CN104908645A - 一种行车辅助驾驶系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种行车辅助驾驶系统及其工作方法。一种行车辅助驾驶系统，包括，声音采集模块，包括至少两个麦克风，用于捕获汽车或周围环境的声音信号；判决模块，对声音信号与参考声音信号进行对比产生一判决结果；声源定位模块，与声音采集模块连接，依据声源到达不同麦克风的时间差和声音的传播速度，计算声源到不同麦克风的距离差，以获取声源位置；控制模块，与判决模块和声源定位模块连接，于设定的判决结果下启动声源定位模块；提醒模块，与控制模块连接，用于通过语音播报或显示提醒驾驶者。本发明可于车辆行驶时提供辅助信息，确保安全驾驶，并且配置更为灵活且成本低廉。

Description

一种行车辅助驾驶系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种行车辅助驾驶系统及其工作方法。

背景技术

车辆驾驶过程中如何及时判断车辆自身状况或车辆周围情况是很多车辆驾驶者尤其是驾驶新手最为头痛的问题，很多驾驶员由于经验或专注程度的不同，在行驶中可能会忽略或无法兼顾一些本车或周围的情况而导致一些意外或事故。现有技术中，一些汽车通过在相应的车辆系统配备多个传感器实现如车辆发动机状态、车轮胎压或其他机械电子系统的运行过程的异常情况监测以提醒驾驶员，还有一些中高端汽车通过在车辆外部配置视频传感器获取车辆外部环境信息，实现如在车辆接近障碍物时发出预警，然而，这些额外的配置都会增加系统成本，且配置不够灵活。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种行车辅助驾驶系统及其工作方法，解决现有技术配置成本过高，配置不够灵活的技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种行车辅助驾驶系统，其中，包括，

声音采集模块，包括至少两个麦克风，用于捕获汽车或周围环境的声音信号；

判决模块，对所述声音信号与参考声音信号进行对比产生一判决结果；

声源定位模块，与所述声音采集模块连接，依据声源到达不同麦克风的时间差和声音的传播速度，计算声源到不同麦克风的距离差，以获取声源位置；

控制模块，与所述判决模块和所述声源定位模块连接，于设定的判决结果下启动所述声源定位模块；

提醒模块，与所述控制模块连接，用于通过语音播报或显示提醒驾驶者。

本发明的行车辅助驾驶系统，还包括存储模块，与所述控制模块连接，用于存储参考声音信号。

本发明的行车辅助驾驶系统，所述声音采集模块可以包括第一麦克风和第二麦克风，所述第二麦克风与所述第一麦克风相隔设定距离设置。

本发明的行车辅助驾驶系统，所述麦克风可以采用一便携式电子设备上的麦克风。

本发明的行车辅助驾驶系统，所述提醒模块包括语音提醒装置，通过语音播报的方式提醒；和/或，包括显示装置，通过灯光显示或图标显示的方式提醒。

本发明的行车辅助驾驶系统，还包括相对速度获取模块，与所述控制模块连接，依设定间隔时间内声源位置的变化获取相对速度。

本发明还提供一种行车辅助驾驶系统的工作方法，其中，包括以下步骤：

步骤1，捕获汽车或周围环境的声音信号；

步骤2，对所述声音信号与一参考声音信号进行对比产生一判决结果；

步骤3，于设定的判决结果下依据声源到达不同麦克风的时间差和声音的传播速度，计算声源到不同麦克风的距离差，以获取声源位置；

步骤4，通过语音播报或显示提醒驾驶者。

本发明的行车辅助驾驶系统的工作方法，所述步骤4之前，依设定间隔时间内声源位置的变化获取相对速度。

本发明的行车辅助驾驶系统的工作方法，所述步骤4通过语音播报或显示提醒驾驶者声源的相对位置和相对速度。

本发明还提供一种便携式电子设备，包括上述的行车辅助驾驶系统。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明可于车辆行驶时提供辅助信息，通过及时提供提醒或建议，可以辅助驾驶减少事故概率，有利于行车安全，并且配置更为灵活且成本低廉。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的声源定位原理示意图；

图3为本发明的基于声源定位获取相对速度的原理示意图；

图4为本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图1，一种行车辅助驾驶系统，其中，包括，

声音采集模块3，包括至少两个麦克风，用于捕获汽车或周围环境的声音信号；

判决模块2，对声音信号与参考声音信号进行对比产生一判决结果；

声源定位模块4，与声音采集模块3连接，依据声源到达不同麦克风的时间差和声音的传播速度，计算声源到不同麦克风的距离差，以获取声源位置；

控制模块1，与判决模块2和声源定位模块4连接，于设定的判决结果下启动声源定位模块4；

提醒模块5，与控制模块1连接，用于通过语音播报或显示提醒驾驶者。

本发明利用声音采集模块3采集车辆行驶中可能遇到的各种声音信号，如自身或周围环境的声音信号，通过与参考声音信号对比判断车辆自身状况或周围的情况，根据判决结果对驾驶员进行提醒或建议，可以辅助驾驶减少事故概率，有利于行车安全。

本发明的行车辅助驾驶系统，还可以包括存储模块6，与控制模块1连接，用于存储参考声音信号，存储模块6还可以进一步包括产生参考声音信号的声源的特征信息，如声源的体积、质量等信息。

根据不同的频谱特征可以将声音进行不同的分类，与人耳分辨声音种类的原理一致。例如，人能分辨的声音一般在20Hz～20KHz之间，其中，人声主要位于150Hz～500Hz之间，大多数乐器的声音为500Hz～2kHz之间，而8kHz～10kHz则听起来是尖锐的金属声。本发明通过将对辅助驾驶判断有帮助的声音录入数据库进行存储，系统可以对采集的声音信号与存储模块6中存储的参考声音信号进行比较，用以对比声源的情况。存储模块6中存储的参考声音信号可以根据不同的车辆做出灵活的调整，甚至多次在同一辆汽车上使用时，可以针对该车辆做细节调整以达到更加精确的目的。

一种具体应用例，用户可以根据实际情况录入关心的声音来校准车辆功能。比如录入车辆正常运行时的声音，由于当行驶有异常时(如胎压不足等)声音会发生变化，通过判决模块2对比到这一变化时，以语音播报或显示提醒驾驶员，驾驶员在收到提醒后可以根据实际情况做出检查，有利于行车安全。

本发明的行车辅助驾驶系统，参照图2，声音采集装置可以包括第一麦克风MIC1和第二麦克风MIC2，第二麦克风MIC2与第一麦克风MIC1相隔设定距离d设置。由于声源到不同的麦克风存在距离差，导致不同的麦克风接收到同一声源的声波有强度和时间的差异。根据不同麦克风收到声音的时间差和声音的传播速度，可以得到声源到不同麦克风的距离差。根据距离差和不同麦克风收到的能量差，应用信号衰减的逆平方理论，可以得到声源到任一麦克风的距离。其中，能量差表现为响度的差异，综合上述条件运用几何方法可以得到声源的具体位置。由于声源定位的相关技术不属于本发明的改进点，在此不做深入探讨。

本发明的行车辅助驾驶系统，还包括相对速度获取模块，与控制模块1连接，依设定间隔时间内声源位置的变化获取相对速度。参照图3，相对速度可以通过定时查询声源的位置，根据声源的位置变化求得；公式简略表达为：s＝Δd/t,其中s为相对速度、Δd为声源1和声源2两次定位之间的距离差、t为间隔时间。相对速度可以作为判断行车车辆与外部车辆或障碍物之间的相对速度，进而有利于及时提醒驾驶员避险。

本发明的行车辅助驾驶系统，第一麦克风和第二麦克风可以位于一便携式电子设备上如位于智能手机上。随着智能手机的普及，具有多功能的手机已经是很多人随身必备的电子设备，目前市场上有许多智能手机都有多个麦克风，一般用于通话时的回音消除或立体声录音。如同人的耳朵，双耳功能正常的人大都能够通过声音判断周围的情况和辨别声源的位置，本发明主要利用智能手机的多个麦克风声音采集系统，判断汽车自身状况或周围的环境。根据需要对驾驶员进行提醒。利用智能手机实现的行车辅助驾驶功能具有价格低廉，功能配置灵活、便于携带等特点。

本发明的辅助驾驶系统，提醒模块可以包括语音提醒装置，通过语音播报的方式提醒；和/或，包括显示装置，通过灯光显示或图标显示的方式提醒。

本发明还提供一种行车辅助驾驶系统的工作方法，参照图4，包括以下步骤：

步骤1，捕获汽车或周围环境的声音信号；

步骤2，对声音信号与一参考声音信号进行对比产生一判决结果；

步骤3，于设定的判决结果下依据声源到达不同麦克风的时间差和声音的传播速度，计算声源到不同麦克风的距离差，以获取声源位置；

步骤4，通过语音播报或显示提醒驾驶者。

本发明的行车辅助驾驶系统的工作方法，还包括在步骤4之前，依设定间隔时间内声源位置的变化获取相对速度。

本发明的行车辅助驾驶系统的工作方法，步骤4通过语音播报或显示提醒驾驶者声源的相对位置和相对速度。

本发明的第一种应用场景：

车辆行驶中，后方有车辆接近；由于侧后方是许多车辆的观察死角，若驾驶员注意力不够集中，很可能未能发现靠近车辆。本发明的行车辅助驾驶系统收到靠近中的声源，通过计算声源的距离可以确认声源靠近的相对速度；通过与参考声音信号对比，可以确认声源的体积、质量等信息；及时的发出语音或显示提醒，可以让驾驶员更清晰的掌握周围的情况；

本发明的第二种应用场景：

车辆行驶中，由于发动机状态、车轮胎压或其他机械、电子系统的运行情况不同，运转的声音会有不同。经验较少或粗心的驾驶员可能会忽略这些情况。驾驶辅助系统可以通过对比正常的运行声音，发现车辆驾驶系统的异常情况而对驾驶员做出提醒，以便及时排除车辆安全隐患；

本发明还可以用于以下第三种应用场景：

车辆靠近护栏等物体行驶时，会有不同的声音产生。驾驶辅助系统可以根据不同的声音判断护栏和车辆的距离，及时做出警报。本应用场景特别针对疲劳驾驶时可能遇到的情况。

当然，本发明可以不限于上述的应用，由于本发明的行车辅助驾驶系统可以集成于便携式电子设备中，因而便于携带，并且配置成本低廉，因而适于大规模推广。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种行车辅助驾驶系统，其特征在于，包括，

声音采集模块，包括至少两个麦克风，用于捕获汽车或周围环境的声音信号；

判决模块，对所述声音信号与参考声音信号进行对比产生一判决结果；

声源定位模块，与所述声音采集模块连接，依据声源到达不同麦克风的时间差和声音的传播速度，计算声源到不同麦克风的距离差，以获取声源位置；

控制模块，与所述判决模块和所述声源定位模块连接，于设定的判决结果下启动所述声源定位模块；

提醒模块，与所述控制模块连接，用于通过语音播报或显示提醒驾驶者。

2.根据权利要求1所述的行车辅助驾驶系统，其特征在于，所述行车辅助驾驶系统还包括存储模块，与所述控制模块连接，用于存储参考声音信号。

3.根据权利要求1所述的行车辅助驾驶系统，其特征在于，所述声音采集模块包括第一麦克风和第二麦克风，所述第二麦克风与所述第一麦克风相隔设定距离设置。

4.根据权利要求1所述的行车辅助驾驶系统，其特征在于，所述麦克风采用一便携式电子设备上的麦克风。

5.根据权利要求1所述的行车辅助驾驶系统，其特征在于，所述提醒模块包括语音提醒装置，通过语音播报的方式提醒；和/或，包括显示装置，通过灯光显示或图标显示的方式提醒。

6.根据权利要求1所述的行车辅助驾驶系统，其特征在于，还包括相对速度获取模块，与所述控制模块连接，依设定间隔时间内声源位置的变化获取相对速度。

7.一种行车辅助驾驶系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，捕获汽车或周围环境的声音信号；

步骤2，对所述声音信号与一参考声音信号进行对比产生一判决结果；

步骤3，于设定的判决结果下依据声源到达不同麦克风的时间差和声音的传播速度，计算声源到不同麦克风的距离差，以获取声源位置；

步骤4，通过语音播报或显示提醒驾驶者。

8.根据权利要求7所述的行车辅助驾驶系统的工作方法，其特征在于，

所述步骤4之前，依设定间隔时间内声源位置的变化获取相对速度。

9.根据权利要求7所述的行车辅助驾驶系统的工作方法，其特征在于，

所述步骤4通过语音播报或显示提醒驾驶者声源的相对位置和相对速度。

10.一种便携式电子设备，其特征在于，包括权利要求1所述的行车辅助驾驶系统。