CN103687772B - 使用车辆中的便携式装置支持驾驶员的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在驾驶员驾驶车辆（2）时支持机动车辆（2）的驾驶员的方法，其中，指示由车辆（2）的驾驶员辅助系统（3）产生的信息的声音信号通过驾驶员辅助系统（3）的声音输出装置（7、8）输出。该方法包括通过便携式通信装置（9）的麦克风接收可听声音，和通过便携式通信装置（9）检查被接收的可听声音是否包括驾驶员辅助系统（3）的声音信号，以及在检测到驾驶员辅助系统（3）的声音信号时，基于从声音信号提取的信息，在便携式通信装置（9）的显示器件（14）上产生显示（15）。

Description

使用车辆中的便携式装置支持驾驶员的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在驾驶员驾驶车辆时支持机动车辆的驾驶员的方法，其中，指示由车辆的驾驶员辅助系统产生的信息的声音信号通过驾驶员辅助系统的声音输出装置输出。此外，本发明还涉及用于执行这样的方法的计算机程序产品，涉及便携式通信装置以及涉及用于机动车辆的系统。

背景技术

文档US 2010/0136944 A1描述了一种方法，其中，触发事件使得远程通信装置发送信息至用户装置。用户装置响应被发送的信息而产生警告，例如，图形地、可听地、文本地、或使用其组合生成警告。该方法利用联接至车辆的远程控制单元(TCU)起车辆交互作用。用户可将触发事件与对应的刺激或任务相关联。用户可将刺激和触发事件选择为相同动作。用户可使用距任务或刺激发生所在的车辆远程定位的计算机装置执行触发事件与任务或刺激的关联。计算机装置可以是个人计算机、电话装置、无线装置或其他电子装置，它们可以联接至通信网络并分别传输电子消息至通信网络和从通信网络接收电子消息。触发事件可以是沿预定的行程路线的TCU的某一位置的到达。在触发事件发生时，TCU可产生消息，例如，基于沿行程路线的交通状况和速度限制计算到达时间。TCU可还发射其位置信息至另外的装置，诸如用户装置。

文档US 2010/0332080 A1描述了一种方法，其用于针对停放车辆为驾驶员提供帮助。该方法包括监测用于车辆停放的车辆的停车空间和位置。停放车辆的可行性基于上述空间被确定；停车路径基于车辆的位置和所述空间被计算。该方法基于停车路径产生方向盘的恒定目标位置。第一人机接口(HMI)信号产生，其基于目标位置指示驾驶员转动方向盘，其中，第一HMI信号当车辆没有移动时产生。方向盘角通过将方向盘角与恒定目标位置比较以及检测方向盘角达到目标位置附近而被监视。第二HMI产生，其指示驾驶员保持住方向盘，其中，第二HMI信号在方向盘角已经到达目标位置附近时产生。在方向盘角根据第二HMI信号被稳定保持之后，产生车辆运动评价。中央处理模块可通过手持电子装置实施，该手持电子装置包括微处理器或微型计算机和接口电路，所述接口电路经由有线或无线信号接口接收车辆信号。

在当前情况下，关注点是机动车辆的停车辅助系统，特别是超声停车辅助系统。超声停车辅助系统已从现有技术中熟知，并包括多个超声传感器，所述超声传感器一方面位于车辆的前保险杠上，以及另一方面位于后保险杠上。这样的超声传感器发送超声信号，所述超声信号被存在于车辆周围的障碍物反射。被反射的信号被超声传感器接收，且车辆和障碍物之间的相应距离可基于被接收的超声信号被确定。距离则可指示给车辆驾驶员。以这样的方式，例如，当将车辆停放到停车空间中时，支持驾驶员。即，被测量距离可通过由驾驶员辅助系统产生的声音信号指示给驾驶员(即，通过其声音输出装置)。已熟知的是输出包括嘟嘟声的声音信号，其重复率基于被测量距离而设定。而且，可设置显示装置在车辆内，且被测量距离还可以通过显示装置指示。然后，将以下应用至停车辅助系统：现今，仅高级汽车和豪华型汽车配备有这样的显示装置，而入门级汽车通常不具有这样的显示器。入门级汽车通常仅配备有声音输出装置，即，带有用于输出嘟嘟声的扬声器。

因此，这样的驾驶员辅助系统属于现有技术，其配备有扬声器，但不具有显示装置。在这样的系统中，由系统产生的信息--例如，至障碍物的被测量距离--仅可由扬声器输出。

发明内容

本发明的一个目标是提出一种解决方案，在开始提到的类型的方法中，车辆驾驶员如何在驾驶车辆时被支持，即使驾驶员辅助系统没有配备有显示装置。

在根据本发明的方法中，机动车辆的驾驶员在驾驶车辆时通过驾驶员辅助系统被支持。指示由驾驶员辅助系统产生的信息的声音信号通过驾驶员辅助系统的声音输出装置(例如，扬声器)输出。在该方法中，可听声音被便携式通信装置的麦克风接收。便携式通信装置检查被接收可听声音是否包括驾驶员辅助系统的特定声音信号。在检测到驾驶员辅助系统的声音信号时，基于从声音信号提取的信息，在便携式通信装置的显示器件上产生显示。

因此，根据本发明，便携式通信装置--例如，智能电话或PDA(个人数字助理)--分立于且独立于机动车辆被提供，便携式通信装置适于通过麦克风接收可听信号，并检测由机动车辆的驾驶员辅助系统产生的预定声音信号。由驾驶员辅助系统产生的信息由便携式通信装置从被接收声音信号提取；基于所述信息或基于被检测到的声音信号，在便携式通信装置的显示器件上产生显示。这意味着，便携式通信装置能够显示图形或图像，所述图形或图像取决于驾驶员辅助系统产生的信息，因此实际上取决于被检测的声音信号。以该方式，驾驶员可被提供有光学信息或光学显示，即使这样的显示没有被提供在机动车辆中。因此，驾驶员在驾驶车辆时可被可靠地支持，即使车辆没有配备有用于提供这样的显示信息的显示装置或功能。便携式通信装置可被使用，即使在入门级水平的车辆中。

根据本发明，便携式通信装置是手持装置，其分立于机动车辆被提供。例如，其可以是驾驶员的智能手机或PDA。本发明基于以下现实：这样的装置通常具有显示器和强大的处理器，所述处理器可以处理被接收的可听声音，并检测驾驶员辅助系统的特定声音信号。此外，本发明基于以下现实：现有技术中已知的便携式通信装置具有麦克风，其允许接收可听声音并因此接收驾驶员辅助系统的特定声音信号。

如已经解释的，在当前情况下，关注点特别是机动车辆的驾驶员辅助系统。为了在操纵车辆时支持驾驶员，车辆和车辆外部的障碍物之间的距离可通过驾驶员辅助系统的感测装置被测量。在该实施例中，输出声音信号指示作为信息的被测量距离，且在便携式通信装置的显示器件上的显示基于所述被测量距离而产生。特别地，被产生的显示指示被测量距离。以该方式，通过便携式通信装置，即通过显示器件，可通知驾驶员车辆和障碍物之间的距离。

在显示器件上，驾驶员可直接注意到车辆和障碍物之间的被测量距离。

被测量距离可通过显示器件指示为使得被产生的显示包括车辆图像，该处理图像例如显示车辆的平面视图，以及距离指示图像，其示出被测量距离。以该方式，可通过显示器件可靠地通知驾驶员被测量距离。在一个实施例中，距离指示图像包括条(或至少一个条)，所述条的数量可基于被测量距离，即基于被接收的声音信号，而设定。所述条可被显示在车辆图像后方或前方，即，基于障碍物是否分别在车辆前方或后方被检测到。通过所述条，驾驶员可容易地注意到车辆和障碍物之间的距离。

传感器装置(距离通过其被测量)可以是超声传感器装置。这样的装置，通常设置在现代车辆中。

如已经解释的，驾驶员辅助系统可以是停车辅助系统。因此，驾驶员在将车辆停当到停车空间中时可被可靠地支持。车辆的障碍物之间的碰撞在停放车辆时可被防止。

在一个实施例中，为了基于声音信号确定距离，声音信号的嘟嘟声被检测，且嘟嘟声的重复率由便携式通信装置确定。该实施例基于的事实是，由超声停车辅助系统产生的声音信号通常包括嘟嘟声，其重复率基于被测量距离而设定。确定嘟嘟声的重复率允许基于被接收声音信号来计算距离或至少距离的范围。

在一个实施例中，设置为，检测被接收的可听声音中的特定声音信号的功能安装在便携式通信装置上，作为计算机程序，即，应用。该应用可在便携式通信装置上被启动，以使便携式通信装置检查被接收的可听声音是否存在驾驶员辅助系统的特定信号。如果应用被启动，便携式通信装置可连续地检查声音信号是否存在于被接收的可听声音中。指示信息的显示可在检测到声音信号时产生。这意味着，便携式通信装置可“在后台”连续地检查被接收的可听声音是否包括驾驶员辅助系统的预定声音信号。因此，驾驶员辅助系统产生的声音信号可被便携式通信装置快速地检测。

在产生显示后，便携式通信装置还可以连续地检查声音信号是否仍存在。如果对于预定时间段没有检测到声音信号，则显示可中止。该时间段可以是从3秒至1分钟的值范围的值。其可以为20秒的值。因此，如果没有检测到声音信号，驾驶员可将便携式通信装置用于其他应用。

因此，便携式通信装置可检测被接收可听声音中的特定声音信号。为了检测声音信号，比较信号可提供在便携式通信装置中，且被接收的可听声音可与比较信号进行比较。例如，比较频率和/或被指定的比较振幅可存储在便携式通信装置中。以该方式，驾驶员辅助系统的不同声音信号可被便携式通信装置独立地检测。在一个实施例中，互联网连接设置在便携式通信装置和数据库之间。针对给定车辆型号和/或车辆制造年份，比较信号可继而通过互联网从数据库下载。因此，对于不同车辆，不同比较信号可由便携式通信装置下载。这允许便携式通信装置与不同车辆型号以及不同年份的车辆一起使用。

为了检测声音信号，被接收的可听声音的频率和/或振幅可被便携式通信装置分析。通过分析被接收的声音的频率和/或振幅以及分别将所述频率和/或振幅与比较频率和/或比较振幅进行比较，可防止不正确的检测。此外，驾驶员辅助系统的许多不同声音信号可被检测，其具有不同频率和/或振幅。例如，针对特定声音信号的至少一个频率分量，阈值可被存储在便携式通信装置中。随后，可检查被接收的可听声音在预定频率值下的振幅是否大于预定临界值。在该情况下，被接收的声音可被解释为驾驶员辅助系统的特定声音信号。

根据本发明的计算机程序产品被形成为用于，当其安装在便携式通信装置上且在其上启动时，执行根据本发明的方法。

此外，根据本发明，便携式通信装置被提供，其包括用于接收可听声音的麦克风、用于处理被接收的声音的控制器、和显示器件。所述控制器适于在被接收的可听声音中检测车辆的驾驶员辅助系统的预定声音信号，从由驾驶员辅助系统产生的声音信号提取信息，以及基于所述信息在显示器件上产生显示(图形或图像)。

根据本发明的用于车辆的系统包括驾驶员辅助系统以及根据本发明的便携式通信装置。

关于根据本发明的方法展示的优选实施例及其优势相应地应用于根据本发明的计算机程序产品、根据本发明的便携式通信装置、以及根据本发明的系统。

本发明的进一步特征从权利要求、附图和附图的说明显而易见。上述所有特征和特征组合以及以下在附图的描述中提及的和/或在附图中简单示出的特征和特征组合可以不仅用在分别指出的组合中，也可以用在其他组合中或单独使用。

附图说明

现在，基于单个优选实施例以及参考附图更详细地解释本发明。

在图中：

图1是根据本发明的一个实施例的系统的示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的方法的流程图；

图3是车辆和存在于车辆周围环境中的障碍物的示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的便携式通信装置的示意图，其中，取决于车辆和障碍物之间的距离显示出不同显示；和

图5是由便携式通信装置检测到的声音嘟嘟声的频谱的示例。

具体实施方式

图1示出根据本发明的一个实施例的系统1。系统1包括机动车辆2(汽车)，该机动车辆配备有驾驶员辅助系统3。在本实施例中，驾驶员辅助系统3是停车辅助系统。驾驶员辅助系统3包括多个安装在车辆2的后保险杠上的超声传感器4。驾驶员辅助系统3还包括位于车辆2的前保险杠上的另外的超声传感器5。超声传感器4、5电联接至驾驶员辅助系统3的控制装置6。控制装置6接收来自超声传感器4、5的信号，并分析所述信号。控制装置6可基于超声传感器4、5的信号来确定车辆2和车辆2周围环境中的障碍物之间的距离。取决于该距离，控制装置6控制第一扬声器7和第二扬声器8。如果障碍物被检测到位于车辆2后方，控制装置6控制第一扬声器7，该第一扬声器位于车辆的后部区域中。另一方面，如果障碍物被检测到位于车辆2前方，控制装置6控制第二扬声器8，该第二扬声器位于车辆的前部区域中。根据本发明，扬声器7、8是声音输出装置。

每一个扬声器7、8被控制为使得声音信号被产生，所述声音信号包括嘟嘟声序列。嘟嘟声的重复率取决于被测量距离而设定。以下关系可应用：车辆2和障碍物之间的距离越小，嘟嘟声的重复率越高。但是，对于极小的距离，可输出连续的嘟嘟声，且因此重复率可以等于零。

同样，系统1包括智能电话9，根据本发明，其是便携式通信装置。智能电话9分立于且独立于车辆2被提供。智能电话9可以是市场上可获得的任何智能电话，其配备有控制器、显示器件(诸如LCD-显示器)以及麦克风。

可选地，智能电话9可连接至互联网(网络)10，且通过互联网10连接至数据库11。

智能电话9可连续地接收可听声音，即，通过其麦克风接收。智能电话9的控制器可连续地检查扬声器7、8的声音信号是否存在于被接收的可听声音中。因此，智能电话9的控制器检测扬声器7、8的嘟嘟声。

为了检测和分析扬声器7、8的声音信号，应用被安装在智能电话9上。图2显示了用于操作智能电话9的方法的流程图。在第一步骤S1中，计算机程序或应用安装在智能电话9上。随后，在步骤S2中，应用启动。在第三步骤S3中，智能电话9的控制器连续地检查声音信号是否被扬声器7、8输出。这里，智能电话9没有产生特殊显示，除非检测到声音信号。这意味着，智能电话9在后台检查被接收的可听声音是否包括扬声器7、8的声音信号。如果检测到嘟嘟声，显示或HMI被产生在智能电话9的显示器件上，HMI指示被测量距离。该显示在步骤S4中被产生。进一步地，如果在预定时间段没有检测到嘟嘟声，方法返回至步骤S3，其中，智能电话9连续地在后台检查声音信号是否被产生。

如图3所示，不同重复率R0至R3可针对车辆2和存在于车辆2周围环境中的障碍物12之间的不同距离值d0至d3被应用。因此，不同重复率R0至R3针对由扬声器7、8输出的作为声音信号的嘟嘟声被应用。智能电话9的控制器可确定当前重复率，并基于被确定的重复率产生显示。由于重复率根据车辆2和障碍物12之间的距离设定，被产生的显示或HMI指示车辆2和障碍物12之间的当前距离。

现在参考图4，不同显示通过智能电话9针对不同重复率R0至R3产生。如果扬声器7、8没有输出嘟嘟声，安装在智能电话9上的应用在后台运行，使得智能电话9连续地检查被接收的可听声音是否具有扬声器7、8的特定声音信号，即，嘟嘟声。这里，驾驶员可启动智能电话9上的其他应用，且正常显示13产生在显示器件上，其现在由附图标记14指示。显示13和HMI是用户菜单，如现有技术中已知的。如果嘟嘟声被智能电话9检测到，显示15产生在显示器件14上，其指示车辆2和障碍物12之间的被测量距离。显示15是包括车辆图像16的HMI，车辆图像16从平面视图(鸟瞰图)显示车辆2。在车辆图像16后方，距离指示图像17被显示，其指示车辆2和障碍物12之间的距离。为此，距离指示图像17包括条，所述条的数量指示被测量距离或嘟嘟声的重复率。对于重复率R3，四个条显示在显示15中，这意味着距离仍相对较大。条可具有不同颜色：接近车辆图像16的第一条可以红色显示，其指示较小距离。第二条可以是橙色条；第三条可以显示为黄色条；以及第四条可以为绿色。

如果嘟嘟声以重复率R2输出，三个条可显示在车辆图像16后方。这意味着，车辆2和障碍物12之间的距离小于对于重复率R3的车辆2和障碍物12之间的距离。此外，对于还要更高的重复率R1，仅两个条可显示为距离指示图像17，这意味着距离还要更小。最后，对于最高重复率R0，仅一个条可被显示，重复率R0实际上可以是具有零重复率的恒定嘟嘟声。这里，车辆2和障碍物12之间的距离极小，其通过仅有的条的红色指示。

在显示15产生在显示器件14上时，智能电话的控制器连续地检查仍被扬声器7、8输出的嘟嘟声。如果对于预定时间段没有产生嘟嘟声，则显示15中止，且正常的HMI 13被再次激活，即用户菜单。智能电话9可仍连续地检查声音信号是否通过扬声器7、8中的任一个被再次产生。该应用可被用户关闭。

因此，智能电话9可检测被接收的可听声音中的扬声器7、8的嘟嘟声，所述被接收的可听声音由智能电话9的麦克风接收。为了检测嘟嘟声，可听声音在频域内被分析。这里，被接收的声音可被傅里叶变换至频域，且频率信号分量的振幅可由智能电话9的控制器确定。这基于以下现实：超声系统的嘟嘟声通常具有预定频谱，该预定频谱可作为比较信号存储在智能电话9中。因此，智能电话9的控制器可将被接收的可听声音与比较信号进行比较，以检测嘟嘟声。一个嘟嘟声(单个嘟嘟声)的频谱的示例在图5中示出。在该示例中，嘟嘟声包括三个频率信号分量，即，针对频率值f1、f2、f3。对于每一个频率值f1、f2、f3，嘟嘟声分别具有不同振幅g1、g2、g3。

嘟嘟声还具有预定持续时间，例如，该预定持续时间可以是0.1s。

为了检测特定的嘟嘟声，智能电话9的控制器分析来自麦克风的声音的谱。分析窗口可以是要被检测的嘟嘟声的持续时间。使用嘟嘟声的预定表示，阈值可被应用于被接收声音的每一个频率值。嘟嘟声的另一示例可以如下：预定的嘟嘟声可具有下列频率分量F0至F3，分别带有被指定的振幅G0至G3：

F0＝43Hz；G0＝-0.8dB；

F1＝1291Hz；G1＝1 1.8dB；

F2＝391 19Hz；G2＝-6.0dB；和

F3＝65146Hz；G3＝-16.1dB；

其中，嘟嘟声的持续时间可以值为80ms。嘟嘟声的重复率可以如下：

R0＝3嘟嘟声/s，

R1＝6嘟嘟声/s和

R2＝0(连续嘟嘟声)。

用于每一个频率分量振幅的被指定阈值可根据以下公式定义：

阈值＝-n·abs(Gain)+Gain，

其中，“n”是指一常值，例如，0.1，“Gain”是指特定嘟嘟声的相应频率分量的振幅。作为例子，以下阈值可被计算用于检测嘟嘟声：

T0＝-0.1·abs(GO)+GO＝-0.08-0.8＝-0.88，

T1＝-0.1·abs(GX)+Gl＝-1.18+11.8＝10.62，

T2＝-0.1·abs(G2)+G2＝-0.6-6.0＝-6.6，和

T3＝-0.1·abs(G3)+G3＝-1.61-16.1＝-17.71

以下表格显示了检测特定的嘟嘟声的示例，其具有如上所述的频率分量：

如以上表格显示出的，仅在被接收的可听声音的所有预定频率分量具有高于相应阈值的振幅时，检测到嘟嘟声。否则，被接收的可听声音被视作背景声音。

如果嘟嘟声被智能电话9检测到，则两个嘟嘟声之间的时间段被确定，且重复率被计算为预定时间段的倒数。根据重复率，显示15产生在智能电话9的显示器件上。

如图1所示且如已经解释的，智能电话9可被联接至互联网10和数据库11。具有所示比较信号的数据可从数据库11下载。比较信号表示由扬声器7、8输出的预定嘟嘟声。因此，比较信号包括具有预定振幅的预定频谱，例如，如图5所示。被接收的可听声音可随后与比较信号进行比较，以检测嘟嘟声。比较信号对于给定车辆型号以及对于给定的车辆制造年份被下载。车辆型号和制造年份可通过输入器件(譬如触摸显示器)被输入到智能电话9。

Claims (14)

1.一种用于在驾驶员驾驶车辆(2)时支持机动车辆(2)的驾驶员的方法，其中，指示由车辆(2)的驾驶员辅助系统(3)产生的信息的声音信号通过驾驶员辅助系统(3)的声音输出装置(7、8)输出，

其特征在于

通过便携式通信装置(9)的麦克风接收可听声音，和通过便携式通信装置(9)检查被接收的可听声音是否包括驾驶员辅助系统(3)的声音信号，以及

在检测到驾驶员辅助系统(3)的声音信号时，基于从所述声音信号提取的信息，在便携式通信装置(9)的显示器件(14)上产生显示(15)，且其中

为了在操纵车辆(2)时支持驾驶员，车辆(2)和车辆(2)外部的障碍物(12)之间的距离通过驾驶员辅助系统(3)的感测装置(4、5)被测量，其中，输出声音信号指示作为信息的被测量距离，且便携式通信装置(9)的显示器件(14)上的显示(15)基于所述被测量距离而产生。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

被产生的显示(15)指示所述被测量距离。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

被产生的显示(15)包括车辆图像(16)和距离指示图像(17)，所述距离指示图像指示所述被测量距离。

4.根据权利要求3所述的方法，

其特征在于，

距离指示图像(17)包括条，所述条的数量取决于所述距离。

5.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

所述感测装置(4、5)是超声传感器装置。

6.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

驾驶员辅助系统(3)是停车辅助系统。

7.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

为了基于所述声音信号确定距离，声音信号的嘟嘟声被检测，且该嘟嘟声的重复率由便携式通信装置(9)确定。

8.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

通过便携式通信装置(9)，连续地检查所述声音信号是否存在于被接收的可听声音中，其中，在检测到所述声音信号时产生显示(15)。

9.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

在产生所述显示(15)之后，便携式通信装置(9)连续地检查所述声音信号是否仍存在，其中，如果对于预定时间段没有检测到所述声音信号，则所述显示(15)中止。

10.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

为了检测被接收的可听声音中的声音信号，比较信号设置在便携式通信装置(9)中，且被接收的可听声音与所述比较信号进行比较。

11.根据权利要求10所述的方法，

其特征在于，

针对给定车辆型号和/或车辆制造年份，所述比较信号通过互联网(10)从数据库(11)下载。

12.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

为了检测所述声音信号，被接收的可听声音的频率(f)和/或振幅(G)被便携式通信装置(9)分析，检查被接收的声音在预定频率值下的振幅(G)是否大于预定阈值(T0至T3)。

13.一种便携式通信装置(9)，包括用于接收可听声音的麦克风、用于处理被接收的声音的控制器、和显示器件(14)，

其特征在于，

所述控制器适于在被接收的可听声音中检测车辆(2)的驾驶员辅助系统(3)的预定声音信号，从由驾驶员辅助系统(3)产生的声音信号提取信息，以及基于所述信息在显示器件(14)上产生显示(15)，

其中由驾驶员辅助系统(3)产生的声音信号指示作为信息的被测量距离，该被测量距离是为了在操纵车辆(2)时支持驾驶员，通过驾驶员辅助系统(3)的感测装置(4、5)测量的车辆(2)和车辆(2)外部的障碍物(12)之间的距离，其中，所述便携式通信装置(9)的显示器件(14)上的显示(15)基于所述被测量距离而产生。

14.一种用于机动车辆(2)的系统(1)，包括驾驶员辅助系统(3)和根据权利要求13所述的便携式通信装置(9)。