基于音频方位信息的泊车辅助系统及方法与流程

本发明涉及一种泊车辅助系统和方法，更具体地，本发明涉及一种基于音频方位信息的泊车辅助系统及方法。

背景技术：

目前，随着车辆越来越多，停车位也越来越紧张，每个停车位被尽可能小地划分，以供更多的车进行停放，因此，每个停车位的面积非常有限。另一方面，不同的空停车位也处于不同复杂程度的停车环境中。

目前，在泊车过程中，泊车辅助系统通常给驾驶者提供单调的“滴滴”声的警示音，例如：基于“滴滴”声的持续时间长短、占空比大小及频率快慢，来提供整个泊车过程的辅助。而对于泊车要求日益严格的今天，传统的基于“滴滴”声的泊车辅助系统存在明显的缺陷，不能满足泊车者的需求，主要原因如下：

一、传统的“滴滴”泊车警示音并不指示碰擦的方向。驾驶者听到这些警示音只是意识到有擦碰的风险，但是不能立即辨别哪个方位会擦碰，驾驶者必须进一步通过观察后视镜、仪表盘或倒车屏幕(如车内有的话)的指示进一步确认哪个方位有碰擦风险；

二、在泊车过程中，尤其是后退式停车入位时，驾驶者往往需要动态调整车辆的行进方向(通俗地说，就是打方向)以使车辆遵循恰当的移动轨迹。调整行进方向的一个前提是知晓车辆当前的行驶方向。由于泊车时车速很慢，驾驶感欠佳的驾驶者可能并不能从车辆本身的移动情况中感知出车的行驶方向，某些新手驾驶者甚至在充分观察后视镜后也不能确定车尾行驶方向。这导致泊车操作中的犹豫、反复、以及不可避免的泊车时间延长；

三、没有泊车完成后的确认评估，泊车者不能马上知晓最终的泊车位置是否妥当，一般需要下车确认是否停车合理，例如，确认是否将车停放在规定的划线内。

为了确保安全有效的泊车，需要一种在整个泊车过程中都能提供具有方位感的语音警示和提醒，以辅助驾驶者高效、安全地完成泊车。

技术实现要素：

为了克服以上所述的停车过程中警示音的缺陷，本发明提供了一种基于音频方位信息的泊车辅助系统及方法。

根据本发明的一个方面，提供一种音频辅助泊车系统，包括：安装于车辆外部的驻车雷达；安装于车辆内部的扬声器组；音频处理器，所述音频处理器用于生成音频信号并输出给所述扬声器组，其中，所述音频辅助泊车系统还包括方位信息处理模块，所述方位信息处理模块用于接收并分析所述驻车雷达返回的数据，并依据经分析的数据来控制所述音频处理器生成音频信号，所述音频信号包括：指示碰擦风险所在方向的碰擦警示信号，和/或指示车辆行驶方位的行驶方位提示信号。

上述音频辅助泊车系统中，所述碰擦警示信号使所述扬声器组输出含有碰擦警示音的环绕声场，从而使所述碰擦警示音的感知音源和碰擦风险所在方向对应。

上述音频辅助泊车系统中，所述行驶方位提示信号使所述扬声器组输出含有行驶方位提示音的环绕声场，从而使所述行驶方位提示音的感知音源和车辆行驶方位对应。

上述音频辅助泊车系统中，所述方位信息处理模块基于所述驻车雷达所获数据随时间的变化趋势来动态确定车辆在泊车过程中的行驶方位。

上述音频辅助泊车系统中进一步包括泊车评估模块，所述泊车评估模块基于车载摄像头返回的数据判断车辆的泊车是否合规，并控制所述音频处理器输出相应的语音提示。

上述音频辅助泊车系统中，所述音频处理器包括：用于产生碰擦警示音的单/复音发生器；用于产生行驶方位提示音的波形发生器；用于将碰擦警示音和行驶方位提示音与车内其他音源的音频信号进行混音的混音器；用于对混音器的各路输出施加环绕音效的环绕音效模块。

上述音频辅助泊车系统中，所述扬声器组包括六个扬声器，分别为安装在车门中的左前、右前、左后、右后扬声器、安装在中控位置附近的中置扬声器、以及安装在车厢后部的后置扬声器。

根据本发明的一个方面，提供一种车辆，其配备有上述的音频辅助泊车系统。

根据本发明的一个方面，提供一种音频辅助泊车方法，包括：由安装于车辆外部的驻车雷达进行测距；由方位信息处理模块接收并分析由所述驻车雷达返回的数据，并依据经分析的数据控制音频处理器生成音频信号；由所述音频处理器将生成的音频信号输出到车辆内部的扬声器组，其中，所述音频信号包括：指示碰擦风险所在方向的碰擦警示信号，和/或指示车辆行驶方位的行驶方位提示信号。

上述音频辅助泊车方法进一步包括：所述扬声器组基于所述碰擦警示信号输出环绕声场，从而使碰擦警示音的感知音源和碰擦风险所在方向对应。

上述音频辅助泊车方法进一步包括：所述扬声器组基于所述行驶方位提示信号输出环绕声场，从而使行驶方位提示音的感知音源和车辆行驶方位对应。

上述音频辅助泊车方法进一步包括：所述方位信息处理模块基于所述驻车雷达所获数据随时间的变化趋势来动态确定车辆在泊车过程中的行驶方位。

上述音频辅助泊车方法进一步包括：泊车评估模块基于车载摄像头返回的数据判断车辆的泊车是否合规，并控制所述音频处理器输出相应的语音提示。

上述音频辅助泊车方法中，所述音频处理器包括：用于产生碰擦警示音的单/复音发生器；用于产生行驶方位提示音的波形发生器；用于将碰擦警示音和行驶方位提示音与车内其他音源的音频信号进行混音的混音器；用于对混音器的各路输出施加环绕音效的环绕音效模块。

根据本发明的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其存储有程序，所述程序在被车载计算设备运行时，用于实现上述的音频辅助泊车方法。

附图说明

为了进一步阐明本发明的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。应当理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。

图1是根据本发明的一个实施例的配备有基于音频方位信息的泊车辅助系统的汽车的俯视图；

图2是根据本发明的一个实施例的基于音频方位信息的泊车辅助系统中的音频处理器的结构示意图；

图3a和3b是利用本发明的基于音频方位信息的泊车辅助系统完成泊车过程的示意图；

图4a和4b是利用本发明的基于音频方位信息的泊车辅助系统进行泊车后位置评估的示意图。

具体实施方式

下面的详细描述参照附图进行。附图以例示方式示出可实践所要求保护的主题的特定实施例。应当理解，以下具体实施例出于阐释的目的旨在对典型示例作出具体描述，但不应被理解成对本发明的限制；本领域技术人员在充分理解本发明精神主旨的前提下，可对所公开实施例作出适当的修改和调整而不背离本发明所要求保护的主题的精神和范围。

图1是根据本发明的一个实施例的配备有基于音频方位信息的泊车辅助系统的汽车的俯视图。如图1所示，车辆上安装有若干驻车雷达(在仅安装于车尾时，也被称作倒车雷达)。在一个实施例中，可在车辆的车头和车尾处分别安装若干驻车雷达，例如，在车头和车尾各安装三个驻车雷达，分别为前左、前中、前右、后左、后中、后右共六个驻车雷达。可以理解的是，出于示例的目的，图1示出了车头的左、中、右以及车尾的左、中、右各三个驻车雷达，但是本发明不限于此。换言之，可根据实际需求(例如，车型的大小、配置的高低等)在车辆上安装多于或少于六个驻车雷达(如，仅在车尾安装3～4个驻车雷达)，或在车辆上在与图1所示的不同位置处设置若干驻车雷达。

安装在车辆上的这些驻车雷达用于实时地进行测距。具体而言，在停车过程中，安装在车辆各个位置处的驻车雷达实时地测量各自所安装的部位处与附近其他物体(例如，其他车辆、停车场的墙壁、或者栅栏等)的距离，并将测量到的数据实时传输到安装在车辆上的音频泊车辅助系统的方位信息处理模块108，以供进一步的分析与处理。

相应地，可在车辆内，例如，在车座周围的位置，安装由若干扬声器构成的扬声器组。扬声器的具体数量不受限制。在一个实施例中，扬声器的数量为六个。如图1所示，在具有六个扬声器的实施例中，这六个扬声器包括安装在四个车门处的左前(fl)、右前(rf)、左后(rl)、右后(rr)扬声器，安装在中控位置的中置扬声器(c)，以后位于车厢后部的后置扬声器(例如，低音炮(lfe)扬声器)。扬声器的数量和位置可以主要根据车内音响系统的要求来决定，因此其和驻车雷达的数量并不要求一一对应。

这些不同位置处的扬声器可由车载音频泊车辅助系统中的方位信息处理逻辑(例如图2中的方位信息处理模块108)进行发声控制。具体而言，从各个位置处的驻车雷达返回的数据被传输到车载音频泊车辅助系统中的方位信息处理模块108，并且方位信息处理模块108可对这些数据进行分析与处理，进一步地，基于这些数据分析的结果控制音频处理器产生具有环绕音效果的音频输出，并通过车内扬声器产生具有方位感和空间感的警示音来辅助驾驶者的泊车过程，如以下结合图2更详细描述的。

图2是根据本发明的一个实施例的基于音频方位信息的泊车辅助系统中的音频处理器100的结构示意图。如图2所示，该音频处理器100主要包括：单/复音发生器101、波形发生器102、语音提示模块103、音效后级处理器104、混音器105以及环绕音效模106块。其中，单/复音发生器101可用于产生具有提示效果的单音或复合音以作为碰撞警示音，波形发生器102可用于产生行驶方位提示音，语音提示模块103可用于提供语音形式的泊车评估结果。以上这些类型的警示音、提示音和语音都可以和车内的其它音源进行混音，并在进一步添加环绕音效(当需要环绕音效时)后经功率放大器107功放后输出给任一扬声器位置。这里所指的其他音源可以是汽车系统本身具有的各种音源，例如，图2中所示出的多媒体音、辅助音频以及单声道音频。

通过混音器105产生各路音频输出可进一步提供给环绕音效模块106，环绕音效模块106根据构建环绕声场的需要，对各路音频输出进行处理以构建环绕声场，从而使得：1)通过环绕声场可以感知碰撞警示音的音源方向，该警示音的音源方向对应碰撞风险所在方向；2)通过环绕声场可以感知行驶方位提示音的音源方向，该提示音的音源方向对应车辆在泊车过程中的行驶方位。根据这些具有方位感和空间感的行驶方向提示音和碰擦警示音，驾驶者可以直观、形象地感知车辆在泊车过程中的移动方向并知道在哪个方向上可能具有擦碰风险，从而可迅速地作出控车调整。

前文所述的方位信息处理模块108可以在图2中的音频处理器100内部，也可以在音频处理器100的外部。该方位信息处理模块108可以是车载中控中的软件，也可以是具有专用功能的电路，或者可以是软件、硬件、固件的任何可能组合。本领域技术人员可以根据需要选择各种可行的实现方式。

方位信息处理模块108至少可以联系和控制音频处理器100中的单/复音发生器101、波形发生器102、和环绕音效模块106。

根据本发明的一个方面，使用本发明的音频泊车辅助系统可使得驾驶者在泊车过程中得到具有方位信息的碰擦警示。具体而言，在泊车过程中，驻车雷达进行实时测量。当某个位置的驻车雷达测量到一定距离范围内的障碍物时，方位信息处理模块108控制音频处理器100将单/复音发生器101产生的单音或复合音的碰擦警示音发送到对应位置处的扬声器，以提示驾驶者在该方向上可能具有擦碰的风险，以便驾驶者及时作出相应的停车调整。

举例而言，参见图3a并结合图1，如果停车过程中，从安装在车辆的右后位置处的驻车雷达返回的数据显示车辆的右后部与另一车辆(也可是如上所述的其他物体或障碍物)的距离较近(例如，在阈值距离之内)，则方位信息处理模块108控制音频处理器100，从而将单/复音发生器101产生的碰擦警示音以环绕声场的形式输出。驾驶者可通过环绕声场判断出声源来自于右后位置而立即意识到车辆的右后方向上由于与其他车辆或其他物体太接近而具有擦碰的风险，从而可迅速地作出停车调整。

类似地，参见图3b并结合图1，当安装在车辆的左后位置处的驻车雷达检测到另一车辆或其他物体与自己车辆的左后部距离较近时，方位信息处理模块108控制音频处理器100，从而将单/复音发生器101产生的碰擦警示音以环绕声场的形式输出。驾驶者可通过环绕声场判断出车辆的左后部与其他物体有擦碰风险。

上述环绕声场是动态构建的，因此随着车辆在泊车过程中的移动，声源将不断变化以适应当前的有迫切碰撞风险的方向。这种具有方向感且动态调整的碰擦警示音能够使驾驶者迅速地意识到某一方向上的刮擦或碰撞等停车风险，从而驾驶者可快速地作出响应，例如，调整车辆移动轨迹，放慢行驶速度等。

根据本发明的另一方面，使用本发明的音频泊车辅助系统可使得驾驶者在泊车过程中听到关于车辆行驶方位的提示音。具体而言，在泊车的整个动态过程中，可通过各个扬声器协同发出具有空间感的动态声场来提示驾驶者泊车过程中车辆的行驶方位(例如，车是在直线后退，还是在往左后退，还是在往右后退)。具体而言，在泊车过程中，车辆的各个位置与周边物体的距离可动态地变化，而这些变化可由安装在车辆的各个位置处的驻车雷达检测到。方位信息处理模块108可实时分析来自各个驻车雷达的测距信息，并根据各驻车雷达所获得的测距信息的变化趋势来判断车辆的行进轨迹和方向。根据分析所得的车辆行驶方位，方位信息处理模块108可通过音频处理器100的波形发生器102产生定制化的行驶方位提示音，并控制各个位置处的扬声器的发音，从而使得各个位置处扬声器协作地产生具有空间感的立体音效，例如，随着车辆倒退方向变化而渐变的立体声场，从而形象地提示驾驶者泊车过程中车辆的动态移动方向，驾驶者可根据这种具有空间感的提示音在停车过程中作出相应的调整(例如，驾驶者通过适当调整方向盘来校正车尾移动方向)。

在一个实施例中，指示碰擦风险的碰擦警示音和指示车辆行驶方位的行驶方位提示音可同时起作用，作为示例而非限制，碰擦警示音可采用单/复音发生器101产生，而行驶方位提示音可采用波形发生器102产生，同样作为示例而非限制，碰擦警示音的声调可更高，节奏可更为紧促。然而，也可以存在其他变化形式，只要所产生的碰擦警示音和行驶方位提示音是可辨别的两种不同声音即可。

在又一实施例中，基于本发明的音频泊车辅助系统还可以提供泊车完成后的泊车位置评估和语音指导。具体而言，本发明的音频泊车辅助系统可借助车载摄像头等装置，向驾驶者提供车辆停放是否符合停车规则的确认信息。例如，参见图4a和图4b，其给出利用根据本发明的实施例的泊车辅助系统进行泊车后位置评估的示意图。车载摄像头可对车辆所停放的当前位置进行拍照，并将该照片资料等发送给系统中的泊车评估模块109(其可为软件，也可为特定功能的电路，或软件、硬件、固件的各种可能组合)进行分析。分析的内容可包括照片视野中部区域是否有停车线，地面是否有残障人士专用车位标志等。如果分析结果显示车辆所停放的当前位置符合规定，例如，如果驾驶者已经成功将车停放到停车划线限定的车位方框内，则泊车评估模块109可控制语音提示模块103通过扬声器输出语音提示来告知驾驶者停车符合规定，例如发出“停车成功”等语音提示。若停车不符合规定，例如，如图4a和图4b所示的，车辆未被停放在规定的划线框内，则泊车评估模块109可控制语音提示模块103通过扬声器输出语音提示来告知驾驶者停车不符合规定，通过这种语音提示，驾驶者可立即获知当前的车辆停放情况，驾驶者在车内就可根据语音指导直接作出相应停车调整，而无需下车再次确认车辆停放的情况。

基于本发明的音频泊车辅助系统还可给驾驶者提供泊车完成后基于泊车位置评估的泊车语音指导。语音指导的内容可包括：停车线与车辆的相对位置、车辆停放的位置与周围其他车辆或者物体的距离等提示信息，还可构想出其他类型的语音指导，本发明对此不作限制。

在一个实施例中，是否停车规范的语音提示和语音指导是提前录制好的语音，并且被存储在本发明的语音泊车辅助系统中以供调用。

前述实施例中基于“车尾入位”的情况描述了根据本发明的泊车辅助系统。然而本发明不限于此，根据本发明的一些实施例可包括在车头安装驻车雷达，因此可以支持对于“车头入位”的泊车辅助。

本领域技术人员可以理解，本发明的各项信息处理和控制可完全基于软件来实现。因此，本发明的保护应涵盖存储有对应软件的计算机可读存储介质。

尽管本发明的实施例中主要描述了在停车过程中使用音频辅助系统及方法，但本发明不限于此。本领域技术人员可对以上具体描述的实施例作出适当修改和调整而不背离本发明的精神。因此，旨在使所要求保护的主题不仅限于所公开的特定示例，这些要求保护的主题也可包括落在所附权利要求书及其等效物范围内的所有实现。