具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

首先对本申请的核心技术思想进行说明：本申请主要是通过在车辆侧围轮拱上设置声音拾取器，如此便可采集到车辆周围环境声音数据，对这些周围环境声音数据进行分析，便可判断车辆的行驶情况，比如当车辆跑偏跑到隆声带上时，通过对声音数据中的音纹识别可识别出其跑在隆声带上，则可以马上对车辆做出行驶指导。同理，还可以通过对周围环境声音数据进行分析获取其它情况，进而来指导车辆行驶。因为即便环境很恶劣、或者高速行驶都不影响声音的采集，故不影响结果判断的准确性，同样地通过对车辆周围声音回弹特征参数进行分析对低矮障碍物的识别度会更高。

请参阅图1，在本实施方式中，一种基于声学应用于车道防偏离的方法可应用在一种基于声学应用于车道防偏离的系统上，所述一种基于声学应用于车道防偏离的系统，包括：声音拾取器和声音数据分析单元。

在本实施方式中，优选地，声音拾取器为麦克风拾取器，车辆每个侧围轮拱上各设置一个声音拾取器。如此可确保四个轮胎行驶的声音，及四个轮胎行驶过程周边环境声音都可以被采集到。具体实施方式如下：

步骤S101：通过声音拾取器采集车辆周围环境声音数据。

步骤S102：对所述车辆周围环境声音数据进行分析，根据分析结果判断车辆是否跑偏；所述声音拾取器设置在车辆侧围轮拱上。

一种基于声学应用于车道防偏离的方法，包括步骤：通过声音拾取器采集车辆周围环境声音数据；对所述车辆周围环境声音数据进行分析，根据分析结果判断车辆是否跑偏；所述声音拾取器设置在车辆侧围轮拱上。通过对车辆周围环境声音数据进行分析，使得即便是在恶劣的环境下，或者车速很快时，只要车轮在隆声带上行驶，其声音就是完全不一样的，马上可以对其识别进行判断车辆是否跑偏。

进一步的，所述“对所述车辆周围环境声音数据进行分析，根据分析结果判断车辆是否跑偏”，具体还包括步骤：根据音纹识别车辆是否行驶在隆声带上，并根据声音频率大小估算车速大小；若识别到车辆行驶在隆声带上，根据车速大小对车辆发出预警。车辆正常行驶过程中，当车辆发生偏离，一侧轮胎压到隆声带，此时，声音拾取器会根据音纹识别出隆声带，同时根据其频率大小可以估算车速信息。进而对车辆发出预警。如车辆左前方轮胎开到隆声带上，则发出车辆右转提示，并根据车速大小进行不同角度调整。

如：低速时，当左前轮行驶在隆声带上，座舱进行灯光报警，同时激活前视相机对道路线进行监测，

当左前后轮行驶在隆声带上，座舱进行声光报警，同时LKA功能控制EPs对车辆进行微调右转。

高速时，当左前轮行驶在隆声带上，座舱进行灯光报警，同时激活前视相机对道路线进行监测，当左前后轮行驶在隆声带上，座舱进行声光报警，同时LKA功能控制EPs对车辆进行微调右转，AEB功能给定一个较小的减速度降低车速。

具体音纹识别可如下：声音信号具有丰富的信息量，在很多视觉、触觉、嗅觉不合适的场合下，具有独特的优势，声音检测原理是对运行中的车轮面发出的声音进行辨别，基于声信号的声纹识别系统将提取的音频特征与场景库的音源对比，可以识别出对应的路况。汽车行驶产生的道路噪声与不同类型、不同磨损状况的路面直接相关。基于正常车辆行驶下获得的轮胎声音，音频分类器，能够正确预测路面类型及其车轮磨损情况。具体的还可以实现一定时间内采集到的道路声音进行采集分析，拥堵与畅通两种状态下的频域能量谱有明显区别。拥堵时怠速频率处将有明显尖峰，将尖峰陡峭程度转换成系数k，基于k值进行道路状况评判。

进一步的，还可根据4个麦克风对对象所拾取的目标物声音强度大小判断目标物的位置。如：左后方有汽车逼近，此时左后方麦克风所拾取到的声音强度最大，右后方次之，其次才是左前方。汽车通过麦克风拾取器实现了自动驾驶系统的听音辩位功能。

进一步的，所述“对所述车辆周围环境声音数据进行分析，根据分析结果判断车辆是否跑偏”，具体还包括步骤：对车辆周围环境的声音回弹特征参数进行分析，根据分析结果判断车辆周围是否存在低矮护栏或低矮墙体；所述声音回弹特征参数包括但不限于：回弹声音响度、回弹声音间隔、回弹声音频率。具体可如下：

车在行驶过程中，会发出由于空气阻力和轮胎啸叫等具有特征的声音，这些声音传递到墙体会较大程度的反弹回来，根据回弹声音响度和间隔可以判断和墙体的横向距离。

识别护栏：护栏由立柱和横杆组成。行驶过程中，空气阻力和轮胎啸叫等具有特征的声音，这些声音会先后传递到立柱和空旷处，根据回弹声音的频率可以识别出该为护栏。

进一步的，还包括步骤：当识别到车门车窗均关闭时，同步车辆周围环境声音数据至车内声音播放器进行播放。具体可如下：当车门车窗锁闭时，麦克风拾取车外声音，通过车内扬声器和头枕音响同步播放车外声音，实现紧闭车窗工况车内能够实时获取车外立体环绕音。特点在于，车外4个拾取器可以获取音源的平面空间位置，通过车内喇叭复现车外立体声，驾驶员可以通过车内音响轻易分辨出车外路况。

进一步的，还包括步骤：当识别到车门车窗均关闭时，同步车辆周围环境声音数据至车内声音播放器，车内声音播放器对所述车辆周围环境声音数据进行降噪处理，车内播放降噪处理后的声音数据。具体可如下：当车门车窗锁闭时，可以通过麦克风拾取车外噪音，同时车内麦克风对车内听到的噪声进行采样，在经过反向、放大后驱动扬声器产生一个“反噪声”，用来消外界通过耳罩传人的噪声，只要合理选择放大器的增益.就可获得良好的噪声抵消效果。

进一步的，还包括步骤：当通过对车辆周围环境声音数据进行分析捕获到相邻车道车辆逼近的声音特征时，融合侧视摄像头数据对相邻车道车辆的距离和接近速度进行分析，根据分析结果对车辆避让做出指导。

以上一种基于声学应用于车道防偏离的方法，通过在自动驾驶的感知层的基础上加装声学感知，可以实现车声两侧的动态障碍物识别，主要对低矮的护栏、墙体和隆声带有较好的识别功能。汽车在车道保持LKA功能失效后，轮胎压到车道线隆声带后的声波感知后可以对驾驶员做出车道偏离预警。通过声波捕获相邻车道货车逼近的声音特征，感知数据发送到智能驾驶域控制器和侧视摄像头视觉数据融合，识别相邻车道的货车接近速率和距离，控制自车EPS令自车在车道中做出偏置避让。

通过外部麦克风对外部噪音做平面空间定位和声音采样，实现在车窗全关或部分关闭的工况下，车内喇叭复现车外立体声，驾驶员可以通过车内音响轻易分辨出车外路况，提高行车安全。

请参阅图2，在本实施方式中，一种基于声学应用于车道防偏离的系统200的具体实施方式如下：

一种基于声学应用于车道防偏离的系统200，包括：声音拾取器201和声音数据分析单元202；

所述声音拾取器201用于：采集车辆周围环境声音数据，并发送所述车辆周围环境声音数据至所述声音数据分析单元202；

所述声音数据分析单元202用于：对所述车辆周围环境声音数据进行分析，根据分析结果判断车辆是否跑偏；

所述声音拾取器201设置在车辆侧围轮拱上。在本实施方式中，优选地，声音拾取器201为麦克风拾取器，车辆每个侧围轮拱上各设置一个声音拾取器201。如此可确保四个轮胎行驶的声音，及四个轮胎行驶过程周边环境声音都可以被采集到。

一种基于声学应用于车道防偏离的系统200，包括：声音拾取器201和声音数据分析单元202；所述声音拾取器201用于：采集车辆周围环境声音数据，并发送所述车辆周围环境声音数据至所述声音数据分析单元202；所述声音数据分析单元202用于：对所述车辆周围环境声音数据进行分析，根据分析结果判断车辆是否跑偏；所述声音拾取器201设置在车辆侧围轮拱上。通过对车辆周围环境声音数据进行分析，使得即便是在恶劣的环境下，或者车速很快时，只要车轮在隆声带上行驶，其声音就是完全不一样的，马上可以对其识别进行判断车辆是否跑偏。

进一步的，所述声音数据分析单元202还用于：根据音纹识别车辆是否行驶在隆声带上，并根据声音频率大小估算车速大小；若识别到车辆行驶在隆声带上，根据车速大小对车辆发出预警。车辆正常行驶过程中，当车辆发生偏离，一侧轮胎压到隆声带，此时，声音拾取器201会根据音纹识别出隆声带，同时根据其频率大小可以估算车速信息。进而对车辆发出预警。如车辆左前方轮胎开到隆声带上，则发出车辆右转提示，并根据车速大小进行不同角度调整。如：低速时，当左前轮行驶在隆声带上，座舱进行灯光报警，同时激活前视相机对道路线进行监测，

当左前后轮行驶在隆声带上，座舱进行声光报警，同时LKA功能控制EPs对车辆进行微调右转。

高速时，当左前轮行驶在隆声带上，座舱进行灯光报警，同时激活前视相机对道路线进行监测，当左前后轮行驶在隆声带上，座舱进行声光报警，同时LKA功能控制EPs对车辆进行微调右转，AEB功能给定一个较小的减速度降低车速。

具体音纹识别可如下：声音信号具有丰富的信息量，在很多视觉、触觉、嗅觉不合适的场合下，具有独特的优势，声音检测原理是对运行中的车轮面发出的声音进行辨别，基于声信号的声纹识别系统将提取的音频特征与场景库的音源对比，可以识别出对应的路况。汽车行驶产生的道路噪声与不同类型、不同磨损状况的路面直接相关。基于正常车辆行驶下获得的轮胎声音，音频分类器，能够正确预测路面类型及其车轮磨损情况。具体的还可以实现一定时间内采集到的道路声音进行采集分析，拥堵与畅通两种状态下的频域能量谱有明显区别。拥堵时怠速频率处将有明显尖峰，将尖峰陡峭程度转换成系数k，基于k值进行道路状况评判。

进一步的，还可根据4个麦克风对对象所拾取的目标物声音强度大小判断目标物的位置。如：左后方有汽车逼近，此时左后方麦克风所拾取到的声音强度最大，右后方次之，其次才是左前方。汽车通过麦克风拾取器实现了自动驾驶系统的听音辩位功能。

或所述声音数据分析单元202还用于：对车辆周围环境的声音回弹特征参数进行分析，根据分析结果判断车辆周围是否存在低矮护栏或低矮墙体；所述声音回弹特征参数包括但不限于：回弹声音响度、回弹声音间隔、回弹声音频率。具体可如下：

车在行驶过程中，会发出由于空气阻力和轮胎啸叫等具有特征的声音，这些声音传递到墙体会较大程度的反弹回来，根据回弹声音响度和间隔可以判断和墙体的横向距离。

识别护栏：护栏由立柱和横杆组成。行驶过程中，空气阻力和轮胎啸叫等具有特征的声音，这些声音会先后传递到立柱和空旷处，根据回弹声音的频率可以识别出该为护栏。

进一步的，所述声音数据分析单元202还用于：当识别到车门车窗均关闭时，同步车辆周围环境声音数据至车内声音播放器进行播放。具体可如下：当车门车窗锁闭时，麦克风拾取车外声音，通过车内扬声器和头枕音响同步播放车外声音，实现紧闭车窗工况车内能够实时获取车外立体环绕音。特点在于，车外4个拾取器可以获取音源的平面空间位置，通过车内喇叭复现车外立体声，驾驶员可以通过车内音响轻易分辨出车外路况。

或还包括车内声音播放器，所述声音数据分析单元202还用于：当识别到车门车窗均关闭时，同步车辆周围环境声音数据至车内声音播放器，所述车内声音播放器用于：对所述车辆周围环境声音数据进行降噪处理，并播放降噪处理后的声音数据。具体可如下：当车门车窗锁闭时，可以通过麦克风拾取车外噪音，同时车内麦克风对车内听到的噪声进行采样，在经过反向、放大后驱动扬声器产生一个“反噪声”，用来消外界通过耳罩传人的噪声，只要合理选择放大器的增益.就可获得良好的噪声抵消效果。

进一步的，还包括侧视摄像头，当通过对车辆周围环境声音数据进行分析捕获到相邻车道车辆逼近的声音特征时，融合侧视摄像头数据对相邻车道车辆的距离和接近速度进行分析，根据分析结果对车辆避让做出指导。

以上一种基于声学应用于车道防偏离的系统200，通过在自动驾驶的感知层的基础上加装声学感知，可以实现车声两侧的动态障碍物识别，主要对低矮的护栏、墙体和隆声带有较好的识别功能。汽车在车道保持LKA功能失效后，轮胎压到车道线隆声带后的声波感知后可以对驾驶员做出车道偏离预警。通过声波捕获相邻车道货车逼近的声音特征，感知数据发送到智能驾驶域控制器和侧视摄像头视觉数据融合，识别相邻车道的货车接近速率和距离，控制自车EPS令自车在车道中做出偏置避让。

通过外部麦克风对外部噪音做平面空间定位和声音采样，实现在车窗全关或部分关闭的工况下，车内喇叭复现车外立体声，驾驶员可以通过车内音响轻易分辨出车外路况，提高行车安全。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。