CN110797047A - 车辆行驶异响的实时监控装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆行驶异响的实时监控装置、系统和方法，属于车辆安全监控技术领域。本发明的实时监控装置包括车载声学监测单元、车载图像采集单元和车载主控单元；其中，车载主控单元根据来自车载声学监测单元的对应异响声音信号的位置信息来控制车载图像采集单元对所述异响声音信号的位置进行图像采集；车载图像采集单元通过第二传感器从所述异响声音信号的位置处采集图像。本发明能够快速精准地锁定异响位置并对对发生异响的位置进行实时的可视化监控，可以为用户提供更安全的驾车体验。

Description

车辆行驶异响的实时监控装置、系统和方法

技术领域

本发明属于车辆安全监控技术领域，涉及一种车辆行驶异响的实时监控装置、系统和方法，以及使用该监控装置的车辆。

背景技术

随着生活水平的提高，自驾游越来越普遍。然而，由于道路状况良莠不齐，在旅途中存在各种会对行车安全造成威胁的外部因素，诸如石块、铁丝和道路垃圾等。如以上所提及的针对车载电子系统的检测无法有效地排查出由于所述外部因素造成的行车过程中的车辆异响和/或故障。

因此，存在对于针对非电子系统的行车过程中的车辆异常声响的监测的需要。

发明内容

鉴于上述问题，本发明旨在提供一种车辆行驶异响的实时监控装置、能够对车辆行驶异响进行实时监测的车辆、车辆行驶异响的实时监控系统及车辆行驶异响的实时监控方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案。

按照本发明的第一方面，提供一种车辆行驶异响的实时监控装置，其包括：

车载声学监测单元，其通过对第一传感器所检测到的声音信号进行信号频域分析以判断所述声音信号是否包括异响声音信号，并且在所述声音信号包括所述异响声音信号的情况下，对所述异响声音信号进行差分定位分析以得到所述异响声音信号的位置信息；

车载主控单元，其根据来自所述车载声学监测单元的所述位置信息来控制车载图像采集单元对所述异响声音信号的位置进行图像采集；以及

车载图像采集单元，其通过第二传感器从所述异响声音信号的位置处采集图像。

根据本发明一实施例的车辆行驶异响的实时监控装置，其中，所述车载主控单元还经由显示屏幕将所述车载图像采集单元所采集的图像呈现给用户。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的车辆行驶异响的实时监控装置，其中，还包括：

发动机控制单元，其将发动机的状态发送给所述车载主控单元，其中，当所述发动机的状态为工作时，所述车载主控单元开始工作并且发送唤醒信号给所述车载声学监测单元和所述车载图像采集单元；当所述发动机的状态为熄火时，所述车载主控单元发送休眠信号给所述车载声学监测单元和所述车载图像采集单元。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的车辆行驶异响的实时监控装置，其中，所述第一传感器通过对所述声音信号进行融合处理来降低环境噪声的干扰。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的车辆行驶异响的实时监控装置，其中，所述车载主控单元控制输出提示来提醒用户查看所述显示屏幕上的异响声音信号的位置处的所采集的图像。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的车辆行驶异响的实时监控装置，其中，还包括：

显示屏幕，其用于查看所述显示屏幕上的异响声音信号的位置处的所采集的图像。

按照本发明的第二方面，提供一种能够对车辆行驶异响进行实时监测的车辆，其包括：

根据本发明的第一方面所提供的以上任一所述的车辆行驶异响的实时监控装置。

按照本发明的第三方面，提供一种车辆行驶异响的实时监控系统，其包括：

根据本发明的第一方面所提供的以上任一所述的车辆行驶异响的实时监控装置；以及

远程监控装置，其从所述车载主控单元接收关于所述异响的分析结果，并且在所述车辆出现故障时远程提醒用户和/或远程提供帮助。

按照本发明的第四方面，提供一种车辆行驶异响的实时监控方法，其包括：

对第一传感器所检测到的声音信号进行信号频域分析以判断所述声音信号是否包括异响声音信号，并且在所述声音信号包括所述异响声音信号的情况下，对所述异响声音信号进行差分定位分析以得到所述异响声音信号的位置信息；

根据所述位置信息来控制第二传感器针对所述异响声音信号的位置进行图像采集；以及

通过第二传感器从所述异响声音信号的位置处采集图像。

根据本发明一实施例的车辆行驶异响的实时监控方法，其中，还包括：经由显示屏幕将所采集的图像呈现给用户。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的车辆行驶异响的实时监控方法，其中，还包括：对所述声音信号进行融合处理来降低环境噪声的干扰。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的车辆行驶异响的实时监控方法，其中，还包括：输出提示来提醒用户查看所述显示屏幕上的异响声音信号的位置处的所采集的图像。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果的一方面或多个方面：

1）利用本发明的车辆行驶异响的实时监控装置、系统和方法，能够实现对车辆行驶过程中的异响来源进行精确定位，由此快速精准地锁定异响位置；

2）利用本发明的车辆行驶异响的实时监控装置、系统和方法，可以对发生异响的位置进行实时的可视化监控，从而有效地排查出有可能对行车安全造成威胁的因素，为用户提供更安全的驾车体验；

3）利用本发明的车辆行驶异响的实时监控装置、系统和方法，易于实现同时在本地与云端对异响进行分析，因此当车辆出现故障时，远程监控装置可以远程提醒用户和/或远程提供帮助。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的车辆行驶异响的实时监控装置的示例框图。

图2是根据本发明一实施例的车辆行驶异响的实时监控系统的示例框图。

图3是根据本发明一实施例的车辆行驶异响的实时监控方法的示例流程图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明涉及的车辆行驶异响的实时监控装置、能够对车辆行驶异响进行实时监测的车辆、车辆行驶异响的实时监控系统及车辆行驶异响的实时监控方法作进一步的详细描述。需要注意的是，以下的具体实施方式是示例性而非限制的，其旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。

图1是根据本发明一实施例的车辆行驶异响的实时监控装置100的示例框图。如图1所示，车辆行驶异响的实时监控装置100包括车载声学监测单元110、车载图像采集单元120和车载主控单元140，还可以包括发动机控制单元130，甚至还可以包括显示部件150（例如用于呈现或查看车载图像采集单元120所采集的图像）、声音提示部件（图中未示出）等。

车载声学监测单元110可以包括设置在车辆上的第一传感器，其可以是一个或多个声学传感器。更具体地，第一传感器可以是麦克风。第一传感器布置在车辆的不同位置处，在车辆行驶的过程中持续工作，从车身的不同部位获取声音信息。车载声学监测单元110从第一传感器获取实时声音信息，然后对声音进行频谱分析。在一个实施例中，车载声学监测单元110对多传感器数据进行融合处理，以降低环境噪声的干扰，提高异响检测精度。当车辆出现持续异响时，频谱分析结果中会持续出现对应于该异响的声音信号的某一频率的信号。车载声学监测单元110对异响声音信号进行差分定位分析，从而判断出异响发生的位置。

利用以上示例的车载声学监测单元110，能够实现利用多传感器的差分定位分析方法对车辆行驶过程中的异响来源进行精确定位，由此快速精准地锁定异响位置。

车载主控单元140可以接收来自车载声学监测单元110的对异响声音信号的分析结果，并判断车辆是否出现了异响。

如果判断出现异响，车载主控单元140基于检测到异响声音信号的车载声学检测单元110所位于的位置，判断出异响在车身处的大致位置。然后车载主控单元140控制车载图像采集单元120对该位置进行图像采集，同时提醒用户查看异响位置处的实时监控视频。在一个实施例中，车载主控单元140通过发送监控控制命令来控制车载图像采集单元120对异响位置进行图像采集。在一个实施例中，车载主控单元140控制在显示部件150的显示屏幕上向用户呈现异响位置处的实时监控视频。在一个实施例中，车载主控单元140控制输出提示来提醒用户查看异响位置处的实时监控视频。具体地，所述提示是语音、闪烁、短信等方式。此外，车载主控单元140将判断信息发送至如图2中所示的远程监控装置210。

如果判断未出现异响，车载主控单元140将分别来自车载声学监测单元110和车载图像采集单元120的实时计算分析结果和实时图像视频信息实时传送给如图2中所示的远程监控装置210。

在另一方面，车载主控单元140在发动机工作时开始工作，然后唤醒车载声学监测单元110和车载图像采集单元120。在一个实施例中，车载主控单元140通过发送唤醒信号来唤醒车载声学监测单元110和车载图像采集单元120。车载主控单元140在发动机熄火时使车载声学监测单元110和车载图像采集单元120停止工作，同时停止传输信息给如图2中所示出的远程监控装置210。在一个实施例中，车载主控单元140通过发送休眠信号来使车载声学监测单元110和车载图像采集单元120停止工作。

车载图像采集单元120包括第二传感器，其是一个或多个图像传感器。更具体地，第二传感器可以是摄像头。第二传感器接收来自车载主控系统140的监控控制指令而转向异响位置，从而对异响位置处进行图像采集。

因此，通过结合利用车载图像采集单元120，可以对发生异响的位置进行实时的可视化监控，有利于实时监控装置100有效地排查出有可能对行车安全造成威胁的因素，并且，为用户提供更安全的驾车体验。

在一实施例中，发动机控制单元130通过整车CAN网络系统将发动机的工作状态发送给车载主控单元140。具体地，发动机的工作状态是工作或熄火。

图2是根据本发明一实施例的车辆行驶异响的实时监控系统200的示例框图。如图2所示，车辆行驶异响的实时监控系统200包括如图1所示的一个或多个车辆行驶异响的实时监控装置100以及远程监控装置210。实时监控装置100以车载方式安装在每一车辆上，远程监控装置210从实时监控装置100的车载主控单元140实时或定期地接收针对异响声音信号的分析结果和视频信息，了解车辆的当前状态。远程监控装置210可以配置有相应的程序或部件，从而在确定异响发生时对相应的视频信息进行图像处理，快速实现对异响进行分析；这样，当车辆出现故障时，远程监控装置210能够远程提醒用户和/或远程提供帮助。将理解，提醒用户的内容和/或方式、帮助的内容和/或方式等不是限制性的，其可以根据异响对应的故障种类等预先地主动设置。

在一个实施例中，远程监控装置210下发援助信息到车载主控单元140，然后提示用户查看。

在一个实施例中，车辆行驶异响的实时监控系统200仅在接收到的发动机工作状态信息为工作时，才开始工作。当发动机工作状态信息为熄火或车辆发动机停止工作后，系统200立刻停止工作，从而减轻整车电源系统压力。

最后，参照图3来详细地说明图2所示的车辆行驶异响的实时监控系统200的工作流程。图3是根据本发明的车辆行驶异响的实时监控方法300的示例流程图。

首先，如上所述，在步骤S301中，车载声学监控单元110对第一传感器所检测到的声音信号进行信号频域分析以判断所述声音信号是否包括异响声音信号。如果所述声音信号包括所述异响声音信号，在步骤S302中对所述异响声音信号进行差分定位分析以得到所述异响声音信号的位置信息。在步骤S303中，车载主控单元根据来自所述车载声学监测单元的所述位置信息来控制车载图像采集单元120对所述异响声音信号的位置进行图像采集。在步骤S304中，车载图像采集单元通过第二传感器从所述异响声音信号的位置处采集图像。

在一个实施例中，在步骤S301之前，发动机控制单元130通过整车CAN网络系统将发动机的工作状态发送给车载主控单元140，所述工作状态为工作。然后车载主控单元140开始工作，并发送唤醒信号给车载声学监测单元110和车载图像采集单元120，以唤醒后两者使其开始工作。

在一个实施例中，在步骤S301中，方法300还包括对所述声音信号进行融合处理来降低环境噪声的干扰。此外，车载声学监测单元110将针对声音信号的信号频域分析结果实时发送给车载主控单元140，然后车载主控单元140将该信号频域分析结果实时发送给远程监控装置210。

在一个实施例中，如果信号频域分析结果中持续出现某个频率（异响对应的频率）的信号，则在步骤S302中，方法300还包括：车载声学监测单元110将针对异响位置的声学差分定位分析结果实时发送给车载主控单元140，然后车载主控单元140将该声学差分定位分析结果实时发送给远程监控装置210。

在一个实施例中，在步骤S303之前，车载主控单元140通过分析来自车载声学监测单元110的声学频谱分析结果和差分定位分析结果来判断车辆是否出现了异响。

在判断没有出现异响的情况下，在行车过程中，车载图像采集单元120按照原始确定的监控顺序或路径，实时监控车辆的不同位置；例如，布置在车身不同位置处的摄像头依照原始确定的顺序对车辆的不同位置进行拍摄，以向车载图像采集单元120提供车身各处的图像信息。车载图像采集单元120将所采集的图像信息实时发送给车载主控单元140，然后车载主控单元140将图像信息实时发送给远程监控装置210。

在判断出现异响的情况下，车载主控单元140根据所接收到的声学差分定位信息，判断出异响的大致位置。然后在步骤S303中，车载主控单元140发送监控控制指令给车载图像采集单元120，以控制特定位置的第二传感器转向异响位置，以对异响位置进行图像采集。车载图像采集单元120将所采集的图像信息实时发送给车载主控单元140，然后车载主控单元140将图像信息实时发送给远程监控装置210。

在一个实施例中，方法300还包括：车载主控单元140在显示屏幕上向用户呈现异响位置处的实时监控视频，从而方便用户查看视频信息并确定例如导致异响的原因。在一个实施例中，车载主控单元140控制输出提示来提醒用户查看异响位置处的实时监控视频。具体地，所述提示是语音、闪烁、短信等方式。在一个实施例中，车载主控单元140还向用户的家人发送消息以进行提醒。

在一个实施例中，方法300还包括：车载主控单元140将判断信息发送给远程监控装置210，而远程监控装置210通过车载主控单元140获取实时视频监控信息，了解车辆异常状态。在必要时，远程监控装置210提供远程援助和/或下发援助信息到车载主控单元210，然后提示用户查看。

需要说明的是，以上步骤S301和步骤S304可以持续地进行以实现实时监控。在一个实施例中，在步骤S304之后，发动机控制单元130通过整车CAN网络系统将发动机的工作状态发送给车载主控单元140，如果所述工作状态为熄火，车载主控单元140将发送休眠信号给车载声学监测单元110和车载图像采集单元120，以使后两者停止工作；同时，车载主控单元140停止传输信息给远程监控装置210。

附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或者在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或者在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

在一些备选实施例中，框中所示的功能/操作可以不按流程图所示的次序来发生。例如，依次示出的两个框实际可以基本同时地执行或这些框有时可以按逆序执行，具体取决于所涉及的功能/操作。

需要说明的是，本文公开和描绘的元件（包括附图中的流程图、方块图）意指元件之间的逻辑边界。然而，根据软件或硬件工程实践，描绘的元件及其功能可通过计算机可执行介质在机器上执行，计算机可执行介质具有能够执行存储在其上的程序指令的处理器，所述程序指令作为单片软件结构、作为独立软件模块或作为使用外部程序、代码、服务等的模块，或这些的任何组合，且全部这些执行方案可落入本公开的范围内。

以上示例主要说明了本发明的车辆行驶异响的实时监控装置、能够对车辆行驶异响进行实时监测的车辆、车辆行驶异响的实时监控系统及车辆行驶异响的实时监控方法。尽管只对其中一些本发明的具体实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其它的形式实施。因此，所展示的示例与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (12)

1.一种车辆行驶异响的实时监控装置，其特征在于，包括：

车载声学监测单元，其通过对第一传感器所检测到的声音信号进行信号频域分析以判断所述声音信号是否包括异响声音信号，并且在所述声音信号包括所述异响声音信号的情况下，对所述异响声音信号进行差分定位分析以得到所述异响声音信号的位置信息；

车载主控单元，其根据来自所述车载声学监测单元的所述位置信息来控制车载图像采集单元对所述异响声音信号的位置进行图像采集；以及

车载图像采集单元，其通过第二传感器从所述异响声音信号的位置处采集图像。

2.根据权利要求1所述的车辆行驶异响的实时监控装置，其特征在于，所述车载主控单元还经由显示屏幕将所述车载图像采集单元所采集的图像呈现给用户。

3.根据权利要求1所述的车辆行驶异响的实时监控装置，其特征在于，还包括：

发动机控制单元，其将发动机的状态发送给所述车载主控单元，其中，当所述发动机的状态为工作时，所述车载主控单元开始工作并且发送唤醒信号给所述车载声学监测单元和所述车载图像采集单元；当所述发动机的状态为熄火时，所述车载主控单元发送休眠信号给所述车载声学监测单元和所述车载图像采集单元。

4.根据权利要求1所述的车辆行驶异响的实时监控装置，其特征在于，所述第一传感器通过对所述声音信号进行融合处理来降低环境噪声的干扰。

5.根据权利要求2所述的车辆行驶异响的实时监控装置，其特征在于，所述车载主控单元控制输出提示来提醒用户查看所述显示屏幕上的异响声音信号的位置处的所采集的图像。

6.根据权利要求2所述的车辆行驶异响的实时监控装置，其特征在于，还包括：

显示屏幕，其用于查看所述显示屏幕上的异响声音信号的位置处的所采集的图像。

7.一种能够对车辆行驶异响进行实时监测的车辆，其特征在于，包括：

根据权利要求1-6中的任一项所述的车辆行驶异响的实时监控装置。

8.一种车辆行驶异响的实时监控系统，其特征在于，包括：

根据权利要求1-6中的任一项所述的车辆行驶异响的实时监控装置；以及

远程监控装置，其从所述车载主控单元接收关于所述异响的分析结果，并且在所述车辆出现故障时远程提醒用户和/或远程提供帮助。

9.一种车辆行驶异响的实时监控方法，包括：

对第一传感器所检测到的声音信号进行信号频域分析以判断所述声音信号是否包括异响声音信号，并且在所述声音信号包括所述异响声音信号的情况下，对所述异响声音信号进行差分定位分析以得到所述异响声音信号的位置信息；

根据所述位置信息来控制第二传感器针对所述异响声音信号的位置进行图像采集；以及

通过第二传感器从所述异响声音信号的位置处采集图像。

10.根据权利要求9所述的车辆行驶异响的实时监控方法，其特征在于，还包括，经由显示屏幕将所采集的图像呈现给用户。

11.根据权利要求9所述的车辆行驶异响的实时监控方法，其特征在于，还包括，对所述声音信号进行融合处理来降低环境噪声的干扰。

12.根据权利要求10所述的车辆行驶异响的实时监控方法，其特征在于，还包括输出提示来提醒用户查看所述显示屏幕上的异响声音信号的位置处的所采集的图像。

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