[发明专利]一种基于环境声音分析的车辆感知及危险预警方法与系统

权利要求书

1.一种基于环境声音分析的车辆感知及危险预警方法与系统，其特征在于，系统主要包括声音采集模块、声音分析模块和危险预警模块，声音采集模块与声音分析模块连接，声音分析模块与危险预警模块连接；

声音采集模块由安装在车身周围的12个声音传感器和单片机组成，用于采集声音信息，并进行预处理，为声音分析模块做准备；

声音分析模块由车载高性能服务器提供算力支持，分析模块接收到声音采集模块预处理的声音信息，将其输入训练完成的声音识别模型中进行对比识别，结合同一声源到达不同位置传感器的时间差（TDOA）的分析，得到目标的属性和位置信息，同时根据自车与目标物的相对距离以及目标物与自车的相对运动关系判断是否会发生危险；

危险预警模块由车载显示器、车内外扬声器、车外指示灯等组成，可以通过车载显示器将周边交通组成者的属性、自车与周边交通组成者的相对位置信息直观的表示为图像，以告知驾驶者，并在危险情况下对自车驾驶员及其他交通组成者进行声音及灯光提醒。

2.根据权利要求1所述的一种基于环境声音分析的车辆感知及危险预警方法与系统，其特征在于，声音传感器分布于车身四周，车载显示器位于主驾驶室内，车外扬声器和车外指示灯均位于车辆顶部，车内扬声器位于驾驶室内。

3.根据权利要求1所述的一种基于环境声音分析的车辆感知及危险预警方法与系统，其特征在于，声音采集过程中，通过滤波器过滤掉风声等杂音，针对下列声音的频率进行针对性采集：燃油车辆的发动机声音及排气声音，新能源车辆的电机声音，非机动车的轮胎声音，人、动物的呼吸声及脚步声等。

4.根据权利要求1所述的一种基于环境声音分析的车辆感知及危险预警方法与系统，其特征在于，采集分析交通环境中的声音建立数据集，并在车辆运行过程中不断收集，对数据集进行完善补充，然后提取数据集的短时能量特征与MFCC 特征，聚类分析后进行训练，得到声音识别模型。

5.根据权利要求1所述的一种基于环境声音分析的车辆感知及危险预警方法与系统，其特征在于，将采集的声音信息进行特征提取，并输入到声音识别模型中对比短时能量特征与MFCC 特征，据此辨别物体属性（机动车、非机动车、行人等）；对声音到达不同位置传感器的时间差进行分析计算，得到目标位置信息与自车的相对运动关系。

6.根据权利要求1所述的一种基于环境声音分析的车辆感知及危险预警方法与系统，其特征在于，设定安全距离，包括纵向安全距离d1，横向安全距离d2；

当纵向目标物与自车相对距离小于安全距离d1时通过扬声器及指示灯对驾驶员以及其他交通组成者进行提醒；横向目标物与自车相对距离小于安全距离d2时通过扬声器及指示灯对驾驶员以及其他交通组成者进行提醒。

7.根据权利要求1所述的一种基于环境声音分析的车辆感知及危险预警方法与系统,其特征在于，对驾驶员以及其他交通组成者的提示语包括:

当判断自车与目标物相对距离小于安全距离时,车顶扬声器提示:危险，请注意。

8.根据权利要求1所述的一种基于环境声音分析的车辆感知及危险预警方法与系统,其特征在于，对其他交通组成者的指示灯提示包括:

当判断自车与目标物相对距离小于等于安全距离时,车外指示灯显示红色；

当判断自车与目标物相对距离大于安全距离时,车外指示灯显示绿色。