本發(fā)明涉及用于安靜車輛的增強(qiáng)聲音生成。

背景技術(shù)：

電池動(dòng)力和混合電動(dòng)車輛是安靜的，即，除了輪胎噪聲之外，當(dāng)它們?cè)诼访嫔闲羞M(jìn)時(shí)它們幾乎不發(fā)出聲音。雖然這樣的車輛是節(jié)省燃料的并且它們的降低的運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲水平一般被認(rèn)為是期望的，但是許多步行者、騎行者和其它類型車輛的駕駛者有些習(xí)慣于等著聽(tīng)內(nèi)燃機(jī)的通常引擎聲音以確定車輛是否正在接近。當(dāng)沒(méi)有聽(tīng)到常規(guī)動(dòng)力車輛的聲音時(shí)，步行者和其他駕駛者通常將沒(méi)有這樣的噪聲誤以為是沒(méi)有車輛正在接近或者在附近的指示。換言之，安靜車輛有時(shí)可能由于它們的安靜傳動(dòng)（drivetrains）而是危險(xiǎn)的。此外，當(dāng)此類車輛的駕駛者在身體上或精神上受損或分心時(shí)可能加劇由安靜車輛呈現(xiàn)的安全性危險(xiǎn)。一種用于宣布或通告由受損駕駛者操作的安靜車輛的接近或存在的方法和裝置將是在現(xiàn)有技術(shù)上的改進(jìn)。

附圖說(shuō)明

圖1是用于響應(yīng)于駕駛者的損傷而通告安靜車輛的存在的裝置的框圖；

圖2是描繪用于通告由駕駛者操作的車輛的存在的方法步驟的流程圖，所述通告依賴于駕駛者的損傷水平；以及

圖3描繪環(huán)境噪聲的音頻頻譜的曲線圖，并且描繪三個(gè)不同的頻率信號(hào)，其頻率和振幅被選擇為可與環(huán)境噪聲區(qū)分。

具體實(shí)施方式

出于清楚的目的，如在本文中使用的，術(shù)語(yǔ)“安靜車輛”指的是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)馬達(dá)推進(jìn)的機(jī)動(dòng)車輛。因此該術(shù)語(yǔ)包括混合電動(dòng)車輛像toyota?camry?，以及電動(dòng)汽車像完全電池動(dòng)力的nissan?leaf?。

術(shù)語(yǔ)“實(shí)時(shí)”指的是在某事發(fā)生期間的實(shí)際時(shí)間。

噪聲一般被認(rèn)為是不期望的聲音或信號(hào)。如在本文中使用的，術(shù)語(yǔ)“噪聲”指的是吸引注意力的可聽(tīng)（audible）聲音。所生成的噪聲因此可以是用或者不用合意的音色而生成的可聽(tīng)聲音，或者顯著令人愉快或不愉快的可聽(tīng)聲音。

多路復(fù)用器是從許多輸入信號(hào)選擇一個(gè)輸入信號(hào)并在特定輸入處或從特定輸入切換或路由信息至單個(gè)輸出的電子設(shè)備。

圖1是用于通告安靜車輛的接近或存在的裝置100的框圖，由裝置100進(jìn)行的車輛的通告的性質(zhì)依賴于或者響應(yīng)于駕駛者的損傷水平或程度以及附近是否有步行者、騎行者、其它車輛和其它對(duì)象。裝置100包括計(jì)算機(jī)102，其經(jīng)由常規(guī)總線106操作耦合到一個(gè)或多個(gè)非暫時(shí)性存儲(chǔ)器設(shè)備104，所述常規(guī)總線106是形成主傳輸路徑的系統(tǒng)中的一組以電氣方式并聯(lián)的導(dǎo)體。除了被耦合到存儲(chǔ)器設(shè)備104，計(jì)算機(jī)102還被耦合到第一常規(guī)多路復(fù)用器108。多路復(fù)用器108的單個(gè)輸出107因此可以提供給計(jì)算機(jī)102，到多路復(fù)用器的各種信號(hào)輸入110從多個(gè)不同類型的傳感器輸入，所述傳感器沒(méi)有被示出但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是熟知的并且因而為了簡(jiǎn)短而被省略。

第一傳感器是步行者傳感器112。其被耦合到第一多路復(fù)用器108并通過(guò)測(cè)量人的一個(gè)或多個(gè)特性（諸如，形狀和表面溫度）來(lái)檢測(cè)機(jī)動(dòng)車輛前方或鄰近機(jī)動(dòng)車輛的人的存在。一種此類傳感器可從neurotechnology得到，所述neurotechnology是位于立陶宛，lt-06118，維爾紐斯，laisves大街125a的公司。還在http://www.prnewswire.com/news-releases/verilook-surveillance-30-sdk-identifies-faces-and-moving-objects-differentiates-pedestrians-from-other-moving-objects-in-video-surveillance-systems-279250992.html處在線可得到的公布中描述了此類傳感器，通過(guò)引用將其并入在本文中。還參見(jiàn)shinyasaito和takekiogitsu的“facedetection-basedsystemtosensepedestriansathighriskofcollision”，i.e.e.e.computersociety，2015年，6thinternationalconferenceonintelligentsystems，modellingandsimulation，第21-23頁(yè)，其也通過(guò)引用被并入在本文中。

可以使用radar、sonar或lidar——通過(guò)用激光照射目標(biāo)并分析反射光來(lái)測(cè)量距離的現(xiàn)有技術(shù)遠(yuǎn)程感測(cè)技術(shù)，來(lái)測(cè)量車輛與檢測(cè)到的人、騎行者、機(jī)動(dòng)車輛或其它對(duì)象之間的距離，其中的所有都為步行者傳感器的部分。

步行者傳感器112檢測(cè)人并實(shí)時(shí)地提供信號(hào)，其指示步行者的存在，即是否人正在步行、騎行者在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的自行車上騎行、騎行者在腳踏動(dòng)力的自行車上騎行，并提供指示他們的行進(jìn)方向（包括路邊步行者正面向的方向）以及他們與車輛之間的距離的信號(hào)。在車輛周圍分布并在不同方向上遠(yuǎn)離車輛指向的多個(gè)此類步行者傳感器112實(shí)現(xiàn)在步行者從不同方向接近車輛時(shí)實(shí)時(shí)檢測(cè)他們以及車輛朝靜止步行者的接近。

如在本文中使用的，術(shù)語(yǔ)“生命特征”指的是人的脈搏率、呼吸速率、體溫和常血壓。駕駛者監(jiān)視器114測(cè)量駕駛者的脈搏、呼吸速率、體溫、眼睛移動(dòng)和頭部移動(dòng)并提供指示駕駛者的健康、疲勞或興奮水平的定量信息，以及因此提供駕駛者的身體和精神損傷水平的定量測(cè)量。被耦合到第一多路復(fù)用器108，生命特征傳感器可以向計(jì)算機(jī)102提供駕駛者的生命數(shù)據(jù)以用于分析。

時(shí)鐘116或時(shí)刻傳感器提供表示在各種事件發(fā)生或檢測(cè)到情況時(shí)的實(shí)際時(shí)刻（包括它們的持續(xù)時(shí)間）的數(shù)據(jù)。各種事件的發(fā)生和各種情況的檢測(cè)以及它們的持續(xù)時(shí)間被存儲(chǔ)為它們開(kāi)始的時(shí)間和它們結(jié)束所在的時(shí)間，被存儲(chǔ)在車輛存儲(chǔ)器104的數(shù)據(jù)部分中，并且因此實(shí)現(xiàn)事件和情況隨著時(shí)間的歷史分析。

車道傳感器118（也是本領(lǐng)域中已知的）實(shí)時(shí)地檢測(cè)車輛何時(shí)偏移或跨過(guò)車道線并向多路復(fù)用器108提供指示其的信號(hào)。

響應(yīng)于從計(jì)算機(jī)102發(fā)送給多路復(fù)用器108的控制信號(hào)，被提供給多路復(fù)用器108的來(lái)自各種傳感器的信號(hào)經(jīng)由總線106穿過(guò)所述多路復(fù)用器108被提供到計(jì)算機(jī)102。換言之，計(jì)算機(jī)102經(jīng)由從計(jì)算機(jī)102經(jīng)由總線106發(fā)送給多路復(fù)用器108的控制信號(hào)來(lái)選擇“讀取”哪個(gè)傳感器信息。計(jì)算機(jī)102因此能夠選擇性地檢測(cè)人、檢測(cè)車輛和車輛附近的其它對(duì)象、測(cè)量車輛與人、車輛與障礙之間的距離、實(shí)時(shí)地感測(cè)由駕駛者進(jìn)行的車輛的控制系統(tǒng)的各種操作、實(shí)時(shí)地測(cè)量駕駛者的一個(gè)或多個(gè)“生命特征”、以及將駕駛者的實(shí)時(shí)生命特征與由駕駛者進(jìn)行的車輛的駕駛控制的各種實(shí)時(shí)操作相比較。換言之，計(jì)算機(jī)102被提供有信息，通過(guò)其計(jì)算機(jī)102可以確定車輛的安靜操作是否可能對(duì)在其路徑中的人、車輛或其它對(duì)象呈現(xiàn)安全性威脅的信息。

經(jīng)由在本文中被稱為車輛控制多路復(fù)用器120的第二多路復(fù)用器（各種車輛操作傳感器被耦合到其）來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)視駕駛者的車輛操作，即駕駛者的對(duì)車輛的控制的物理操縱。如同第一多路復(fù)用器一樣，第二多路復(fù)用器具有單個(gè)輸出107b和若干輸入，其中的每一個(gè)被耦合到用于各種車輛控制的不同傳感器。

一個(gè)車輛控制傳感器是移動(dòng)電話或手機(jī)使用檢測(cè)器/傳感器122。其向第二多路復(fù)用器120提供指示車輛中的手機(jī)是否在使用中的信號(hào)。手機(jī)使用包括會(huì)話、文本消息傳遞（textmessaging）、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽、播放多媒體文件和編寫或讀取電子郵件消息。

轉(zhuǎn)向控制輸入傳感器124向多路復(fù)用器120提供指示駕駛者的對(duì)車輛的方向盤的操作（即，方向盤圍繞其旋轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)）的信號(hào)。來(lái)自轉(zhuǎn)向控制輸入傳感器124的信號(hào)可以指示駕駛者是否正在對(duì)于車輛正移動(dòng)所用的速度而言過(guò)快或多度校正或改變車輛方向盤位置。

制動(dòng)踏板操作傳感器126、加速踏板操作傳感器128和娛樂(lè)系統(tǒng)音量傳感器130提供指示駕駛者的制動(dòng)踏板使用、加速踏板使用和來(lái)自車輛的信息娛樂(lè)系統(tǒng)的音頻輸出的音量或水平的對(duì)應(yīng)信號(hào)。

車輛速度傳感器123、指南針127和加速度計(jì)129向車輛控制多路復(fù)用器120提供對(duì)應(yīng)的信息承載信號(hào)。來(lái)自那些傳感器123、127、129的數(shù)據(jù)使計(jì)算機(jī)102能夠全部實(shí)時(shí)地知曉或確定車輛的速度、方向或行進(jìn)、車輛是否正在變向、加速或減速。

如同車輛傳感器信息多路復(fù)用器108一樣，車輛的第二多路復(fù)用器120經(jīng)由從計(jì)算機(jī)102經(jīng)由總線106發(fā)送給第二多路復(fù)用器的信號(hào)將由其從各種車輛傳感器接收的信號(hào)實(shí)時(shí)地提供給計(jì)算機(jī)102。計(jì)算機(jī)102因此能夠選擇性地實(shí)時(shí)獲取信息承載的信號(hào)，其指示駕駛者的對(duì)車輛的操作，包括駕駛者的對(duì)車輛內(nèi)的無(wú)線通信設(shè)備的操作。被提供給第一多路復(fù)用器108的傳感器信息因此可以被關(guān)聯(lián)到駕駛者的對(duì)車輛的操作，如由被提供給第二多路復(fù)用器120的傳感器信息所指示的那樣。駕駛者的對(duì)車輛的操作因此可以被關(guān)聯(lián)到駕駛者的精神和身體狀態(tài)或損傷水平。

如以下所描述的，計(jì)算機(jī)102被配置成讀取并執(zhí)行存儲(chǔ)在非暫時(shí)性存儲(chǔ)器設(shè)備104中的程序指令，所述指令當(dāng)被執(zhí)行時(shí)使計(jì)算機(jī)102讀取來(lái)自各種傳感器的各種信號(hào)并定量地確定駕駛者可能身體上或精神上受損所達(dá)到的程度或水平。換言之，計(jì)算機(jī)102執(zhí)行來(lái)自存儲(chǔ)器104的程序指令，其使計(jì)算機(jī)102能夠響應(yīng)于人、車輛或其它對(duì)象在車輛前方或附近的存在或不存在，不管車輛是正在移動(dòng)還是靜止，根據(jù)駕駛者的一個(gè)或多個(gè)生命特征的實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果和駕駛者的對(duì)車輛駕駛控制的使用或操作的實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果來(lái)實(shí)時(shí)地確定駕駛者的精神狀態(tài)或身體狀態(tài)。以上描述的計(jì)算機(jī)102、存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器104中的其編程以及各種傳感器因此被認(rèn)為是駕駛者損傷確定器，因?yàn)樗鼈兡軌蚨康販y(cè)量駕駛者的精神狀態(tài)和身體狀態(tài)，即保持良好狀態(tài)。

再次參考圖1，常規(guī)麥克風(fēng)135被定尺寸并布置或“配置”成將車輛外部的聲波轉(zhuǎn)換成可測(cè)量電信號(hào)。由計(jì)算機(jī)102處理來(lái)自麥克風(fēng)的電信號(hào)以提供對(duì)環(huán)境噪聲的快速傅里葉分析。換言之，麥克風(fēng)135使計(jì)算機(jī)102能夠?qū)σ纛l信號(hào)（即，環(huán)境噪聲或車輛外部的噪聲）采樣，并提供組成或構(gòu)成環(huán)境噪聲的各種音頻分量的頻率和量值的數(shù)字表示。

在優(yōu)選實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備104內(nèi)部的程序指令使車輛計(jì)算機(jī)102生成體現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)音頻的音頻輸出信號(hào)，并將這樣的音頻信號(hào)提供給聲音生成模塊140。聲音生成模塊140將交流電（a.c.）信號(hào)提供給常規(guī)揚(yáng)聲器150，其只是音頻信號(hào)換能器。所生成的音頻噪聲信號(hào)的特性是這樣的，以致使從150發(fā)出的信號(hào)152盡可能的可區(qū)分。

由程序指令選擇由計(jì)算機(jī)102生成的頻率和它們的振幅以便使所生成的噪聲盡可能地與環(huán)境噪聲可區(qū)分，但是噪聲信號(hào)頻率和噪聲信號(hào)頻率振幅的選擇還考慮駕駛者的損傷水平。通過(guò)以在環(huán)境噪聲中未發(fā)現(xiàn)的振幅生成音頻信號(hào)，來(lái)自揚(yáng)聲器的生成的噪聲152因此在車輛正由受損駕駛者駕駛時(shí)對(duì)于可能接近車輛的步行者和車輛駕駛者而言優(yōu)先可聽(tīng)到。通過(guò)根據(jù)駕駛者的身體或精神狀態(tài)選擇信號(hào)的頻率，還可以使步行者和其他駕駛者意識(shí)到可能是對(duì)他們的安全性的嚴(yán)重威脅的駕駛者。

在優(yōu)選實(shí)施例中，在軟件的控制下基于計(jì)算機(jī)的對(duì)駕駛者的精神狀態(tài)或身體狀態(tài)的確定來(lái)選擇所生成的噪聲的特性，并且調(diào)節(jié)那些頻率以改進(jìn)受損駕駛者將被通告給附近的步行者、騎行者和其它機(jī)動(dòng)車輛的駕駛者的可能性。

在替換實(shí)施例中，在車輛存儲(chǔ)器114的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器部分中存儲(chǔ)數(shù)字化音樂(lè)和其它類型的聲音作為對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)文件。也可以使用車輛的喇叭作為噪聲源。

根據(jù)用來(lái)宣布安靜車輛的存在的變化的需要（例如，駕駛者的損傷水平以及受損駕駛者正如何操作車輛）選擇存儲(chǔ)在車輛存儲(chǔ)器114中的聲音以用于由計(jì)算機(jī)102播放。在這樣的替換實(shí)施例中，響應(yīng)于駕駛者的損傷水平、步行者、騎行者、其它車輛和其它對(duì)象的存在中的一個(gè)或多個(gè)，而且還響應(yīng)于車輛的速度和駕駛者的對(duì)它的操作，選擇存儲(chǔ)在車輛存儲(chǔ)器114中的聲音用于由計(jì)算機(jī)102播放。

圖2描繪通告由可能受損的駕駛者操作的車輛的存在的優(yōu)選方法的步驟。在第一步驟202處，通過(guò)讀取來(lái)自以上描述的各種生命特征傳感器的信號(hào)來(lái)確定駕駛者的損傷水平，如果有的話。在步驟204處，基于從駕駛者的生命特征傳感器獲取的信號(hào)與存儲(chǔ)在車輛存儲(chǔ)器設(shè)備104中的每個(gè)傳感器的基線值、以及存儲(chǔ)在車輛存儲(chǔ)器104中的生命特征的歷史記錄的比較來(lái)做出駕駛者是否可能受損的決定。如果駕駛者未被確定為受損，則方法200繼續(xù)循環(huán)通過(guò)步驟202和204直到檢測(cè)到駕駛者損傷，如果駕駛者機(jī)能完全，則沒(méi)有理由宣布安靜車輛。因此連續(xù)地或幾乎連續(xù)地實(shí)時(shí)監(jiān)視駕駛者的損傷水平。

在步驟206處，其發(fā)生在確定駕駛者可能受損之后，對(duì)環(huán)境噪聲水平采樣并使用對(duì)于數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員而言熟知的常規(guī)傅里葉分析來(lái)確定它們的頻率和振幅特性。在步驟206處還考慮其它外在環(huán)境和情況。這樣的其它環(huán)境和情況包括但不限于車輛的速度、方向、加速度或減速度、駕駛者是否正使用移動(dòng)電話、聽(tīng)音樂(lè)以及在車輛的前方、附近或后面是否存在步行者、騎行者、其它車輛或其它對(duì)象。

在步驟208處，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備104中的程序指令響應(yīng)于計(jì)算機(jī)確定的安靜車輛對(duì)車輛前方、附近或后面的步行者、騎行者、其它車輛或其它對(duì)象造成的威脅水平，而使計(jì)算機(jī)102選擇并生成音頻信號(hào)。選擇要產(chǎn)生的噪聲或聲音，包括存儲(chǔ)在車輛存儲(chǔ)器104中并選自車輛存儲(chǔ)器104的那些，使得它們更容易地被步行者或車輛駕駛者檢測(cè)到。通過(guò)選擇具有不同于環(huán)境噪聲的頻率和輸出振幅的聲音來(lái)識(shí)別這樣的信號(hào)，并且所述信號(hào)被關(guān)聯(lián)到由駕駛者的當(dāng)前損傷水平和駕駛者的對(duì)車輛的當(dāng)前操作所造成的威脅的實(shí)時(shí)水平。

圖3描繪在車輛外部的特定時(shí)間實(shí)例處的環(huán)境噪聲信號(hào)302的圖。頻譜302從零（0）赫茲延伸直到大約12000赫茲，即在大多數(shù)人類能夠聽(tīng)到的頻率以上。

在被識(shí)別為f1和f2的兩個(gè)特定頻率之間的環(huán)境噪聲302被減少或者相對(duì)于環(huán)境噪聲302的其它頻率分量的振幅稍微更低。

在優(yōu)選實(shí)施例中，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備104中的程序指令使計(jì)算機(jī)102生成“位于”f1與f3之間的相對(duì)“通帶”中的音頻信號(hào)304、306和308。那些所生成的噪聲信號(hào)304、306和308的振幅被提供有振幅310，其至少與在它們各自的頻率處的環(huán)境噪聲水平一樣大。計(jì)算機(jī)生成的頻率分量304、306和308因此將與環(huán)境噪聲302更加可區(qū)分或可識(shí)別，因?yàn)樗鼈儽簧稍诨蛘弑弧胺胖玫健逼渲协h(huán)境噪聲分量相對(duì)于在零與12000赫茲之間的其它信號(hào)而言最低的音頻頻譜的部分中。在替換實(shí)施例中，其中從車輛存儲(chǔ)器104獲取音樂(lè)或其它音頻并將其生成為“噪聲”，使這樣的噪聲的振幅至少與環(huán)境噪聲的振幅一樣大。

鑒于上文并且為完整性和清楚起見(jiàn)，噪聲應(yīng)被解釋為包括由安靜車輛生成或者從其中發(fā)出以通告其存在或接近的任何和所有形式和類型的音頻信號(hào)，包括從車輛的喇叭發(fā)出的聲音。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在駕駛者受損時(shí)使用專門選擇以從環(huán)境噪聲可檢測(cè)出的音頻信號(hào)對(duì)步行者和附近乘汽車者的安靜車輛通告將是在現(xiàn)有技術(shù)上的改進(jìn)。上述描述因此僅出于說(shuō)明的目的。在所附權(quán)利要求中闡述本發(fā)明的真實(shí)范圍。