基于新能源汽車的車輛信息采集裝置的制造方法
【專利摘要】本專利申請公開了一種基于新能源汽車的車輛信息采集裝置，包括控制平臺、音頻采集單元和語音控制模塊，音頻采集單元用于對系統(tǒng)所有的音頻信號進行采集并傳遞到控制平臺，語音控制模塊包括設(shè)置在方向盤上的麥克風(fēng)，麥克風(fēng)內(nèi)設(shè)有降噪處理電路，音頻采集單元和語音控制模塊的輸出端分別與控制平臺連接。本方案與傳統(tǒng)的信息采集裝置相比，本方案能有效提高語音識別的準(zhǔn)確率，從而使得該信息采集裝置能始終正確的理解駕駛?cè)藛T的意圖并給出駕駛?cè)藛T需要的操作。
【專利說明】
基于新能源汽車的車輛信息采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及新能源汽車，具體為一種基于新能源汽車的車輛信息采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源(或使用常規(guī)的車用燃料，但采用新型車載動力裝置)，綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源汽車包括有:混合動力汽車(H E V )、純電動汽車(BEV),燃料電池汽車(FCEV)、氫發(fā)動機汽車以及燃氣汽車、醇醚汽車等等。
[0003]目前的新能源汽車上一般都搭載有音頻采集裝置，當(dāng)駕駛?cè)藛T在進行車輛駕駛時，駕駛?cè)藛T只需要將自己的意圖通過語音進行表達，該音頻采集裝置將采集到的信號傳遞給控制平臺即可將該語音進行采集并根據(jù)該語音給出駕駛?cè)藛T需要的操作。
[0004]但目前新能源汽車上搭載的音頻采集裝置存在如下問題，車輛行駛過程中將會發(fā)出一定的噪音，當(dāng)音頻采集裝置在對駕駛?cè)藛T的語音信號進行采集時，車輛本身的噪音可能會對語音信號產(chǎn)生干擾，從而導(dǎo)致音頻采集裝置不能準(zhǔn)確的采集到駕駛?cè)藛T的語音信號，進而導(dǎo)致控制平臺不能準(zhǔn)確的根據(jù)駕駛?cè)藛T的意圖進行相關(guān)操作。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型意在提供一種能有效降低車輛行駛過程中的噪聲影響，提高語音識別準(zhǔn)確率的車輛信息采集裝置。
[0006]本方案中的基于新能源汽車的車輛信息采集裝置，包括控制平臺、音頻采集單元和語音控制模塊，音頻采集單元用于對系統(tǒng)所有的音頻信號進行采集并傳遞到控制平臺，語音控制模塊包括設(shè)置在方向盤上的麥克風(fēng)，麥克風(fēng)內(nèi)設(shè)有降噪處理電路，音頻采集單元和語音控制模塊的輸出端分別與控制平臺連接。
[0007]本方案中的車輛信息采集裝置在使用過程中，當(dāng)駕駛?cè)藛T發(fā)出一段語音后，該語音通過設(shè)置在方向盤上的麥克風(fēng)進行降噪處理，降噪處理后的語音能有效減少車輛行駛過程中的噪聲的影響，提高語音識別的準(zhǔn)確率，同時音頻采集單元采集到降噪后的語音，并將該信號傳遞到控制平臺，控制平臺再對該語音信號進行有效的識別，最終給出駕駛?cè)藛T需要的操作。
[0008]本方案與傳統(tǒng)的信息采集裝置相比，本方案能有效提高語音識別的準(zhǔn)確率，從而使得該信息采集裝置能始終正確的理解駕駛?cè)藛T的意圖并給出駕駛?cè)藛T需要的操作。
[0009]進一步，還包括用于對CAN總線數(shù)據(jù)進行采集的CAN信號采集單元、用于對K總線數(shù)據(jù)進行采集的車輛K數(shù)據(jù)采集單元和用于對LIN總線數(shù)據(jù)進行采集的車輛LIN數(shù)據(jù)采集單元，CAN信號采集單元、K數(shù)據(jù)采集單元和LIN數(shù)據(jù)采集單元的輸出端分別與控制平臺連接。
[0010]CAN信號采集單元支持CAN總線接入，用戶在車載電腦終端即可查看到車輛CAN總線的基本信息，車輛K數(shù)據(jù)采集單元用于對K總線上的數(shù)據(jù)進行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)傳遞到控制平臺上，車輛LIN數(shù)據(jù)采集單元用于對LIN總線上的數(shù)據(jù)進行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)傳遞到控制平臺。
[0011]進一步，還包括觸摸屏和對觸摸點信號進行采集的觸摸屏信號采集單元，觸摸屏信號采集單元的輸出端與控制平臺連接。觸摸屏信號采集單元能采集觸摸點信號，實現(xiàn)系統(tǒng)的觸屏操控，當(dāng)駕駛?cè)藛T點擊屏幕時即可完成與系統(tǒng)交互，為系統(tǒng)提供可視化的操作。
[0012]進一步，還包括對車身信息進行采集的OBD數(shù)據(jù)采集單元，OBD數(shù)據(jù)采集單元的輸出端與控制平臺連接。當(dāng)OBD數(shù)據(jù)采集單元將采集到的車身信息上傳后，控制平臺可以對該數(shù)據(jù)進行實時分析和判斷，并給出相應(yīng)的分析報告。
【附圖說明】

[0013]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖2為本實用新型實施例的降噪處理電路圖。
[0015]圖3為本實用新型實施例車門處麥克風(fēng)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4為本實用新型CAN總線收發(fā)器的電路圖。
[0017]圖5為本實用新型加速度采集單元的電路圖。
【具體實施方式】
[0018]下面通過【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0019]說明書附圖3中的附圖標(biāo)記如下:安裝管1、外螺紋2、麥克風(fēng)3、膠圈4、定位塊5。
[0020]實施例基本如附圖1所示:基于新能源汽車的車輛信息采集裝置，包括音頻采集單元、視頻采集單元、位置信息采集單元、CAN信號采集單元、車輛I/O信號采集單元、車輛K數(shù)據(jù)采集單元、車輛LIN數(shù)據(jù)采集單元、觸摸屏信號采集單元、OBD數(shù)據(jù)采集單元、語音控制模塊和加速度米集單兀。
[0021 ]首頻米集單兀的米樣頻率是48KHz，米樣位寬是16bit，首頻米集單兀能實現(xiàn)系統(tǒng)所有的音頻采集功能，當(dāng)駕駛?cè)藛T發(fā)出一段語音后，音頻采集單元接收信號并傳遞到控制平臺，控制平臺對此段語音進行語意理解，并給出駕駛?cè)藛T需要的操作。在音頻采集單元采用芯片XF6000YE對用戶的語音進行采集，該芯片還具有錄音和識別功能，可做語音助理和藍牙通話應(yīng)用，同時在音頻采集單元還采用多通道音頻解碼器ALC5640負責(zé)收集各路音源輸入，包括用戶語音輸入，同時其輸出可連接功放。
[0022]語音控制模塊中，在方向盤、車門和終端上安裝有麥克風(fēng)，可以降低車輛行駛過程中的噪聲對駕駛?cè)藛T發(fā)出語音的影響，提高語音識別的準(zhǔn)確率。該功能充分考慮到駕駛?cè)藛T的使用特點，使大部分功能均能通過語音來實現(xiàn)操作，駕駛?cè)藛T的手和眼睛得以釋放，從而大大提高了駕駛?cè)藛T使用設(shè)備的安全性和用戶體驗。
[0023]如附圖2所示，在麥克風(fēng)處設(shè)有降噪處理電路，該電路采用科大訊飛凈音前端語音處理模塊XF6000YE，該模塊具有22個引腳，該模塊各引腳分別為:AGND(模擬電源地)，A3V3(3.3V模擬電源)，PRI(空腳)，CSP(處理后音頻輸出)，MIC_BIAS(麥克風(fēng)偏置電壓)，LMICP(左麥克風(fēng)正極輸入)，LMICN(左麥克風(fēng)負極輸入)，LIN(空腳)，RMICP(右麥克風(fēng)正極輸入)，RMICN(右麥克風(fēng)負極輸入)，RIN(參考信號輸入)，Π C_DATA( Π C數(shù)據(jù)輸入輸出)，Π C_CLK(Π C時鐘輸入)，Π S_DI ( Π S數(shù)據(jù)輸入)，Π S_D0( Π S數(shù)據(jù)輸出)，Π S_BCLK( Π S主時鐘輸入)，Π S_FS( Π S幀同步輸入)，GP10(喚醒信號輸出)，RST(復(fù)位引腳，低電平有效)，D3V3(3.3V數(shù)字電源)，GND(數(shù)字電源地)，GND(數(shù)字電源地)。
[0024]在本實施例中，該模塊的兩個GND引腳直接接地，模塊的AGND引腳一方面接電容C128的一端、電阻R147的一端和電阻R149的一端，模塊AGND引腳另一方面通過電阻R154接地，電容C128的另一端連接電容C126的一端和電阻R144的一端，電阻R147的另一端連接電容Cl 26的另一端和電阻Rl 42的一端，電阻Rl 44的另一端連接在該模塊的CSP引腳上。
[0025]該模塊的LMICP引腳連接電容C123的一端，模塊的LMICN引腳接電容C125的一端，模塊的RMICP弓I腳接電容Cl 27的一端，模塊的RMICN引腳接電容C130的一端，電容Cl 23的另一端接電容C124的一端和電阻R145的一端，電阻R145的另一端接電容C225的一端，電容C125的另一端接電容C124的另一端和電阻R146的一端，電阻R146的另一端接電容C226的一端，電容C127的另一端連接電容C129的一端，電容C129的另一端接電容C130的另一端。
[0026]該模塊的A3V3引腳一方面通過電容C200接地，另一方面連接電阻R155的一端并通過電容C199接地，電阻R155的另一端一方面連接電源，另一方面通過兩個并聯(lián)的電容C197和Cl 98接地。
[0027]該模塊的D3V3引腳連接電阻R150的一端，電阻R150的另一端連接該模塊的RST引腳，該模塊的RST弓I腳還通過電容Cl 31接地。
[0028]該模塊的GP1引腳連接電阻R151的一端，電阻R151的另一端通過發(fā)光二極管LED2接地，該模塊的Π C_CLK引腳接電阻R152的一端，電阻R152的另一端接該模塊的D3V3引腳，該模塊的Π C_DATA弓I腳接電阻Rl 53的一端，電阻Rl 53的另一端接該模塊的D3V3引腳。
[0029]如附圖3所示，在車門上設(shè)有安裝管1，安裝管I的中部開設(shè)有安裝孔，在安裝管I的外側(cè)面處設(shè)有外螺紋2，在安裝孔處設(shè)有可沿安裝孔往復(fù)移動的麥克風(fēng)3，在麥克風(fēng)3上套設(shè)有膠圈4和定位塊5，定位塊5的內(nèi)孔大于麥克風(fēng)3的外圓且在定位塊5的內(nèi)孔處設(shè)有與安裝管I外側(cè)面處外螺紋2配合的內(nèi)螺紋，在進行麥克風(fēng)3的安裝時，將麥克風(fēng)3伸入到安裝孔處，駕駛者根據(jù)自己的情況調(diào)整好麥克風(fēng)3的高度后，移動定位塊5和膠圈4到安裝管I外側(cè)面的外螺紋2處，此時將定位塊5處的內(nèi)螺紋與安裝管I外側(cè)面的外螺紋2處進行連接，在膠圈4的作用下，膠圈4與麥克風(fēng)3之間的摩擦力使麥克風(fēng)3的位置得到有效的固定。因此本方案中車門處的麥克風(fēng)3的高度可以根據(jù)駕駛者的情況進行調(diào)節(jié)，充分滿足駕駛者的使用要求。
[0030]在方向盤上安裝麥克風(fēng)的位置開設(shè)有凹槽和螺紋孔，方向盤處的麥克風(fēng)螺紋連接在此處，且麥克風(fēng)的位置低于方向盤上凹槽的位置，麥克風(fēng)的位置低于方向盤上凹槽的位置，可使麥克風(fēng)不影響方向盤的正常使用，同時由于麥克風(fēng)是螺紋連接在方向盤上的，故可通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整麥克風(fēng)的位置，由此來適應(yīng)不同駕駛者的使用需求。
[0031 ]視頻采集單元上開設(shè)有CVBS接口，視頻采集單元能采集車上兩路的視頻信號，分別是倒車和預(yù)留信號。視頻采集單元包括一視頻解碼器，該視頻解碼器采用超低功耗TVP5150的視頻解碼器，該視頻解碼器可收集各種格式的視頻信號并解碼，同時還可外接攝像頭，在車輛上外接一個倒車攝像頭，可在倒車時將畫面自動切換到倒車影像。
[0032]位置信息采集單元可實時采集車輛的位置信號，同時支持車輛行駛范圍的設(shè)定，當(dāng)車輛駛出設(shè)定的區(qū)域后，將會給出預(yù)警提示。
[0033]CAN信號采集單元支持CAN總線接入，通過預(yù)裝健康數(shù)據(jù)管理分析軟件，用戶在車載電腦終端即可查看到車輛CAN總線的基本信息，同時支持下行控制，可通過車載信息系統(tǒng)向CAN總線發(fā)送控制命令。
[0034]如附圖4所示，CAN信號采集單元中的CAN總線收發(fā)器采用芯片TJA1050，主要負責(zé)接收來自車身的各種數(shù)據(jù)，包括行駛狀態(tài)和故障信息等。TJA1050具有8個引腳，其中8個引腳分別為數(shù)據(jù)輸入引腳、數(shù)據(jù)輸出引腳、接地引腳、電源引腳、參考電壓輸出引腳、CAN總線低電平引腳、CAN總線高電平引腳和模式選擇引腳。
[0035]TJA1050的模式選擇引腳可使該芯片工作在兩種不同的模式下，兩種模式分別為高速模式和靜音模式，其中高速模式是普通的工作模式，當(dāng)模式選擇引腳接地或是沒有連接時，均是工作在高速模式的狀態(tài)。
[0036]在本實施例中，TJA1050的接地引腳直接接地，模式選擇引腳通過一個電阻R95接地，參考電壓輸出引腳置空，電源引腳一方面連接電源，另一方面通過兩個并聯(lián)的電容C55和C56接地，CAN總線低電平引腳與CAN總線高電平弓I腳之間并聯(lián)有電阻R85，電阻R85的一端連接電阻R83的一端、雙向晶閘管Z2的一端和電感L2的一端，電阻R83的另一端接電源，雙向晶閘管Z2的另一端接地，電感L2的另一端一方面通過電阻R84引出，另一方面通過R86引出；電阻R85的另一端連接電阻R88的一端、雙向晶閘管Z3的一端和電感L2的一端，電阻R88的另一端接電源，雙向晶閘管Z3的另一端接地。
[0037]電阻R104的一端一方面通過雙向晶閘管Z29接地，另一方面經(jīng)RlOl輸出，電阻R104的另一端一方面通過雙向晶閘管Z28接地，另一方面通過R106輸出。
[0038]車輛I/O信號采集單元可對車輛的各種輸入和輸出信號進行采集，車輛K數(shù)據(jù)采集單元用于對K總線上的數(shù)據(jù)進行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)傳遞到控制平臺上，車輛LIN數(shù)據(jù)采集單元用于對LIN總線上的數(shù)據(jù)進行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)傳遞到控制平臺。
[0039]觸摸屏信號采集單元中的觸摸屏采用全功能觸摸操控電容屏，電容屏比例為4:3，分辨率為1024*768，觸摸屏信號采集單元能采集觸摸點信號，實現(xiàn)系統(tǒng)的觸屏操控，當(dāng)駕駛?cè)藛T點擊屏幕時即可完成與系統(tǒng)交互，為系統(tǒng)提供可視化的操作。
[0040]OBD數(shù)據(jù)采集單元用于對車身的信息進行采集和分析，當(dāng)OBD數(shù)據(jù)采集單元將采集到的信息上傳后，控制平臺可以對該數(shù)據(jù)進行實時分析和判斷，并給出相應(yīng)的分析報告。[0041 ]如附圖5所示，加速度采集單元處設(shè)有加速度傳感器，該加速度傳感器可用于檢測和計算車輛的加速度、速度和位移等信息，在本實施例中，加速度傳感器采用的是一款具有12位分辨率的智能低功耗、三軸、電容式微機械MMA8452Q加速度傳感器，該款加速度傳感器具有豐富的嵌入式功能，具有靈活的用戶可編程選項，可以配置多達兩倍的中斷引腳。
[0042 ] MMA845 2Q為共具有16腳的芯片，其中該芯片GND引腳、NC引腳均接地，芯片的VDD1引腳接電源，為芯片自身的工作提供內(nèi)部驅(qū)動，同時該引腳還通過電容C57接地，該芯片的BYP引腳通過電容C58接地，芯片的SCL引腳一方面與電阻R87連接，另一方面通過電阻R92與電源連接，芯片的SDA引腳一方面與電阻R90連接，另一方面通過電阻R93與電源連接，芯片的SAO引腳一方面通過電阻R96接電源，一方面通過R97接地，芯片的INT2通過電阻R91將信號輸出，芯片的INTl引腳通過電阻R89將信號輸出，芯片的VDD引腳一方面接電源，一方面通過電阻C54接地。
[0043]以上所述的僅是本實用新型的實施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識在此未作過多描述，所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員知曉申請日或者優(yōu)先權(quán)日之前實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域所有的普通技術(shù)知識，能夠獲知該領(lǐng)域中所有的現(xiàn)有技術(shù)，并且具有應(yīng)用該日期之前常規(guī)實驗手段的能力，所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在本申請給出的啟示下，結(jié)合自身能力完善并實施本方案，一些典型的公知結(jié)構(gòu)或者公知方法不應(yīng)當(dāng)成為所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員實施本申請的障礙。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應(yīng)該視為本實用新型的保護范圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的【具體實施方式】等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種基于新能源汽車的車輛信息采集裝置，其特征在于，包括控制平臺、音頻采集單元和語音控制模塊，音頻采集單元用于對系統(tǒng)所有的音頻信號進行采集并傳遞到控制平臺，語音控制模塊包括設(shè)置在方向盤上的麥克風(fēng)，麥克風(fēng)內(nèi)設(shè)有降噪處理電路，音頻采集單元和語音控制模塊的輸出端分別與控制平臺連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新能源汽車的車輛信息采集裝置，其特征在于:還包括用于對CAN總線數(shù)據(jù)進行采集的CAN信號采集單元、用于對K總線數(shù)據(jù)進行采集的車輛K數(shù)據(jù)采集單元和用于對LIN總線數(shù)據(jù)進行采集的車輛LIN數(shù)據(jù)采集單元，CAN信號采集單元、K數(shù)據(jù)采集單元和LIN數(shù)據(jù)采集單元的輸出端分別與控制平臺連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新能源汽車的車輛信息采集裝置，其特征在于:還包括觸摸屏和對觸摸點信號進行采集的觸摸屏信號采集單元，觸摸屏信號采集單元的輸出端與控制平臺連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新能源汽車的車輛信息采集裝置，其特征在于:還包括對車身信息進行采集的OBD數(shù)據(jù)采集單元，OBD數(shù)據(jù)采集單元的輸出端與控制平臺連接。
【文檔編號】G05B23/02GK205692037SQ201620629009
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月23日 公開號201620629009.3, CN 201620629009, CN 205692037 U, CN 205692037U, CN-U-205692037, CN201620629009, CN201620629009.3, CN205692037 U, CN205692037U
【發(fā)明人】曾卓
【申請人】廣州億程交通信息有限公司