汽车内部空间声音处理系统与处理方法与流程

1.本发明属于汽车技术领域，具体的，涉及一种汽车内部空间声音处理系统与处理方法。


背景技术：

2.汽车内部空间的噪音来源主要包括胎噪、风噪、发动机噪音等，降低汽车内部空间的造影是汽车技术中的重要组成部分，现有技术中降低噪音的主要手段是通过良好的密封手段进行空间密封，降低外部噪音对车内空间的影响，另外还有通过在汽车中采用主动降噪技术，以降低噪音对车内人员的干扰，这两种手段的结合能够起到很好的降噪效果，从而提升了用户的驾驶体验；
3.良好的隔音效果又带来了新的问题，在隔音效果好且车内多媒体音量较高的情况下，驾驶人可能无法清楚的感知车辆周围的鸣笛提示信息，从而会为驾驶人的安全驾驶带来风险，为了解决上述问题，本发明提供了以下技术方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种汽车内部空间声音处理系统与处理方法，解决现有技术中隔音效果好的车辆在驾驶过程中可能会导致驾驶员无法清楚的获得，鸣笛提示信息的问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.汽车内部空间声音处理系统，包括：
7.外部声音播放模块，设置在汽车内部，用于对高风险车辆的鸣笛声进行放大；
8.上述的汽车内部空间声音处理系统的工作方法为：
9.第一步、通过影像采集模块采集汽车四周的图像信息，通过雷达模块获取车辆周围的反射波信息，控制器根据图像信息获取车辆所在位置的车道数量以及本车所处的车道位置；
10.控制器获取图像信息中本车周围的车辆位置，结合反射波信息，获取本车周围的车辆与本车的距离，从而获取本车周围车辆与本车的距离以及所处车道；
11.第二步、通过外音采集单元获取汽车外部声音，将采集的汽车外部声音传输至控制器，控制器分离识别汽车外部声音中的鸣笛声，进而判断鸣笛声的声源位置，将该位置标记为第一标记点；
12.根据第一标记点的位置、车辆当前所处路线的车道信息以及本车当前所处车道判断第一标记点是否处于与本车相同路线的道路上，若否，则不继续处理，若是，则进入下一步处理；
13.第三步、对声源车辆进行判定，具体步骤如下：
14.通过雷达模块对第一标记点位置进行探测，获取观测范围内的车辆位置信息，所述观测范围是指以第一标记点为中心预设半径r的圆覆盖区域；
15.通过影像采集模块获取观测范围内的图像信息，标记图像信息中的车辆位置信息；
16.结合雷达模块与影像采集模块获取的车辆位置信息，获取观测范围内的车辆位置分布，若观测范围内只有一辆车，即将该车辆标记为声源车辆，若观测范围内有多辆车，则将观测范围内的多辆车标记为待确定车辆；
17.通过雷达模块与影像采集模块跟踪待确定车辆，若在预设的t1时间内，待确定车辆未再进入后续的观测范围内，则放弃跟踪，若在预设的t1时间内，待确定车辆再次进入一个观测范围，则将该车辆标记为声源车辆；
18.第四步、根据影像采集模块采集的图像信息判断声源车辆所处车道，根据雷达模块判断声源车辆与本车的距离；
19.若本车周围有超车空间，则将该声源车辆标记为低风险车辆，反之，若本车周围没有超车空间，则将该声源车辆标记为高风险车辆；
20.第五步，对于低风险车辆发出的鸣笛声，外部声音播放模块不工作，对于高风险车辆发出的鸣笛声，外部声音播放模块对其进行播放。
21.作为本发明的进一步方案，还包括导航模块，导航模块能够对本车进行定位，并根据定位位置获取当前车辆所处位置的车道信息，将导航模块获取的车道信息与控制器分析图像信息获取的车道信息进行对比，若两者相同，则认为当前导航模块定位道路与本车实际所处道路一致，若两者不同，则导航模块刷新重新进行定位，若连续定位位置相同而车道数量信息不同，则选用同方向、同位置而高度不同的其它道路的车道数量信息进行对比，确定车辆的实际位置。
22.作为本发明的进一步方案，控制器判断第一标记点的具体方法为：
23.分析获取鸣笛声的频谱；
24.控制器获取各外音采集单元采集频率相同的鸣笛声的时间点；
25.根据各外音采集单元在汽车上的安装位置以及各外音采集单元采集频率相同的鸣笛声的时间差计算得到第一标记点的位置信息。
26.作为本发明的进一步方案，本车周围是否有超车空间的判断方法为：
27.判断本车左右两侧车道上，处于本车前方的车辆与本车的距离s1以及处于本车后方的车辆与本车的距离s2，若s1与s2中任一小于预设值sy，则认为本车周围没有超车空间，若s1与s2均大于预设值sy，则认为本车周围有超车空间。
28.作为本发明的进一步方案，当导航模块检测到本车所处路线上，本车周围的预设范围内，各车辆的平均运动速度小于预设值时，则认为声源车辆为低风险车辆。
29.作为本发明的进一步方案，当外部声音播放模块对高风险车辆发出的鸣笛声进行播放时，控制器主动降低多媒体模块工作的音量。
30.本发明的有益效果：
31.(1)本发明通过对车辆外部环境中的鸣笛信息进行识别，并根据鸣笛声音、图像信息与雷达反射信息判断发出鸣笛信号的具体车辆，在确定具体的发出鸣笛信息的车辆后，根据本车周围的空间是否足够安全超车来判断是否需要将鸣笛声在本车车内进行播放，这种方式能够使驾驶员及时了解到存在较大风险的车辆鸣笛信息，并及时做出避让等避险操作，且能够主动过滤部分低风险的车辆鸣笛信息，降低外部车辆鸣笛对驾驶体验的负面影
响；
32.(2)本发明在工作时，还根据第一标记点的位置、车辆当前所处路线的车道信息以及本车当前所处车道判断第一标记点是否处于与本车相同路线的道路上，若否，则不继续处理，这种方法能够对不处于同一路线上的车辆鸣笛进行过滤，避免频繁的放大的鸣笛声影响驾驶人员的驾驶体验；
33.(3)本发明还会对行驶路线上的行车的条件进行监控，当本车周围的预设范围内，各车辆的平均运动速度小于预设值时，则过滤鸣笛声；由于拥挤路段鸣笛频率高，鸣笛的安全指示意义较小，因此能够显著减少无意义的鸣笛声对车内环境的干扰。
附图说明
34.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
35.图1是本发明汽车内部空间声音处理系统的框架结构示意图。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
37.一种汽车内部空间声音处理系统，如图1所示，包括：
38.外音采集模块，包括若干个外音采集单元，若干个外音采集单元分布设置在汽车的外部，用于采集汽车外部周围的声音信息，并将所采集的声音信息传输至控制器；
39.雷达模块，包括若干个雷达单元，若干个雷达单元分布设置在汽车的外部，需要注意的是，设置在汽车前方与后方的雷达单元应当具有较长的作用距离，其作用距离优选为100m以上，在本发明的一个实施例中，所述雷达单元采用毫米波雷达和/或激光雷达；
40.外部声音播放模块，设置在汽车内部，用于对高风险车辆的鸣笛声进行放大；
41.多媒体模块，用于播放影音信息，多媒体模块的音量能够通过控制器进行主动的调节；
42.影像采集模块，包括设置在汽车外部的若干个摄像头，摄像头用于采集汽车前方、后方、左侧与右侧的图像信息，并将其传输至控制器；
43.上述的汽车内部空间声音处理系统的工作方法为：
44.第一步、通过影像采集模块采集汽车四周的图像信息，通过雷达模块获取车辆周围的反射波信息，控制器在对图像信息进行分析后获取车辆所在位置的车道数量以及本车所处的车道位置；
45.通过控制器分析获取图像信息中本车周围的车辆位置，通过控制器分析反射波信息，结合图像信息获取的汽车位置信息，获取本车周围的车辆与本车的距离，从而获取本车周围车辆与本车的距离以及所处车道；
46.在本发明的一个实施例中，所述的汽车内部空间声音处理系统还包括导航模块，导航模块能够对本车进行定位，并根据定位位置获取当前车辆所处位置的车道信息，将导航模块获取的车道信息与控制器分析图像采集模块获取的车道信息进行对比，若两者相
同，则认为当前导航模块定位道路与本车实际所处道路一致，若两者不同，则导航模块刷新重新进行定位，若连续定位位置相同而车道数量信息不同，则选用同方向、同位置而高度不同的其它道路的车道数量信息进行对比，从而确定车辆的实际位置；
47.该步骤能够在高架铺设路段等复杂道路的情况下对车辆进行快速的定位，避免由于高度差长时间无法确定实际位置，从而影响后续的工作；
48.第二步、通过外音采集单元获取汽车外部声音，将采集的汽车外部声音传输至控制器，控制器分离识别汽车外部声音中的鸣笛声，进而判断鸣笛声的声源位置，将该位置标记为第一标记点；
49.控制器判断第一标记点的具体方法为：
50.分析获取鸣笛声的频谱；
51.控制器获取各外音采集单元采集频率相同的鸣笛声的时间点；
52.根据各外音采集单元在汽车上的安装位置以及各外音采集单元采集频率相同的鸣笛声的时间差计算得到第一标记点的位置信息；
53.根据第一标记点的位置、车辆当前所处路线的车道信息以及本车当前所处车道判断第一标记点是否处于与本车相同路线的道路上，若否，则不继续处理，若是，则进入下一步处理；
54.由于正常情况下，相邻或者上方或者下方等不属于同一路线的道路不会对本车路线道路上的车辆安全运行造成影响，因此这种方法能够对不处于同一路线上的车辆鸣笛进行过滤，避免频繁的放大的鸣笛声影响驾驶人员的驾驶体验；
55.第三步、对声源车辆进行判定，具体步骤如下：
56.通过雷达模块对第一标记点位置进行探测，获取观测范围内的车辆位置信息，所述观测范围是指以第一标记点为中心预设半径r的圆覆盖区域，r根据雷达模块、影响采集模块以及控制器的精度来确定；
57.通过影像采集模块获取观测范围内的图像信息，标记图像信息中的车辆位置信息；
58.结合雷达模块与影像采集模块获取的车辆位置信息，获取观测范围内的车辆位置分布，若观测范围内只有一辆车，即将该车辆标记为声源车辆，若观测范围内有多辆车，则将观测范围内的多辆车标记为待确定车辆；
59.通过雷达模块与影像采集模块跟踪待确定车辆，若在预设的t1时间内，待确定车辆未再进入后续的观测范围内，则放弃跟踪，若在预设的t1时间内，待确定车辆再次进入一个观测范围，则将该车辆标记为声源车辆；
60.第四步、根据影像采集模块采集的图像信息判断声源车辆所处车道，根据雷达模块判断声源车辆与本车的距离；
61.根据本车周围的行车环境进行判断，若本车周围有超车空间，则将该声源车辆标记为低风险车辆，反之，若本车周围没有超车空间，则将该声源车辆标记为高风险车辆；
62.在本发明的一个实施例中，本车周围是否有超车空间的判断方法为：
63.判断本车左右两侧车道上，处于本车前方的车辆与本车的距离s1以及处于本车后方的车辆与本车的距离s2，若s1与s2中任一小于预设值sy，则认为本车周围没有超车空间，反之，若s1与s2均大于预设值sy，则认为本车周围有超车空间；
64.在本发明的一个实施例中，当导航模块检测到本车所处路线上，本车周围的预设范围内，各车辆的平均运动速度小于预设值时，则认为声源车辆为低风险车辆；
65.由于当道路的局部区域由于拥堵而出现整体低速移动的情况时，会出现整体鸣笛频率提升但是危险性较小的情况，驾驶人员完全有能力和反应时间对危险状况做出反应，因此将这种情况下的声源车辆标记为低风险车辆能够显著减少无意义的鸣笛声对车内环境的干扰；
66.第五步，对于低风险车辆发出的鸣笛声，外部声音播放模块不工作，对于高风险车辆发出的鸣笛声，外部声音播放模块对其进行播放，
67.在本发明的一个实施例中，外部声音播放模块对高风险车辆发出的鸣笛声进行播放的音量可以根据需要进行调整；
68.在本发明的一个实施例中，在外部声音播放模块对高风险车辆发出的鸣笛声进行播放时，控制器主动降低多媒体模块工作的音量，使多媒体模块工作的音量不会对驾驶员清楚感知鸣笛声造成影响；
69.本发明通过对车辆外部环境中的鸣笛信息进行识别，并根据鸣笛声音、图像信息与雷达反射信息判断发出鸣笛信号的具体车辆，在确定具体的发出鸣笛信息的车辆后，根据本车周围的空间是否足够安全超车来判断是否需要将鸣笛声在本车车内进行播放，这种方式能够使驾驶员及时了解到存在较大风险的车辆鸣笛信息，并及时做出避让等避险操作，且能够主动过滤部分低风险的车辆鸣笛信息，降低外部车辆鸣笛对驾驶体验的负面影响。
70.在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
71.以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。