一种基于无人驾驶车的声控安全辅助系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无人驾驶车的声控安全辅助系统及方法。过程为：建立声音特性语音库，车辆启动前安全员通过语音输入登录关键词，根据登录关键词开启声音特性语音库中与所述安全员对应的子语音库；车辆行驶过程中接收安全员的语音信号，所述语音信号包括关键词、音频和音量，对语音信号进行模数转换及录入处理，将处理后的信号与子语音库内的特征值进行比较，根据比较结果判断所述语音信号是否有效，若语音信号有效则控制车辆刹车。本发明专利技术可准确、快速的判定声源的发出者，减少误识别声源的概率；同时通过对音色、频率和音量、固定关键字的识别，准确做出执行响应。准确做出执行响应。准确做出执行响应。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人驾驶车的声控安全辅助系统及方法


[0001]本专利技术属于汽车控制
，具体涉及一种基于无人驾驶车的声控安全辅助系统及方法。

技术介绍

[0002]目前传统的车辆声控系统，通过“唤醒词”+“关键字”的控制策略，唤醒方式为：首先，通过唤醒词，如“天猫精灵”，激活语音识别模块，模块识别到唤醒词后进入到指令接受状态，此步骤需花费7～10 秒；进入指令接受状态后，才能开始下发语音控制指令，此步骤需要花费2～3秒。这种控制策略存在明显的缺陷就是时间长，响应不及时，不能用于紧急情况的下的车辆操控。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种基于无人驾驶车的声控安全辅助系统及方法。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：一种基于无人驾驶车的声控安全辅助系统，包括
[0005]声音输入模块，用于接收安全员发出的语音信号并发送至声音处理模块，所述语音信号包括关键词、音频和音量；
[0006]声音处理模块，用于对接收的语音信号进行模数转换及录入处理，将处理后信号发送至控制模块；
[0007]控制模块，用于将接收的信号与声音特性语音库内的特征值进行比较，根据比较结果判断语音信号是否有效，若有效则发送控制指令至ESC模块；
[0008]ESC模块，用于在接收到控制指令时控制车辆刹车。
[0009]进一步地，还包括语音输出模块和视频模块，判断语音信号有效后通过语音输出模块和视频模块与后台进行语音和视频交流实现安全指导和救助。
[0010]一种基于无人驾驶车的声控安全辅助方法，过程为：
[0011]建立声音特性语音库，车辆启动前安全员通过语音输入登录关键词，根据登录关键词开启声音特性语音库中与所述安全员对应的子语音库；
[0012]车辆行驶过程中接收安全员的语音信号，所述语音信号包括关键词、音频和音量，对语音信号进行模数转换及录入处理，将处理后的信号与子语音库内的特征值进行比较，根据比较结果判断所述语音信号是否有效，若语音信号有效则控制车辆刹车。
[0013]进一步地，所述声音特性语音库包括一个或多个子语音库，每个子语音库对应一个安全员。
[0014]进一步地，所述建立声音特性语音库的过程为：对每一个安全员，分别进行声音录入，安全员以平常发音的第一语调念出固定关键字和登陆关键词、以紧张状态大声紧急的第二语调念出固定关键字，分别录入第一语调和第二语调得到对应的音频和音量，以第二语调的音频和音量为基准设定阈值范围，形成所述安全员的子语音库。
[0015]进一步地，录入第一语调和第二语调的过程包括对语调依次进行采样、量化、分帧、加窗、预加重、端点检测、提取语音特征、倒谱分析处理。
[0016]进一步地，安全员输入登录关键词后，根据登录关键词从所述声音特性语音库中匹配对应子语音库，匹配完成后则开启匹配出的子语音库。
[0017]进一步地，所述比较过程包括：比较语音信号中关键词与子语音库中关键词是否一致、比较音频和音量与设定阈值范围的大小，若关键词一致且音频和音量在设定阈值范围内，则判断所述语音信号有效。
[0018]更进一步地，判断语音信号有效后，开启车内摄像设备及音频设备与后台进行视频和语音交流实现安全指导和救助。
[0019]本专利技术通过获取关键词、声音的频率和音量三个关键指标，来快速准确的识别声控信号，较目前传统的车辆声控系统，通过“唤醒词”的控制策略而言，本专利技术声控系统省略“唤醒词”的操作步骤，在声音的频率和音量达到阈值后，并行获取及分析关键词的方式，达到车辆紧急刹车的目的，大大节省了车辆紧急停车的时间和紧急情况的数据监控及安全救助，从而达到提高无人驾驶车行车安全性的目的。
[0020]本专利技术通过5G技术，在车辆发生紧急情况时，第一时间连通车载端和后台，保障无人驾驶车人生安全的辅助系统，可以解决在无人驾驶车遇到紧急情况需要紧急停车时，安全员没有足够的相应时间去按紧急刹车开关系统或由于紧张过度失去行动能力时，可以通过此声控安全辅助技术达到紧急停车的目的并连通后台工作人员，给与相应的安全指导。本专利技术可准确、快速的判定声源的发出者，减少误识别声源的概率；同时通过对音色、频率和音量、固定关键字的识别，准确做出执行响应。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的系统原理示意图。
[0022]图2为本专利技术的控制流程图。
[0023]图3为本专利技术声音特性语音库的建立示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
[0025]传统的声控信号控制车辆的技术存在明显的缺陷就是响应不及时，不能用于紧急情况的下的车辆操控。因此本专利技术意在解决这种情况下车辆紧急停车的操控。在车辆遇到紧急情况，例如：车辆马上遇到障碍物，预留时间很短不足于给安全员足够的时间进行车辆操控，或在受到惊吓、威胁，失去正常的行动能力和逻辑思维时，高频和高音量的声波信号是此时最容易发出的。在发出高频和高音量的声波信号后，声控系统会根据频率或音量是否达到阈值，在达到阈值后会立刻唤醒，接受并执行关键词，关键词包括“啊，哇，停，停车，救命，抢劫、住手，不要”等，声控系统将模拟信号转化为数字信号，控制车辆ESC急停系统做出停车响应。当车辆通过此操作方式导致车辆急停时，声控系统会通过内置的5G通信模块，将信号传递至后台监控人员，并强制开启车辆内外摄像头视频信号的回传。后台人员通过
摄像头视频信号，判断车辆是否出现了严重的事故，再给车内人员通过声控系统作出安全指引或报警救助。
[0026]如图1所示，本专利技术提供一种基于无人驾驶车的声控安全辅助系统，包括
[0027]声音输入模块1，用于接收安全员发出的语音信号并发送至声音处理模块，所述语音信号包括关键词、音频和音量；声音输入模块1 可以是麦克风。
[0028]声音处理模块2，用于对接收的语音信号进行模数转换及录入处理，将处理后信号发送至控制模块，具体处理过程在下面描述。
[0029]控制模块3，用于将接收的信号与声音特性语音库内的特征值进行比较，根据比较结果判断语音信号是否有效，若有效则发送控制指令至ESC模块。
[0030]ESC模块4，用于在接收到控制指令时控制车辆刹车。
[0031]上述方案中，还包括语音输出模块6和视频模块7，判断语音信号有效后，控制模块3与后台5通过5G网络通信，通过语音输出模块6和视频模块7与后台5进行语音和视频交流实现安全指导和救助；声音输出模块6可以是车辆上安装的扩音器，视频模块7可以是车辆上安装的摄像头。
[0032]如图2-3所示，基于上述的安全辅助系统，本专利技术还提供一种基于无人驾驶车的声控安全辅助方法，包括以下步骤：
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人驾驶车的声控安全辅助系统，其特征在于：包括声音输入模块，用于接收安全员发出的语音信号并发送至声音处理模块，所述语音信号包括关键词、音频和音量；声音处理模块，用于对接收的语音信号进行模数转换及录入处理，将处理后信号发送至控制模块；控制模块，用于将接收的信号与声音特性语音库内的特征值进行比较，根据比较结果判断语音信号是否有效，若有效则发送控制指令至ESC模块；ESC模块，用于在接收到控制指令时控制车辆刹车。2.根据权利要求1所述的基于无人驾驶车的声控安全辅助系统，其特征在于：还包括语音输出模块和视频模块，判断语音信号有效后通过语音输出模块和视频模块与后台进行语音和视频交流实现安全指导和救助。3.一种基于无人驾驶车的声控安全辅助方法，其特征在于：建立声音特性语音库，车辆启动前安全员通过语音输入登录关键词，根据登录关键词开启声音特性语音库中与所述安全员对应的子语音库；车辆行驶过程中接收安全员的语音信号，所述语音信号包括关键词、音频和音量，对语音信号进行模数转换及录入处理，将处理后的信号与子语音库内的特征值进行比较，根据比较结果判断所述语音信号是否有效，若语音信号有效则控制车辆刹车。4.根据权利要求3所述的基于无人驾驶车的声控安全辅助方法，其特征在于：所述声音特性语音库包括一个或多个子语音库，每个子语音库对应一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：程鸣，王欢，李凯，郭晟玮，李晶，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：