一种面向车外的发声系统及方法

技术领域

本发明实施例涉及自动化技术领域，尤其涉及一种面向车外的发声系统及方法。

背景技术

目前，车辆内配备的整车发声系统主要是面向车内的整车发声系统，听音对象为车内的乘客或驾驶员，面向车外的整车发声系统主要为车喇叭和新能源车的行人警示器这两个类型，这两种类型的整车发声系统都是具有警示以及报警作用。

在驾驶车辆时会遇到很多不同的场景时，例如，在车辆与行人交互时，驾驶员想表达礼让行人让行人先通过的想法，此时，若可以通过整车发声系统向外面的行人发出“请您先行”的声音，则可以方便驾驶出行，增加驾驶员驾驶车辆的满意度。

但是，当今市场上并没有一种能够面向车外播放音乐、表达友好态度的面向车外的整车发声系统，因此，提供一种能够根据车外场景的需求，发出相对应的声音的整车发声系统是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种面向车外的发声系统及方法，能够对类别信息进行不同处理并支持音源存储，可以将提前设计的预设音源信息存储于控制及存储模块，使得发声模组模块可以根据不同的车外场景进行向外发声。

第一方面，本发明实施例提供了一种面向车外的发声系统，包括：信号接口模块、控制及存储模块、电源模块、功放模块以及发声模组模块；

所述控制及存储模块分别与所述信号接口模块、所述电源模块以及所述功放模块连接，所述电源模块与所述功放模块连接，所述功放模块外接发声模组模块；

所述控制及存储模块，用于接收所述信号接口模块发送的类别信息，并对所述类别信息进行处理得到音频信息，将所述音频信息发送至所述功放模块，以用于所述功放模块驱动所述发声模组模块进行向外发声；

所述发声模组模块，用于接收所述功放模块发送的所述音频信息，将所述音频信息进行声电转换，并将声电转换后得到的声音传输至车外。

第二方面，本发明实施例还提供了一种面向车外的发声方法，包括：

所述控制及存储模块接收所述信号接口模块发送的类别信息，并对所述类别信息进行处理得到音频信息，将所述音频信息发送至所述功放模块，使得所述功放模块驱动所述发声模组模块进行向外发声；

所述发声模组模块接收到所述功放模块发送的所述音频信息，将所述音频信息进行声电转换，并将声电转换后得到的声音传输至车外。

本发明实施例提供了一种面向车外的发声系统及方法，该面向车外的发声系统通过控制及存储模块接收所述信号接口模块发送的类别信息，并对所述类别信息进行处理得到音频信息，将所述音频信息发送至所述功放模块，以用于所述功放模块驱动所述发声模组模块进行向外发声；通过发声模组模块接收所述功放模块发送的所述音频信息，将所述音频信息进行声电转换，并将声电转换后得到的声音传输至车外。该系统中的控制及存储模块能够对类别信息进行不同处理并支持音源存储，可以将提前设计的预设音源信息存储于控制及存储模块，使得发声模组模块可以根据不同的车外场景进行向外发声。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种面向车外的发声系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种面向车外的发声系统的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种面向车外的发声方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”。

实施例一

本实施例一提供的一种面向车外的发声系统，可以应对车外需要发声的场景，示例性的，部分场景可以为如下几种场景：

场景一：当在户外场地进行娱乐活动需要提供音乐时，携带沉重的可充电音响会带来不便，此时，可以使用车辆的面向车外的发声系统代替音响向车外播放音乐。

场景二：当遇到停车交互时，即驾驶员寻找车辆时，车辆可以向外发出“主人，我在这里”的声音，以使得驾驶员能够顺利找到车辆。

场景三：当驾驶员或乘客走近车辆准备使用车辆时，车辆可以通过面向车外的发声系统向外发出一段音乐以欢迎乘客或驾驶员使用本车。

场景四：当两辆车会车时，一辆车请求插队，则可以通过向车外发出“请求插队”的声音以提示另一辆车该车准备插队，当该车插队成功后可以通过向车外发出“谢谢您”的声音以表示感谢。

场景五：当行人与车辆交互时，车辆可以向车外发出“请您先行”的声音，以表示礼让行人，让行人先行。

场景六：当驾驶员开车在路上碰到熟人想和熟人打招呼时，也可以通过面向车外的发声系统向车外的熟人发出打招呼的声音，实现在车内与熟人打招呼的需求。

场景七：当车辆在道路行驶时遇到路况不好的情况，驾驶员可以通过面向车外的发声系统向车外发出不满的声音，以表达自己低落的情绪。

场景八：当车辆在道路行驶时，可以通过面向车外的发声系统向车外发出行人警示的声音，以提醒车外的行人有车辆经过注意避让。

上述场景是示例性的场景，本发明实施例提供的一种面向车外的发声系统还可以适用于其他需要向车外发生的情况，此处不做赘述。

图1为本发明实施例一提供的一种面向车外的发声系统的结构示意图，该面向车外的发声系统可适用于在车辆与车辆交互、人车交互和停车交互等情况，其中该面向车外的发声系统可由软件和/或硬件实现，该面向车外的发声系统可以用于实现向车外发声。

如图1所示，本发明实施例一提供的一种面向车外的发声系统，包括：

信号接口模块110、控制及存储模块120、电源模块130、功放模块140以及发声模组模块150；

控制及存储模块120分别与信号接口模块110、电源模块130以及功放模块140连接，电源模块130与功放模块140连接，功放模块140外接发声模组模块150；

控制及存储模块120，用于接收信号接口模块110发送的类别信息，并对所述类别信息进行处理得到音频信息，将所述音频信息发送至功放模块140，以用于功放模块140驱动发声模组模块150进行向外发声；

发声模组模块150，用于接收功放模块140发送的所述音频信息，将所述音频信息进行声电转换，并将声电转换后得到的声音传输至车外。

在本实施例中，信号接口模块110可以为连接整车相关系统与面向车外的发声系统的信号接口，可以用于面向车外的发声系统与整车相关系统的通信，示例性的，整车相关系统可以通过CAN总线或数字音频总线与信号接口模块110连接。

具体的，整车相关系统可以包括车身控制系统和信息娱乐系统等系统。

信号接口模块110可以通过与整车相关系统的连接获取类别信息，其中，类别信息可以包括音频流信息和整车控制信息。具体的，信号接口模块110可以通过数字音频总线接收来自信息娱乐系统的音频流信息；信号接口模块110可以通过高速CAN总线接收来自车身控制系统的整车控制信息。

信号接口模块110还可以与控制及存储模块120连接，用于将从车身控制系统和信息娱乐系统接收到的类别信息发送至控制及存储模块120，以使控制及存储模块120根据类别信息的分类对不同类别信息进行不同的处理。

控制及存储模块120可以为面向车外的发声系统的核心模块，该模块可以对接收到的类别信息进行进一步处理，并且可以存储预设音源信息，是整个系统的控制核心。

控制及存储模块120可以分别与信号接口模块110、电源模块130以及功放模块140连接。

其中，控制及存储模块120可以通过与信号接口模块110连接，用于接收信号接口模块110发送的类别信息，并对所述类别信息进行进一步处理得到音频信息。

具体的，若控制及存储模块120接收到的类别信息为所述音频流信息，则对所述音频流信息进行混音处理，示例性的，当在户外场地进行娱乐活动需要提供音乐时，面向车外的发声系统中的控制及存储模块120可以接收信号接口模块110发送的音频流信息，控制及存储模块120可以对音频流信息进行混音处理后得到音频信息，音频信息的内容可以为音乐。

具体的，若控制及存储模块120接收到的类别信息为所述整车控制信息，则可以根据所述整车控制信息进行进一步处理，示例性的，当驾驶员或乘客走近车辆准备使用车辆时，面向车外的发声系统中的控制及存储模块120可以接收信号接口模块110发送的整车控制信息，控制及存储模块120可以通过信号接口模块110发送的CAN信号调取预设音源信息，预设音源信息可以为“欢迎使用本车”的迎宾声。

其中，控制及存储模块120可以通过与电源模块130连接，用于控制电源模块130的开关。示例性的，若驾驶员想要关闭面向车外的发声系统，则可以通过控制及存储模块120控制该系统内的电源模块130的关闭，使得该系统关闭。

其中，控制及存储模块120可以通过与功放模块140连接，用于将处理后得到的音频信息发送至功放模块140，用于功放模块140驱动发声模组模块150向车外发声。

电源模块130可以为面向车外的发声系统的进行供电，电源可以为任意能够对系统进行供电的设备，此处对电源的类型不做具体限定，可以根据具体情况进行选择。

电源模块130可以分别与控制及存储模块120和功放模块140相连。

具体的，电源模块130可以通过与控制及存储模块120连接，用于得到控制及存储模块120的控制；电源模块130可以通过与功放模块140相连，用于对功放模块140进行供电。

功放模块140可以包括功率放大器，功放模块140可以把来自信号源的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。功放模块可以包括任意功率放大设备。

功放模块140可以分别与控制及存储模块120、电源模块130以及发声模组模块140相连。

具体的，功放模块140可以通过与控制及存储模块120连接，用于接收控制及存储模块120传输的音频信息；功放模块140可以通过与电源模块130连接，用于接收电源模块130的供电；功放模块140可以通过与发声模组模块150相连，用于驱动发声模组模块150对车外播放声音。

发声模组模块150可以为一种声电转换器，可以将电信号转换为声信号。在本实施例中，发声模组模块可以包括高音单元、中音单元、低音单元或一个单独全频单元。

发声模组模块150可以与功放模块140连接，发声模组模块150与功放模块140进行连接后，用于接收功放模块140发送的音频信息，然后将所述音频信息进行声电转换，并输出至声音至车外。

以下可以通过两个具体场景实施例对本实施例一提供的一种面向车外的发声系统的工作过程进行说明。

第一场景实施例可以包括：首先控制及存储模块120可以控制电源模块130的开关打开，以使该系统开启进行工作；系统开启后信号接口模块110可以通过数字音频总线获取信息娱乐系统发送的音频流信息，获取音频流信息后信号接口模块110可以将所述音频流信息发送至控制及存储模块120，控制及存储模块120获取所述音频流信息后，可以将接收到的音频流信息进行混音处理得到音频信息并将所述音频信息发送至功放模块140，功放模块140接收所述音频信息后可以驱动发声模组模块150，发声模组模块150接收到功放模块140发送的音频信息后，可以对所述音频信息进行声电转换并向车外播放转换后的声音。

第二场景实施例可以包括：首先控制及存储模块120可以控制电源模块130的开关打开，以使该系统开启进行工作；系统开启后信号接口模块110可以通过高速CAN总线获取车身控制系统发送的整车控制信息，获取整车控制信息后，信号接口模块110可以将所述整车控制信息发送至控制及存储模块120，控制及存储模块120获取所述整车控制信息中的CAN信号后，可以读取CAN信号表示的指令，根据该指令对预设音源信息进行提取得到音频信息并将所述音频信息发送至功放模块140，功放模块140接收所述音频信息后可以驱动发声模组模块150，发声模组模块150接收到功放模块140发送的音频信息后，可以对所述音频信息进行声电转换并向车外播放转换后的声音。

本发明实施例一提供的一种面向车外的发声系统，该面向车外的发声系统通过控制及存储模块接收所述信号接口模块发送的类别信息，并对所述类别信息进行处理得到音频信息，将所述音频信息发送至所述功放模块，以用于所述功放模块驱动所述发声模组模块进行向外发声；通过发声模组模块接收所述功放模块发送的所述音频信息，将所述音频信息进行声电转换，并将声电转换后得到的声音传输至车外。该系统中的控制及存储模块能够对类别信息进行不同处理并支持音源存储，可以将提前设计的预设音源信息存储于控制及存储模块，使得发声模组模块可以根据不同的车外场景进行向外发声。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种面向车外的发声系统的结构示意图，本实施例二在上述各实施例的基础上进行优化。在本实施例尚未详尽之处可参见实施例一，此处不作赘述。

在本实施例中，信号接口模块210，用于通过数字音频总线接收来自信息娱乐系统的音频流信息和通过CAN总线接收来自车身控制系统的整车控制信息；其中，所述音频流信息为所述娱乐系统存储和播放的音频流；整车控制信息包括所述车身控制系统发出的CAN信号。

其中，CAN是控制器局域网络，CAN总线可以用于车辆内系统之间的通信，本实施例中的CAN总线可以为高速CAN总线。

其中，A2B数字音频总线可以采用双绞线且符合数字音频总线的技术规格要求，以避免外接干扰。

其中，车身控制系统可以为对车辆进行控制的系统，车身控制系统可以发出CAN信号；信息娱乐系统可以为车辆内播放音乐和广播的系统，信息娱乐系统可以发出音频流信息。

在本实施例中，音频流信息可以理解为音乐或广播等娱乐信息，所述音频流信息可以预先存储于信息娱乐系统内；整车控制信息可以包括CAN信号，控制及存储模块120通过接收车身控制系统发出的CAN信号，可以调取预设音源信息。

具体的，信号接口模块210可以通过数字音频总线接收来自信息娱乐系统的音频流信息。示例的，在户外场地进行娱乐活动需要提供音乐时，信号接口模块210可以通过数字音频总线接收来自信息娱乐系统的音乐。

具体的，信号接口模块210还可以通过高速CAN总线接收来自车身控制系统的整车控制信息。示例性的，在驾驶员寻找车辆或两辆车会车时，信号接口模块210可以通过高速CAN总线接收来自车身控制系统发出的整车控制信息。

进一步的，控制及存储模块220，用于若接收到的类别信息为所述音频流信息，则将所述音频流信息进行混音处理，并将得到的所述音频信息输出至所述功放模块240，以使功放模块240驱动发声模组模块250进行向外发声；若接收到的类别信息为所述整车控制信息，则根据所述整车控制信息中的CAN信号提取预设音源信息得到所述音频信息，并将所述音频信息通过所述功放模块发送至发声模组模块250，以使功放模块240驱动发声模组模块250进行向外发声；其中，所述预设音源信息预先存储于控制及存储模块220中。

其中，混音处理可以为将多种来源的声音整合至一个立体音轨或单音音轨中，本实施例中混音处理可以为将音频流信息中包括的多组声音整合为一个声音；预设音源信息可以为预先存储于控制及存储模块220中的声音，示例性的，预设音源信息可以为行人警示音的提示音和车辆迎宾声等。

具体的，若控制及存储模块220接收到信号接收模块210发送的音频流信息，则控制及存储模块220可以对所述音频流信息进行混音处理得到一个单音音轨中的音频信息。示例性的，控制及存储模块220接收到信号接收模块210发送的语音流信息为音乐，则控制及存储模块220可以对所述音乐中的多种声音进行混音处理得到一个但音轨的音乐声音。

具体的，若控制及存储模块220接收到信号接收模块210发送的整车控制信息，则控制及存储模块220可以得到所述整车控制信息，根据所述整车控制信息中的CAN信号对应的指令可以将对应预先存储于控制及存储模块220中的预设音源信息进行提取，提取出的预设音频为音频信息。示例性的，控制及存储模块220接收到信号接收模块210发送的“主人，我在这里”

需要说明的是，预设音源信息可以根据车外的场景需求提前设计并存储于控制及存储模块220。示例性的，若车外的场景为车辆礼让行人，则可以将“请您先行”设置为预设音源信息存储于控制及存储模块220，当遇到次场景时，该系统可以提取该句话并通过发声模组模块向车外发出声音。

进一步的，发声模组模块250，包括：高音单元、中音单元和低音单元或一个单独全频单元，用于实现良好的车外发声。

其中，高音单元可以为扬声器中的高音单元；中音单元可以为扬声器中的中音单元；低音单元可以为扬声器中的低音单元；全频单元可以为一种可以覆盖播放高音、中音和低音的扬声器。

若发声模组模块250包括高音单元、中音单元和低音单元，则可以通过高音单元播放音频信息中的高音，通过中音单元播放音频信息中的中音，以及低音单元播放音频信息中的低音，以实现良好的对外发声效果。

若发声模组模块250包括一个单独全频单元，则可以通过该单独全频单元播放音频信息中的高音、中音和低音，实现良好的对外发声效果。

进一步的，所述高音单元、中音单元和低音单元或一个单独全频单元，用于确保在大声压下减少失真以及在车外的防尘防水。

其中，在系统设计时需要将所述高音单元、中音单元和低音单元或一个单独全频单元设计为能够确保在大声压下减少失真，并具有防尘防水的功能。

进一步的，发声模组模块250可以包括电动保护盖，所述电动保护盖用于保护内部所述高音单元、中音单元和低音单元不受损坏。

其中，电动保护盖可以为一种全自动的保护装置，可以在发声模组模块250上安装电动保护盖，达到对发声模组模块250内部的高音单元、中音单元和低音单元或一个单独全频单元进行保护的作用。示例性的，电动保护盖盖上后可以保护发声模组模块250内部的高音单元、中音单元和低音单元或一个单独全频单元隔绝外部的风吹日晒和磨损。

进一步的，控制及存储模块220用于控制电源模块230的开关，以实现对整车系统的上下电管理；控制及存储模块220还用于诊断系统内部供电不足和发声模组模块250存在的电路故障。

具体的，控制及存储模块220具有故障诊断功能，包括诊断系统内部的供电不足的情况和发声模组模块250存在的电路故障。其中，系统内部的供电不足的情况可以为供电模块230对各模块的供电电压不足，发声模组模块250存在的电路故障可以为该模块的电路出现断线的情况。

示例性的，当面向车外的发声系统无法对外发声时，此时，该系统内部可能出现两种故障情况，例如，系统内的供电电压从16v降到6v，此时电压不足，发声模组模块250无法对外发声，控制及存储模块220可以通过CAN诊断读取故障码，得出由于系统电压不足造成无法对外发声；例如，发声模组模块250内的扬声器的电路断线，将扬声器断线的信号通过功放模块240反馈至控制及存储模块220，控制及存储模块220可以通过CAN诊断读取故障码得知故障原因为发声模组模块250内的扬声器的电路断线造成无法对外发声。

进一步的，功放模块240，用于接收控制及存储模块220传输的音频信息，并驱动发声模组模块250进行播放；功放模块240支持多通道输出音频信息，用于支持多路并联驱动一个扬声器向外发声。

在本实施例中，多通道输出可以理解为功放模块240可以将音频信息通过多通道输出，示例性的，由于正常情况下，一个通道只能输出40W的功率，而一个扬声器需要80W的功率输出，此时，驱动一个扬声器发声需要多个通道并联输出。

进一步的，所述发声模组模块设置于车前位置。

需要说明的是，该系统中的发声模组模块250可以尽量布置于靠近车前的位置，可以使得发声模组模块250实现良好的对外发声。

本发明实施例一提供的一种面向车外的发声系统，首先通过控制及存储模块接收所述信号接口模块发送的类别信息并对所述类别信息进行处理得到音频信息，然后将所述音频信息发送至所述功放模块，以用于所述功放模块驱动所述发声模组模块进行向外发声，最后通过发声模组模块接收所述功放模块发送的所述音频信息，将所述音频信息进行声电转换，并将声电转换后得到的声音传输至车外。该系统中的控制及存储模块能够对类别信息进行不同处理并支持音源存储，可以将提前设计的预设音源信息存储于控制及存储模块，使得发声模组模块可以根据不同的车外场景进行向外发声，此外，发声模组模块包括高音单元、中音单元和低音单元可以实现各频段良好的对外发声。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种面向车外的发声方法的流程示意图，本实施例可适用于在车辆与车辆交互、人车交互和寻找车辆等情况，该方法可以由实施例一或实施例二中提供的面向车外的发声系统来执行，面向车外的发声系统可以由硬件和软件来实现，该方法具体包括如下步骤：

其中，根据上述实施例一对面向车外的发声系统的描述，可知面向车外的发声系统具体包括了：信号接口模块、控制及存储模块、电源模块、功放模块以及发声模组模块。

如图3所示，本实施例三提供的一种面向车外的发声方法，具体包括如下操作：

S310、所述控制及存储模块接收所述信号接口模块发送的类别信息，并对所述类别信息进行处理得到音频信息，将所述音频信息发送至所述功放模块，使得所述功放模块驱动所述发声模组模块进行向外发声。

其中，控制及存储模块可以处理信号接口模块发送的类别信息，并将类别信息发送给功放芯片，所述功放芯片可以用于存储预设音源信息，所述控制及存储模块包括该功放芯片。

其中，信号接口模块可以负责与系统外的整车相关系统进行交互，整车相关系统可以为车身控制系统和信息娱乐系统等，信号接口模块可以支持A2B即数字音频总线传输以及高速CAN信息的发送和接收。

示例性的，信号接口模块通过A2B接收信息娱乐系统发送的音频流信息，或信号接口模块通过CAN总线接收车身控制系统发送的整车控制信息，并将接收到的信息传输至控制及存储模块，控制及存储模块若接收到的是音频流信息，则可以直接将音频流信息进行混音处理后发送给功放模块，若接收到的是整车控制信息，则可以根据该信息内的CAN信号的指令调取预先存储于功放芯片内的内置音源即预设音源信息，并将所述预设音源信息发送至功放模块，最后功放模块可以驱动发声模组模块中的扬声器进行向外发声。

S320、所述发声模组模块接收到所述功放模块发送的所述音频信息，将所述音频信息进行声电转换，并将声电转换后得到的声音传输至车外。

本步骤中，发声模组模块接收到功放模块发送的信息后，可以将音频信息进行声电转换并输出声音给车外受众。为确保声音品质，发声模组模块可以包括高音单元、中音单元、低音单元或一个单独的全频单元，以实现各频段良好的发声。

其中，所述高音单元、中音单元、低音单元或一个单独的全频单元在设计时需要确保在大声压下有较少的失真，同时需要具有较好的防尘防水能力以便应用于车外的环境，此外，发声模组模块应该配备专门的电动保护盖，使得其在不使用时可以确保内部的发音单元得到较好的保护。

本实施例三提供的一种面向车外的发声方法，首先控制及存储模块接收所述信号接口模块发送的类别信息，并对所述类别信息进行处理得到音频信息，将所述音频信息发送至所述功放模块，使得所述功放模块驱动所述发声模组模块进行向外发声，然后发声模组模块接收到所述功放模块发送的所述音频信息，将所述音频信息进行声电转换，并将声电转换后得到的声音传输至车外。利用上述方法，该方法中的控制及存储模块能够对类别信息进行不同处理并支持音源存储，可以将提前设计的预设音源信息存储于控制及存储模块，使得发声模组模块可以根据不同的车外场景进行向外发声。