基于声频分析装置调节转向阻尼的系统和方法与流程

1.本发明涉及车辆的驾驶控制领域，尤其涉及基于声频分析装置调节转向阻尼的系统和方法。


背景技术：

2.许多人在驾驶时会播放音乐以调节氛围，并且在驾驶时会播放节奏感强的音乐，例如摇滚音乐和dj等，以增加强烈的驾驶感受。在播放节奏感强的音乐时，驾驶员会跟随音乐节奏做出一些小动作，从而引起转向错误和事故，极大地影响了驾驶的安全性。
3.因此需要这样一种技术，其能够通过分析音乐的声音频率，判断该音乐是否属于节奏感强的音乐(例如，摇滚音乐和dj等)，并根据音乐的类型进行转向阻尼的优化，从而实现避免转向错误和事故的目的。
4.上述对背景技术的陈述仅是为了方便对本发明技术方案(使用的技术手段、解决的技术问题以及产生的技术效果等方面)的深入理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该消息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的缺陷，本发明提出了基于声频分析装置调节转向阻尼的装置和方法。
6.根据本发明的一个实施方案，提供了一种基于声频分析装置调节转向阻尼的系统，所述系统包括：音响主机，其配置为播放音乐并判断是否正在播放音乐；声音采集装置，其配置为采集正在播放的音乐的声音信号；声频分析装置，其配置为接收由声音采集装置采集到的音乐的声音信号，并确定采集到的音乐是否是节奏感强的音乐；助力转向装置电控单元，其配置为与声频分析装置电连接以接收声频分析装置的确定结果，并根据接收到的声频分析装置的确定结果来调整转向阻尼。
7.优选地，所述助力转向装置电控单元配置为：当接收到的声频分析装置的确定结果信号为确定出采集到的音乐是节奏感强的音乐时，增大转向阻尼；当接收到的声频分析装置的确定结果信号为确定出采集到的音乐不是节奏感强的音乐时，保持转向阻尼。
8.优选地，所述助力转向装置电控单元配置为：在接收到的声频分析装置的确定结果信号为确定出采集到的音乐是节奏感强的音乐的情况下，确定车辆是否应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能；如果确定出车辆应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能，则将助力转向装置的驾驶模式改变为运动模式。
9.优选地，所述助力转向装置电控单元配置为：在确定出车辆没有应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能的情况下，如果助力转向装置是电动助力转向装置，则减小转向电机的输入电流以增加转向阻尼；如果助力转向装置是电控液压助力转向装置，则控制电磁阀打开以增加转向阻尼。
10.优选地，所述声频分析装置配置为：将采集到的音乐的声音信号进行傅里叶变换；
根据经过傅里叶变换的声音信号的声音频率来确定采集到的音乐是否是节奏感强的音乐。
11.优选地，所述声频分析装置配置为：如果经过傅里叶变换的声音信号的声音频率在一个时间段内且在一个频率范围内是连续信号，则确定出采集到的音乐是节奏感强的音乐。
12.优选地，所述一个时间段设定为固定时长，所述固定时长的范围为5s至10s的范围；所述一个频率范围包括20hz至300hz。
13.优选地，音响主机、声音采集装置、声频分析装置和助力转向装置电控单元之间的通信通过控制器局域网执行。
14.根据本发明的一个实施方案，提供了一种基于声频分析装置调节转向阻尼的方法，所述方法包括：由音响主机播放音乐并判断是否正在播放音乐；由声音采集装置采集正在播放的音乐的声音信号；由声频分析装置接收由声音采集装置采集到的音乐的声音信号，并确定采集到的音乐是否是节奏感强的音乐；由助力转向装置电控单元接收声频分析装置的确定结果，并根据接收到的声频分析装置的确定结果来调整转向阻尼。
15.优选地，当接收到的声频分析装置的确定结果信号为确定出采集到的音乐是节奏感强的音乐时，助力转向装置电控单元增大转向阻尼；当接收到的声频分析装置的确定结果信号为确定出采集到的音乐不是节奏感强的音乐时，助力转向装置电控单元保持转向阻尼。
16.优选地，在接收到的声频分析装置的确定结果信号为确定出采集到的音乐是节奏感强的音乐的情况下，由助力转向装置电控单元确定车辆是否应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能；如果确定出车辆应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能，则助力转向装置电控单元将助力转向装置的驾驶模式改变为运动模式。
17.优选地，在确定出车辆没有应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能的情况下，如果助力转向装置是电动助力转向装置，则助力转向装置电控单元减小转向电机的输入电流以增加转向阻尼；如果助力转向装置是电控液压助力转向装置，则助力转向装置电控单元控制电磁阀打开以增加转向阻尼。
18.优选地，由声频分析装置将采集到的音乐的声音信号进行傅里叶变换；根据经过傅里叶变换的声音信号的声音频率，由声频分析装置确定采集到的音乐是否是节奏感强的音乐。
19.优选地，如果经过傅里叶变换的声音信号的声音频率在一个时间段内且在一个频率范围内是连续信号，则声频分析装置确定出采集到的音乐是节奏感强的音乐。
20.优选地，所述一个时间段设定为固定时长，所述固定时长的范围为5s至10s的范围；所述一个频率范围包括20hz至300hz。
21.优选地，音响主机、声音采集装置、声频分析装置和助力转向装置电控单元之间的通信通过控制器局域网执行。
22.本发明采取以上技术方案，其具有以下有益效果：
23.可以提高由于节奏感强的音乐而引起的激烈驾驶的安全性；改善在节奏感强的音乐环境中由于驾驶员的小动作引起的转向误操作，例如，摇滚音乐和dj等会使驾驶员按照节奏产生的小动作无意识地增加方向盘的转向幅度，从而导致转向偏差。本发明能够在播放节奏感强的音乐时，增加转向阻尼，从而提高由于节奏感强的音乐而引起的激烈驾驶的
安全性。
附图说明
24.下文将结合附图对本发明的示例性实施例进行更为详细的说明。为清楚起见，不同附图中相同的部件以相同标号示出。需要说明的是，附图仅起到示意作用，其并不必然按照比例绘制。在这些附图中：
25.图1是根据本发明实施方案的基于声频分析装置调节转向阻尼的系统的框图；
26.图2是根据本发明实施方案的基于声频分析装置调节转向阻尼的系统对音乐信号进行处理的示意图；
27.图3是根据本发明实施方案的基于声频分析装置调节转向阻尼的方法的工作流程图。
具体实施方式
28.下面对本发明的实施方案作详细说明，本实施方案在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施方案。
29.图1示出根据本发明实施方案的基于声频分析装置调节转向阻尼的系统的框图。根据本发明实施方案的基于声频分析装置调节转向阻尼的系统包括：音响主机101、声音采集装置102、声频分析装置103和助力转向装置电控单元104。
30.音响主机101可以安装于车辆，其中集成有车载娱乐系统，能够播放音乐等并且能够判断是否正在播放音乐。
31.声音采集装置102可以采集正在播放的音乐的声音信号。声音采集装置102可以包括麦克风，但本发明不限制于此。
32.声频分析装置103可以接收由声音采集装置102采集到的音乐的声音信号，并确定采集到的音乐是否是节奏感强的音乐。节奏感强的音乐可以是例如摇滚音乐、dj等。
33.助力转向装置电控单元104可以接收声频分析装置103的确定结果，根据声频分析装置103的确定结果来调整转向阻尼。当接收到的声频分析装置103的确定结果信号为确定出采集到的音乐不是节奏感强的音乐时，助力转向装置电控单元104保持转向阻尼；当接收到的声频分析装置103的确定结果信号为确定出采集到的音乐是节奏感强的音乐时，助力转向装置电控单元104增大转向阻尼。
34.在接收到的声频分析装置103的确定结果信号为确定出采集到的音乐是节奏感强的音乐的情况下，助力转向装置电控单元104可以确定车辆是否应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能。
35.如果确定出车辆应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能，则将助力转向装置的驾驶模式改变为运动模式；在确定出车辆没有应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能的情况下，如果助力转向装置是电动助力转向装置，助力转向装置电控单元104可以减小转向电机的输入电流以增加转向扭矩；如果助力转向装置是电控液压助力转向装置，则助力转向装置电控单元104可以控制电磁阀打开以增加转向扭矩。
36.此外，车辆用户可以在音响主机101处关闭该声频检测功能。
37.根据本发明的实施方案，音响主机101、声音采集装置102、声频分析装置103和助力转向装置电控单元104之间的通信可以通过控制器局域网络(controller area network，can)执行，但是本发明的通信网络也不限制于此。
38.因此，根据本发明实施方案的基于声频分析装置调节转向阻尼的系统通过分析正在播放的音乐的声音频率，特别是低音频率(例如，20hz至300hz)，来确定正在播放的音乐是否是节奏感强的音乐，并基于确定出的音乐是否是节奏感强的音乐来调整转向阻尼，从而确保车辆驾驶的安全性。
39.图2是根据本发明实施方案的基于声频分析装置调节转向阻尼的系统对音乐信号进行处理的示意图。
40.根据本发明的实施方案，音响主机101播放音乐，声音采集装置102采集正在播放的音乐的声音信号，声频分析装置103接收声音采集装置102采集到的音乐的声音信号，并且将采集到的音乐的声音信号进行傅里叶变换，根据经过傅里叶变换的声音信号的声音频率来确定采集到的音乐是否是节奏感强的音乐，并将确定结果信号发送至助力转向装置电控单元104。
41.如果经过傅里叶变换的声音信号的声音频率在一个时间段内且在一个频率范围内是连续信号，则确定出采集到的音乐是节奏感强的音乐，节奏感强的音乐可以是例如摇滚音乐、dj等。
42.一个时间段可以包括5s至10s，但本发明的实施方案不限制于此。一个频率范围可以包括20hz至300hz的范围，但本发明的实施方案的频率范围也不限制于此。
43.根据本发明的实施方案，声音频率在20hz至300hz的范围内的音乐具有较强的节奏感(例如，摇滚音乐中吉他和鼓的声音)，也有许多dj音乐使用大量的重低音(例如，20hz至60hz)，这使得驾驶员更加兴奋。
44.图3示出根据本发明实施方案的基于声频分析装置调节转向阻尼的方法的工作流程图。
45.如图3所示，在步骤s301，音响主机101能够播放音乐，并且判断音乐是否正在播放，如果判断出音乐正在播放，则启动声音采集装置102，声音采集装置102采集正在播放的音乐的声音信号，并将采集到的音乐的声音信号发送至声频分析装置103。
46.在步骤s302，声频分析装置103接收由声音采集装置102采集到的音乐的声音信号，并将采集到的音乐的声音信号进行傅里叶变换。
47.在步骤s303，声频分析装置103根据经过傅里叶变换的声音信号的声音频率来确定采集到的音乐是否是节奏感强的音乐，其中，节奏感强的音乐可以是例如摇滚音乐、dj等。
48.如果经过傅里叶变换的声音信号的声音频率在一个时间段内且在一个频率范围内是连续信号，则确定出采集到的音乐是节奏感强的音乐。
49.一个时间段可以包括5s至10s，但本发明的实施方案不限制于此。一个频率范围可以包括20hz至300hz的范围，但本发明的实施方案的频率范围也不限制于此。
50.如果确定出采集到的音乐不是节奏感强的音乐，则在步骤s305，助力转向装置电控单元104保持转向阻尼。
51.如果确定出采集到的音乐是节奏感强的音乐，则在步骤s304，助力转向装置电控
单元104确定车辆是否应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能。
52.如果确定出车辆应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能，则在步骤s307，助力转向装置电控单元104将助力转向装置的车辆驾驶模式改变为运动模式。
53.如果确定出车辆没有应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能，则在步骤s306，助力转向装置电控单元104增加转向阻尼。
54.进一步地，在步骤s306，即在确定出车辆没有应用有助力转向装置的驾驶模式切换功能的情况下，如果助力转向装置是电动助力转向装置，助力转向装置电控单元104可以减小转向电机的输入电流以增加转向扭矩；如果助力转向装置是电控液压助力转向装置，则助力转向装置电控单元104可以控制电磁阀打开以增加转向扭矩。
55.此外，车辆用户可以在音响主机101处关闭基于声频分析装置调节转向阻尼的功能。
56.根据本发明实施方案的基于声频分析装置调节转向阻尼的方法可以在播放节奏感强的音乐时增加转向阻尼，从而提高了由于节奏感强的音乐而引起的激烈驾驶的安全性。
57.尽管为了描述清楚起见，以上描述的本发明的示例方法被表示为一系列操作，但是其并不旨在限制执行步骤的顺序，并且每个步骤可以同时执行或以所需的不同的顺序执行。为了实施根据本发明的方法，所示出的步骤可以进一步包括其他步骤，可以包括除某些步骤以外的其余步骤，或者可以包括除某些步骤以外的其他附加步骤。
58.本发明的各种实施方案并非所有可能组合的穷举性列表，而是旨在描述本发明的代表性方面，并且以各种实施方案描述的内容可以独立地或以两种或更多种的组合来应用。
59.另外，可以通过硬件、固件、软件或其组合来实施本发明的各种实施方案。硬件可以通过专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理器件(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器等的一个或更多个来实现。
60.本发明的范围旨在包括软件或机器可执行指令(例如，操作系统、应用程序、固件、程序等)以及非易失性计算机可读介质，软件或机器可执行指令使根据各种实施方案的操作在装置或计算机上执行，非易失性计算机可读介质在存储有这种软件或指令等的设备或计算机上可执行。
61.以上示例性实施方案所呈现的描述仅用以说明本发明的技术方案，并不想要成为毫无遗漏的，也不想要把本发明限制为所描述的精确形式。显然，本领域的普通技术人员根据上述教导作出很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员便于理解、实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的保护范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。