一種無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括聽覺(jué)感知系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng)兩部分，其中聽覺(jué)感知系統(tǒng)包括聲源定位系統(tǒng)和聲音識(shí)別系統(tǒng)。通過(guò)聲源定位系統(tǒng)定位發(fā)聲源的位置和相對(duì)方位并將結(jié)果傳送到聲音識(shí)別系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng)；通過(guò)聲音識(shí)別系統(tǒng)對(duì)聲源定位信息進(jìn)行分類識(shí)別，并將結(jié)果傳送到智能決策系統(tǒng)；智能決策系統(tǒng)的信息采集模塊接收聲源定位系統(tǒng)和聲音識(shí)別系統(tǒng)傳送的聲音信息，通過(guò)信息處理和決策模塊分析處理，計(jì)算出無(wú)人駕駛車輛的變道、避讓方案，控制執(zhí)行模塊控制無(wú)人駕駛車輛的行為并做出有效的響應(yīng)。
【專利說(shuō)明】一種無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)涉及2016年4月27日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?01610269358.3的“一種基于云端數(shù)據(jù)庫(kù)的無(wú)人駕駛車輛導(dǎo)航行車方法”，該申請(qǐng)?zhí)岢龅能囕v定位系統(tǒng)等內(nèi)容在此引用作為參考；
[0003]本申請(qǐng)涉及2015年7月3日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?01510381349.9的“一種無(wú)人駕駛汽車的自主變道決策系統(tǒng)”，該申請(qǐng)?zhí)岢龅淖兊罌Q策等內(nèi)容在此引用作為參考；
[0004]本申請(qǐng)涉及2015年8月19日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?01510511141.4的“一種無(wú)人駕駛汽車緊急避讓的系統(tǒng)和方法”，該申請(qǐng)?zhí)岢龅木o急避讓的系統(tǒng)和方法等內(nèi)容在此引用作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明涉及車輛智能系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0006]對(duì)于無(wú)人駕駛車輛技術(shù)的不斷深入研究，聽覺(jué)作為重要的信息獲取手段，能夠讓無(wú)人駕駛車輛進(jìn)一步提高對(duì)外部環(huán)境的感知能力，獲取更多的外部信息，對(duì)實(shí)時(shí)路況以及駕駛情況做出更加及時(shí)有效的判斷。
[0007]目前，針對(duì)無(wú)人駕駛車輛的研究，大部分信息采集都是由視覺(jué)導(dǎo)航獲得，通過(guò)聽覺(jué)獲取信息的能力相對(duì)滯后，有的無(wú)人駕駛車輛甚至不具備聽覺(jué)獲取信息的能力，相當(dāng)于“聾子”，然而在現(xiàn)實(shí)的行車環(huán)境中有許多聲音(如喇叭聲、警笛聲)攜帶重要信息，需要無(wú)人駕駛車輛有所感知甚至做出響應(yīng)。行車環(huán)境中聲音所包含的重要信息，無(wú)法只通過(guò)視覺(jué)導(dǎo)航獲得，需要無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)系統(tǒng)發(fā)揮作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提出了一種無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括聽覺(jué)感知系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng)兩部分，其中聽覺(jué)感知系統(tǒng)包括聲源定位系統(tǒng)和聲音識(shí)別系統(tǒng)。
[0009]聲源定位系統(tǒng)采用基于麥克風(fēng)陣列的定位方法，其系統(tǒng)裝置包括聲源采集模塊、聲源提取模塊、聲源定位模塊和聲源輸出模塊，無(wú)人駕駛車輛周圍道路的聲音信息作為聲源采集模塊的輸入端，聲源采集模塊的輸出端連接聲源提取模塊的輸入端，聲源提取模塊輸出端連接聲源定位模塊的輸入端，聲源定位模塊的輸出端與聲源輸出模塊的輸入端連接，聲源輸出模塊的輸出端連接聲音識(shí)別系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng)，以上連接方式均為有線連接。
[0010]聲源定位系統(tǒng)通過(guò)聲源采集模塊采集無(wú)人駕駛車輛周圍的聲音，并將聲音信息傳送到聲源提取模塊;聲源提取模塊接收采集到的聲音信息，將干擾信息濾掉，并將處理后的聲音信息傳送到聲源定位模塊;聲源定位模塊定位發(fā)聲源的位置和相對(duì)方位，并將發(fā)聲源的定位信息傳送到聲源輸出模塊;聲源輸出模塊將發(fā)聲源的定位信息傳送到聲音識(shí)別系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng)。
[0011]聲源定位系統(tǒng)的聲源采集模塊包括至少四個(gè)麥克風(fēng)組成的陣列，安裝在無(wú)人駕駛車輛車體上，用于接收無(wú)人駕駛車輛周圍行車環(huán)境中的聲音信號(hào)。
[0012]聲音識(shí)別系統(tǒng)包括:音頻識(shí)別系統(tǒng)和語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)。
[0013]音頻識(shí)別系統(tǒng)主要識(shí)別車輛的鳴笛聲，包括普通汽車的喇叭聲和特殊車輛的警笛聲，其中發(fā)出警笛聲的車輛包括警車、消防車和救護(hù)車。音頻識(shí)別系統(tǒng)采用基于基頻擬合的算法識(shí)別，其系統(tǒng)包括特征提取模塊、索引庫(kù)、搜索與模糊匹配以及識(shí)別結(jié)果。音頻識(shí)別系統(tǒng)中的索引庫(kù)主要包括不同車輛的鳴笛基頻變化規(guī)律。
[0014]語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)主要識(shí)別特殊的語(yǔ)音指令，例如交警對(duì)車輛做出的語(yǔ)音指令。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)采用隱馬爾可夫模型算法，其系統(tǒng)包括特征提取模塊、模式匹配、參考模式庫(kù)以及識(shí)別結(jié)果。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)中的參考模式庫(kù)主要包括常用的特殊語(yǔ)音指令，例如:靠邊停車、例行檢查等。
[0015]智能決策系統(tǒng)包括信息采集模塊、信息處理和決策模塊、控制執(zhí)行模塊和本車信息反饋模塊。
[0016]信息采集模塊主要通過(guò)攝像機(jī)和雷達(dá)等設(shè)備采集無(wú)人駕駛車輛行車環(huán)境的路況信息和道路信息，將采集到的信息進(jìn)行融合并發(fā)送到信息處理和決策模塊;信息處理和決策模塊將信息采集模塊和本車信息反饋模塊發(fā)送的本車行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析處理，計(jì)算出無(wú)人駕駛車輛的變道、避讓等決策方案，然后將決策方案發(fā)送到控制執(zhí)行模塊;控制執(zhí)行模塊根據(jù)信息處理和決策模塊傳輸?shù)臎Q策方案，通過(guò)控制器改變本車的速度和轉(zhuǎn)向角，完成變道、避讓等動(dòng)作;本車信息反饋模塊是將測(cè)得的轉(zhuǎn)向角度和速度反饋回信息處理和決策模塊，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本車的運(yùn)行狀態(tài)。
[0017]信息采集模塊除了采集無(wú)人駕駛車輛周圍的路況信息和道路信息外，還接收聲源定位系統(tǒng)的定位信息和聲音識(shí)系統(tǒng)的識(shí)別信息，當(dāng)聲音類型為特殊語(yǔ)音指令時(shí)，信息采集模塊的攝像頭可以通過(guò)采集發(fā)聲源的圖像信息，判斷發(fā)聲源的人的身份是否是警察，是警察則應(yīng)執(zhí)行該特殊語(yǔ)音指令。
[0018]無(wú)人駕駛車輛通過(guò)聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)感知并收集無(wú)人駕駛車輛周圍行車環(huán)境的聲音信息，將收集的聲音信息發(fā)送到智能決策系統(tǒng)，通過(guò)智能決策系統(tǒng)控制無(wú)人駕駛車輛的行駛狀態(tài)。
[0019]本發(fā)明涉及的一種無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)能夠使無(wú)人駕駛車輛在行駛過(guò)程中掌握本車附近及周邊道路的聲學(xué)環(huán)境信息，使無(wú)人駕駛車輛能夠?qū)Ω嗟男畔⒃催M(jìn)行處理。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1無(wú)人駕駛車輛聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)圖
[0021]圖2聲源定位系統(tǒng)圖
[0022]圖3聲音識(shí)別系統(tǒng)圖
[0023]圖4不同車輛鳴笛基頻變化規(guī)律圖
[0024]圖5智能決策系統(tǒng)圖
[0025]圖6無(wú)人駕駛車輛后方有消防車圖
[0026]圖7無(wú)人駕駛車輛后方有車輛鳴笛圖
[0027]圖8無(wú)人駕駛車輛聽到特殊指令圖
【具體實(shí)施方式】
[0028]本發(fā)明涉及一種無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)I;該系統(tǒng)包括聽覺(jué)感知系統(tǒng)2和智能決策系統(tǒng)3，其中聽覺(jué)感知系統(tǒng)2包括聲源定位系統(tǒng)4和聲音識(shí)別系統(tǒng)5，如圖1所示。無(wú)人駕駛車輛通過(guò)聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)I感知無(wú)人駕駛車輛周圍行車環(huán)境的聲音信息并做出相應(yīng)響應(yīng)。
[0029]無(wú)人駕駛車輛在行駛過(guò)程中通過(guò)聲源定位系統(tǒng)4實(shí)時(shí)感知車體周圍以及周邊道路的聲學(xué)環(huán)境，并對(duì)發(fā)聲源進(jìn)行定位，將定位信息傳送到聲音識(shí)別系統(tǒng)5和智能決策系統(tǒng)3;聲音識(shí)別系統(tǒng)5通過(guò)音頻識(shí)別系統(tǒng)11和語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)16識(shí)別發(fā)聲源的類型，并將識(shí)別結(jié)果傳送到智能決策系統(tǒng)3;智能決策系統(tǒng)3中的信息采集模塊21接收聲源定位系統(tǒng)4發(fā)送的聲源定位信息和聲音識(shí)別系統(tǒng)5發(fā)送的聲音識(shí)別信息，以及信息采集模塊21通過(guò)攝像機(jī)和雷達(dá)等設(shè)備采集的無(wú)人駕駛車輛行車環(huán)境中的路況信息和道路信息，并將采集和接收的信息進(jìn)行信息融合發(fā)送到信息處理和決策模塊23;信息處理和決策模塊23將信息采集模塊21和本車信息反饋模塊22發(fā)送的無(wú)人駕駛車輛行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析處理，計(jì)算出無(wú)人駕駛車輛的變道、避讓等決策方案，然后將決策方案輸出到控制執(zhí)行模塊24;控制執(zhí)行模塊24根據(jù)信息處理和決策模塊23傳輸?shù)臎Q策方案，通過(guò)控制器改變本車的速度和轉(zhuǎn)向角，完成變道、避讓等動(dòng)作；本車信息反饋模塊22是將測(cè)得的轉(zhuǎn)向角度和速度反饋回信息處理和決策模塊23，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人駕駛車輛的運(yùn)行狀態(tài)。
[0030]一、聲源定位系統(tǒng)
[0031]無(wú)人駕駛車輛車體周圍以及周邊道路聲學(xué)環(huán)境的信息可以通過(guò)聲源定位系統(tǒng)4的定位獲取，并將定位信息發(fā)送到聲音識(shí)別系統(tǒng)5和智能決策系統(tǒng)3，通過(guò)智能決策系統(tǒng)3對(duì)聲音信息的分析處理，計(jì)算出無(wú)人駕駛車輛的變道、避讓等決策方案，并使無(wú)人駕駛車輛做出相應(yīng)的方位反應(yīng)(如避讓聲源方向的車輛等)。
[0032]聲源定位系統(tǒng)4采用基于麥克風(fēng)陣列定位的方法，其系統(tǒng)裝置包括聲源采集模塊
6、聲源提取模塊7、聲源定位模塊8和聲源輸出模塊9，如圖2所示。無(wú)人駕駛車輛周圍的聲音作為聲源采集模塊6的輸入端，聲源采集模塊6的輸出端連接聲源提取模塊7的輸入端，聲源提取模塊7輸出端連接聲源定位模塊8的輸入端，聲源定位模塊8的輸出端與聲源輸出模塊9的輸入端連接，聲源輸出模塊9的輸出端連接聲音識(shí)別系統(tǒng)5和智能決策系統(tǒng)3，以上連接方式均為有線連接。聲源定位系統(tǒng)4的聲源采集模塊6包括至少四個(gè)麥克風(fēng)組成的陣列，安裝在無(wú)人駕駛車輛車體上，用于接收周圍行車環(huán)境中的聲音信號(hào)。
[0033]聲源定位系統(tǒng)4通過(guò)聲源采集模塊6采集無(wú)人駕駛車輛周圍的聲音，并將聲音信息傳送到聲源提取模塊7;聲源提取模塊7接收采集到的聲音信息，將干擾信息濾掉，并將處理后的聲音信息傳送到聲源定位模塊8;聲源定位模塊8定位發(fā)聲源的位置和相對(duì)方位，并將發(fā)聲源的定位信息傳送到聲源輸出模塊9;聲源輸出模塊9將發(fā)聲源的位置信息傳送到聲音識(shí)別系統(tǒng)5和智能決策系統(tǒng)3。
[0034]二、聲音識(shí)別系統(tǒng)
[0035]在現(xiàn)實(shí)行車環(huán)境中，車輛周圍的聲音信息極為豐富，對(duì)于無(wú)人駕駛車輛的聲音識(shí)別系統(tǒng)5，則需要識(shí)別具有特殊含義的聲音信息，無(wú)人駕駛車輛主要識(shí)別的聲音信息分為兩類:車輛發(fā)出的鳴笛信息和人發(fā)出的特殊語(yǔ)音信息。
[0036]聲音識(shí)別系統(tǒng)5包括:音頻識(shí)別系統(tǒng)11和語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)16，如圖3所示。
[0037]音頻識(shí)別系統(tǒng)11主要識(shí)別車輛的鳴笛聲，包括普通汽車的喇叭聲和特殊車輛的警笛聲，其中發(fā)出警笛聲的車輛有警車、消防車和救護(hù)車，可以根據(jù)不同車輛鳴笛基頻變化規(guī)律的不同來(lái)區(qū)分。音頻識(shí)別系統(tǒng)11采用基于基頻擬合的算法識(shí)別，其系統(tǒng)包括:特征提取模塊12、索引庫(kù)13、搜索與模式匹配14以及識(shí)別結(jié)果15。音頻識(shí)別系統(tǒng)11中的索引庫(kù)13主要包括不同車輛鳴笛基頻變化規(guī)律，如圖4所示。
[0038]語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)16主要識(shí)別特殊的語(yǔ)音指令，例如交警對(duì)無(wú)人駕駛車輛做出的語(yǔ)音指令。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)16采用隱馬爾可夫模型算法，其系統(tǒng)包括:特征提取模塊17、參考模式庫(kù)18、模式匹配19以及識(shí)別結(jié)果20。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)16中的參考模式庫(kù)18主要包括常用的特殊語(yǔ)音指令，例如:靠邊停車、前方危險(xiǎn)等。
[0039]聲音識(shí)別系統(tǒng)5通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)16識(shí)別出聲音信息為特殊語(yǔ)音指令，并將識(shí)別結(jié)果發(fā)送到智能決策系統(tǒng)3的信息采集模塊21，信息采集模塊21通過(guò)攝像頭采集發(fā)聲源的圖像信息，識(shí)別發(fā)出特殊語(yǔ)音指令的人的身份信息，如果是警察發(fā)出的指令則應(yīng)執(zhí)行。
[0040]具體識(shí)別方式與步驟:
[0041]步驟1、聲源定位系統(tǒng)4采集并定位的聲音中包含了噪音、電流干擾等信號(hào)，聲音識(shí)別系統(tǒng)5不能直接提取特征，需要進(jìn)行前期預(yù)處理。前期預(yù)處理模塊10包括預(yù)濾波、采樣和量化、分針、加窗、預(yù)加重、端點(diǎn)檢測(cè)；
[0042]步驟2、對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行特征參數(shù)提??；
[0043]步驟3、將提取出的特征參數(shù)與索引庫(kù)13(參考模式庫(kù)19)進(jìn)行搜索對(duì)比匹配；
[0044]步驟4、得出結(jié)果，并將結(jié)果傳送到智能決策系統(tǒng)3。
[0045]語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)16是將聲源定位系統(tǒng)4傳送的定位信息作為語(yǔ)音信號(hào)，經(jīng)過(guò)預(yù)處理提取特征參數(shù)，對(duì)特征參數(shù)進(jìn)行處理后，為每個(gè)詞條得到一個(gè)模板，保存為模板庫(kù)，在識(shí)別階段，語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過(guò)相同的通道得到語(yǔ)音參數(shù)，生成測(cè)試模板，與參考模板逐一進(jìn)行比較，獲得最佳匹配的參考模板作為識(shí)別結(jié)果。
[0046]三、智能決策系統(tǒng)
[0047]無(wú)人駕駛車輛周邊行車環(huán)境中包含了豐富的聲音信息，通過(guò)聲源定位系統(tǒng)4可以定位發(fā)聲源的位置和相對(duì)方位，通過(guò)聲音識(shí)別系統(tǒng)5可以識(shí)別發(fā)聲源的聲音類型，將聲源定位信息和聲音類型信息傳送到智能決策系統(tǒng)3，通過(guò)分析、判斷接收的聲音信息，控制無(wú)人駕駛車輛的行為。
[0048]智能決策系統(tǒng)3包括:信息采集模塊21、本車信息反饋模塊22、信息處理和決策模塊23和控制執(zhí)行模塊24，如圖5所示。
[0049]信息采集模塊21主要通過(guò)攝像機(jī)和雷達(dá)等設(shè)備采集無(wú)人駕駛車輛行車環(huán)境的路況信息和道路信息，將采集到的信息進(jìn)行融合并發(fā)送到信息處理和決策模塊23;信息處理和決策模塊23將信息采集模塊21和本車信息反饋模塊22發(fā)送的本車行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析處理，計(jì)算出無(wú)人駕駛車輛的變道、避讓等決策方案，然后將決策方案發(fā)送到控制執(zhí)行模塊24;控制執(zhí)行模塊24根據(jù)信息處理和決策模塊23傳輸?shù)臎Q策方案，通過(guò)控制器改變本車的速度和轉(zhuǎn)向角，完成變道、避讓等動(dòng)作;本車信息反饋模塊22是將測(cè)得的轉(zhuǎn)向角度和速度反饋回信息處理和決策模塊23，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本車的運(yùn)行狀態(tài)。
[0050]信息采集模塊21除了采集無(wú)人駕駛車輛周圍的路況信息和道路信息外，還接收聲源定位系統(tǒng)4的定位信息和聲音識(shí)系統(tǒng)5的識(shí)別信息，當(dāng)聲音類型為特殊語(yǔ)音指令時(shí)，信息采集模塊21的攝像頭可以通過(guò)采集發(fā)聲源的圖像信息，判斷發(fā)聲源的人的身份是否是警察，是警察則應(yīng)執(zhí)行該特殊語(yǔ)音指令。
[0051]《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》第53條規(guī)定，救護(hù)車、警車、消防車、工程救險(xiǎn)車在執(zhí)行緊急任務(wù)時(shí)，擁有道路優(yōu)先通行權(quán)。
[0052]當(dāng)無(wú)人駕駛車輛檢測(cè)到警笛聲時(shí)，根據(jù)聲源定位系統(tǒng)4，對(duì)鳴響警笛的車輛進(jìn)行定位，當(dāng)鳴響警笛的車輛在無(wú)人駕駛車輛的同車道后方，則無(wú)人駕駛車輛觀察相鄰車道周圍路況與道路信息，選擇向具有合適避讓空間的車道變道；當(dāng)無(wú)人駕駛車輛與鳴響警笛的車輛不在同一車道，則無(wú)人駕駛車輛避免變道、超車等行為；當(dāng)無(wú)人駕駛車輛行駛的道路沒(méi)有車道線，則無(wú)人駕駛車輛靠右行駛讓出車道并適當(dāng)降低車速，必要時(shí)可停靠在路邊讓出車道，讓鳴響警笛的車輛先行通過(guò)。
[0053]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，將結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0054]具體實(shí)例:無(wú)人駕駛車輛在行駛過(guò)程中遇到三種情況。
[0055]1、無(wú)人駕駛車輛行駛過(guò)程中遇到消防車
[0056]無(wú)人駕駛車輛在雙向六車道上行駛，同車道后方有一輛鳴響警笛的消防車。無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知系統(tǒng)2感知無(wú)人駕駛車輛周圍聲音，通過(guò)聲源定位系統(tǒng)4定位發(fā)聲源來(lái)自車體后方，并將定位結(jié)果發(fā)送到智能決策系統(tǒng)3，由聲音識(shí)別系統(tǒng)5識(shí)別聲源發(fā)出的聲音類型為消防車警笛聲，并將識(shí)別結(jié)果15傳送至智能決策系統(tǒng)3，智能決策系統(tǒng)3根據(jù)接收的聲音信息做出決策，控制無(wú)人駕駛車輛做出響應(yīng)。
[0057]當(dāng)無(wú)人駕駛車輛檢測(cè)到后方有鳴響警笛的車輛時(shí)，智能決策系統(tǒng)3中的信息采集模塊21將采集的信息(聲音信息、路況信息、道路信息)進(jìn)行融合并發(fā)送到信息處理和決策模塊23，通過(guò)分析、判斷無(wú)人駕駛車輛是否具備變道條件并計(jì)算出決策方案，信息處理和決策模塊23將決策方案?jìng)魉偷娇刂茍?zhí)行模塊24，如果變道條件滿足，控制執(zhí)行模塊24控制無(wú)人駕駛車輛向具有合適避讓空間的車道變道，并通過(guò)本車信息反饋模塊22將無(wú)人駕駛車輛的運(yùn)行狀態(tài)反饋回信息處理和決策模塊23。
[0058](I)當(dāng)無(wú)人駕駛車輛與消防車同在最右側(cè)車道，無(wú)人駕駛車輛在檢測(cè)到后方有鳴響警笛的消防車時(shí)，無(wú)人駕駛車輛應(yīng)靠邊停車，等待鳴響警笛的消防車駛離后方可重新行駛，并且不能近距離尾隨。
[0059](2)當(dāng)無(wú)人駕駛車輛與消防車同在中間車道，無(wú)人駕駛車輛檢測(cè)到后方有鳴響警笛的消防車時(shí)，觀察相鄰車道周圍路況與道路信息，選擇向具有合適避讓空間的車道變道，如圖6所示。
[0060](3)當(dāng)無(wú)人駕駛車輛與消防車同在最左側(cè)車道，無(wú)人駕駛車輛在檢測(cè)到后方有鳴響警笛的消防車時(shí)，觀察相鄰右側(cè)車道周圍路況與道路信息，當(dāng)相鄰右側(cè)車道具有可變道條件時(shí)，無(wú)人駕駛車輛向相鄰右側(cè)車道變道，給鳴響警笛的消防車讓出車道。
[0061 ] 2、無(wú)人駕駛車輛行駛過(guò)程中遇到后方車輛鳴笛
[0062]無(wú)人駕駛車輛在雙向四車道上行駛，同車道后方有一輛汽車?guó)Q笛，無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知系統(tǒng)2感知車輛周圍外界聲音，通過(guò)聲源定位系統(tǒng)4定位發(fā)聲源來(lái)自車體后方，并將定位結(jié)果發(fā)送到智能決策系統(tǒng)3，由聲音識(shí)別系統(tǒng)5識(shí)別聲源發(fā)出的聲音類型為汽車?guó)Q笛聲，并將識(shí)別結(jié)果15傳送至智能決策系統(tǒng)3，智能決策系統(tǒng)3根據(jù)接收的聲音信息做出決策，控制無(wú)人駕駛車輛做出響應(yīng)。
[0063]當(dāng)無(wú)人駕駛車輛檢測(cè)到后方有鳴笛車輛時(shí)，智能決策系統(tǒng)3中的信息采集模塊21將采集的信息(聲音信息、路況信息、道路信息)進(jìn)行融合并發(fā)送到信息處理和決策模塊23，通過(guò)分析、判斷無(wú)人駕駛車輛是否具備變道條件并計(jì)算出決策方案，信息處理和決策模塊23將決策方案?jìng)魉偷娇刂茍?zhí)行模塊24，如果變道條件滿足，控制執(zhí)行模塊24控制無(wú)人駕駛車輛向具有合適避讓空間的車道變道，并通過(guò)本車信息反饋模塊22將無(wú)人駕駛車輛的運(yùn)行狀態(tài)反饋回信息處理和決策模塊23。
[0064]3、無(wú)人駕駛車輛聽到靠邊停車指令
[0065]在現(xiàn)實(shí)行車環(huán)境中有許多聲音，無(wú)人駕駛車輛通過(guò)聲音識(shí)別系統(tǒng)5的音頻識(shí)別系統(tǒng)11可以分辨出特殊車輛的警笛聲和車輛的鳴笛聲，而對(duì)于特殊的語(yǔ)音指令信息需要通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)16來(lái)識(shí)別。
[0066]當(dāng)無(wú)人駕駛車輛在雙向六車道上行駛，右側(cè)非機(jī)動(dòng)車道上有交警做出“靠邊停車”的手勢(shì)，如圖6所示，無(wú)人駕駛車輛智能決策系統(tǒng)中的信息采集模塊通過(guò)攝像頭捕捉到交警做出的手勢(shì)動(dòng)作，并將信息發(fā)送到信息處理和決策模塊23，信息處理和決策模塊23通過(guò)分析、判斷，計(jì)算出無(wú)人駕駛車輛靠邊停車的決策方案，并將決策方案?jìng)魉偷娇刂茍?zhí)行模塊24，控制執(zhí)行模塊24控制無(wú)人駕駛車輛靠邊停車。停車后，無(wú)人駕駛車輛聽覺(jué)感知系統(tǒng)2的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)16識(shí)別交警發(fā)出特殊語(yǔ)音指令(例如:停車檢查等)，并將識(shí)別結(jié)果20發(fā)送到智能決策系統(tǒng)3，智能決策系統(tǒng)3根據(jù)接收到聲音信息做出決策，控制無(wú)人駕駛車輛做出響應(yīng)。
[0067]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括聽覺(jué)感知系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng)兩部分;所述的聽覺(jué)感知系統(tǒng)包括聲源定位系統(tǒng)和聲音識(shí)別系統(tǒng)。2.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)，其特征在于，所述的聲源定位系統(tǒng)采用基于麥克風(fēng)陣列的定位方法，其系統(tǒng)裝置包括聲源采集模塊、聲源提取模塊、聲源定位模塊和聲源輸出模塊； 無(wú)人駕駛車輛周圍道路的聲音信息作為聲源采集模塊的輸入端，聲源采集模塊的輸出端連接聲源提取模塊的輸入端，聲源提取模塊輸出端連接聲源定位模塊的輸入端，聲源定位模塊的輸出端與聲源輸出模塊的輸入端連接，聲源輸出模塊的輸出端連接聲音識(shí)別系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng)，以上連接方式均為有線連接； 聲源定位系統(tǒng)通過(guò)聲源采集模塊采集無(wú)人駕駛車輛周圍的聲音，并將聲音信息傳送到聲源提取模塊;聲源提取模塊接收采集到的聲音信息，將干擾信息濾掉，并將處理后的聲音信息傳送到聲源定位模塊;聲源定位模塊定位發(fā)聲源的位置和相對(duì)方位，并將發(fā)聲源的定位信息傳送到聲源輸出模塊;聲源輸出模塊將發(fā)聲源的定位信息傳送到聲音識(shí)別系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng)； 聲源定位系統(tǒng)的聲源采集模塊包括至少四個(gè)麥克風(fēng)組成的陣列，安裝在無(wú)人駕駛車輛車體上，用于接收無(wú)人駕駛車輛周圍行車環(huán)境中的聲音信號(hào)。3.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)，其特征在于，所述的聲音識(shí)別系統(tǒng)包括:音頻識(shí)別系統(tǒng)和語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)； 音頻識(shí)別系統(tǒng)主要識(shí)別車輛的鳴笛聲，包括普通汽車的喇叭聲和特殊車輛的警笛聲，其中發(fā)出警笛聲的車輛有警車、消防車和救護(hù)車； 音頻識(shí)別系統(tǒng)采用基于基頻擬合的算法識(shí)別，其系統(tǒng)包括:特征提取模塊、索引庫(kù)、搜索與模糊匹配以及識(shí)別結(jié)果;音頻識(shí)別系統(tǒng)中的索引庫(kù)主要包括不同車輛的鳴笛基頻變化規(guī)律； 語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)主要識(shí)別特殊的語(yǔ)音指令，例如交警對(duì)車輛做出的語(yǔ)音指令； 語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)采用隱馬爾可夫模型算法，其系統(tǒng)包括特征提取模塊、參考模式庫(kù)、模式匹配以及識(shí)別結(jié)果;語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)中的參考模式庫(kù)主要包括常用的特殊語(yǔ)音指令，例如:靠邊停車、例行檢查等。4.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人駕駛車輛的聽覺(jué)感知與智能決策系統(tǒng)，其特征在于，所述的智能決策系統(tǒng)包括信息采集模塊、信息處理和決策模塊、控制執(zhí)行模塊和本車信息反饋豐吳塊； 信息采集模塊主要通過(guò)攝像頭和雷達(dá)等設(shè)備采集無(wú)人駕駛車輛行車環(huán)境的路況信息、道路信息，將采集到的信息進(jìn)行融合并發(fā)送到信息處理和決策模塊； 信息處理和決策模塊將信息采集模塊和本車信息反饋模塊發(fā)送的本車行駛狀態(tài)信息進(jìn)行分析處理，計(jì)算出無(wú)人駕駛車輛的變道、避讓等決策方案，然后將決策方案發(fā)送到控制執(zhí)行模塊； 控制執(zhí)行模塊根據(jù)信息處理和決策模塊傳輸?shù)臎Q策方案，通過(guò)控制器改變本車的速度和轉(zhuǎn)向角，完成變道、避讓等動(dòng)作； 本車信息反饋模塊是將測(cè)得的轉(zhuǎn)向角度和速度反饋回信息處理和決策模塊，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本車的運(yùn)行狀態(tài)； 所述的信息采集模塊、信息處理和決策模塊、控制執(zhí)行模塊、本車信息反饋模塊的連接方式均為有線連接。5.如權(quán)利要求4所述的智能決策系統(tǒng)，其特征在于，所述的信息采集模塊除了采集無(wú)人駕駛車輛行車環(huán)境的路況信息和道路信息外，還接收聲源定位系統(tǒng)的定位信息和聲音識(shí)系統(tǒng)的識(shí)別信息。6.如權(quán)利要求4所述的智能決策系統(tǒng)，其特征在于，所述的信息采集模塊接收聲音識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別信息，當(dāng)聲音類型為特殊語(yǔ)音指令時(shí)，信息采集模塊的攝像頭可以通過(guò)采集發(fā)聲源的圖像信息，判斷發(fā)聲源的人的身份是否是警察，是警察則應(yīng)執(zhí)行該特殊語(yǔ)音指令。
【文檔編號(hào)】G08G1/0967GK105938657SQ201610483068
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】付云飛, 胡倩, 段玨媛
【申請(qǐng)人】常州加美科技有限公司