[发明专利]用于车辆传感系统的音频处理

说明书

通过将麦克风附接到车辆外部以响应于车辆外部的声波生成模拟信号，将音频导出信息提供给车辆的车辆控制系统。包含声音衰减材料的外壳对低频声音进行机械滤波使其不到达麦克风换能器。模数转换器将模拟信号转换为数字信号。车辆数据总线将数字信号传送到车辆控制系统。

技术领域

本发明涉及用车辆传感系统处理音频信号的系统和方法。

背景技术

用于半自主或全自主车辆的驾驶员辅助系统和传感系统可以使用多种传感器类型，以有效地允许车辆感测其周围环境。然而，每种传感器类型都有缺点。使用捕获图像的照相机或捕获反射光（激光雷达）的光学传感器的光学系统受到“视线”的限制，相对昂贵，并且需要强大的处理器来处理大量数据。检测反射无线电波的雷达系统数据密集程度较低，但提供的信息要少得多。检测反射超声波的系统仅在短距离内有用，并且限于诸如停车辅助传感器的应用。

据发明人所知，没有使用麦克风或其他音频传感器来提供表示车辆周围环境的附加数据的驾驶员辅助系统或自动车辆系统。为此，要克服的一个挑战是将音频传感器与驾驶员辅助系统或自主车辆系统集成。另一个挑战是由风或空气抖振产生的噪声，这可能使得难以或不可能检测感兴趣的目标声音。尽管可以从声音样本中电子地过滤噪声，但这将使计算时间和成本增加到对于车辆应用中所需的近实时声音检测可能不实用的程度。

发明内容

在一个方面，本发明包括一种用于向车辆操作者提供源自音频的信息的系统，该系统包括：

（a）安装在车辆中或安装到车辆的至少一个麦克风，用于响应于所述车辆外部的声波而生成模拟信号；以及

（b）分析模块，其与所述至少一个麦克风相关联，用于将所述模拟信号转换为数字信号，其中，所述分析模块被配置为将所述数字信号传送到车辆数据总线，用于将所述数字信号传送或传递到所述车辆操作者或车辆控制系统。

在一个实施方式中，所述车辆操作者是人类驾驶员，所述数字信号导致对驾驶员的通知。在另一实施方式中，所述车辆操作者是车辆控制系统，例如在自主或半自主车辆中，并且所述数字信号导致对所述车辆控制系统的电子通知。

在另一方面，本发明可以包括一种用于向车辆操作者提供源自音频的信息的方法，该方法包括以下步骤：

（a）为所述车辆提供至少一个面向外部的麦克风，用于响应于所述车辆外部的声波而生成模拟信号；

（b）将所述模拟信号转换为数字信号，并将所述数字信号传送至车辆数据总线，以将所述数字信号传递至所述车辆操作者。

附图说明

在说明书所示的附图中，相同的元件可以用相同的附图标记表示。附图不必按比例绘制，取而代之的是强调本发明的原理。另外，所描绘的实施方式中的每一个仅为利用本发明的基本概念的若干可能结构中的一个。

图1示出了装备有本发明的系统的实施方式的车辆，以及在道路上行驶时发出警笛声的紧急车辆。

图2示出了本发明的系统的第一实施方式的示意图，该系统包括具有处理元件的单个麦克风和经由数据总线可操作地连接到车辆控制系统的相关联的分析模块。

图3示出了根据本发明的系统的实施方式的包含多个麦克风的车辆的前视图。

图4示出了根据本发明的系统的实施方式的包含多个麦克风的车辆的后视图。

图5示出了根据本发明的系统的实施方式的包含麦克风的车辆前照灯组件。

图6示出了根据本发明的系统的实施方式的包含麦克风的车辆侧镜组件。

图7示出了用于换能器形式的音频传感器的本发明的外壳的实施方式的分解透视图。

图8示出了本发明的系统的实施方式的示意图，该系统包括在多个节点处可操作地连接到数据总线的多个麦克风。