用于电动汽车的音频播放系统以及电动汽车的制作方法

本公开涉及电动汽车领域，特别涉及一种用于电动汽车的音频处理系统以及电动汽车。

背景技术：

随着电池制造技术的日益提高，越来越多的汽车生产厂商将大量精力投入到电动汽车的研发和生产当中。

与现有的燃油汽车相比，电动汽车使用的能源更加环保，能够减小对空气造成的污染。并且，由于电动汽车采用电动发动机提供动力，而非采用燃油发动机，因此在行驶过程中，电动汽车不会产生引擎轰鸣，产生的噪声较小。

但正是因为电动汽车行驶过程中产生的噪音较小，导致行人和其他车辆很难察觉到电动汽车驶过，从而带来一系列安全隐患。

技术实现要素：

本公开提供一种用于电动汽车的音频播放系统以及电动汽车。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种用于电动汽车的音频播放系统，该系统包括：通信总线、微处理器、图像采集组件、音频解码器、音频功放IC(Integrated Circuit，集成电路)、至少一个扬声器以及为系统供电的电源；

微处理器通过通信总线与电动汽车的行车电脑电性相连，用于通过通信总线获取行车电脑采集的行车数据，并根据行车数据模拟引擎声音频；

微处理器与图像采集组件电性相连，用于根据图像采集组件采集到的道路图像确定是否存在行人，并在确定存在行人时控制扬声器播放引擎声音频；

微处理器与音频解码器电性相连；

音频解码器与音频功放IC电性相连；

音频功放IC与扬声器电性相连；

电源分别与微处理器、图像采集组件、音频解码器和音频功放IC电性相连。

可选的，该系统包括存储有引擎声音频样本的音频存储器；

微处理器与音频存储器电性相连，用于根据行车数据中包含的电动发动机转速数据调整引擎声音频样本的响度，并向音频解码器传输处理后的引擎声音频样本。

可选的，该系统还包括电源管理芯片，电源管理芯片与电源电性相连，电源管理芯片与微处理器电性相连；

微处理器，用于在道路图像指示存在行人时，通过电源管理芯片控制电源为所述音频解码器和音频功放IC供电；

微处理器，还用于在道路图像指示不存在行人时，通过电源管理芯片控制电源停止为音频解码器和音频功放IC供电。

可选的，微处理器还与音频功放IC电性相连；

微处理器，用于在道路图像指示存在行人时，获取行人与电动汽车的相对位置；根据相对位置，控制音频功放IC向相对位置对应的扬声器传输模拟音频信号。

可选的，电源用于在电源管理芯片控制下为微处理器提供3.3V电压；

电源还用于在电源管理芯片控制下为音频解码器提供3.3V或5V电压；

电源还用于在电源管理芯片控制下为音频功放IC提供±15V电压。

可选的，该系统还包括通信总线收发器；

微处理器通过通信总线收发器与通信总线相连；

电源还与通信总线收发器电性相连，用于为通信总线收发器提供3.3V电压。

可选的，通信总线为CAN(Controller Area Network，局域网络控制器)总线、PROFIBUS(Process Field Bus，过程现场总线)、LON(Local Operating Network,局部操作网络)总线或FF(FoudationField，基金会现场)总线中的任意一种。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电动汽车，该电动汽车包括：

电动汽车本体、设置在电动汽车本体内部的音频播放系统；

音频播放系统包括如第一方面所述的音频播放系统；

音频播放系统通过通信总线与电动汽车本体的行车电脑电性相连。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过音频播放系统中的图像采集组件采集道路图像，并在道路图像指示存在路人时，由微处理器根据行车电脑采集的行车数据对引擎声音频进行处理，最终通过扬声器播放处理后的引擎声音频；解决了电动汽车行驶过程中产生的噪音较小，导致行人和其他车辆很难察觉到电动汽车驶过，从而带来一系列安全隐患的问题；达到了在电动汽车行驶时，根据电动汽车当前的行驶状态进行引擎声模拟，并通过扬声器播放模拟的引擎声，使得行人和车辆能够根据该引擎声察觉有电动汽车靠近，并能够根据该引擎声大致判断电动汽车的行驶状态，从而做出相应预警，避免了安全隐患。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的音频播放系统的系统架构图；

图2是根据另一示例性实施例示出的音频播放系统的系统架构图；

图3是根据再一示例性实施例示出的音频播放系统的系统架构图；

图4是根据又一示例性实施例示出的音频播放系统的系统架构图；

图5是根据一示例性实施例示出的电动汽车的架构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的音频播放系统的系统架构图。该音频播放系统中包括：通信总线110、微处理器120、图像采集组件130、音频解码器140、音频功放IC150、至少一个扬声器160以及为系统供电的电源170。

微处理器120通过通信总线110与电动汽车的行车电脑180电性相连。

电动汽车内置的行车电脑用于监测车辆情况并采集车辆行驶过程中的行车数据。通常情况下，电动汽车中的发动机、ABS(Antilock Brake System，制动防抱死系统)、四轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统和电控座椅系统通过总线相连，并由行车电脑通过总线进行集中控制，相应的，行车电脑可以采集到诸如发动机转速、变速器档位、油门等行车数据。本实施例中，音频播放系统中的微处理器即通过通信总线与该行车电脑相连，并通过通信总线获取行车电脑采集的行车数据。

其中，该通信总线可以是CAN总线、PROFIBUS总线、LON总线或FF总线中的任意一种。为了方便描述，下述实施例中，以该通信总线为CAN总线为例进行示意性说明，并不对本实用新型构成限定。

另外，微处理器需要通过通信总线收发器(图中未示出)与该通信总线相连，并由电源为该通信兴县收发器提供电压。比如，当该通信总线为CAN总线时，微处理器即通过CAN总线收发器与CAN总线相连，并由电源为该CAN总线收发器提供3.3V的电压，保证其正常工作。

微处理器120与图像采集组件130电性相连。

图像采集组件可以是摄像头一类的电子设备。可选的，图像采集组件130被设置在电动汽车的车头和车尾位置，分别用于采集电动汽车前部和后部的道路图像。

需要说明的是，在其他可能的实施方式中，该图像采集组件也可以是电动汽车内置的红外鹰眼夜视系统，该红外鹰眼夜视系统能够对行人、车辆进行识别，并计算与行人、车辆之间的距离，本实施例并不对此进行限定。

微处理器对图像采集组件采集到的道路图像进行分析，确定车辆行驶路径上是否存在行人，若车辆行驶路径上存在行人，微处理器控制音频播放系统播放模拟出的引擎声音频，起到警示行人的效果；若车辆行驶路径上不存在行人，微处理器则控制音频播放系统停止播放引擎声音频，从而节约电量。

微处理器120与音频解码器140电性相连。

当需要播放模拟的引擎声音频时，微处理器即通过与音频解码器之间的连接，向其发送引擎声音频(数字音频信号)。

音频解码器140与音频功放IC150电性相连。

音频解码器是一种用于将数字音频信号解码为模拟音频信号的电子器件。音频解码器接收到微处理器发送的引擎声音频后，将该引擎声音频处理为模拟音频信号，并将该模拟音频信号发送至相连的音频功放IC。本实施例并不对音频解码器的型号进行限定。

音频功放IC150与扬声器160电性相连。

为了使最终播放的音频能够被行人察觉，音频功放电路接收到(引擎声音频)模拟音频信号后，需要对模拟音频信号进行功率大，并将放大后的模拟音频信号传输至至少一个扬声器，由扬声器将电信号转化为声信号，最终达到播放模拟引擎声的效果。本实施例并不对音频功放IC的型号进行限定。

电源170分别与微处理器120、图像采集组件130、音频解码器140和音频功放IC150电性相连。

为了使音频播放系统运行，系统中的电源需要分别为微处理器、图像采集组件、音频解码器以音频功放IC供电。本实施例并不对电源的型号进行限定。

综上所述，本实施例提供的用于电动汽车的音频播放系统，通过音频播放系统中的图像采集组件采集道路图像，并在道路图像指示存在路人时，由微处理器根据行车电脑采集的行车数据对引擎声音频进行处理，最终通过扬声器播放处理后的引擎声音频；解决了电动汽车行驶过程中产生的噪音较小，导致行人和其他车辆很难察觉到电动汽车驶过，从而带来一系列安全隐患的问题；达到了在电动汽车行驶时，根据电动汽车当前的行驶状态进行引擎声模拟，并通过扬声器播放模拟的引擎声，使得行人和车辆能够根据该引擎声察觉有电动汽车靠近，并能够根据该引擎声大致判断电动汽车的行驶状态，从而做出相应预警，避免了安全隐患。

燃油汽车在行驶过程中，引擎声的音调和响度与发动机转速有关，并且发动机转速越高，汽车的行驶速度也越快(在档位相同的情况下)，因此，行人根据引擎声的音调和响度可以大致确定汽车的行驶速度，从而进行避让。为了达到更加真实的引擎声模拟效果，在图1所示系统的基础上，如图2所示，该系统中还包括音频存储器190。

音频存储器190中存储有预先录制的引擎声音频样本，且该音频存储器与微处理器120电性相连。

在一种可能的实施方式中，该引擎声音频样本是发动机在指定转速下运转时录制的音频。微处理器在电动汽车行驶过程中，通过通信总线获取行车电脑实时采集的行车数据，并根据该行车数据中包含的电动发动机转速数据以及引擎声音频样本对应的指定转速，对音频存储器中的引擎声音频样本的响度、音调进行处理，从而模拟出当前发动机转速下的引擎声。需要说明的是，由于音频存储器中仅存储较短的引擎声音频(通常为2-5秒)，因此，在车辆行驶过程中，微处理器需要持续向音频解码器传输处理后的引擎声音频样本，并对引擎声音频样本的首尾进行音频衔接(首尾音频平滑处理)，从而达到较好的音频播放效果。

在其他可能的实施方式中，当音频存储器的容量较大时，该音频存储器可以存储不同发动机转速下采集到的引擎声音频样本。相应的，微处理器在电动汽车行驶过程中，根据行车数据中的电动发动机转速数据，在音频存储器中查找对应引擎声音频样本，并将该引擎声音频样本发送至音频解码器，本实施例并不对此进行限定。

本实施例中，微处理器根据电动汽车实时的发动机转速对引擎声音频样本进行处理，使得最终播放的引擎声符合当前发动机转速，从而提高了引擎声的模拟效果。

当电动汽车行驶在高速公路一类路况较好的道路时，电动汽车可以停止播放引擎声音频，从而节约音频播放系统的电量资源。因此，在图1所示系统的基础上，如图3所示，该系统中还包括电源管理芯片171。

电源管理芯片171与电源170电性相连，电源管理芯片171与微处理器120电性相连。

微处理器获取图像采集组件采集的道路图像后，当该道路图像指示存在行人时，微处理器向该电源管理芯片发送第一指令，指示电源管理芯片控制电源为音频解码器和音频功放IC供电，保证引擎声音频的正常处理和播放。

由于系统中不同电子元器件的工作电压各不相同，因此，电源管理芯片需要指示电源为不同电子元器件提供不同的工作电压，具体的，电源在电源管理芯片控制下为微处理器提供3.3V电压；电源还用于在电源管理芯片控制下为音频解码器提供3.3V或5V电压；电源还用于在电源管理芯片控制下为音频功放IC提供±15V电压。

当该道路图像指示不存在行人时，为了节约系统电量资源，微处理器向该电源管理芯片发送第二指令，指示电源管理芯片控制电源停止位音频解码器和音频功放IC供电。在没有电压输入的情况下，音频解码器无法对引擎声音频进行解码，音频功放IC也无法对音频信号进行放大，系统不再播放引擎声音频，从而节约电量资源。

本实施例中，微处理器根据图像采集组件采集到的道路图像确定道路上是否有行人，并在道路上有行人时，通过电源管理芯片控制电源停止为音频解码器以及音频功法IC供电，达到了节约系统电量的效果。

通常情况下，音频播放系统中的扬声器被设置在电动汽车底部，并通过地面反射向车辆四周传播模拟引擎声。在一种可能的实施方式中，音频播放系统中的扬声器还可以设置在电动汽车的周侧，比如车辆的前后左右四个方向。在车辆行驶过程中，微处理器可以控制行人所在方向的扬声器播放模拟引擎声，从而达到更好的预警效果。在图1所示系统的基础上，如图4所示，微处理器120还与音频功放IC150电性相连，且音频功放IC150与设置在电动汽车周侧的各个扬声器160电性相连。

当道路图像指示道路上存在行人时，微处理器进一步确定行人与电动汽车的相对位置，并根据该相对位置，向音频功放IC发送第三指示，指示音频功放IC向该相对位置对应的扬声器传输放大后的引擎声模拟音频信号。

比如，电动汽车的前后左右四个方向均设置有扬声器，当道路图像指示左前方有行人时(正常行驶情况下)，微处理器指示音频功放IC仅向左侧和前方扬声器传输引擎声模拟音频信号；当道路图像指示右后方有行人时(倒车情况下)，微处理器指示音频功放IC仅向右侧和后方扬声器传输引擎声模拟音频信号。

本实施例中，微处理器根据道路图像指示的行人相对位置，控制音频功放IC向相应位置的扬声器传输音频信号，使得行人收听到的引擎声效果更佳，从而达到更好的警示效果。

图5是根据一示例性实施例示出的电动汽车的架构图，该电动汽车包括电动汽车本体510以及设置在电动汽车本体内部的音频播放系统520；

音频播放系统520包括如上述各个实施例所示的音频播放系统；

音频播放系统520通过通信总线与电动汽车本体的行车电脑530电性相连。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。