本发明属于汽车智能出行行业控制系统制造技术领域及控制方法技术领域，具体地说，涉及一种用于智能出行的车辆语音输入控制系统和控制方法。
背景技术：
随着社会的不断发展进步，智能出行越来越受到关注，同时也受到了各个智能研究机构及汽车行业的广泛关注。全球智能出行的“中国时刻”有望率先到来。2017年12月20日，Apollo第一届理事会在雄安新区顺利召开。该理事会由互联网与车企构成，将制定整个Apollo生态整体战略性的大方向，并共同商讨城市无人车的发展、管理，推动相关法规、政策的制定，探寻可复制、可推广的无人驾驶示范模式。
现有技术中的“智能车辆”，就是在普通车辆的基础上增加了先进的传感器(雷达、摄像)、控制器、执行器等装置，通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换，使车辆具备智能的环境感知能力，能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的。通过对车辆智能化技术的研究和开发，可以提高车辆的控制与驾驶水平，保障车辆行驶的安全畅通、高效。对智能化的车辆控制系统的不断研究完善，相当于延伸扩展了驾驶员的控制、视觉和感官功能，能极大地促进道路交通的安全性。
现有技术中的智能出行的车辆多采用语音输入的方式，实现人车互动互通，达到智能出行的目的和效果。但是，在现有智能出行领域的车辆语音输入过程中，由于现有技术中的语音输入采用一元化、单一的语音输入，势必会造成输入内容与驾驶者表达内容的不完全时刻保持一致，不能准确的实现人机互通互动，造成车辆的舒适性大大降低；尤其是语音输入涉及安全驾驶等关键字段的命令时，若不能准确识别并将信号向车辆ECU传递，还会带来重大安全隐患，严重时将酿成车祸；同时现有技术中缺少面部识别驾驶疲劳识别控制系统，当驾驶者长时间驾车或同一姿势驾驶，容易引发驾驶疲劳，若不及时提醒或采取措施，容易酿成车祸。
技术实现要素：
本发明为解决现有技术中由于车辆语音输入采用一元化、单一的语音输入，无纠错和校核系统，势必会造成输入内容与驾驶者表达内容的不完全时刻保持一致，不能准确的实现人机互通互动，造成车辆的舒适性大大降低；同时现有技术中缺少面部识别驾驶疲劳识别控制系统，当驾驶者长时间驾车或同一姿势驾驶，容易引发驾驶疲劳，若不及时提醒或采取措施，容易酿成车祸。本发明为克服上述技术问题的技术方案，提供了一种用于智能出行的车辆语音输入控制系统和控制方法，本发明技术方案能够提供除语音输入之外的纠错及校核系统，保障语音输入命令时刻与驾驶者意图保持准确一致；同时增设互动驾驶疲劳识别控制系统，有效提醒和防止驾驶者在驾驶疲劳后的继续驾驶行车。
本发明的技术构思是，本发明针对现有技术中车辆语音输入采用一元化、单一的语音输入，无纠错和校核系统等结构性技术问题，提供了另一套可以辅助校核、纠错的语音辅助输入系统，且该语音辅助输入系统与主语音系统之间实现时时信号传递和校对；若出现较大差异，则首先自动生成以主语音系统为主要内容的语音识别输出确认，询问驾驶者是否为系统输出的语音命令；若驾驶者确认该信息准确且需执行，则系统继续执行；若驾驶者确认信息不准确，则系统将自动更换输出以辅助语言识别系统输入的识别内容，若驾驶者确认并执行，则系统继续执行；若驾驶者确认信息不准确，则系统终止执行该语音输入命令。同时，本发明设有驾驶疲劳识别控制系统，当驾驶疲劳识别控制系统检测到驾驶者疲劳驾驶时，第一步，输出警报信号；第二步，施行语音提示与互动；第三步，启动强制执行程序，识别道路车辆通行情况，在确认安全的情况下，自动逐步减速靠边停车。
本发明提供的技术方案是，一种用于智能出行的车辆语音输入控制系统，包括主语音系统，所述控制系统还包括一辅助语言识别系统，所述辅助语言识别系统与主语音系统的信号传递同步，所述辅助语言识别系统与主语音系统分别与中央控制模块相连，所述辅助语言识别系统与主语音系统交叉校核识别；所述辅助语言识别系统包括驾驶疲劳识别控制系统，所述驾驶疲劳识别控制系统内置于所述辅助语言识别系统内部。
所述主语音系统包括主语音输入模块、主语音识别模块、主语音控制模块和主语音输出模块，所述主语音输入模块、主语音输出模块分别与主语音控制模块相连，所述主语音识别模块内嵌于所述主语音控制模块中；所述辅助语言识别系统还包括辅助语言输入系统、辅助语言识别转化系统和辅助语言控制系统，所述辅助语言输入系统与所述辅助语言控制系统相连，所述辅助语言识别转化系统内嵌于所述辅助语言控制系统。
所述辅助语言输入系统与所述驾驶疲劳识别控制系统相连，所述疲劳识别控制系统接收来自所述辅助语言输入系统的图像变化信号。
所述驾驶疲劳识别控制系统通过辅助语言控制系统和中央控制模块，与所述主语音输出模块相连；所述驾驶疲劳识别控制系统将识别的疲劳驾驶信号传递给辅助语言控制系统和所述中央控制模块，所述中央控制模块根据疲劳驾驶信号及驾驶室内的声音变化信号作出逻辑判断，通过主语音输出模块输出语音信息或向执行机构输出强制执行命令。
所述主语音识别模块与所述辅助语言识别转化系统针对相同文字具有的统一的识别代码。
主语音识别模块产生的文字识别代码与所述辅助语言识别转化系统产生的文字识别代码交互验证、匹配。
所述主语音输入模块包括有麦克风或语音获取转化装置，所述麦克风或语音获取转化装置将获取的声音变化信号转化为声音变化脉冲信号，所述麦克风或语音获取转化装置将所述声音变化脉冲信号传递给所述主语音控制模块和主语音识别模块。
所述辅助语言输入系统包括高清度摄像头或影像识别探测系统，所述高清度摄像头或影像识别探测系统将获取的动作变化信号转化为图像变化脉冲信号，所述高清度摄像头或影像识别探测系统将所述图像变化脉冲信号传递给所述辅助语言识别转化系统、所述疲劳识别控制系统和辅助语言控制系统。
所述主语音控制模块包括声音变化脉冲与文字对应存储处理器，所述声音变化脉冲与文字对应存储处理器接收声音变化脉冲信号，经过运算处理后，对外输出第一文字脉冲信号。
所述辅助语言控制系统包括图像脉冲变化与文字对应存储处理器，所述图像脉冲变化与文字对应存储处理器接收图像变化脉冲信号，经过逻辑运算处理后，对外输出第二文字脉冲信号。
所述中央控制模块内设有逻辑对比存储处理器，所述逻辑对比存储处理器分别或同时接收所述第一文字脉冲信号和第二文字脉冲信号，所述逻辑对比存储处理器将接收到所述第一文字脉冲信号和第二文字脉冲信号进行交叉校核对比，将结果与预设值进行比较后，将输出执行信号。
采用本发明所提供的技术方案，能够带来优于现有技术的如下技术效果：
1、本发明的技术方案克服了现有技术中车辆语音输入采用一元化、单一的语音输入，无纠错和校核系统等结构性技术问题，增加了纠错和交互校核系统，确保了语音输入指令的时时准确性的判断效率。本发明同时增设互动驾驶疲劳识别控制系统，有效提醒和防止驾驶者在驾驶疲劳后的继续驾驶行车，当驾驶疲劳识别控制系统检测到有疲劳驾驶信号时：首先通过主语音输出系统输出警报信号；其次，输出与驾驶者的互动信息，询问是否为疲劳驾驶状态或是否需要停车休息；最后，通过中央控制模块向执行机构输出强制执行命令，迫使车辆自动减速，在判断路况安全的情况下，逐渐减速至路边停车。
2、采用本发明提供的技术方案，通过主语音系统和辅助语言识别系统相互校验，大大提升判断驾驶者意图的准确性。
3、采用本发明提供的技术方案，通过主语音系统和辅助语言识别系统相互校验，增加了纠错功能，有效防止错误指令的执行，有效防范安全隐患和事故的方式。
4、采用本发明提供的技术方案，增加辅助语言识别系统，还能有效防止疲劳驾驶，对长时间驾驶或面部表情疲劳或面部表情僵硬的驾驶者给予及时警报提醒，也可采取自动降速，直至缓慢靠右马路边停着的自动运行指令，大大降低了交通事故发生。
5、采用本发明提供的技术方案，快速有效的将语音输入和图像输入完美结合，同时将二者相互交互校核、验证，确保系统安全、稳定、精确运行。
6、采用本发明提供的技术方案，相对于独立运行的语音输入和图像输入两套系统而言，降低了制造和维修成本。本发明的系统利用现有的紧凑的嵌入式计算机硬件结构，以及廉价且高速的处理能力，使本发明的系统构造成本低，具有广阔的应用前景。
7、本发明所提供技术方案，具有简单直接的语音操作机制和实现机构，无需阅读繁琐复杂的用户操作指南即可进行操作，尤其方便对车内电器元件如导航仪等没有操作经验的乘客；司机无需分散驾驶注意力便可进行操作，其仅用声音即可操作，或者交由乘客进行操作。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
其中，1为主语音输入模块，2为主语音识别模块，3为主语音控制模块，4为主语音输出模块，5为辅助语言输入系统，6为辅助语言识别转化系统，7为辅助语言控制系统，8为中央控制模块，9为驾驶疲劳识别控制系统。
具体实施方式
如附图所述，一种用于智能出行的车辆语音输入控制系统，包括主语音系统，所述控制系统还包括一辅助语言识别系统，所述辅助语言识别系统与主语音系统的信号传递同步，所述辅助语言识别系统与主语音系统分别与中央控制模块8相连，所述辅助语言识别系统与主语音系统交叉校核识别；所述辅助语言识别系统包括驾驶疲劳识别控制系统9，所述驾驶疲劳识别控制系统内置于所述辅助语言识别系统内部。所述辅助语言识别系统与主语音系统交叉校核识别，能够相互验证和纠错，有效预防错误指令实施，大大提高了智能语音输入的准确性，且对车内其他车在附件以及车联网、车和家等之间的互联互通的准确指令接收奠定了基础。
所述辅助语言输入系统5与所述驾驶疲劳识别控制系统(9)相连，所述疲劳识别控制系统9接收来自所述辅助语言输入系统(5)的图像变化信号。
所述驾驶疲劳识别控制系统9通过辅助语言控制系统7和中央控制模块8，与所述主语音输出模块4相连；所述驾驶疲劳识别控制系统9将识别的疲劳驾驶信号传递给辅助语言控制系统(7)和所述中央控制模块8，所述中央控制模块8根据疲劳驾驶信号及驾驶室内的声音变化信号作出逻辑判断，通过主语音输出模块4输出语音信息或向执行机构输出强制执行命令。本发明增设互动驾驶疲劳识别控制系统，有效提醒和防止驾驶者在驾驶疲劳后的继续驾驶行车，当驾驶疲劳识别控制系统检测到有疲劳驾驶信号时：首先通过主语音输出系统输出警报信号；若无反应，则进入第二步，输出与驾驶者的互动信息，询问是否为疲劳驾驶状态或是否需要停车休息；若无反应，则进入第三步通过中央控制模块向执行机构输出强制执行命令，迫使车辆自动减速，在判断路况安全的情况下，逐渐减速至路边停车。
所述主语音系统包括主语音输入模块1、主语音识别模块2、主语音控制模块3和主语音输出模块4，所述语音输入模块、主语音输出模块4分别与主语音控制模块3相连，所述主语音识别模块2内嵌于所述主语音控制模块3中。主语音识别系统自带高精密存储功能，能够识别对比与转化。
所述辅助语言识别系统包括辅助语言输入系统5、辅助语言识别转化系统6和辅助语言控制系统7，所述语言输入系统与所述辅助语言控制系统7相连，所述辅助语言识别转化系统6内嵌于所述辅助语言控制系统7。所述辅助语言识别转化系统6同样自带高精密存储功能，能够识别对比与转化。
所述主语音识别模块2与所述辅助语言识别转化系统6针对相同文字具有的统一的识别代码；上述功能保证了来自不同输入端的信号，最后在进行交叉校核时保持数据源特性一致性和可对比性。
主语音识别模块2产生的文字识别代码与所述辅助语言识别转化系统6产生的文字识别代码交互验证、匹配。所述主主语音识别模块2产生的文字识别代码数值较为详细和具体，而所述辅助语言识别产生的文字代码数值较为宽泛，所述主语音识别模块2产生的文字识别代码区间与所述辅助语言识别转化系统6产生的文字识别代码区间的重合的或者是方向一致的。
所述主语音输入模块1包括有麦克风或语音获取转化装置，所述麦克风或语音获取转化装置将获取的声音变化信号转化为声音变化脉冲信号，所述麦克风或语音获取转化装置将所述声音变化脉冲信号传递给所述主语音控制模块3和主语音识别模块2。所述麦克风或语音获取转化装置可选择与平板电脑、手机或笔记本电脑、音响输入等同类内置麦克风，或者外置麦克风。
所述辅助语言输入系统5包括高清度摄像头或影像识别探测系统，所述高清度摄像头或影像识别探测系统将获取的动作变化信号转化为图像变化脉冲信号，所述高清度摄像头或影像识别探测系统将所述图像变化脉冲信号传递给所述辅助语言识别转化系统6和辅助语言控制系统7。所述高清度摄像头或影像识别探测系统可以选择平板电脑、手机或笔记本电脑、影像录入专业设备等同类高清度摄像头。
所述主语音控制模块3包括声音变化脉冲与文字对应存储处理器，所述声音变化脉冲与文字对应存储处理器接收声音变化脉冲信号，经过运算处理后，对外输出第一文字脉冲信号。
所述辅助语言控制系统7包括图像脉冲变化与文字对应存储处理器，所述图像脉冲变化与文字对应存储处理器接收图像变化脉冲信号，经过逻辑运算处理后，对外输出第二文字脉冲信号。
所述中央控制模块8内设有逻辑对比存储处理器，所述逻辑对比存储处理器分别或同时接收所述第一文字脉冲信号和第二文字脉冲信号，所述逻辑对比存储处理器将接收到所述第一文字脉冲信号和第二文字脉冲信号进行交叉校核对比，将结果与预设值进行比较后，将输出执行信号。所述预设值是指第一文字脉冲信号与第二文字脉冲信号之间的匹配度，本发明所提供的预设值标准是85％以上即可到达预设值。所述第一文字脉冲信号与第二文字脉冲信号之间的匹配度不是指完全的一一对应，而是指第一文字脉冲信号与第二文字脉冲信号之间的匹配区间重合度，其预设值为85％以上。当达到预设值时，则开始执行语音输入，当未达到预设值时，就按照如下方法进行控制和语音确认。
本发明所提供的一种用于智能出行的车辆语音输入控制方法，包括主语音系统，所述控制系统还包括一辅助语言识别系统，所述辅助语言识别系统与主语音系统的信号传递同步，所述辅助语言识别系统与主语音系统分别与中央控制模块8相连，所述辅助语言识别系统与主语音系统交叉校核识别，所述辅助语言识别系统包括驾驶疲劳识别控制系统9，所述驾驶疲劳识别控制系统9内置于所述辅助语言识别系统内部；其控制方法为：
第一步，驾驶者坐在驾驶座位上，对车辆说出语音指令；
第二步，当所述主语音系统接收语音变化信息，并将语音变化信息转后后输出至中央控制模块8；
第三步，当所述辅助语言识别系统探测到驾驶者面部表情和/或口型等图像变化，并将面部表情和/或口型等图像变化信息转化后输出至中央控制模块8；
第四步，当所述中央控制模块8将收到的所述语音变化信息与所述图像变化信息进行逻辑对比判断，然后向执行机构输出执行信号；
第五步，若所述驾驶疲劳识别控制系统9探测识别出疲劳驾驶信号时，则向辅助语言识别系统和中央控制模块发送传输信号，由所述中央控制模块经过对外输出信号。
所述主语音系统包括主语音输入模块1、主语音识别模块2、主语音控制模块3和主语音输出模块4，所述主语音输入模块1位于驾驶座位前方，当驾驶者说话发出指令时，所述主语音输入模块1自动捕获指令信息，或驾驶者首先说出指定语言字段，唤醒主语音输入模块1开始工作状态；所述辅助语言识别系统包括辅助语言输入系统5、辅助语言识别转化系统6和辅助语言控制系统7，所述辅助语言识别系统位于位于驾驶座位前方可视位置，当驾驶者说话发出指令时，所述辅助语言识别系统自动捕获指令信息，或驾驶者首先说出指定语言字段或面部表情做出指定动作，唤醒辅助语言输入系统5开始工作状态。
所述辅助语言输入系统5与所述驾驶疲劳识别控制系统(9)相连，当驾驶者处于长时间驾驶或固定姿势驾驶状态时，所述辅助语言输入系统5将探测到的图像信号转化后向所述疲劳识别控制系统9传递，所述疲劳识别控制系统9接收来自所述辅助语言输入系统(5)的图像变化信号。
所述驾驶疲劳识别控制系统9通过辅助语言控制系统7和中央控制模块8，与所述主语音输出模块4相连；所述驾驶疲劳识别控制系统9将识别的疲劳驾驶信号传递给辅助语言控制系统7和所述中央控制模块8，所述中央控制模块8根据疲劳驾驶信号及驾驶室内的声音变化信号作出逻辑判断，通过主语音输出模块4输出语音信息或向执行机构输出强制执行命令。
当驾驶疲劳识别控制系统检测到有疲劳驾驶信号时，所述中央控制模块8根据疲劳驾驶信号及驾驶室内的声音变化信号作出逻辑判断后：第一步，通过主语音输出系统输出警报信号，提示驾驶者已处于疲劳驾驶状态，若驾驶员调整驾驶姿势或停车休息，所述警报解除，否则，进入第二步；第二步，通过主语音输出系统输出与驾驶者的互动信息，询问是否为疲劳驾驶状态或是否需要停车休息，若驾驶者调整驾驶姿势或停车休息，该指令结束，否则，进入第三步；第三步，通过中央控制模块向执行机构输出强制执行命令，迫使车辆自动减速，在判断路况安全的情况下，逐渐减速至路边停车。
当主语音输入模块1启动工作状态后，所述主语音输入模块1将接收到的声音变化信号转化为声音变化脉冲信号；当辅助语言输入系统5启动工作状态后，所述辅助语言输入系统5将探测到的驾驶者口型变化或面部表情变化的图像变化信号转化为图像变化脉冲信号；所述主语音识别模块2与所述辅助语言识别转化系统6针对相同文字具有的统一的识别代码；所述主语音识别模块2产生的文字识别代码与所述辅助语言识别转化系统6产生的文字识别代码交互验证、匹配。
所述主语音输入模块1包括有麦克风或语音获取转化装置，所述麦克风或语音获取转化装置布置在前仪表板的中上部，可以准确的接收语音变化信号，所述麦克风或语音获取转化装置将获取的声音变化信号转化为声音变化脉冲信号，所述麦克风或语音获取转化装置将所述声音变化脉冲信号传递给所述主语音控制模块3和主语音识别模块2；
所述辅助语言输入系统5包括高清度摄像头或影像识别探测系统，所述高清度摄像头或影像识别探测系统布置在前风挡玻璃的上部，可以准确捕捉驾驶者的口型变化或面部表情变化信号，所述高清度摄像头或影像识别探测系统将获取的动作变化信号转化为图像变化脉冲信号，所述高清度摄像头或影像识别探测系统将所述图像变化脉冲信号传递给所述辅助语言识别转化系统6和辅助语言控制系统7。
所述主语音控制模块3包括声音变化脉冲与文字对应存储处理器，当所述声音变化脉冲与文字对应存储处理器接收声音变化脉冲信号，启动内部数据库，经过声音变化脉冲与文字对应存储处理器内部逻辑运算处理，将内部数据库中已存储信息与接收的外部信息进行对比分析，形成对外输出第一文字脉冲信号。
所述辅助语言控制系统7包括图像脉冲变化与文字对应存储处理器，当所述图像脉冲变化与文字对应存储处理器接收图像变化脉冲信号，启动内部数据库，经过所述图像脉冲变化与文字对应存储处理器内部逻辑运算处理，将内部数据库中已存储信息与接收的外部信息进行对比分析，形成对外输出第二文字脉冲信号。
所述中央控制模块8内设有逻辑对比存储处理器，所述逻辑对比存储处理器分别或同时接收所述第一文字脉冲信号和第二文字脉冲信号，所述逻辑对比存储处理器将接收到所述第一文字脉冲信号和第二文字脉冲信号进行交叉校核对比：
步骤一，当第一文字脉冲信号和第二文字脉冲信号对比结果符合预设值时，则由中央控制模块8输出执行信号；若结果小于预设值，则进入步骤二；
步骤二，当第一文字脉冲信号和第二文字脉冲信号对比结果小于预设值时，则主语音输出模块4输出播报第一文字脉冲信号对应的语音信息，并请驾驶者确认是或否；若确认是，则由中央控制模块8输出第一文字脉冲信号对应的执行信号；若确认否，则进入步骤三；
步骤三，当第一文字脉冲信号和第二文字脉冲信号对比结果小于预设值时，则主语音输出模块4输出播报第二文字脉冲信号对应的语音信息，并请驾驶者确认是或否；若确认是，则由中央控制模块8输出第二文字脉冲信号对应的执行信号；若确认否，则进入步骤四；
步骤四，所述智能出行的车辆语音输入控制系统停止本次指令操作，本次指令无效。
实施例3
本发明所提供的技术方案一种用于智能出行的车辆语音输入控制系统还包括智能导航模块其中，所述智能导航模块包括显示装置、GPS信号接收装置、储存器和电子地图，电子地图储存在储存器中。其中，语音输入模块包括麦克风阵列，麦克风阵列包括多个麦克风。其中，语音识别模块包括语音数据库和语音指令映射表，语音指令映射表包括多个与语音命令对应的控制模块的处理器可执行指令，其中该可执行指令包括导航模块启动指令。其中，麦克风阵列中的麦克风捕获汽车乘客的语音命令，语音数据库把该语音命令匹配为对应的文本命令，语音指令映射表把该文本命令映射到对应的处理器可执行指令，并由控制模块控制导航模块执行相应的导航功能。
本发明包括但不限于如下的技术优势及效果：智能汽车首先有一套导航信息资料库，存有全国高速公路、普通公路、城市道路以及各种服务设施(餐饮、旅馆、加油站、景点、停车场)的信息资料；其次是GPS定位系统，利用这个系统精确定位车辆所在的位置，与道路资料库中的数据相比较，确定以后的行驶方向；道路状况信息系统，由交通管理中心提供实时的前方道路状况信息，如堵车、事故等，必要时及时改变行驶路线；车辆防碰系统，包括探测雷达、信息处理系统、驾驶控制系统，控制与其他车辆的距离，在探测到障碍物时及时减速或刹车，并把信息传给指挥中心和其他车辆；紧急报警系统，如果出了事故，自动报告指挥中心进行救援；无线通信系统，用于汽车与指挥中心的联络；自动驾驶系统，用于控制汽车的点火、改变速度和转向等。通常对车辆的操作实质上可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复杂多变、不确定多干扰源的复杂非线性系统的控制过程。
本发明所提供的技术方案，还可以能够有效现有技术中如下一些技术问题或给人们带来的不便，驾驶员既要接受环境如道路、拥挤、方向、行人等的信息，还要感受汽车如车速、侧向偏移、横摆角速度等的信息，然后经过判断、分析和决策，并与自己的驾驶经验相比较，确定出应该做的操纵动作，最后由身体、手、脚等来完成操纵车辆的动作。因此在整个驾驶过程中，驾驶员的人为因素占了很大的比重。一旦出现驾驶员长时间驾车、疲劳驾车、判断失误的情况，很容易造成交通事故。本发明能够有效解决上述驾驶者驾驶疲劳问题。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。