一种车辆低速行驶环境音定向控制方法、系统及汽车与流程

本发明涉及汽车主动安全及行人预警领域，特别是涉及一种车辆低速行驶环境音定向控制方法、系统及汽车。

背景技术：

1、电动汽车在低速行驶时（通常低于20km/h），由于电机噪音较小，需通过车辆声响警示系统发出模拟引擎声或警示音以提醒周围行人。现有技术存在以下不足：警示音多为全向发声或仅简单控制整体音量，缺乏方向性，行人难以准确判断车辆接近方向；在复杂场景如闹市或停车场中，单一的恒定音量容易被环境噪音淹没，或因听觉疲劳导致行人注意力下降；进而导致低速行驶的警示音无法被行人获取，产生一定的安全隐患。

2、现有车辆虽普遍搭载360全景影像，但该视觉系统与声音警示系统相互独立，未能形成视觉与听觉的双重定向提醒机制。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明提供一种车辆低速行驶环境音定向控制方法、系统及汽车，通过定向发出警示音的方式来提升提醒效果，减少因行人未注意到警示音而产生的安全隐患。

2、为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

3、一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，包括在车辆进入低速行驶状态后，启动车载影像系统采集车辆周围图像，识别图像中的目标；对每个目标进行分析判断，找出处于车辆危险区域的目标；

4、对处于危险区域的目标直接或判断条件满足后通过驱动车载扬声器向其发出定向警示音。

5、对危险区域内的目标进行位置定位追踪，保持扬声器警示音出音方向与危险区域目标方位固定；当目标移动时，同步调整扬声器发出警示音的方向。

6、在向危险区域的目标发出警示音后，通过车载影像系统采集目标的图像并基于图像判断目标是否有避让动作，若是，则逐渐减小警示音音量；若否，则控制警示音的音量按照预设波形周期性变化以形成波浪形音效。

7、采用车载影像系统识别危险范围内的目标所处的方位，确定危险目标所处方位对应的车载扬声器，在对危险范围内目标发出警示音时仅控制对应的车载扬声器工作。

8、控制警示音的音量按照预设波形周期性变化包括：将警示音的音量调整按照正弦波或余弦波规律进行变化控制。

9、在识别到车辆危险区域内的目标后，触发全景影像功能，在中控屏上的全景影像界面显示全景影像画面并标出危险目标的位置。

10、采集车辆周围图像后，通过目标检测算法实时识别画面中的行人和非机动车，输出每个目标相对于车辆中心点的方位角θ和距离d，方位角以车头为0度、顺时针计算，范围0°到360°；根据目标的方位角和距离结合当前车辆的状态来判断目标的危险程度，根据危险程度来判断是否立刻启动定向警示。

11、在判断启动定向警示后，控制目标所在方位角所对应的车辆扬声器单独发声，扬声器音源采用模拟发动机声、蜂鸣声，频率控制在500hz到3000hz之间。

12、扬声器发出的定向警示音的音量为基础音量，基础音量根据采集的环境噪音而调节。

13、在控制警示音的音量按照预设波形周期性变化包括：

14、按照预先设置的音量调制方法计算实时音量数值，根据按照计算的实时音量数值来控制扬声器发出警示音；

15、其中音量调制方法采用如下公式计算得到：

16、v(t) = v0 + a × sin(2πft)；

17、其中v0是基础音量，f是调制频率，a是振幅。

18、音量调节方法中的调制频率根据车速和/或目标距离来确定。

19、音量调节方法中的振幅a根据环境噪音来计算得到。

20、当检测到目标与车辆的距离超出设定安全距离或目标所处的方位角超出设定角度阈值后，停止波浪形音效的控制。

21、在发出警示音后生成警示信息，将危险方位信息通过抬头显示hud投射到前挡风玻璃上。

22、车载扬声器的每一个位置都安装有led指示灯，在车载扬声器发出警示音的同时控制相对应的led指示灯点亮。

23、当识别到危险区域内有多个目标时，对多个目标的危险程度进行优先级排序，选择优先级最高的目标对应的扬声器发出警示音，并在延时后分别对其他优先等级的目标按时序发出警示音。

24、在确定危险区域目标后，对目标的注意力进行评分计算得到每个目标的注意力分值，根据注意力分值来判断目标是否察觉当前警示信息，根据目标是否察觉到当前警示信息来判断是否增强警示，若判断进入增强提醒，则车载扬声器发出警示声音的基础上叠加投影灯光警示。

25、一种车辆低速行驶环境音定向控制系统，所述控制系统用于运行所述的控制方法，所述系统包括车载影像系统、警示控制器、车载扬声器；

26、在车辆进入低速行驶状态后，启动车载影像系统采集车辆周围图像，警示控制器识别图像中的目标；对每个目标进行分析判断，找出处于车辆危险区域的目标；

27、对处于危险区域的目标直接或判断条件满足后，警示控制器通过驱动车载扬声器向其发出定向警示音。

28、一种汽车，所述汽车采用所述的方法进行车辆低速行驶环境音定向控制；或者所述汽车包括所述的车辆低速行驶环境音定向控制系统。

29、本发明的优点在于：

30、第一、行人位置和扬声器控制的关联。现有技术avas系统是盲发声，本方案通过360全景影像识别到行人所处方位，并驱动行人所处方位对应方向的扬声器发声，同时跟踪行人运动并动态跟随调整扬声器发生以实现音源跟随行人移动。

31、第二、波浪型音量调制。当监控到行人没有避让动作时，警示音采用变音量方式发出，按正弦波规律调制警示音音量，表现出来的声音感知为忽大忽小变化，这种变音量的警示音方式比恒定音量更容易引起注意。

32、第三、视听联动。中控屏上的全景影像界面同步标出危险行人的位置，驾驶员既能听到对应方向的声音，也能在屏幕上看到标注，实现双重提醒。

33、第四、纯软件升级方案。本方案不需要加装新的传感器或扬声器，利用车上已有的360影像和音响系统就能实现，做到成本的节约。

1.一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：包括在车辆进入低速行驶状态后，启动车载影像系统采集车辆周围图像，识别图像中的目标；对每个目标进行分析判断，找出处于车辆危险区域的目标；

2.如权利要求1所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：对危险区域内的目标进行位置定位追踪，保持扬声器警示音出音方向与危险区域目标方位固定；当目标移动时，同步调整扬声器发出警示音的方向。

3.如权利要求1所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：在向危险区域的目标发出警示音后，通过车载影像系统采集目标的图像并基于图像判断目标是否有避让动作，若是，则逐渐减小警示音音量；若否，则控制警示音的音量按照预设波形周期性变化以形成波浪形音效。

4.如权利要求1所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：采用车载影像系统识别危险范围内的目标所处的方位，确定危险目标所处方位对应的车载扬声器，在对危险范围内目标发出警示音时仅控制对应的车载扬声器工作。

5.如权利要求3所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：控制警示音的音量按照预设波形周期性变化包括：将警示音的音量调整按照正弦波或余弦波规律进行变化控制。

6.如权利要求1-5任一所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：在识别到车辆危险区域内的目标后，触发全景影像功能，在中控屏上的全景影像界面显示全景影像画面并标出危险目标的位置。

7.如权利要求1-5任一所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：采集车辆周围图像后，通过目标检测算法实时识别画面中的行人和非机动车，输出每个目标相对于车辆中心点的方位角θ和距离d，方位角以车头为0度、顺时针计算，范围0°到360°；根据目标的方位角和距离结合当前车辆的状态来判断目标的危险程度，根据危险程度来判断是否立刻启动定向警示。

8.如权利要求7所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：在判断启动定向警示后，控制目标所在方位角所对应的车载扬声器单独发声，扬声器音源采用模拟发动机声、蜂鸣声，频率控制在500hz到3000hz之间。

9.如权利要求8所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：扬声器发出的定向警示音的音量为基础音量，基础音量根据采集的环境噪音而调节。

10.如权利要求3所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：在控制警示音的音量按照预设波形周期性变化包括：

11.如权利要求10所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：音量调制方法中的调制频率根据车速和/或目标距离来确定。

12.如权利要求10所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：音量调制方法中的振幅a根据环境噪音来计算得到。

13.如权利要求10或11所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：当检测到目标与车辆的距离超出设定安全距离或目标所处的方位角超出设定角度阈值后，停止波浪形音效的控制。

14.如权利要求1所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：在发出警示音后生成警示信息，将危险方位信息通过抬头显示hud投射到前挡风玻璃上。

15.如权利要求1所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：车载扬声器的每一个位置都安装有led指示灯，在车载扬声器发出警示音的同时控制相对应的led指示灯点亮。

16.如权利要求1所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：当识别到危险区域内有多个目标时，对多个目标的危险程度进行优先级排序，选择优先级最高的目标对应的扬声器发出警示音，并在延时后分别对其他优先级的目标按时序发出警示音。

17.如权利要求1所述的一种车辆低速行驶环境音定向控制方法，其特征在于：在确定危险区域目标后，对目标的注意力进行评分计算得到每个目标的注意力分值，根据注意力分值来判断目标是否察觉当前警示信息，根据目标是否察觉到当前警示信息来判断是否增强警示，若判断进入增强提醒，则车载扬声器发出警示声音的基础上叠加投影灯光警示。

18.一种车辆低速行驶环境音定向控制系统，其特征在于：所述控制系统用于运行如权利要求1-17任一所述的控制方法，所述系统包括车载影像系统、警示控制器、车载扬声器；

19.一种汽车，其特征在于：所述汽车采用如权利要求1-17任一所述的方法进行车辆低速行驶环境音定向控制；或者所述汽车包括如权利要求18所述的车辆低速行驶环境音定向控制系统。