用外部聲音向車輛駕乘人員警告外部事件并掩蔽車內(nèi)談話的制作方法
【專利說明】用外部聲音向車輛駕乘人員警告外部事件并掩蔽車內(nèi)談話
【背景技術(shù)】
[0001] 許多車輛制造商對(duì)其車輛進(jìn)行設(shè)計(jì)，以使得環(huán)境噪聲（例如，公路噪聲）在達(dá)到車 廂（也就是車輛的內(nèi)部）之前被抑制。為了抑制或預(yù)防外部環(huán)境噪聲達(dá)到車廂，車輛可使 用被動(dòng)技術(shù)（例如，噪聲抑制材料和設(shè)計(jì)）和/或主動(dòng)技術(shù)（例如，噪聲消除系統(tǒng)、主動(dòng)噪 聲控制等）。事實(shí)上，許多制造商宣傳其車輛的安靜搭乘，所述安靜搭乘借助于使用降低車 廂噪聲的被動(dòng)技術(shù)和/或主動(dòng)技術(shù)提供。
[0002] 然而，降低車廂噪聲沒有選擇性。也就是說，被動(dòng)技術(shù)或主動(dòng)技術(shù)不加區(qū)別地減弱 各種環(huán)境音。駕駛員或乘客可能想要聽到的聲音與駕乘人員不想聽到的聲音被同樣程度地 減弱。因此，通過減弱所有環(huán)境聲音來降低車廂噪聲可對(duì)駕乘人員的行駛體驗(yàn)具有不利影 響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本公開的一個(gè)實(shí)施方案包括車載音頻系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括配置用于感測(cè)車輛外部 的環(huán)境噪聲的音頻檢測(cè)器。所述系統(tǒng)還包括音頻處理模塊，所述模塊配置用于從音頻檢測(cè) 器接收表不環(huán)境噪聲的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)并過濾環(huán)境噪聲以識(shí)別對(duì)應(yīng)于環(huán)境噪聲中至少一 個(gè)聲音的事件。另外，所述至少一個(gè)聲音由事件產(chǎn)生。音頻處理模塊向車輛的駕乘人員提 供與所述事件相關(guān)聯(lián)的警報(bào)。
[0004] 本公開的另一個(gè)實(shí)施方案包括一種用于處理車輛外部的環(huán)境噪聲的方法。所述方 法包括接收表示環(huán)境噪聲的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)以及過濾環(huán)境噪聲以識(shí)別對(duì)應(yīng)于環(huán)境噪聲中 至少一個(gè)聲音的事件。另外，所述至少一個(gè)聲音由事件產(chǎn)生。所述方法還包括修改至少一 個(gè)聲音的至少一個(gè)聽覺特征，以提高車輛中的駕乘人員識(shí)別與至少一個(gè)聲音相關(guān)聯(lián)的事件 的能力。接著在車輛內(nèi)部中的揚(yáng)聲器上輸出修改的聲音。
[0005] 本公開的另一個(gè)實(shí)施方案包括一種用于處理車輛外部環(huán)境噪聲的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn) 品。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，所述程序代碼配置用于接收表示環(huán)境 噪聲的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)并過濾環(huán)境噪聲以識(shí)別對(duì)應(yīng)于環(huán)境噪聲中至少一個(gè)聲音的事件。一 旦確定警告模式被激活，程序代碼則使用揚(yáng)聲器提供與事件相關(guān)聯(lián)的警報(bào)。程序代碼還過 濾環(huán)境噪聲以識(shí)別環(huán)境噪聲中的連續(xù)聲音并將連續(xù)聲音處理成掩蔽聲音。一旦確定掩蔽模 式被激活，程序代碼則使用揚(yáng)聲器提供掩蔽聲音以在車輛內(nèi)部中產(chǎn)生隱私區(qū)。
【附圖說明】
[0006] 圖1例示具有音頻處理系統(tǒng)以用于選擇性地識(shí)別預(yù)定義環(huán)境噪聲的車輛；
[0007] 圖2例示用于識(shí)別外部聲音事件的系統(tǒng)；
[0008] 圖3為用于使用識(shí)別的聲音來向車輛的駕乘人員警告外部事件的流程圖；
[0009] 圖4為用于基于車輛的速度向車輛的駕乘人員警告外部事件的流程圖；
[0010] 圖5為用于識(shí)別和提供連續(xù)聲音至車輛的駕乘人員的流程圖；
[0011]圖6為用于提供警報(bào)和/或掩蔽聲音至車輛的駕乘人員的流程圖。
[0012] 為有助于理解，已盡可能使用相同的參考數(shù)字來指代附圖中通用的相同元件?？?構(gòu)想的是，一個(gè)實(shí)施方案中公開的元件可在無需特別指明的情況下有利地在另一個(gè)實(shí)施方 案中使用。這里所指的附圖不應(yīng)理解成按比例繪制，除非特別注明。而且，為了清除地說明 和解釋，通常將附圖簡化并將細(xì)節(jié)或部件省略。附圖和討論用于解釋下面討論的原理，其中 相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 盡管許多汽車制造商的目標(biāo)是減少滲透到車輛內(nèi)部的環(huán)境噪聲或外部噪聲的量， 但是不加區(qū)別地減弱環(huán)境聲音可能干擾車輛的駕乘人員所需要的體驗(yàn)。代之，本公開包括 用于選擇性地識(shí)別某些環(huán)境聲音并在車輛的車廂中回放這些聲音或這些聲音的表示的技 術(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，車載音頻處理系統(tǒng)可過濾環(huán)境聲音以識(shí)別與事件匹配的特定外部 聲音，所述事件例如彈跳球、嘯叫的輪胎、腳步等。所述音頻處理系統(tǒng)可接著為所述車輛中 的駕乘人員提供音頻警報(bào)。舉例來說，系統(tǒng)可處理識(shí)別的聲音（例如，從其它環(huán)境聲音中放 大和/或隔離所述識(shí)別的聲音），并使用揚(yáng)聲器輸出處理的聲音至車輛內(nèi)部。在另一個(gè)實(shí)例 中，音頻處理系統(tǒng)可提供口語警報(bào)（例如，"一名兒童正在汽車右側(cè)附近玩耍"）或音頻警報(bào) (例如，嗶嗶聲或警報(bào)器聲）。以這種方式，音頻處理系統(tǒng)可選擇性地識(shí)別哪種環(huán)境聲音與 車輛的駕乘人員相關(guān)，并向駕乘人員提供音頻警報(bào)。
[0014] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述音頻處理系統(tǒng)可將環(huán)境聲音作為音頻掩蔽聲音使用， 以用于在所述車輛中產(chǎn)生隱私區(qū)。舉例來說，當(dāng)打電話時(shí)或當(dāng)與另一名駕乘人員說話時(shí)，位 于車輛后排的駕乘人員可能需要隱私。為防止駕駛員能夠聽到其它駕乘人員的談話，音頻 處理系統(tǒng)可識(shí)別車輛周圍的環(huán)境聲音中的連續(xù)聲音。"連續(xù)聲音"為適合用于掩蔽目的的任 何反復(fù)聲音或一致聲音。從環(huán)境聲音中識(shí)別連續(xù)聲音可比簡單地產(chǎn)生人造白噪聲或通過搖 下車窗更好。舉例來說，在駕乘人員（例如，駕駛員）靠近輸出聲音的說話者的情況下，白 噪聲可不起作用，且搖下車窗會(huì)將車廂暴露于外部天氣。代之，音頻處理系統(tǒng)可過濾環(huán)境聲 音以識(shí)別連續(xù)聲音，所述連續(xù)聲音例如風(fēng)迎著汽車呼嘯而過的聲音、例如降雨的天氣因素 聲音、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、輪胎噪聲、來自附近汽車的聲音等，并在可防止一名駕乘人員能夠聽到 另一名駕乘人員的談話的水平和/或控制方向上輸出連續(xù)聲音。
[0015] 圖1例示具有音頻處理系統(tǒng)以用于選擇性地識(shí)別預(yù)定義環(huán)境聲音的車輛100。如 所示出，車輛100包括一個(gè)或多個(gè)音頻檢測(cè)器105 (例如，麥克風(fēng)、轉(zhuǎn)換器等）和一個(gè)或多個(gè) 揚(yáng)聲器110。如果使用多個(gè)音頻檢測(cè)器105,那么其可放置在車輛100上的不同位置處（例 如，車輛的各側(cè)、車輛下方、車輛的頂部、發(fā)動(dòng)機(jī)中等）。盡管音頻檢測(cè)器105A和105B被示 出位于車輛100的外表面上，但是這并非必要條件。在其它實(shí)施方案中，音頻檢測(cè)器105可 凹入，以使得其不可見，例如位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙中或位于車門與車架之間。無論選擇何種特定位 置，音頻檢測(cè)器105可被布置用于檢測(cè)源自車輛外部事件的環(huán)境聲音。外部事件可為單個(gè) 事件（例如，嘯叫的剎車或叫喊）、周期性事件或間歇性事件（例如，腳步、人類談話、彈跳球 等）或連續(xù)事件（例如，雨、風(fēng)、運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)等）。另外，音頻處理系統(tǒng)可檢測(cè)車輛本身內(nèi) 部發(fā)生的事件。舉例來說，音頻檢測(cè)器105可感測(cè)當(dāng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)有問題或出現(xiàn)爆胎問題 時(shí)產(chǎn)生的聲音。這樣，與事件相關(guān)聯(lián)的一個(gè)聲音（或多個(gè)聲音）源自于事件或由事件產(chǎn)生， 而不是反射的聲信號(hào)（例如，當(dāng)執(zhí)行超聲波測(cè)距時(shí)使用的信號(hào)），其中所述聲信號(hào)在與信號(hào) 檢測(cè)的事件的位置不同的位置處產(chǎn)生。
[0016] 音頻處理系統(tǒng)可評(píng)估由音頻檢測(cè)器105檢測(cè)的不同聲音或噪聲，以便識(shí)別與聲音 相關(guān)聯(lián)的事件。與這些事件相關(guān)聯(lián)的環(huán)境聲音的非限制性實(shí)例包括人說話聲（例如一組行 人走近人行橫道）、管制交通的警務(wù)人員或建筑工人給出指令、來自人行橫道紅綠燈的聲信 號(hào)（例如，嗶嗶聲）、自行車或球發(fā)出的聲音、天氣事件（例如冰雹、雷電、風(fēng)或雨）等。如這 里所示出，音頻檢測(cè)器105A可檢測(cè)彈跳球115的聲音、童聲120和腳步聲125。這些聲音 115、120、125的每一個(gè)可具有不同特征，音頻處理系統(tǒng)可將所述不同特征關(guān)聯(lián)成特定事件。 音頻處理系統(tǒng)可評(píng)估聲音頻率、聲音中的周期性模式，識(shí)別言語等，以便將聲音115、120和 125關(guān)聯(lián)至各事件。以這種方式，音頻處理系統(tǒng)分配特定事件至聲音，例如聲音115為彈跳 球或聲音125為腳步，和/或?qū)⒙曇魵w類為單個(gè)聲音、周期性聲音或連續(xù)聲音。這樣，與事 件相關(guān)聯(lián)的一個(gè)聲音（或多個(gè)聲音）源自于事件或由事件產(chǎn)生，而不是反射的聲信號(hào)（例 如，當(dāng)執(zhí)行超聲波測(cè)距時(shí)使用的信號(hào)），其中所述聲信號(hào)在與信號(hào)檢測(cè)的事件的位置不同的 位置處產(chǎn)生。
[0017] 音頻檢測(cè)器105可放置在不同位置中，以便確定聲音事件距離車輛100的方向。例 如，音頻檢測(cè)器105A和105B兩者可感測(cè)腳步125的聲音。然而，因?yàn)橐纛l檢測(cè)器105B距 離所述事件比音頻檢測(cè)器105A近，所以由檢測(cè)器105B感測(cè)的聲音可具有比檢測(cè)器105A感 測(cè)的聲音更大的幅值。除此之外，由檢測(cè)器105A感測(cè)的聲音抵達(dá)可晚于由檢測(cè)器105B感 測(cè)的聲音。這樣，音頻處理系統(tǒng)可確定發(fā)出腳步聲的兒童（也就是聲音事件）可能位于車 輛100的右側(cè)（相對(duì)于圖1中示出的視圖）。除了方向之外，聲音感測(cè)系統(tǒng)可比較由音頻檢 測(cè)器105的至少一個(gè)感測(cè)的聲音，以估算從聲音事件至車輛100的距離。舉例來說，如果腳 步聲變得越來越響（也就是，檢測(cè)的聲音幅值增大），那么音頻處理系統(tǒng)可確定聲音事件正 在接近車輛100。使用多個(gè)音頻檢測(cè)器105,音頻處理系統(tǒng)可估算聲音事件相對(duì)于車輛100 的距離。也就是說，通過確定來自特定聲音事件的聲音何時(shí)抵達(dá)各音頻檢測(cè)器105,音頻處 理系統(tǒng)可識(shí)別檢測(cè)器105與聲音事件的距離。要做到這一點(diǎn)，音頻處理系統(tǒng)可使用任何合 適的聲波測(cè)距技術(shù)。
[0018] 處理或隔離各種環(huán)境聲音之后，音頻處理系統(tǒng)可識(shí)別一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聲音，也就 是被認(rèn)為與駕乘人員有關(guān)的聲音。舉例來說，音頻處理系統(tǒng)可認(rèn)為彈跳球115的聲音與駕 乘人員有關(guān)，而鳥的鳴叫聲與駕乘人員無關(guān)。處理系統(tǒng)可接著使用揚(yáng)聲器IlOA和IlOB來 提供對(duì)應(yīng)于相關(guān)聲音的音頻輸出。舉例來說，音頻處理系統(tǒng)可傳輸放大版本的彈跳球聲音 115,所述聲音警告車輛的駕乘人員對(duì)球加以注意。在其它實(shí)施方案中，系統(tǒng)還可提供聲音 和/或從車輛100至聲音事件的距離的方向指示。舉例來說，系統(tǒng)可提供音頻警報(bào)：一名兒 童正在距離車輛駕駛員側(cè)十英尺的位置玩耍。
[0019] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，音頻處理系統(tǒng)可過濾環(huán)境聲音以識(shí)別適合作為掩蔽聲音的 連續(xù)聲音。舉例來說，音頻處理系統(tǒng)可識(shí)別車輛的輪胎在公路上摩擦的反復(fù)或一致的聲音， 所述音頻處理系統(tǒng)在進(jìn)行處理之后使用揚(yáng)聲器110回放處理的聲音。音頻處理系統(tǒng)可調(diào)整 連續(xù)聲音的幅值，以使得車輛100的一名駕乘人員（例如，駕駛員）無法聽到車輛中另一 名駕乘人員的談話。以這種方式，可在車輛100中產(chǎn)生隱私區(qū)的系統(tǒng)可使用由音頻檢測(cè)器 105感測(cè)的從環(huán)境聲音識(shí)別的連續(xù)聲音。除此之外，隱私區(qū)還可用于減輕對(duì)駕乘人員的干 擾。舉例來說，如果駕駛員不希望其它駕乘人員發(fā)出的聲