基于噪声的车辆安全预警方法和系统技术方案

本发明专利技术属于行车安全领域，具体提供一种基于噪声的车辆安全预警方法和系统。本发明专利技术旨在解决因驾驶员注意力不集中遇到突发情况来不及反应而导致交通事故发生和现有汽车防碰撞系统对汽车紧急制动时给驾乘人员造成身体不适的问题。本发明专利技术的方法包括以下步骤：采集车辆前方的噪声信号；获取所述噪声信号的频谱特征向量和音量；以及根据所述频谱特征向量和音量判断前方是否有车辆急刹车。通过本发明专利技术的方法能够在前方有车辆急刹车时对驾驶员进行早期预警，尤其是在驾驶员疲劳驾驶和开车分神时，提醒驾驶员及时刹车减速或制动停车，有效地避免了因驾驶员反应不及时而导致交通事故发生的危险。

Noise based vehicle safety early warning method and system

The invention belongs to the field of traffic safety, and in particular provides a vehicle safety pre-warning method and system based on noise. The invention aims to solve the caused by driver inattention emergency react by traffic accidents and the existing automobile anti-collision system for occupants to cause discomfort during emergency braking problems. The method of the invention comprises the following steps: the front of the vehicle noise signal acquisition; spectrum feature vector and get the volume of noise signal; and according to the spectrum feature vector and the volume to determine whether there is in front of the vehicle brakes. Through the method of the invention can in front of the early warning to the driver of the vehicle brakes, especially in driver fatigue driving and distracted driving, to remind the driver of braking deceleration or braking, effectively avoid the driver's response is not timely due to traffic accident risk.

【技术实现步骤摘要】
基于噪声的车辆安全预警方法和系统
本专利技术属于行车安全领域，具体提供一种基于噪声的车辆安全预警方法和系统。
技术介绍
随着汽车数量的不断增多，随之而来的交通事故也越来越多。据统计已发生的交通事故大多数都可以通过正确的处理方式避免。但是，在行车过程中由于驾驶员的专注力并非始终集中于前方路面，一旦前方发生紧急情况(如正前方车辆急刹车)尤其是在汽车高速行驶时，驾驶员往往来不及反应就已经和前方车辆发生碰撞。因此，早期预警对于交通事故的避免至关重要。为了避免交通事故的发生，目前通常采用的措施是在汽车上设置防碰撞系统，当距离传感器感应到即将与前方车辆发生碰撞时，防碰撞系统会控制制动器对汽车进行紧急刹车。但是，这种方式尤其是在汽车高速行驶时通常会给汽车驾乘人员带来较大的伤害，使驾乘人员极度不适。相应地，本领域需要一种行车安全早期预警方法来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决因驾驶员注意力不集中遇到突发情况来不及反应而导致交通事故发生和现有汽车防碰撞系统对汽车紧急制动时给驾乘人员造成身体不适的问题，本专利技术提供了一种基于噪声的车辆安全预警方法，该方法包括以下步骤：采集车辆前方的噪声信号；获取所述噪声信号的信号特征；以及根据所述信号特征判断前方是否有车辆急刹车。在上述方法的优选技术方案中，所述“采集车辆前方的噪声信号”的步骤进一步包括：通过传声器采集车辆正前方的噪声信号。在上述方法的优选技术方案中，所述传声器是指向性传声器或指向性传声器阵列。在上述方法的优选技术方案中，所述指向性传声器或指向性传声器阵列设置在所述车辆的头部。在上述方法的优选技术方案中，所述信号特征包括频谱特征向量和音量，所述“获取所述噪声信号的信号特征”的步骤进一步包括：获取所述噪声信号的频谱特征向量和获取所述噪声信号的音量。在上述方法的优选技术方案中，所述“获取所述噪声信号的频谱特征向量”的步骤进一步包括：对所述噪声信号执行梅尔倒谱系数计算和归一化计算；以及根据计算结果获取所述噪声信号的频谱特征向量。在上述方法的优选技术方案中，所述车辆安全预警方法还包括：在根据所述信号特征判断前方是否有车辆急刹车之前，获取车辆急刹车的频谱特征向量经验值和音量阈值。在上述方法的优选技术方案中，所述“根据所述信号特征判断前方是否有车辆急刹车”的步骤进一步包括：当所述噪声信号的频谱特征向量与所述频谱特征向量经验值相匹配并且所述噪声信号的音量达到或超过所述音量阈值时，判定前方有车辆急刹车。在上述方法的优选技术方案中，所述车辆安全预警方法还包括：当判定前方有车辆急刹车时，向驾驶员发出预警，并且/或者生成使车辆制动的制动信号。在另一方面，本专利技术提供了一种基于噪声的车辆安全预警系统，该车辆安全预警系统包括：噪声采集单元，其用于采集车辆前方的噪声信号；和控制单元，其能够提取所述噪声采集单元采集到的噪声信号的信号特征并根据所述信号特征判断前方是否有车辆急刹车。在上述方法的优选技术方案中，所述噪声采集单元包括指向性传声器或指向性传声器阵列。在上述方法的优选技术方案中，所述指向性传声器或指向性传声器阵列设置在所述车辆的头部。在上述方法的优选技术方案中，所述信号特征包括频谱特征向量和音量，所述控制单元能够获取所述噪声信号的频谱特征向量和音量。在上述方法的优选技术方案中，所述控制单元能够对所述噪声信号执行梅尔倒谱系数计算和归一化计算，并且能够根据计算结果获取所述噪声信号的频谱特征向量。在上述方法的优选技术方案中，所述车辆安全预警系统还包括存储单元，所述存储单元中存储有频谱特征向量经验值和音量阈值。在上述方法的优选技术方案中，所述控制单元能够将所述噪声信号的频谱特征向量与所述频谱特征向量经验值进行比较以及将所述噪声信号的音量与所述音量阈值进行比较，并且能够在所述噪声信号的频谱特征向量与所述频谱特征向量经验值相匹配并且所述噪声信号的音量达到或超过所述音量阈值时，判定前方有车辆急刹车。在上述方法的优选技术方案中，所述车辆安全预警系统还包括预警单元，当所述控制单元判定前方有车辆急刹车时，所述预警单元向驾驶员发出预警，并且/或者所述控制单元控制车辆采取制动措施。在本专利技术的优选技术方案中，通过安装在车辆头部的指向性传声器或指向性传声器阵列来采集车辆前方的噪声信号，通过梅尔倒谱系数计算和归一化计算获得该噪声的频谱特征向量，同时计算出该噪声的音量，根据该噪声的频谱特征向量判断该声源是否为刹车声信号，在该声源是刹车声信号的情况下，进一步判断音量是否达到或超过音量阈值，进而判断前方是否有车辆急刹车，根据判断结果确定是否向驾驶员发出预警。具体地，当前方有车辆急刹车时，通过车内警示灯、车内语音或者扬声器播放急刹车声音等方式提醒驾驶员。本领域技术人员能够理解的是，本专利技术的方法能够在前方发生状况的第一时间向驾驶员发出预警，从而避免因驾驶员注意力不集中而导致发生交通事故，同时也不会产生现有防碰撞系统因紧急制动给驾乘人员带来的冲击。换句话说，通过本专利技术的方法能够在前方有车辆刹车时及时提醒驾驶员，尤其是在驾驶员疲劳驾驶和开车分神时，使驾驶员执行刹车减速或制动停车的操作，有效地避免了因驾驶员反应不及时而导致发生交通事故的危险。方案1、一种基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：采集车辆前方的噪声信号；获取所述噪声信号的信号特征；以及根据所述信号特征判断前方是否有车辆急刹车。方案2、根据方案1所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述“采集车辆前方的噪声信号”的步骤进一步包括：通过传声器采集车辆正前方的噪声信号。方案3、根据方案2所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述传声器是指向性传声器或指向性传声器阵列。方案4、根据方案3所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述指向性传声器或指向性传声器阵列设置在所述车辆的头部。方案5、根据方案1所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述信号特征包括频谱特征向量和音量，所述“获取所述噪声信号的信号特征”的步骤进一步包括：获取所述噪声信号的频谱特征向量和获取所述噪声信号的音量。方案6、根据方案5所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述“获取所述噪声信号的频谱特征向量”的步骤进一步包括：对所述噪声信号执行梅尔倒谱系数计算和归一化计算；以及根据计算结果获取所述噪声信号的频谱特征向量。方案7、根据方案6所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述车辆安全预警方法还包括：在根据所述信号特征判断前方是否有车辆急刹车之前，获取车辆急刹车的频谱特征向量经验值和音量阈值。方案8、根据方案7所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述“根据所述信号特征判断前方是否有车辆急刹车”的步骤进一步包括：当所述噪声信号的频谱特征向量与所述频谱特征向量经验值相匹配并且所述噪声信号的音量达到或超过所述音量阈值时，判定前方有车辆急刹车。方案9、根据方案1至8中任一项所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述车辆安全预警方法还包括：当判定前方有车辆急刹车时，向驾驶员发出预警，并且/或者生成使车辆制动的制动信号。方案10、一种基于噪声的车辆安全预警系统，其特征在于，所述车辆安全预警系统包括：噪声采集单元，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：采集车辆前方的噪声信号；获取所述噪声信号的信号特征；以及根据所述信号特征判断前方是否有车辆急刹车。

【技术特征摘要】
1.一种基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：采集车辆前方的噪声信号；获取所述噪声信号的信号特征；以及根据所述信号特征判断前方是否有车辆急刹车。2.根据权利要求1所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述“采集车辆前方的噪声信号”的步骤进一步包括：通过传声器采集车辆正前方的噪声信号。3.根据权利要求2所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述传声器是指向性传声器或指向性传声器阵列。4.根据权利要求3所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述指向性传声器或指向性传声器阵列设置在所述车辆的头部。5.根据权利要求1所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述信号特征包括频谱特征向量和音量，所述“获取所述噪声信号的信号特征”的步骤进一步包括：获取所述噪声信号的频谱特征向量和获取所述噪声信号的音量。6.根据权利要求5所述的基于噪声的车辆安全预警方法，其特征在于，所述“获取所述噪声信号的频谱特征向量”的步骤进一步包括：对所述噪声信号执行梅尔倒谱系数计算和归一...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮元勋，
申请(专利权)人：上海蔚来汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31