分布式高速车内语音控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种分布式高速车内语音控制系统，包括接口控制盒、操作员控制盒、手持式控制盒和扬声器，接口控制盒设置有网口、市话口、有线口、电台口、扬声口和USB口；接口控制盒的网口通过总线电缆与操作员控制盒连接；接口控制盒的扬声口通过扬声电缆与扬声器连接；接口控制盒内安装有USB存储器；操作员控制盒连接有耳机话筒。本实用新型专利技术通过分布式无中心组网通信技术，加强了系统的抗毁性，提高了系统的可靠性；通话功能丰富。系统具备丰富的车内、车下、车际通话功能，通信带宽高、扩展性好：系统提供千兆以太网高速通信功能，通用化设计程度高，提高了系统的通用性和可维护性，通用件的大量使用同时也大大降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及通信设备
，具体涉及一种分布式高速车内语音控制系统。
技术介绍
车内语音通信是专有车辆为车内乘员提供通话和数据通信的平台，一般采用集中式或分布式的通信组网方案。采用的通信组网介质有CAN总线、ARCNET总线、以太网总线等，速率一般低于100Mbps，而且必须设置主节点才能完成各控制单元之间的信息交互。如一种数字式车内通信系统，是采用ARCNET总线通信，10Mbps总线带宽，支持多路乘员通话，支持电台通话功能，采用分布式有中心组网方式。现有的类似系统一般采用集中式控制，集中式控制指的是“中心节点+接入端”的控制方式。通过“中心节点”引出多个接口连接“接入端”，各“接入端”的数据、信令、语音等均通过“中心节点”进行交换控制。因控制任务过于集中，导致“中心节点”负荷较重，实时性较差；而所有的线缆都需从“中心节点”引出，布缆过于集中，接线复杂，维护困难；当“中心节点”故障时，其它接入端均无法工作，抗毁性较差。综上所述，当前市场上面市的车内语音通信产品存在以下缺点：1）一般采用有中心组网，抗毁能力差，中心控制节点出现故障将导致整个系统瘫痪；2）通信速率不高，实时性低，如采用CAN总线通信只有1Mbps带宽，采用ARCNET总线只有10Mbps带宽，采用工业以太网总线通信只有100Mbps，当系统承载其它多媒体业务如图像、视频流传输时，将出现带宽不够用的情况；3）通话功能较单一，支持的业务接口类型较少，一般只具有车内通话和电台通话功能，较少产品具备录音功能；4）结构样式多样，互换性差，不利于产品的维修和保养。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提供一种高速车内语音控制系统，通过较高的带宽完成多媒体业务的传输和交换，具有较强的抗毁性能，能通过有线、电台等通信手段与外界通信，将通话进行录音形成录音文件进行回放，并将多种安装方式统一到一种结构设计框架下，通过部件的剪裁满足系统安装的需求。本技术采用以下技术方案实现上述目的。分布式高速车内语音控制系统，包括接口控制盒、操作员控制盒、手持式控制盒和扬声器，所述接口控制盒设置有网口、市话口、有线口、电台口、扬声口、USB口和电源口，且网口、市话口和电台口均与陪试品对应连接；所述接口控制盒的网口通过总线电缆与操作员控制盒连接，所述接口控制盒的有线口通过扬声电缆与扬声器连接；所述接口控制盒内安装有USB存储器；所述操作员控制盒连接有耳机话筒；接口控制盒的有线口通过被覆线与手持式控制盒连接。进一步，所述接口控制盒内设置有核心处理模块、逻辑控制模块、总线接口模块、外线接口模块、有线接口模块、市话接口模块、录音存储模块、测试接口模块、音频接口模块和扬声接口模块；核心处理模块通过内部控制总线并联连接有逻辑控制模块、总线接口模块、有线接口模块和录音存储模块；核心处理模块通过UART口连接有测试接口模块；核心处理模块通过RGMII网口连接有外线接口模块；逻辑控制模块通过PCM总线并联连接有外线接口模块、市话接口模块、音频接口模块和扬声接口模块。进一步，所述接口控制盒的网口还与陪试品中的通信网络控制设备和以太网交换机连接，用于外线通话控制。进一步，所述接口控制盒的市话口通过被覆线与陪试品中的接线窗连接，接线窗分别与电话交换机和手持式控制盒连接，用于市话通话和车下通话。进一步，所述接口控制盒的电台口用于连接陪试品中的电台，用于对外无线通话。进一步，所述接口控制盒的USB口用于输出并拷贝录音文件。进一步，所述接口控制盒的电源口连接18V～30V直流电源，用于系统供电。进一步，所述操作员控制盒为壁挂式或嵌入式。进一步，所述手持式控制盒远供电压为36V～48V,通信距离为300m～500m。本技术采用嵌入式通信处理器作为控制核心，完成通信组网、语音功能控制、总线数据收发；车内语音控制系统软件主要基于Linux操作系统完成，采用C语言作为编程语言，采用数字信号处理器完成语音的码流转换、时隙交换和会场融合；采用可编程逻辑电路完成各种时序信号的产生和逻辑控制功能；音频接口采集的语音经接口阻抗匹配和电平变换，由专用集成电路完成语音编解码，数字化后的话音数据通过PCM总线送给DSP处理器，由通信处理器根据人机界面输入的操作命令将语音和控制信息组包，并通过总线收发控制实现各控制盒的数据交互。通过多个控制盒各自构成子系统，各子系统之间通过通信网络进行密切联系与信息交换。系统对总体目标和任务进行综合协调与分配。相比传统的集中式控制，分布式控制在整体体系构建和细节框架上都存在显著的技术改进：分布式控制将任务分散到各控制盒，任务简单明确；各控制盒独立处理各自任务，系统实时性好；布缆简单，节省线材，降低接线复杂度及系统成本；任意控制盒故障，其它控制盒仍可继续工作，抗毁性好，系统可靠性高。在设计时，采用了分布式控制方式，继承了分布式控制系统的相关优点。接口控制盒与各操作员控制盒单独构成子系统，独立完成各自功能，各控制盒之间通过总线互联，完成信息交互。在通信上，各操作员控制盒身份相同，只因功能需求不同而赋予了不同的权限。采用千兆以太网作为通信平台，具有较高的带宽完成多媒体业务的传输和交换；采用无中心组网方式，具有较强的抗毁性能，单节点故障对全系统的正常运行不构成大的影响；系统具有丰富的业务接口，采用多种车内、车际通话控制方式，能够通过有线、无线等通信手段与外界通信；系统能够将通话进行录音形成录音文件，并能对录音文件进行回放；系统充分考虑了节点设备车内多种安装需求，将多种安装方式统一到一种结构设计框架下，通过部件的剪裁满足系统安装的需求。本技术的优点是：1）可靠性高：通过分布式无中心组网通信技术，加强了系统的抗毁性，提高了系统的可靠性；通话功能丰富；2）通过有线、电台等通信手段，系统具备丰富的车内、车下、车际通话功能，给用户提供完备的通话体验；3）通信带宽高、扩展性好：系统提供千兆以太网高速通信功能，为未来功能的扩展提供了充足的带宽资源；4）采用大量的模块化设计技术，通用化设计程度高：电路设计采用核心处理模块加业务板的形式设计，软件采用构件化设计技术，结构采用嵌入式和壁挂式一体的设计方式，提高了系统的通用性和可维护性，通用件的大量使用同时也大大降低了成本。附图说明图1本技术的系统连接示意图；图2是本技术中接口控制盒功能模块连接关系图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。本技术的设计原则：车内语音控制系统采用分布式、无中心的设计原则，系统不设置主控制节点，通过高速通信网络将各个节点设备联系在一起完成信息交互；节点设备电路设计采用核心处理模块加业务板的方式完成；软件设计采用构件化的设计思想，通过功能独立的软件构件的相互组合完成软件功能；结构设计充分考虑通用性和互换性的需求，将多种安装形态统一到一种可拆分的结构形态上，从而实现“一机多形，一型多用”。参见图1和图2，分布式高速车内语音控制系统，包括接口控制盒1、操作员控制盒2、手持式控制盒3和扬声器4，接口控制盒1设置有网口、市话口、有线口、电台口、扬声口、USB口和电源口，且网口、市话口和电台口均与陪试品5对应连接；所述接口控制盒1的网口通过总线电缆与操作员控制盒2连接，所述接口控制盒1的有线口本文档来自技高网...

【技术保护点】
分布式高速车内语音控制系统，包括接口控制盒、操作员控制盒、手持式控制盒和扬声器，其特征在于，所述接口控制盒设置有网口、市话口、有线口、电台口、扬声口、USB口和电源口，且网口、市话口和电台口均与陪试品对应连接；所述接口控制盒的网口通过总线电缆与操作员控制盒连接，所述接口控制盒的有线口通过扬声电缆与扬声器连接；所述接口控制盒内安装有USB存储器；所述操作员控制盒连接有耳机话筒；接口控制盒的有线口通过被覆线与手持式控制盒连接。

【技术特征摘要】
1.分布式高速车内语音控制系统，包括接口控制盒、操作员控制盒、手持式控制盒和扬声器，其特征在于，所述接口控制盒设置有网口、市话口、有线口、电台口、扬声口、USB口和电源口，且网口、市话口和电台口均与陪试品对应连接；所述接口控制盒的网口通过总线电缆与操作员控制盒连接，所述接口控制盒的有线口通过扬声电缆与扬声器连接；所述接口控制盒内安装有USB存储器；所述操作员控制盒连接有耳机话筒；接口控制盒的有线口通过被覆线与手持式控制盒连接。2.根据权利要求1所述的分布式高速车内语音控制系统，其特征在于，所述接口控制盒内设置有核心处理模块、逻辑控制模块、总线接口模块、外线接口模块、有线接口模块、市话接口模块、录音存储模块、测试接口模块、音频接口模块和扬声接口模块；核心处理模块通过内部控制总线并联连接有逻辑控制模块、总线接口模块、有线接口模块和录音存储模块；核心处理模块通过UART口连接有测试接口模块；核心处理模块通过RGMII网口连接有外线接口模块；逻辑控制模块通过PCM总线并联连接有外线接口模块、市话接口模块、音频接口模块和扬声接口模块。...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖继军，陈康，杜华，陈琦，饶建平，
申请(专利权)人：北方联创通信有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36