一种车用头枕及车用语音控制人工智能系统的制作方法

文档序号:30345816发布日期:2022-06-08 09:09阅读:146来源:国知局

1.本发明涉及车用部件技术领域,具体为一种车用头枕及车用语音控制人工智能系统。


背景技术:

2.汽车头枕是一种驾驶舒适性配置用品和安全防护用品。车内人员在乘坐汽车时较为无聊,一般在低头玩手机,长时间低头,使得车内人员容易感到不适;驾驶人在驾驶车辆时,若需要操作车辆人工智能系统时,需要用手进行操作,使得行车较为不安全,同时使得驾驶人操作较为不便。


技术实现要素:

3.针对现有技术的不足,本发明提供了一种车用头枕及车用语音控制人工智能系统,解决了上述背景技术中提出的问题。
4.为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种车用头枕,包括座椅支撑杆,所述座椅支撑杆的顶部设置有头枕壳,所述头枕壳的一侧设置有头枕部件,所述头枕壳内部开设有安装槽,所述安装槽内部通过螺钉连接有检测壳体,所述检测壳体的顶部开设有存储槽,所述存储槽内腔的底部设置有第一伺服电机,所述第一伺服电机的输出端设置有第一丝杆,所述第一丝杆的外侧螺纹连接有推板,所述推板的一端与存储槽内腔的一侧滑动连接,所述推板的顶部设置有两块连接板,所述连接板之间转动连接有红外成像传感器,一块所述连接板的一侧设置有第二伺服电机,所述第二伺服电机的输出端与红外成像传感器的一端相连接,所述存储槽内腔的一侧设置有轨道,所述轨道内腔转动连接有第二丝杆,所述第二丝杆的外侧螺纹连接有移动块,所述移动块的顶端延伸至轨道的上方并设置有清洁架,所述清洁架内腔转动连接有清洁辊,所述清洁架的顶部设置有第三伺服电机,所述第三伺服电机的输出端与清洁辊的顶端相连接,所述存储槽内腔的一侧设置有支撑板,所述第一丝杆的顶端与支撑板的底部相连接。
5.可选的,所述清洁架内腔的一侧且位于清洁辊的一侧设置有吸管,所述清洁架的一侧设置有软管,所述软管与吸管内部连通,所述检测壳体的底部设置有收集箱,所述收集箱内部滑动连接有收集屉,所述收集屉的底部设置有通孔,所述收集箱的底部开设有滤网,所述收集箱的一侧设置有气泵,所述软管的一端与气泵的一端相连接,所述气泵的一端延伸至收集箱内部,所述头枕壳的一侧且位于收集屉的一端开设有第二通槽。
6.可选的,所述轨道的一侧设置有第四伺服电机,所述第四伺服电机的输出端与第二丝杆的一端相连接。
7.可选的,所述检测壳体内部且位于存储槽的一侧开设有收纳槽,所述收纳槽内腔的一侧设置有支撑弹簧,所述支撑弹簧的一端设置有连接块,所述连接块的一端设置有挡板,所述连接块的一端且位于挡板的上方与下方均设置有第一电磁铁,所述收纳槽内腔的一侧且位于挡板的上方与下方均设置有第二电磁铁,所述挡板的一端延伸至存储槽内部。
8.可选的,所述检测壳体内部且位于存储槽的一侧开设有收集箱,所述收集箱内腔的顶部设置有收集屉,所述收集屉的输出端设置有气泵,所述气泵的外侧螺纹连接有滤网,所述检测壳体的一侧开设有第四伺服电机,所述滤网的一端延伸至第四伺服电机内部,所述滤网的底部设置有安装板,所述安装板的一侧设置有电动伸缩杆,所述电动伸缩杆的一侧设置有显示装置,所述头枕壳的底部开设有第一通槽。
9.可选的,所述检测壳体内部且位于存储槽的下方开设有元件腔,所述元件腔内部设置有智能管家模块。
10.一种车用语音控制人工智能系统,包括解锁识别模块、红外成像传感机构、人体感应模块、语音收集模块、唤醒模块与智能管家模块,所述智能管家模块包括:注册模块、语音识别模块、知识云、语义解析模块、关键词提取模块;所述解锁识别模块,能够检测识别车辆是否打火;所述红外成像传感机构,能够检测人体是否位于驾驶座上;所述人体感应模块,根据红外成像传感机构的检测结果,唤醒处于休眠状态的车辆人工智能系统;所述智能管家模块,用于通过语音控制车载人工智能系统运行;所述注册模块,驾驶人可以进行身份注册,以使用语音控制功能;所述语音识别模块,对驾驶人说话进行自主识别;所述知识云,内部储存有相关的语义解析文件;所述语义解析模块,对驾驶人产生音频的语义进行解析;所述关键词提取模块,对音频转化的文本信息中的关键词进行提取;所述语音收集模块,收集驾驶人发出的音频;所述唤醒模块,将收集的音频与唤醒库中的此响应词的音频进行比对。
11.优选的,所述注册模块包括语音录入模块、语音特征提取模块与响应词设定模块;所述语音识别模块包括音频特征提取模块、音频特征对照模块与文本信息提取模块;所述语音录入模块,对驾驶人的语音进行录入;所述语音特征提取模块,对驾驶人的语音特征进行提取;所述响应词设定模块,设定用于唤醒智能管家模块的响应词;所述音频特征提取模块,对于驾驶人产生的音频特征进行提取;所述音频特征对照模块,驾驶人产生的音频特征与特征库内预存的音频特征样本进行比对;所述文本信息提取模块,将驾驶人产生的音频转化为文本信息。
12.优选的,所述解锁识别模块能够检测识别车辆是否打火,进而控制红外成像传感机构处于工作位置以及本系统是否启动。
13.优选的,所述文本信息提取模块内部设置有语音识别算法,可采用dnn深度神经网络将音频转换为文本,所述语音识别模块提取所识取的音频特征,从短时音频特征提取过零率、基频和美尔倒谱系数特征,然后根据提取的过零率、基频和美尔倒谱系数特征从特征库中找出相互间相似度满足预设条件的音频特征,并将找出的音频特征进行语音判定,通过隐马尔可夫模型从音频特征库中选择一个或多个最优候选识别特征,根据相似度进行打分,得分最高的为相似音频特征,从而判断此音频是否为驾驶员所说。
14.本发明提供了一种车用头枕及车用语音控制人工智能系统,具备以下有益效果:1、该车用头枕,通过设置有显示装置、安装板与电动伸缩杆,车内人员需要娱乐时,可以通过显示装置进行上网,看视频等,当需要调节显示装置的位置时,电动伸缩杆的伸缩端推动显示装置移动出安装槽内部,然后收集屉的输出端带动气泵转动,使得滤网推动安装板移动,使得显示装置的位置发生移动,从而满足车内人员的需要,使得后座乘车人员无需低头玩手机,即可进行相关娱乐。
15.2、该车用头枕,通过设置有第一丝杆、推板与清洁辊,第一伺服电机的输出端带动第一丝杆反向转动,使得推板带动连接板下移,使得红外成像传感器下移至存储槽内部,接着第一电磁铁与第二电磁铁启动,使得第二电磁铁与第一电磁铁之间产生斥力磁场消失,使得支撑弹簧推动连接块移动,使得挡板的一端插入至存储槽内部,第四伺服电机的输出端带动第二丝杆转动,使得移动块带动清洁架移动,同时第三伺服电机的输出端带动清洁辊转动,使得清洁辊清洁红外成像传感器的镜头端,使得在使用车辆时,可以将红外成像传感器保护在存储槽内部,对其红外成像传感器的镜头端进行清理,防止红外成像传感器的采集过程出现问题。
16.3、该车用语音控制人工智能系统,语音收集模块采集驾驶人音频,通过响应词唤醒智能管家模块,接着将找出的音频特征进行语音判定,判断此音频是否为驾驶员所说,然后通过语音识别算法将音频转换为文本信息,将需要解析的文本文件通过语义解析算法与知识云进行匹配,得到解析结果,然后提取解析结果中的关键字,将关键字发送至车辆人工智能系统使得驾驶人能够通过语音控制车辆人工智能系统运行,方便驾驶人在行车时使用车辆人工智能系统控制车辆的任意功能。
附图说明
17.图1为本发明整体结构示意图;图2为本发明头枕壳内部结构示意图;图3为本发明轨道与清洁架侧视结构示意图;图4为本发明连接板部分结构示意图;图5为本发明收集箱内部结构示意图;图6为本发明图2的a处放大图;图7为本发明图2的b处放大图;图8为本发明图2的c处放大图;图9为本发明图2的d处放大图;图10为本发明系统图。
18.图中:1、座椅支撑杆;2、头枕壳;3、头枕部件;4、安装槽;5、第一通槽;6、第二通槽;7、检测壳体;8、存储槽;9、第一伺服电机;10、第一丝杆;11、推板;12、连接板;13、红外成像传感器;14、第二伺服电机;15、收纳槽;16、连接块;17、挡板;18、第一电磁铁;19、支撑弹簧;20、第二电磁铁;21、支撑板;23、轨道;24、第二丝杆;25、移动块;26、清洁架;27、第三伺服电机;28、清洁辊;29、吸管;30、软管;31、第四伺服电机;32、收集箱;33、气泵;34、收集屉;35、滤网;36、通孔;37、电动伸缩杆;38、显示装置;39、安装板;40、元件腔。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
20.实施例一请参阅图1至图9,本发明提供一种技术方案:一种车用头枕,包括座椅支撑杆1,座椅支撑杆1的顶部设置有头枕壳2,头枕壳2的一侧设置有头枕部件3,头枕壳2内部开设有安装槽4,安装槽4内部通过螺钉连接有检测壳体7,检测壳体7的顶部开设有存储槽8,存储槽8内腔的底部设置有第一伺服电机9,第一伺服电机9的输出端设置有第一丝杆10,第一丝杆10的外侧螺纹连接有推板11,推板11的一端与存储槽8内腔的一侧滑动连接,推板11的顶部设置有两块连接板12,连接板12之间转动连接有红外成像传感器13,一块连接板12的一侧设置有第二伺服电机14,第二伺服电机14的输出端与红外成像传感器13的一端相连接,存储槽8内腔的一侧设置有轨道23,轨道23内腔转动连接有第二丝杆24,第二丝杆24的外侧螺纹连接有移动块25,移动块25的顶端延伸至轨道23的上方并设置有清洁架26,清洁架26内腔转动连接有清洁辊28,清洁架26的顶部设置有第三伺服电机27,第三伺服电机27的输出端与清洁辊28的顶端相连接,存储槽8内腔的一侧设置有支撑板21,第一丝杆10的顶端与支撑板21的底部相连接。
21.其中,清洁架26内腔的一侧且位于清洁辊28的一侧设置有吸管29,清洁架26的一侧设置有软管30,软管30与吸管29内部连通,检测壳体7的底部设置有收集箱32,收集箱32内部滑动连接有收集屉34,收集屉34的底部设置有通孔36,收集箱32的底部开设有滤网35,收集箱32的一侧设置有气泵33,软管30的一端与气泵33的一端相连接,气泵33的一端延伸至收集箱32内部,头枕壳2的一侧且位于收集屉34的一端开设有第二通槽6,能够对红外成像传感器13镜头端进行清洁产生的灰尘进行收集处理。
22.其中,轨道23的一侧设置有第四伺服电机31,第四伺服电机31的输出端与第二丝杆24的一端相连接,使得第四伺服电机31的输出端与第二丝杆24的一端相连接。
23.其中,检测壳体7内部且位于存储槽8的一侧开设有收纳槽15,收纳槽15内腔的一侧设置有支撑弹簧19,支撑弹簧19的一端设置有连接块16,连接块16的一端设置有挡板17,连接块16的一端且位于挡板17的上方与下方均设置有第一电磁铁18,收纳槽15内腔的一侧且位于挡板17的上方与下方均设置有第二电磁铁20,挡板17的一端延伸至存储槽8内部,能够控制存储槽8打开或者关闭。
24.其中,检测壳体7内部且位于存储槽8的一侧开设有收集箱32,收集箱32内腔的顶部设置有收集屉34,收集屉34的输出端设置有气泵33,气泵33的外侧螺纹连接有滤网35,检测壳体7的一侧开设有第四伺服电机31,滤网35的一端延伸至第四伺服电机31内部,滤网35的底部设置有安装板39,安装板39的一侧设置有电动伸缩杆37,电动伸缩杆37的一侧设置有显示装置38,头枕壳2的底部开设有第一通槽5,能够调整显示装置38的位置,方便人们使用。
25.其中,检测壳体7内部且位于存储槽8的下方开设有元件腔40,元件腔40内部设置有智能管家模块,能够通过语音控制车辆人工智能系统。
26.综上,该车用头枕及车用语音控制人工智能系统,使用时,当汽车打火发动时,第一电磁铁18与第二电磁铁20启动,使得第二电磁铁20与第一电磁铁18之间产生斥力磁场,
使得连接块16带动挡板17向收纳槽15内部移动,第一伺服电机9的输出端带动第一丝杆10转动,推板11推动连接板12上移,使得连接板12带动红外成像传感器13上移,第二伺服电机14的输出端带动红外成像传感器13转动,使得红外成像传感器13能够采集驾驶座前的信息,根据所拍摄的图像,进而判断是否有驾驶人坐在驾驶座上;当汽车关闭时,第一伺服电机9的输出端带动第一丝杆10反向转动,使得推板11带动连接板12下移,使得红外成像传感器13下移至存储槽8内部,接着第一电磁铁18与第二电磁铁20启动,使得第二电磁铁20与第一电磁铁18之间产生斥力磁场消失,使得支撑弹簧19推动连接块16移动,使得挡板17的一端插入至存储槽8内部;在红外成像传感器13的镜头端需要清洁时,第四伺服电机31的输出端带动第二丝杆24转动,使得移动块25带动清洁架26移动,同时第三伺服电机27的输出端带动清洁辊28转动,使得清洁辊28清洁红外成像传感器13的镜头端,同时气泵33启动,使得灰尘通过吸管29吸入至软管30内部,然后通过气泵33的另一端排入至收集箱32内部,灰尘被通孔36阻隔,空气通过滤网35排出,操作人员可以通过第二通槽6拉出收集屉34,对收集屉34内部的灰尘进行清理;车内人员需要娱乐时,可以通过显示装置38进行上网,看视频等,当需要调节显示装置38的位置时,电动伸缩杆37的伸缩端推动显示装置38移动出安装槽4内部,然后收集屉34的输出端带动气泵33转动,使得滤网35推动安装板39移动,使得显示装置38的位置发生移动,从而满足车内人员的需要。
27.实施例二请参阅图1至图10,本发明提供一种技术方案:一种车用语音控制人工智能系统,包括解锁识别模块、红外成像传感机构、人体感应模块、语音收集模块、唤醒模块与智能管家模块,智能管家模块包括:注册模块、语音识别模块、知识云、语义解析模块、关键词提取模块;解锁识别模块,能够检测识别车辆是否打火;红外成像传感机构,能够检测人体是否位于驾驶座上;人体感应模块,根据红外成像传感机构的检测结果,唤醒处于休眠状态的车辆人工智能系统;智能管家模块,用于通过语音控制车载人工智能系统运行;注册模块,驾驶人可以进行身份注册,以使用语音控制功能;语音识别模块,对驾驶人说话进行自主识别;知识云,内部储存有相关的语义解析文件;语义解析模块,对驾驶人产生音频的语义进行解析;关键词提取模块,对音频转化的文本信息中的关键词进行提取;语音收集模块,收集驾驶人发出的音频;唤醒模块,将收集的音频与唤醒库中的此响应词的音频进行比对。
28.本领域技术人员可以认为,本实施例所提供的一种车用语音控制人工智能系统,首先当解锁识别模块检测到汽车打火发动时,启动本系统,同时红外成像传感机构采集驾驶座前的信息,人体感应模块根据所采集到的信息判定驾驶座是否有人使用,若有人使用,将本系统从休眠状态唤醒,若无人使用,本系统依然处于休眠状态,在使用前,驾驶人可以
通过注册模块进行身份录入,驾驶人可以设定用于唤醒智能管家模块的响应词,然后驾驶人说一段语句,语音录入模块对驾驶人的语音进行收集,对驾驶人的语音特征进行提取,然后将此语音特征与驾驶人信息储存在特征库中,在驾驶过程中,驾驶人员需要使用车载人工智能系统的某一功能时,可以说一段唤醒词+....,此时语音收集模块采集音频,然后唤醒模块识别出响应词,唤醒智能管家模块,接着将从短时音频特征提取过零率、基频和美尔倒谱系数特征,然后提取的过零率、基频和美尔倒谱系数特征从特征库中找出相互间相似度满足预设条件的音频特征,并将找出的音频特征进行语音判定,通过隐马尔可夫模型从特征库中选择一个或多个最优候选识别特征,根据相似度进行打分,得分最高的为相似音频特征,从而判断此音频是否为驾驶员所说,若是则进行下一步工作,若不是,则不进行下一步工作,然后通过语音识别算法将音频转换为文本信息,将需要解析的文本文件通过语义解析算法与知识云进行匹配,得到解析结果,然后提取解析结果中的关键字,将关键字发送至车辆人工智能系统,红外成像传感机构内部设置延时模式,当使用者离开驾驶座一段时间后使得本系统处于休眠状态。
29.其中,注册模块包括语音录入模块、语音特征提取模块与响应词设定模块;语音识别模块包括音频特征提取模块、音频特征对照模块与文本信息提取模块;语音录入模块,对驾驶人的语音进行录入;语音特征提取模块,对驾驶人的语音特征进行提取;响应词设定模块,设定用于唤醒智能管家模块的响应词;音频特征提取模块,对于驾驶人产生的音频特征进行提取;音频特征对照模块,驾驶人产生的音频特征与特征库内预存的音频特征样本进行比对;文本信息提取模块,将驾驶人产生的音频转化为文本信息。
30.本领域技术人员可以认为,响应词的设定可以为任意为音节,设定的响应词与此响应词的发音记录在响应库内,使得本系统使用更加方便。
31.其中,解锁识别模块能够检测识别车辆是否打火,进而控制红外成像传感机构处于工作位置以及本系统是否启动。
32.本领域技术人员可以认为,在车辆不使用时,能够关闭本系统,降低能源的消耗,在车辆使用时,可以使得系统运行,从而满足驾驶人的需要。
33.其中,文本信息提取模块内部设置有语音识别算法,可采用dnn深度神经网络将音频转换为文本,语音识别模块提取所识取的音频特征,从短时音频特征提取过零率、基频和美尔倒谱系数特征,然后根据提取的过零率、基频和美尔倒谱系数特征从特征库中找出相互间相似度满足预设条件的音频特征,并将找出的音频特征进行语音判定,通过隐马尔可夫模型从音频特征库中选择一个或多个最优候选识别特征,根据相似度进行打分,得分最高的为相似音频特征,从而判断此音频是否为驾驶员所说。
34.本领域技术人员可以认为,基音的频率即为基频,决定整个音的音高,在声音中,基频是指一个复音中基音的频率,在构成一个复音的若干个音中,基音的频率最低,强度最大,在声音处理领域中,梅尔倒谱系数是基于声音频率的非线性梅尔刻度的对数能量频谱的线性变换。
35.以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何
熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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