[发明专利]基于语音控制的车辆驾驶自动化系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车自动驾驶技术，具体涉及一种基于语音控制的车辆驾驶自动化系统及方法。

背景技术

随着汽车技术的发展，智能化已经成为最重要的发展方向之一，其中，智能驾驶和智能交互是关注的焦点。驾驶自动化系统正在逐步辅助或代替驾驶员执行驾驶任务，减轻驾驶员的驾驶负担，提升驾驶舒适性。比如，自适应巡航控制系统，通过自动控制动力和制动系统来实现车辆纵向运动的自动控制。而在智能交互领域，语音控制使用方便、操作负担小、用户体验好，正在成为智能交互的重要方向。比如，语音控制空调、导航、电话、门窗等已经获得成熟的应用。

然而，到目前为止，对于驾驶自动化系统的操作控制仍通过按键来实现，语音控制未涉及智能驾驶领域。按键操作需要驾驶员的手动执行，而且还要保证准确操作多个按键选项，需要消耗更多的精力，对于驾驶安全性和舒适性都有一定的影响。并且，有些操作并不能一键完成。比如，驾驶员期望调整巡航的速度，如果期望的目标速度与当前的目标速度偏差较大，需要多次操作或者持续较长时间的操作按键才能完成，而且还需要同步关注巡航速度的变化，体验感较差。

因此，有必要开发一种基于语音控制的车辆驾驶自动化系统及方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于语音控制的车辆驾驶自动化系统及方法，能通过语音控制，能快捷方便完成设置，驾驶负担小，且能提升驾驶安全性和舒适性。

本发明所述的基于语音控制的车辆驾驶自动化系统，包括：

语音输入模块，用于采集语音信号；

语义识别模块，用于识别语音信号所期望的控制命令项，该语义识别模块与语音输入模块连接；

语音输入按键，用于触发语音控制；

身份识别模块，用于识别语音信号是否来自于驾驶员，该身份识别模块分别与语音输入按键和语音输入模块连接；

控制模块，基于语义识别结果、身份识别结果、语音输入按键的状态以及待控制的驾驶自动化单元的状态来确定是否执行控制命令项，以及发出控制命令和反馈信息，该控制模块分别与语音输入按键、语义识别模块和身份识别模块连接；

语音输出模块，用于语音播报所述反馈信息，该语音输出模块与控制模块连接；

显示模块，用于显示所述反馈信息，该显示模块与控制模块连接；

驾驶自动化单元，执行控制模块所发出的控制指令，该驾驶自动化单元分别与控制模块和显示模块连接。

所述语音输入按键安装在方向盘上，方便驾驶员操作，避免其他非驾驶员操作。

本发明所述的一种通过语音控制的车辆驾驶自动化系统的方法，采用本发明所述的基于语音控制的车辆驾驶自动化系统，其方法包括：

语音输入模块采集语音信号，并发送给语义识别模块进行语义识别处理；

身份识别模块通过语音输入按键的状态和语音信号的声纹来判断该语音信号的身份是否为驾驶员；

语义识别模块识别该语音信号的语义，将所识别出的语义与存储于车上的语义库进行匹配，并将匹配结果发给控制模块；

控制模块根据语义识别模块所匹配的结果，并结合驾驶自动化单元的状态、身份识别模块的识别结果以及语音输入按键的状态，判断控制命令项的有效性，如果控制命令项有效，则通过控制模块向驾驶自动化单元发出控制命令，以及向语音输出模块和显示模块发出反馈信息，驾驶自动化单元基于该控制命令执行相应操作，语音输出模块通过语音播报该反馈信息，并通过显示模块显示该反馈信息；如果控制命令项无效，则向语音输出模块和显示模块发出反馈信息，由语音输出模块通过语音播报该反馈信息，并通过显示模块显示该反馈信息。

判断语音信号的身份是否为驾驶员的方法为：

若检测到语音输入按键被触发，则认为语音信号的身份为驾驶员；

若检测到语音输入按键未被触发，则识别该语音信号的声纹，并与本车上所存储的声纹库进行匹配，若匹配成功，则认为语音信号的身份为驾驶员，若匹配不成功，则认为语音信号的身份为非驾驶员；避免出现非驾驶员期望的语音控制输入。

对同一个控制指令项，在语义库中设置有包含关键词的多个模糊语音命令；能够提升正确识别的概率和用户的体验，

所述控制命令项分为安全命令项和非安全命令项，当系统识别出控制命令项为安全命令项时，发出是否执行该控制命令项的反馈信息，并在收到驾驶员同意执行该控制命令项后再发出控制命令；

所述安全命令项是指影响行驶中的车辆的安全性的命令；