CN109318797A - 一种汽车自动调控鸣笛装置、方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种汽车自动调控鸣笛装置、方法及系统。所述装置包括：视频传感器、微波雷达探头、车速传感器和控制器，所述视频传感器用于探测车辆前方的交通场景图像信息；所述微波雷达探头用于获取车辆周边对象的距离信息；所述车速传感器用于感知车辆的车速信息；所述视频传感器与所述微波雷达探头位于所述车辆前方保险杠上；所述控制器，分别与所述视频传感器、所述微波雷达探头和所述车速传感器连接，用于通过对所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合控制鸣笛音量的大小。采用本发明的装置、方法或系统能够减少噪声污染，提高车辆安全驾驶。

Description

一种汽车自动调控鸣笛装置、方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车主动安全技术领域，特别是涉及一种汽车自动调控鸣笛装置及方法。

背景技术

在车辆的实际驾驶过程中，驾驶人通过汽车喇叭鸣笛音警告行人和引起其他车辆注意以保证交通安全，同时还用于催行与传递信号。目前，应用于车辆上的喇叭按声音动力分为气喇叭和电喇叭两种，其中电喇叭具有能源方便、结构简单、体积小、质量小、噪声小、保修容易、声音宏亮及音质悦耳等优点，在一般车辆上得到了广泛应用。

汽车电喇叭由铁芯、磁性线圈、触点、衔铁、膜片等组成，其基本工作原理是利用电磁吸力使金属膜片振动而发出声音。当司机按下喇叭开关时，电流经触点通过线圈，线圈产生磁力吸下衔铁，强制膜片移动，衔铁移动使触点断开，电流中断，线圈磁力消失，膜片在自身弹性和弹簧片作用下同衔铁一起恢复原位，触点闭合电路再次接通，电流通过触点流经线圈产生磁力，如此反复循环膜片不断振动，从而发出音响。电喇叭的调整包括音量和音调调整两部分：通过改变铁芯间隙可以调整音调高低，通过改变触点压力可以调整音量大小。其中，音量的大小与通过线圈的电流大小有关，通过的工作电流大，喇叭发出的音量也越大。

通常情况下，复杂的交通环境给车辆周边相关信息的获得带来了很大困难，同时考虑到生产、制造成本及可靠性，车载汽车喇叭一般被设置为通、断两档，即驾驶人通过汽车喇叭按键触发喇叭鸣笛。然而，在实际交通环境下，驾驶人触发汽车喇叭的意图具有多种原因，如提醒行人、警示前方并道车辆等，在此情况下利用单一的喇叭音量进行警示对行人、环境噪声及交通安全均带来了不利影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车自动调控鸣笛装置、方法及系统，能够减少噪声污染，提高车辆安全驾驶。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种汽车自动调控鸣笛装置，所述装置包括：视频传感器、微波雷达探头、车速传感器和控制器，所述视频传感器用于探测车辆前方的交通场景图像信息；所述微波雷达探头用于获取车辆周边对象的距离信息；所述车速传感器用于感知车辆的车速信息；所述视频传感器与所述微波雷达探头位于所述车辆前方保险杠上；所述控制器，分别与所述视频传感器、所述微波雷达探头和所述车速传感器连接，用于通过对所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合控制鸣笛音量的大小。

可选的，所述视频传感器采用摄像头。

一种汽车自动调控鸣笛方法，所述方法包括：

获取车辆前方的交通场景图像、车辆周边对象的距离信息和车辆的车速信息；

将所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合，得到融合信息；

获取危险度优先策略；

根据所述融合信息和所述危险度优先策略对车辆进行行车危险分级；

根据所述危险分级调节鸣笛音量的大小。

可选的，所述根据所述融合信息和所述危险度优先策略对车辆进行行车危险分级，具体包括：

当所述融合信息中的距离信息大于预先设定的距离阈值且车辆周围有行人时，确定为危险程度一级；

当所述融合信息中的距离信息小于或等于预先设定的距离阈值且车速小于车速设定阈值时，确定为危险程度二级；

当所述融合信息中的距离信息小于或等于预先设定的距离阈值且车速大于或等于车速设定阈值时，确定为危险程度三级。

可选的，所述根据所述危险分级调节鸣笛音量的大小，具体包括：

当所述危险分级为危险程度一级时，将鸣笛音量调到最低；

当所述危险分级为危险程度二级时，将鸣笛音量调到正常分贝阈值范围；

当所述危险分级为危险程度三级时，将鸣笛音量调到最高。

可选的，所述将所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合，得到融合信息，具体包括：

将所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息采用多信息融合算法进行融合，得到融合信息。

一种汽车自动调控鸣笛系统，所述系统包括：

第一获取模块，用于获取车辆前方的交通场景图像、车辆周边对象的距离信息和车辆的车速信息；

融合模块，用于将所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合，得到融合信息；

第二获取模块，用于获取危险度优先策略；

分级模块，用于根据所述融合信息和所述危险度优先策略对车辆进行行车危险分级；

调节模块，用于根据所述危险分级调节鸣笛音量的大小。

可选的，所述分级模块，具体包括：

一级单元，用于当所述融合信息中的距离信息大于预先设定的距离阈值且车辆周围有行人时，确定为危险程度一级；

二级单元，用于当所述融合信息中的距离信息小于或等于预先设定的距离阈值且车速小于车速设定阈值时，确定为危险程度二级；

三级单元，用于当所述融合信息中的距离信息小于或等于预先设定的距离阈值且车速大于或等于车速设定阈值时，确定为危险程度三级。

可选的，所述调节模块，具体包括：

音量最低调节单元，当所述危险分级为危险程度一级时，将鸣笛音量调到最低；

正常音量范围调节单元，用于当所述危险分级为危险程度二级时，将鸣笛音量调到正常分贝阈值范围；

音量最高调节单元，用于当所述危险分级为危险程度三级时，将鸣笛音量调到最高。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供一种汽车自动调控鸣笛装置，所述装置包括：视频传感器、微波雷达探头、车速传感器和控制器，所述视频传感器用于探测车辆前方的交通场景图像信息；所述微波雷达探头用于获取车辆周边对象的距离信息；所述车速传感器用于感知车辆的车速信息；所述视频传感器与所述微波雷达探头位于所述车辆前方保险杠上；所述控制器，分别与所述视频传感器、所述微波雷达探头和所述车速传感器连接，用于通过对所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合控制鸣笛音量的大小。本发明的装置基于机器视觉方法结合微波雷达技术，很好解决了实际驾驶过程中由于汽车喇叭鸣笛音量针对不同鸣笛对象所引起的交通安全及噪声污染问题，对于交通环境噪声污染控制及车辆安全驾驶具有积极的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例汽车自动调控鸣笛装置组成图；

图2为本发明实施例汽车自动调控鸣笛装置组成布置示意图；

图3为本发明实施例汽车自动调控鸣笛方法流程图；

图4为本发明实施例汽车自动调控鸣笛系统结构图。

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做出创造性劳动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。

本发明的目的是提供一种汽车自动调控鸣笛装置、方法及系统，能够减少噪声污染，提高车辆安全驾驶。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例汽车自动调控鸣笛装置组成图。图2为本发明实施例汽车自动调控鸣笛装置组成布置示意图。如图1和图2所示，一种汽车自动调控鸣笛装置，所述装置包括：视频传感器1、微波雷达探头2、车速传感器3和控制器4，所述视频传感器1用于探测车辆前方的交通场景图像信息；所述微波雷达探头2用于获取车辆周边对象的距离信息；所述车速传感器3用于感知车辆的车速信息；所述视频传感器1与所述微波雷达探头2位于所述车辆前方保险杠上；所述控制器3，分别与所述视频传感器1、所述微波雷达探头2和所述车速传感器3连接，用于通过对所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合控制鸣笛音量的大小。所述视频传感器1采用摄像头。

通过摄像头实时获取本车前方道路视频图像；控制器经设定的图像处理算法(基于深度学习方法)对视频图像进行车辆、行人等交通环境参与目标的检测及分类，基于摄像头的安装位置根据图像的预先标定结果分析被检出目标相对于车辆的具体方位及运动态势信息；基于检出的目标方位信息，安装于车辆前保险杠的微波雷达负责感知目标相对本车的距离和相对运动速度信息；基于上述获得的目标分类及距离、运动速度信息，当驾驶人触发喇叭开关进行鸣笛时，控制器依据危险度优先策略对鸣笛音量进行控制并触发鸣笛音，即控制器经设定算法将检测出的对象及运动信息进行行车危险分级，当视频图像中距离本车较远的前方车辆不对本车行车安全造成影响，且附近有行人时，鸣笛音量调为最小，以降低鸣笛音量太大对行人的干扰；当前方车辆对本车行车安全造成影响，如非法变换车道，此时考虑到交通安全因素，将鸣笛音量调为正常音量以提醒前方车辆；当车速较快，且前方车辆存在威胁本车行车安全时，如高速公路行车工况下，前方车辆未能意识到后方来车且不按交通规则打开转向灯从而变换车道，此时将鸣笛音量调为最大音量以警示前方车辆后方有快速车辆通过，从而避免交通事故的发生。

摄像头安装于前保险杠位置上，采集的道路图像上的目标相对图像坐标系而言，其坐标位置可以通过预先标定的方法进行确定，同时在实际应用过程中，根据图像前后帧之间目标在图像中的移动状态来确定其运动方向及运动速度。

预先标定指的是，针对摄像头采集到的图像，由于摄像头固定安装于车辆前保险杠前方，因此可事先离线对图像中所检出的目标位置与实际大地坐标系下的位置关系进行标定，以获得二者之间的相应解算模型。基于该模型，在实际应用时，即可通过图像中的所检出目标的方位推算其在实际道路上的方位信息。

采用本发明的装置用以判断驾驶人的鸣笛意图是警示过往行人还是远方的违规并道车辆。基于对驾驶人鸣笛意图的解析，可以通过对汽车喇叭的触发电流进行相应的调节，以达到自动调节鸣笛警示音量的目的。在交通复杂的地方，驾驶员遇到过往行人时，使用较低的“蜂鸣”档，这样不仅可以大大减少噪声污染，也可以使得行人少了些躁意，认为这样鸣笛是一个善意的提醒。本发明的装置基于机器视觉方法结合微波雷达技术，很好解决了实际驾驶过程中由于汽车喇叭鸣笛音量针对不同鸣笛对象所引起的交通安全及噪声污染问题，对于交通环境噪声污染控制及车辆安全驾驶具有积极的意义。

图3为本发明实施例汽车自动调控鸣笛方法流程图。如图3所示，一种汽车自动调控鸣笛方法，所述方法包括：

步骤101：获取车辆前方的交通场景图像、车辆周边对象的距离信息和车辆的车速信息；

步骤102：将所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合，得到融合信息；

步骤103：获取危险度优先策略；

步骤104：根据所述融合信息和所述危险度优先策略对车辆进行行车危险分级；

步骤105：根据所述危险分级调节鸣笛音量的大小。

步骤104，具体包括：

当所述融合信息中的距离信息大于预先设定的距离阈值且车辆周围有行人时，确定为危险程度一级；

当所述融合信息中的距离信息小于或等于预先设定的距离阈值且车速小于车速设定阈值时，确定为危险程度二级；

当所述融合信息中的距离信息小于或等于预先设定的距离阈值且车速大于或等于车速设定阈值时，确定为危险程度三级。

步骤105，具体包括：

当所述危险分级为危险程度一级时，将鸣笛音量调到最低；

当所述危险分级为危险程度二级时，将鸣笛音量调到正常分贝阈值范围；

当所述危险分级为危险程度三级时，将鸣笛音量调到最高。

步骤102，具体包括：

将所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息采用多信息融合算法进行融合，得到融合信息。

利用摄像头获得交通环境图像信息，分析前方交通参与目标的类别及相对方位和运动态势信息；结合利用微波雷达传感器获取对应目标方位内的目标距离信息，降低了微波雷达进行目标检测时的盲目性；基于上述所获信息，在驾驶人有意识出发喇叭开关进行鸣笛时，通过设定的安全策略对鸣笛音量进行自动控制。整个方法过程智能化程度高，结构简单，易于实现，经济性好。

图4为本发明实施例汽车自动调控鸣笛系统结构图。如图4所示，一种汽车自动调控鸣笛系统，所述系统包括：

第一获取模块201，用于获取车辆前方的交通场景图像、车辆周边对象的距离信息和车辆的车速信息；

融合模块202，用于将所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合，得到融合信息；

第二获取模块203，用于获取危险度优先策略；

分级模块204，用于根据所述融合信息和所述危险度优先策略对车辆进行行车危险分级；

调节模块205，用于根据所述危险分级调节鸣笛音量的大小。

所述分级模块204，具体包括：

一级单元，用于当所述融合信息中的距离信息大于预先设定的距离阈值且车辆周围有行人时，确定为危险程度一级；

二级单元，用于当所述融合信息中的距离信息小于或等于预先设定的距离阈值且车速小于车速设定阈值时，确定为危险程度二级；

三级单元，用于当所述融合信息中的距离信息小于或等于预先设定的距离阈值且车速大于或等于车速设定阈值时，确定为危险程度三级。

所述调节模块205，具体包括：

音量最低调节单元，当所述危险分级为危险程度一级时，将鸣笛音量调到最低；

正常音量范围调节单元，用于当所述危险分级为危险程度二级时，将鸣笛音量调到正常分贝阈值范围；

音量最高调节单元，用于当所述危险分级为危险程度三级时，将鸣笛音量调到最高。

实施例1：

(1)系统自检启动后，摄像头、微波雷达同时启动；(2)摄像头实时获取本车前方道路视频图像；(3)控制器经设定的基于深度学习的目标检测与分类算法对视频图像进行车辆、行人检测及分类，由于摄像头固定安装于车辆前保险杠前方，因此可事先标定出目标所在图像位置的实际方位，基于该标定结果分析被检出目标相对于车辆的具体方位及运动态势；(4)微波雷达根据获得的目标方位，有选择的感知被测目标相对本车的距离和运动速度；(5)驾驶人触发鸣笛开关时，控制器依据被测目标对本车的危险度进行行车安全性分级；(6)当距离本车较远的前方车辆不对本车行车安全造成影响，且附近有行人时，鸣笛音量自动设定为最小，以降低鸣笛音量太大对行人的干扰；当前方车辆对本车行车安全造成影响时，如非法变换车道，将鸣笛音量设定为正常以提醒前方车辆；当车速较快，且前方车辆存在威胁本车行车安全时，将鸣笛音量设定为最大以警示前方车辆；(7)触发汽车喇叭鸣笛开关进行鸣笛。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种汽车自动调控鸣笛装置，其特征在于，所述装置包括：视频传感器、微波雷达探头、车速传感器和控制器，所述视频传感器用于探测车辆前方的交通场景图像信息；所述微波雷达探头用于获取车辆周边对象的距离信息；所述车速传感器用于感知车辆的车速信息；所述视频传感器与所述微波雷达探头位于所述车辆前方保险杠上；所述控制器，分别与所述视频传感器、所述微波雷达探头和所述车速传感器连接，用于通过对所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合控制鸣笛音量的大小。

2.根据权利要求1所述的汽车自动调控鸣笛装置，其特征在于，所述视频传感器采用摄像头。

3.一种汽车自动调控鸣笛方法，其特征在于，所述方法包括：

获取车辆前方的交通场景图像、车辆周边对象的距离信息和车辆的车速信息；

将所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合，得到融合信息；

获取危险度优先策略；

根据所述融合信息和所述危险度优先策略对车辆进行行车危险分级；

根据所述危险分级调节鸣笛音量的大小。

4.根据权利要求3所述的汽车自动调控鸣笛方法，其特征在于，所述根据所述融合信息和所述危险度优先策略对车辆进行行车危险分级，具体包括：

当所述融合信息中的距离信息大于预先设定的距离阈值且车辆周围有行人时，确定为危险程度一级；

当所述融合信息中的距离信息小于或等于预先设定的距离阈值且车速小于车速设定阈值时，确定为危险程度二级；

当所述融合信息中的距离信息小于或等于预先设定的距离阈值且车速大于或等于车速设定阈值时，确定为危险程度三级。

5.根据权利要求3所述的汽车自动调控鸣笛方法，其特征在于，所述根据所述危险分级调节鸣笛音量的大小，具体包括：

当所述危险分级为危险程度一级时，将鸣笛音量调到最低；

当所述危险分级为危险程度二级时，将鸣笛音量调到正常分贝阈值范围；

当所述危险分级为危险程度三级时，将鸣笛音量调到最高。

6.根据权利要求3所述的汽车自动调控鸣笛方法，其特征在于，所述将所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合，得到融合信息，具体包括：

将所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息采用多信息融合算法进行融合，得到融合信息。

7.一种汽车自动调控鸣笛系统，其特征在于，所述系统包括：

第一获取模块，用于获取车辆前方的交通场景图像、车辆周边对象的距离信息和车辆的车速信息；

融合模块，用于将所述交通场景图像信息、所述距离信息和所述车速信息进行融合，得到融合信息；

第二获取模块，用于获取危险度优先策略；

分级模块，用于根据所述融合信息和所述危险度优先策略对车辆进行行车危险分级；

调节模块，用于根据所述危险分级调节鸣笛音量的大小。

8.根据权利要求7所述的汽车自动调控鸣笛系统，其特征在于，所述分级模块，具体包括：

一级单元，用于当所述融合信息中的距离信息大于预先设定的距离阈值且车辆周围有行人时，确定为危险程度一级；

二级单元，用于当所述融合信息中的距离信息小于或等于预先设定的距离阈值且车速小于车速设定阈值时，确定为危险程度二级；

三级单元，用于当所述融合信息中的距离信息小于或等于预先设定的距离阈值且车速大于或等于车速设定阈值时，确定为危险程度三级。

9.根据权利要求7所述的汽车自动调控鸣笛系统，其特征在于，所述调节模块，具体包括：

音量最低调节单元，当所述危险分级为危险程度一级时，将鸣笛音量调到最低；

正常音量范围调节单元，用于当所述危险分级为危险程度二级时，将鸣笛音量调到正常分贝阈值范围；

音量最高调节单元，用于当所述危险分级为危险程度三级时，将鸣笛音量调到最高。