語音交互式電動車窗控制裝置及控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車電動車窗控制裝置，尤其是涉及一種通過語音控制汽車車窗的裝置。
【背景技術】
[0002]汽車的普及給人們的日常出行和交往帶來了很大的便利。目前汽車車窗的控制是通過手動開關實現(xiàn)的。僅司機可以對四個車窗進行控制，但任意位置的乘客只能對臨近的車窗進行控制，任意位置的乘客要想控制遠離自己的車窗必須通過司機或車窗附近的任意位置的乘客才能實現(xiàn)。且司機在操作車窗控制開關時，一只手脫離了方向盤，特別是在天氣、路況不佳的情況下，給行車安全帶來了一定的隱患。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點和不足，提供一種通過語音控制汽車電動車窗的裝置及方法。
[0004]本發(fā)明的語音交互式電動車窗控制裝置設有語音識別模塊、單片機控制模塊、鎖止開關、電流傳感器模塊、電機驅動模塊、玻璃托架上的磁鋼和霍爾傳感器。
[0005]所述語音識別模塊以LD3320為核心，能實現(xiàn)非特定司機或任意位置的乘客的語音識別，不需要司機或任意位置的乘客的事先訓練和錄音，并且有口令模式和循環(huán)模式可供選擇，在口令模式下語音識別模塊在給出相應的輸出信號的同時還會發(fā)出語音，以回應司機或任意位置的乘客發(fā)出的控制命令，在循環(huán)模式下語音識別模塊僅給出相應的輸出信號。
[0006]所述語音識別模塊能將司機或任意位置的乘客發(fā)出的控制車窗玻璃升、降、停止的語音命令轉換為單片機模塊可以識別的信號輸出給單片機模塊。
[0007]電流傳感器模塊用來防止車窗電機過載而燒壞，同時配合玻璃托架上的磁鋼和霍爾傳感器來實現(xiàn)防夾功能。
[0008]玻璃托架上的磁鋼和霍爾傳感器來實現(xiàn)車窗玻璃升到頂或降到底時自動停止功會K。
[0009]所述單片機模塊以AVR的MEGA8為核心。單片機控制模塊能根據(jù)語音識別模塊輸出的控制信號、電流傳感器模塊輸出的信號、玻璃托架上的磁鋼和霍爾傳感器輸出的車窗玻璃升到頂或降到底的信號，控制電機驅動模塊驅動車窗電機完成司機或任意位置的乘客對車窗玻璃的控制意圖，并實現(xiàn)防夾功能、防止車窗電機過載而燒壞、車窗玻璃升到頂或降到底時自動停止功能。
[0010]所述電機驅動模塊采用BTN7971為核心。
[0011 ] 單片機控制模塊采用PffM方式控制電機的轉速。
[0012]采用PffM方式控制實現(xiàn)電機的軟啟動，有效地減小了車窗電機的啟動電流。
[0013]采用PffM方式控制實現(xiàn)電機的軟停止，有效地減小了車窗電機停轉時產生的自感電動勢對電機驅動模塊的危害。
[0014]當司機或任意位置的乘客發(fā)出“升起右前窗”語音命令或“升起車窗”語音命令時，右前車窗玻璃會上升，當右前車窗玻璃上升到頂部時會自動停止上升。當司機或任意位置的乘客發(fā)出“升起左前窗”語音命令或“升起車窗”語音命令時，左前車窗玻璃會上升，當左前車窗玻璃上升到頂部時會自動停止上升。當司機或任意位置的乘客發(fā)出“升起右后窗”語音命令或“升起車窗”語音命令時，右后車窗玻璃會上升，當右后車窗玻璃上升到頂部時會自動停止上升。當司機或任意位置的乘客發(fā)出“升起左后窗”語音命令或“升起車窗”語音命令時，左后車窗玻璃會上升，當左后車窗玻璃上升到頂部時會自動停止上升。當司機或任意位置的乘客發(fā)出“降下右前窗”語音命令或“降下車窗”語音命令時，右前車窗玻璃會降下，當右前車窗玻璃下降到底部時會自動停止下降。當司機或任意位置的乘客發(fā)出“降下左前窗”語音命令或“降下車窗”語音命令時，左前車窗玻璃會降下，當左前車窗玻璃下降到底部時會自動停止下降。當司機或任意位置的乘客發(fā)出“降下右后窗”語音命令或“降下車窗”語音命令時，右后車窗玻璃會降下，當右后車窗玻璃下降到底部時會自動停止下降。當司機或任意位置的乘客發(fā)出“降下左后窗”語音命令或“降下車窗”語音命令時，左后車窗玻璃會降下，當左后車窗玻璃下降到底部時會自動停止下降。當司機或任意位置的乘客發(fā)出“停止右前窗”語音命令或“停止車窗”語音命令時，右前車窗玻璃會停在此刻的位置。當司機或任意位置的乘客發(fā)出“停止左前窗”語音命令或“停止車窗”語音命令時，左前車窗玻璃會停在此刻的位置。當司機或任意位置的乘客發(fā)出“停止右后窗”語音命令或“停止車窗”語音命令時，右后車窗玻璃會停在此刻的位置。當司機或任意位置的乘客發(fā)出“停止左后窗”語音命令或“停止車窗”語音命令時，左后車窗玻璃會停在此刻的位置。
[0015]當鎖止開關處于鎖止狀態(tài)時車窗玻璃將不受車內任何人的語音控制，當鎖止開關處于開啟狀態(tài)時司機或任意位置的乘客才能通過語音對車窗玻璃進行控制。
[0016]本發(fā)明突出的優(yōu)點是:實現(xiàn)了司機在雙手不脫離方向盤的情況下可以通過語音命令對四個車窗玻璃進行升、降、停止控制操作，提高了駕駛的安全性。坐在任何位置的任意位置的乘客可以通過語音命令對四個車窗玻璃進行升、降、停止控制操作。由于采用軟啟動，減小了啟動電流，通過電流傳感器模塊用來實現(xiàn)防止車窗電機過載，從而延長了車窗電機的使用壽命。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例的結構組成框圖。
[0018]圖2、圖3、圖4、圖5為本發(fā)明實施例的電路組成原理圖。
【具體實施方式】
[0019]下面以左前車窗玻璃為例，介紹車窗玻璃的升、降、停止控制的實現(xiàn)的【具體實施方式】。左后車窗玻璃、右前車窗玻璃、右后車窗玻璃的升、降、停止控制的實現(xiàn)的【具體實施方式】同左前車窗玻璃的升、降、停止控制的實現(xiàn)的【具體實施方式】完全相同。
[0020]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的實施方式一包括語音識別模塊12、單片機控制模塊13、鎖止開關14、電流傳感器模塊15、電機驅動模塊16、玻璃托架上的磁鋼20和霍爾傳感器
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[0021]所述的車窗電機17經過傳動機構18帶動玻璃托架19在其軌道上上下移動。玻璃托架19上固定有磁鋼20，當車窗玻璃上升到頂時，磁鋼20和霍爾傳感器21的位置垂直正對，當車窗玻璃下降到底時，磁鋼20和霍爾傳感器22的位置垂直正對，磁鋼20和霍爾傳感器21、霍爾傳感器22之間的間隙保持在2毫米到3毫米之間。當車窗玻璃上升到頂時霍爾傳感器21輸出低電平，否則輸出高電平。當車窗玻璃下降到底時霍爾傳感器22輸出低電平，否則輸出高電平?；魻杺鞲衅?1、霍爾傳感器22的輸出信號將傳遞給單片機控制模塊13。
[0022]所述語音識別模塊12能實現(xiàn)非特定司機或任意位置的乘客的語音識別，不需要司機或任意位置的乘客的事先訓練和錄音，并且有口令模式和循環(huán)模式可供選擇，在口令模式下語音識別模塊在給出相應的輸出信號的同時還會發(fā)出語音回應司機或任意位置的乘客發(fā)出的控制命令，在循環(huán)模式下語音識別模塊僅給出相應的輸出信號?？诹钅Ｊ胶脱h(huán)模式的選擇是通過語音識別模塊12上的自鎖開關實現(xiàn)。
[0023]單片機控制模塊13對車窗電機17采用PffM方式控制。通過將PffM的占空比從0%開始逐步增加到需要的占空比的方式實現(xiàn)車窗電機17的軟啟動，有效地減小了車窗電機17的啟動電流。通過將PffM的占空比逐步減小到0%的方式實現(xiàn)車窗電機17的軟停止，有效地減小了車窗電機17停轉時產生的自感電動勢對電機驅動模塊16的危害。
[0024]當司機或任意位置的乘客11發(fā)出“升起左前窗”命令或“升起車窗”命令時，語音識別模塊12將識別此語音命令，完成識別后，語音識別模塊12的P15引腳將輸出高電平，其他引腳輸出低電平。單片機控制模塊13中的MEGA8的PC5引腳將接收到語音識別模塊12的P15引腳輸出的高電平信號，單片機控制模塊13將控制電機驅動模塊16，電機驅動模塊16使車窗電機17轉動帶動左前車窗玻璃上升。在上升過程中電流傳感器模塊15監(jiān)控左前車窗電機17的電流，當此電流超過設定閾值時，且霍爾傳感器21輸出高電平，則說明車窗玻璃在上升過程中受到阻礙或者夾到異物，此時單片機控制模塊13將控制電機驅