阅读说明：本技术 使用定向声音的自控车辆到行人通信 (Autonomous vehicle-to-pedestrian communication using directional sound ) 是由 Y·史牟莉弗里德兰 E·蒂泽凯尔-汉考克 I·马尔卡 于 2019-05-23 设计创作，主要内容包括：本发明题为“使用定向声音的自控车辆到行人通信”。在自控车辆中提供了用于向行人提供听觉引导的系统和方法。在一个实施方案中,在车辆中用于提供听觉引导的处理器实现的方法包括：识别要与行人通信的需要；确定要传送给所述行人的消息；计算使所述行人知道的行进路径；定位定向声学装置以将定向声波投射到所述行进路径的起始点；调制所述定向声波中的所述消息；以及重新定位所述定向声学装置以沿着所述行进路径投射具有调制消息的所述定向声波,其中在所述定向声波与行进路径表面接触时,所述消息被解调,并且传达所述消息的声音似乎源自所述行进路径并沿着所述行进路径行进。(The invention provides an autonomous vehicle-to-pedestrian communication using directional sound. Systems and methods for providing auditory guidance to pedestrians in autonomous vehicles are provided. In one embodiment, a processor-implemented method for providing auditory guidance in a vehicle includes: identifying a need to communicate with a pedestrian; determining a message to be transmitted to the pedestrian; calculating a travel path that makes the pedestrian aware; positioning a directional acoustic device to project a directional acoustic wave to a starting point of the travel path; modulating the message in the directional acoustic wave; and repositioning the directional acoustic device to project the directional acoustic wave with a modulated message along the path of travel, wherein upon contact of the directional acoustic wave with a path of travel surface, the message is demodulated and a sound conveying the message appears to originate from and travel along the path of travel.)

使用定向声音的自控车辆到行人通信

技术领域

本公开整体涉及自控车辆中的通信系统，并且更具体地涉及用于自控车辆与行人通信的系统和方法。

背景技术

自控车辆(AV)是能够感测其环境并且在很少或没有用户输入的情况下导航的车辆。它通过使用诸如雷达、激光雷达、图像传感器等的感测装置来实现。自控车辆进一步使用来自全球定位系统(GPS)技术、导航系统、车辆到车辆通信、车辆到基础设施技术和/或线控系统的信息来导航车辆。

虽然近年来在自控车辆中取得了显著进步，但此类车辆在许多方面仍可能得到改善。例如，声音可以以复杂的方式使用，以丰富AV和周围行人之间的通信。

因此，期望提供用于改善自控车辆和行人之间的通信的系统和方法。此外，从随后的具体实施方式和所附权利要求，结合附图以及前述技术领域和背景技术，本发明的其他期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

在自控车辆中提供了用于向行人提供听觉引导的系统和方法。在一个实施方案中，公开了在车辆中用于提供听觉引导的处理器实现的方法。该方法包括：由车辆中的处理器识别要与第一行人通信的需要；由处理器确定要传送给第一行人的消息；由处理器计算使第一行人知道的行进路径；使用车辆致动器定位定向声学装置以将定向声波投射到行进路径的起始点；调制定向声波中的消息；以及使用车辆致动器重新定位定向声学装置以沿着行进路径投射具有调制消息的定向声波，其中在定向声波与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音似乎源自行进路径并沿着该行进路径行进。

在一个实施方案中，识别要通信的需要包括识别将要进入或离开车辆的第一行人。

在一个实施方案中，识别要通信的需要包括识别可能穿过车辆将要经过的道路的第一行人。

在一个实施方案中，识别要通信的需要还包括识别靠近车辆将要经过的道路定位，朝向车辆将要经过的道路移动，或进入车辆将要经过的道路的第一行人。

在一个实施方案中，确定要传送的消息包括识别要传送的消息，该消息指导第一行人通过经由该消息传送的行进路径进入或离开车辆。

在一个实施方案中，确定要传送的消息包括识别要传送的消息，该消息通知第一行人车辆正在等待第一行人沿着经由该消息传送的行进路径行进。

在一个实施方案中，确定要传送的消息包括识别要传送的消息，该消息通知第一行人车辆打算沿着经由该消息传送的行进路径行进。

在一个实施方案中，计算行进路径包括计算到车辆或远离车辆的行人行进路径。

在一个实施方案中，计算行进路径包括计算穿过预期车辆行进路径的行人行进路径。

在一个实施方案中，计算行进路径包括计算穿过可能的行人行进路径的车辆行进路径。

在一个实施方案中，该方法还包括重新定位定向声学装置以将具有第二调制消息的第二组定向声波投射到某个点以向第二行人提供第二消息，该第二消息不同于向第一行人提供的消息。

提供了行人警报系统，该行人警报系统包括第一模块和第二模块。第一模块被配置为：识别要与第一行人通信的需要；确定要传送给第一行人的消息；并且计算使第一行人知道的行进路径。第二模块被配置为：定位定向声学装置以将定向声波投射到行进路径的起始点；调制定向声波中的消息；以及重新定位定向声学装置以沿着行进路径投射具有调制消息的定向声波，其中在定向声波与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音似乎源自行进路径并沿着行进路径行进。

在一个实施方案中，第二模块进一步被配置为重新定位定向声学装置以将具有第二调制消息的第二组定向声波投射到某个点以向第二行人提供第二消息，该第二消息不同于向第一行人提供的消息。

在一个实施方案中，计算行进路径包括计算到车辆或远离车辆的行人行进路径。

在一个实施方案中，计算行进路径包括计算穿过预期车辆行进路径的行人行进路径。

在一个实施方案中，计算行进路径包括计算穿过可能的行人行进路径的车辆行进路径。

在另一个实施方案中，提供了自控车辆(AV)。AV包括包括定向声学装置；以及行人警报模块，该行人警报模块被配置为：识别要与第一行人通信的需要；确定要传送给第一行人的消息；计算使第一行人知道的行进路径；定位定向声学装置以将定向声波投射到行进路径的起始点；调制定向声波中的消息；并且重新定位定向声学装置以沿着行进路径投射具有调制消息的定向声波，其中在定向声波与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音似乎源自行进路径并沿着行进路径行进。

在一个实施方案中，定向声学装置包括定向扬声器，该定向扬声器包含能够产生超声波的压电换能器。

在一个实施方案中，定向声波包括聚焦的超声波列。

在一个实施方案中，行人警报模块被配置为使用车辆传感器数据和/或地图数据计算行进路径。

附图说明

示例性实施方案将在下文中结合以下附图进行描述，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：

图1是根据各种实施方案的示出包括行人警报系统的自控车辆的功能框图；

图2A、图2B、图3A、图3B和图4是根据各种实施方案的描绘用于在车辆中使用示例性行人警报系统的示例性操作场景的示意图；

图5是根据各种实施方案的描绘示例性行人警报系统的框图；并且

图6是根据各种实施方案的描绘在车辆中用于向行人提供听觉引导的示例性方法的方法流程图。

具体实施方式

和所附权利要求，结合附图以及前述技术领域和背景技术，本发明的其他期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

在自控车辆中提供了用于向行人提供听觉引导的系统和方法。在一个实施方案中，公开了在车辆中用于提供听觉引导的处理器实现的方法。该方法包括：由车辆中的处理器识别要与第一行人通信的需要；由处理器确定要传送给第一行人的消息；由处理器计算使第一行人知道的行进路径；使用车辆致动器定位定向声学装置以将定向声波投射到行进路径的起始点；调制定向声波中的消息；以及使用车辆致动器重新定位定向声学装置以沿着行进路径投射具有调制消息的定向声波，其中在定向声波与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音似乎源自行进路径并沿着该行进路径行进。

在一个实施方案中，识别要通信的需要包括识别将要进入或离开车辆的第一行人。

在一个实施方案中，识别要通信的需要包括识别可能穿过车辆将要经过的道路的第一行人。

在一个实施方案中，识别要通信的需要还包括识别靠近车辆将要经过的道路定位，朝向车辆将要经过的道路移动，或进入车辆将要经过的道路的第一行人。

在一个实施方案中，确定要传送的消息包括识别要传送的消息，该消息指导第一行人通过经由该消息传送的行进路径进入或离开车辆。

在一个实施方案中，确定要传送的消息包括识别要传送的消息，该消息通知第一行人车辆正在等待第一行人沿着经由该消息传送的行进路径行进。

在一个实施方案中，确定要传送的消息包括识别要传送的消息，该消息通知第一行人车辆打算沿着经由该消息传送的行进路径行进。

在一个实施方案中，计算行进路径包括计算到车辆或远离车辆的行人行进路径。

在一个实施方案中，计算行进路径包括计算穿过预期车辆行进路径的行人行进路径。

在一个实施方案中，计算行进路径包括计算穿过可能的行人行进路径的车辆行进路径。

在一个实施方案中，该方法还包括重新定位定向声学装置以将具有第二调制消息的第二组定向声波投射到某个点以向第二行人提供第二消息，该第二消息不同于向第一行人提供的消息。

提供了行人警报系统，该行人警报系统包括第一模块和第二模块。第一模块被配置为：识别要与第一行人通信的需要；确定要传送给第一行人的消息；并且计算使第一行人知道的行进路径。第二模块被配置为：定位定向声学装置以将定向声波投射到行进路径的起始点；调制定向声波中的消息；以及重新定位定向声学装置以沿着行进路径投射具有调制消息的定向声波，其中在定向声波与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音似乎源自行进路径并沿着行进路径行进。

在一个实施方案中，第二模块进一步被配置为重新定位定向声学装置以将具有第二调制消息的第二组定向声波投射到某个点以向第二行人提供第二消息，该第二消息不同于向第一行人提供的消息。

在一个实施方案中，计算行进路径包括计算到车辆或远离车辆的行人行进路径。

在一个实施方案中，计算行进路径包括计算穿过预期车辆行进路径的行人行进路径。

在一个实施方案中，计算行进路径包括计算穿过可能的行人行进路径的车辆行进路径。

在另一个实施方案中，提供了自控车辆(AV)。AV包括包括定向声学装置；以及行人警报模块，该行人警报模块被配置为：识别要与第一行人通信的需要；确定要传送给第一行人的消息；计算使第一行人知道的行进路径；定位定向声学装置以将定向声波投射到行进路径的起始点；调制定向声波中的消息；并且重新定位定向声学装置以沿着行进路径投射具有调制消息的定向声波，其中在定向声波与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音似乎源自行进路径并沿着行进路径行进。

在一个实施方案中，定向声学装置包括定向扬声器，该定向扬声器包含能够产生超声波的压电换能器。

在一个实施方案中，定向声波包括聚焦的超声波列。

在一个实施方案中，行人警报模块被配置为使用车辆传感器数据和/或地图数据计算行进路径。

附图说明

示例性实施方案将在下文中结合以下附图进行描述，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：

图1是根据各种实施方案的示出包括行人警报系统的自控车辆的功能框图；

图2A、图2B、图3A、图3B和图4是根据各种实施方案的描绘用于在车辆中使用示例性行人警报系统的示例性操作场景的示意图；

图5是根据各种实施方案的描绘示例性行人警报系统的框图；并且

图6是根据各种实施方案的描绘在车辆中用于向行人提供听觉引导的示例性方法的方法流程图。

具体实施方式

以下具体实施方式本质上仅是示例性的，并且不旨在限制应用和用途。此外，无意于受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。如本文所用，术语“模块”是指任何硬件、软件、固件、电子控制组件、处理逻辑和/或处理器装置，单独地或以任何组合，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、电子电路、处理器(共享、专用或组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适的组件。

在本文中可以在功能和/或逻辑块组件以及各种处理步骤方面对本公开的实施方案进行描述。应当理解，可以通过被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件组件来实现此类块组件。例如，本公开的实施方案可采用各种集成电路组件，例如，存储器元件，数字信号处理元件，逻辑元件，查找表等，它们可以在一个或多个微处理器或其他控制装置的控制下执行各种功能。此外，本领域的技术人员将理解，本公开的实施方案可结合任何数量的系统来实践，并且本文描述的系统仅仅是本公开的示例性实施方案。

为了简洁起见，与信号处理、数据传输、信号发送、控制、机器学习模型、雷达、激光雷达、图像分析、以及系统的其他功能方面(以及系统的各个操作组件)相关的传统技术可能不会在本文中详细描述。此外，本文包含的各种图中所示的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理联接。应当注意，在本公开的实施方案中可以存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。

图1描绘了具有一般示为102的行人警报系统的示例性车辆100。一般来讲，行人警报系统102被配置为将来自车辆100的听觉引导提供给行人103。如下文更详细地所述，行人警报系统102包括定向声学装置104和控制器134，它们组合以经由从定向声学装置104朝向表面107上的点106发射的聚焦声波105向行人103提供来自车辆100的听觉引导，使得行人103感知发出的声音109，好像其源自表面107上的点106。行人警报系统102可通过以下方式沿着路径108导向聚焦声波105：改变点106的位置，在该位置处聚焦声波105与表面107接触，以创建声音路径108，其中声音似乎沿着路径108移动。通过沿着路径108移动接触点106，行人警报系统102可使行人103知道路径108。

示例性定向声学装置104包括定向扬声器，该定向扬声器包含能够产生超声波的压电换能器的阵列，该超声波的频率高于人耳的声音范围。在该示例中，使用超声波，因为较高频率的波具有相应较短的波长并且随着它们行进而衍射(扩散)较少，这允许它们在波束中保持在一起的时间长于人耳可感知的波长的声音。另外，使用多个小换能器可以使声音衍射小于来自单个大换能器的声音衍射。超声波在窄聚焦列中从定向声学装置104行进，并且当超声波接触表面时，在超声波内调制的信息解调以产生声音，该声音具有可由人耳感知的波长。使用定向声学装置104可导致减少的噪声污染，因为超声波不会在所有方向上扩散。

示例性定向声学装置104产生由两个单独的超声波构成的调制波。一个(载波)是恒定频率(例如，200,000赫兹(Hz))的参考音调，而另一个(调制波)是波动的信号(例如，在200,200Hz和220,000Hz之间)。当调制波遇到障碍物时，载波和调制波减慢并混合在一起以建设性地(通过加在一起)和破坏性地(通过相互减去)干涉。通过波叠加的原理，载波和调制波的混合产生第三波，该第三波的频率可被人耳感知(例如，在200至20,000Hz的范围内)。附接到压电换能器的电子电路调制载波。

示例性车辆100是能够自主或半自主地驾驶的车辆，在下文中称为自控车辆(AV)。AV 100例如是可以自动控制以将乘客从一个位置运送到另一个位置的车辆。车辆100在所示实施方案中描绘为乘用车，但是也可使用其他车辆类型，包括摩托车、出租车、车队、公共汽车、轿车、货车、卡车、运动型多功能车、其他汽车、休闲车(RV)、船舶、机车、飞机、航天器和其他车辆。

如图所示，车辆100通常包括底盘112、车身114、前轮116和后轮118。车身114布置在底盘112上并且基本上包封车辆100的组件。车身114和底盘112可共同形成框架。轮116-118各自在车身114的相应拐角附近可旋转地联接到底盘112。

车辆100通常还包括推进系统120、传输系统122、转向系统124、制动系统126、传感器系统128、致动器系统130、至少一个数据存储装置132、至少一个控制器134，以及通信系统136。在各种实施方案中，推进系统120可包括内燃机、诸如牵引电动机之类的电机和/或燃料电池推进系统。

转向系统124影响车轮116和/或118的位置。尽管出于说明目的被描绘为包括方向盘，但是在本公开的范围内设想到的一些实施方案中，转向系统124可以不包括方向盘。转向系统124可例如为电动助力转向(EPS)系统或主动前轮转向(AFS)系统。

传感器系统128包括一个或多个感测装置140a-140n，其感测车辆100的外部环境和/或内部环境的可观察状况(诸如一个或多个乘员的状态)并生成与其相关的传感器数据。感测装置140a-140n可包括但不限于雷达(例如，远程、中程-短程)、激光雷达、全球定位系统(GPS)、光学相机(例如，向前、360度、后向、侧向、立体等)、热(例如，红外)相机、超声传感器、测距传感器(例如，编码器)和/或可以结合根据本发明主题的系统和方法使用的其他传感器。

致动器系统130包括一个或多个致动器装置142a-142n，该致动器装置控制一个或多个车辆特征部，诸如但不限于推进系统120、传输系统122、转向系统124和制动系统126。

数据存储装置132存储用于自动控制车辆100的数据。在各种实施方案中，数据存储装置132存储可导航环境的定义的地图。在各种实施方案中，定义的地图可以由远程系统预定义并从远程系统获得。例如，定义的地图可由远程系统组装并且(无线地和/或以有线方式)传送到车辆100并存储在数据存储装置132中。途径信息也可存储在数据存储装置132内，例如，一组路段(在地理上与定义的地图中的一个或多个相关联)，它们一起定义用户可采取以从起始位置(例如，用户的当前位置)行进到目标位置的途径。如将要理解的，数据存储装置132可以是控制器134的一部分，与控制器134分离，或者是控制器134的一部分和单独系统的一部分。

控制器134包括至少一个处理器144和计算机可读存储装置或介质146。处理器144可以是任何定制的或商业上可用的处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)(例如，实现神经网络的定制ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、与控制器134相关联的若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(呈微芯片或芯片组的形式)、它们的任何组合，或者通常是用于执行指令的任何装置。计算机可读存储装置或介质146可包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储装置。KAM是持久性或非易失性存储器，其可用于在处理器144断电时存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质146可使用多个已知存储器装置中的任一个实现，诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪速存储器、或任何其他能够存储数据的电、磁、光或组合存储器装置，其中一些表示由控制器34用于控制车辆100的可执行指令。在各种实施方案中，控制器134被配置为实现行人警报系统102。

指令可以包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。当由处理器144执行时，指令从传感器系统128接收和处理信号(例如，传感器数据)，执行用于自动控制车辆100的组件的逻辑、计算、方法和/或算法，并且生成控制信号，该控制信号被传输到致动器系统130以基于逻辑、计算、方法和/或算法自动控制车辆100的组件。虽然图1中示出了仅一个控制器134，但车辆100的实施方案可包括任何数量的控制器134，其通过任何合适的通信介质或通信介质的组合进行通信，并且协作以处理传感器信号，执行逻辑、计算、方法和/或算法，并且生成控制信号以自动控制车辆100的特征部。

应当理解，尽管在完全运行的计算机系统的上下文中描述了该示例性实施方案，但是本领域技术人员将认识到，本公开的机制能够作为程序产品分发，其中一种或多种类型的非暂态计算机可读信号承载介质用于存储程序及其指令并且执行其分发，诸如承载程序并包含存储在其中的计算机指令的非暂态计算机可读介质，以用于使计算机处理器(例如处理器144)进行和执行程序。这样的程序产品可采取各种形式，并且本公开同样适用，而不管用于执行分发的计算机可读信号承载介质的特定类型。信号承载介质的示例包括：可记录介质诸如软盘、硬盘驱动器、存储卡和光盘，以及传输介质诸如数字和模拟通信链路。应当理解，在某些实施方案中也可以使用基于云的存储和/或其他技术。类似地，应当理解，控制器134的计算机系统还可在其他方面不同于图1中所示的实施方案，例如，不同之处在于控制器134的计算机系统可联接到一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统或者可以以其他方式利用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统。

图2A是描绘用于使用车辆202中的示例性行人警报系统的示例性操作场景200的示意图。示例性行人警报系统被配置为将来自车辆202的听觉引导提供给行人204。在示例性操作场景200中，车辆202是已经停下来接载乘客(行人204)的AV。在该示例中，滚动声音209可以引导通向车辆。

在与行人204接触时，AV 202可识别要与行人204通信的需要，确定要传送给行人204的消息，诸如“请使用该路径通过后门进入”，计算使行人204知道的行程路径207(例如，使用车辆传感器数据和/或地图数据，包括使用车辆传感器计算到行人的方位角)。在该示例中，计算行进路径包括计算到车辆(例如，车门)的行人行进路径。AV 202可定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)定向声学装置206(例如，定向扬声器，该定向扬声器包含能够产生超声波的压电换能器)以将定向声波205(例如，聚焦的超声波列)投射到行进路径207的起始点；调制定向声波205中的消息；并且重新定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)定向声学装置206以沿着行进路径207投射具有调制消息的定向声波205，其中在定向声波205与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音209似乎源自行进路径207并沿着行进路径207行进。通过改变点208的位置(在该位置处聚焦声波205与行进路径表面接触)，行人警报系统可创建声音路径207，其中声音似乎沿着路径207移动。通过沿着路径207移动接触点208，行人警报系统可使行人204知道路径207。

图2B是描绘用于使用车辆212中的示例性行人警报系统的另一个示例性操作场景210的示意图。示例性行人警报系统被配置为将来自车辆212的听觉引导提供给行人214。在示例性操作场景210中，车辆212是已经停下来以允许乘客(行人214)离开车辆212的AV。在该示例中，滚动声音可引导远离车辆。

在到达停止点时，AV 212可识别要与行人214通信的需要(例如，让乘客知道车辆已经到达其目的地并且提供用于离开车辆并步行到乘客的下一个目的地的建议路径)，确定要传送给行人214的消息，诸如“请通过后门离开并跟随该路径”，计算使行人214知道的行程路径217(例如，使用车辆传感器数据和/或地图数据，包括使用车辆传感器计算到下一个行人目的地的方位角)。在该示例中，计算行进路径包括计算远离车辆(例如，车门)的行人行进路径。AV 212可定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)定向声学装置216(例如，定向扬声器，该定向扬声器包含能够产生超声波的压电换能器)以将定向声波215(例如，聚焦的超声波列)投射到行进路径217的起始点；调制定向声波215中的消息；并且重新定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)定向声学装置216以沿着行进路径217投射具有调制消息的定向声波215，其中在定向声波215与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音219似乎源自行进路径217并沿着行进路径217行进。通过改变点218的位置(在该位置处聚焦声波215与行进路径表面接触)，行人警报系统可创建声音路径217，其中声音似乎沿着路径217移动。通过沿着路径217移动接触点218，行人警报系统可使行人214知道路径217。

图3A是描绘用于使用车辆302中的示例性行人警报系统的另一个示例性操作场景300的示意图。示例性行人警报系统被配置为将来自车辆302的听觉引导提供给行人304。在示例性操作场景300中，车辆302是已经停在人行横道303处以允许行人304穿过街道的AV。定向声音可被发送给站在人行道上的行人，其中所需的行走方向可以用声音“着色”。如果可用，声音可以与交叉可视化同步。当行人过马路时犹豫不决时，提供方向声音可能是有效的。

在停止之后，AV 302可识别要与行人304通信的需要(例如，让行人知道车辆将等待行人穿过人行横道)，确定要传送给行人304的消息，诸如“请随意穿过，我会等你沿着指定的路径穿过”，计算使行人304知道的行程路径307(例如，使用车辆传感器数据和/或地图数据，包括使用车辆传感器计算到行人的方位角)。在该示例中，计算行进路径包括计算穿过预期车辆行进路径的行人行进路径。AV 302可定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)定向声学装置306(例如，定向扬声器，该定向扬声器包含能够产生超声波的压电换能器)以将定向声波305(例如，聚焦的超声波列)投射到行进路径307的起始点；调制定向声波305中的消息；并且重新定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)定向声学装置306以沿着行进路径307投射具有调制消息的定向声波305，其中在定向声波305与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音309似乎源自行进路径307并沿着行进路径307行进。通过改变点308的位置(在该位置处聚焦声波305与行进路径表面接触)，行人警报系统可创建声音路径307，其中声音似乎沿着路径307移动。通过沿着路径307移动接触点308，行人警报系统可使行人304知道路径307。

图3B是描绘用于使用车辆312中的示例性行人警报系统的另一个示例性操作场景310的示意图。示例性行人警报系统被配置为将来自车辆312的听觉引导提供给行人314。在示例性操作场景310中，车辆312是已经停在人行横道313处的AV。在该示例中，当AV决定在行人出现在人行道上的情况下驾驶穿过人行横道时，AV可产生轻微的滚动警告声音，从而标记预期的行驶方向。

在停止点处等待并且行人未穿过之前，AV 312可识别要与行人304通信的需要(例如，让行人知道车辆将继续前进穿过人行横道)，确定要传送给行人314的消息，诸如“请不要穿过，我打算沿着指定的路径穿过人行横道”，计算使行人314知道的行程路径317(例如，使用车辆传感器数据和/或地图数据)。在该示例中，计算行进路径包括计算穿过可能的行人行进路径的车辆行进路径。AV 312可定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)定向声学装置316(例如，定向扬声器，该定向扬声器包含能够产生超声波的压电换能器)以将定向声波315(例如，聚焦的超声波列)投射到行进路径317的起始点；调制定向声波315中的消息；并且重新定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)定向声学装置316以沿着行进路径317投射具有调制消息的定向声波315，其中在定向声波315与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音319似乎源自行进路径317并沿着行进路径317行进。通过改变点218的位置(在该位置处聚焦声波315与行进路径表面接触)，行人警报系统可创建声音路径317，其中声音似乎沿着路径317移动。通过沿着路径317移动接触点318，行人警报系统可使行人314知道路径317。

图4是描绘用于使用车辆402中的示例性行人警报系统的另一个示例性操作场景400的示意图。示例性行人警报系统被配置为将来自车辆402的听觉引导提供给行人404。在示例性操作场景400中，车辆402是可能潜在地遇到乱穿马路的人(行人404)的AV。在该示例中，当车辆可能不在视野内时(例如，如果车辆出现在路缘后面)，定向声音可用于警告车辆402的乱穿马路的人。

在感测行人404时，AV 402可识别要与行人404通信的需要(例如，提醒行人，AV将转弯并且行人正在走进AV的路径)，确定要传送给行人404的消息(例如，声明的警告或发动机加速旋转的声音，或具有内脏效应的可比电动汽车声音文件)，计算使行人404知道的行程路径407(例如，使用车辆传感器数据和/或地图数据，包括使用车辆传感器计算到行人的方位角)。在该示例中，计算行进路径包括计算穿过可能的行人行进路径的车辆行进路径。AV 402可定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)定向声学装置406(例如，定向扬声器，该定向扬声器包含能够产生超声波的压电换能器)以将定向声波405(例如，聚焦的超声波列)投射到行进路径407的起始点；调制定向声波405中的消息；并且重新定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)定向声学装置406以沿着行进路径407投射具有调制消息的定向声波405，其中在定向声波405与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音409似乎源自行进路径407并沿着行进路径407行进。通过改变点408的位置(在该位置处聚焦声波405与行进路径表面接触)，行人警报系统可创建声音路径407，其中声音似乎沿着路径407移动。通过沿着路径407移动接触点408，行人警报系统可使行人404知道路径407。

图5是描绘示例性行人警报系统500的框图。示例性乘客警报系统500包括定向声学装置502(例如，定向扬声器，该定向扬声器包含能够产生超声波的压电换能器)，该定向声学装置可被定位和重新定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)以沿不同方向投射定向声波503(例如，聚焦的超声波列)。

示例性行人警报系统500还包括行人警报模块504，该行人警报模块包括行人意识模块506和通信控制模块508。示例性行人警报模块504包括一个或多个处理器，该一个或多个处处理器通过计算机可读介质中的编程指令配置。

示例性行人意识模块506被配置为识别车辆要与行人通信的需要，确定要传送给行人的消息，并且计算使行人知道的行程路径(例如，使用车辆传感器数据和/或地图数据)。计算行进路径可包括计算到车辆(例如，车门)或远离车辆的行人行进路径。计算行进路径可包括计算穿过预期车辆行进路径的行人行进路径。计算行进路径可包括计算穿过可能的行人行进路径(例如，穿过人行横道的路径，或乱穿马路的路径)的车辆行进路径。示例性行人意识模块506被配置为使用车辆传感器数据505和/或地图数据(例如，来自相机、激光雷达传感器或雷达传感器的车辆传感器数据)来计算行进路径。

示例性通信控制模块508被配置为控制定向声学装置502(例如，定向扬声器，该定向扬声器包含能够产生超声波的压电换能器)的位置(例如，使其向左、向右、向上、向下旋转)以将定向声波503(例如，聚焦的超声波列)投射到行进路径的起始点；调制定向声波503中的消息；并且重新定位定向声学装置502(例如，使其向左、向右、向上、向下旋转)以沿着行进路径投射具有调制消息的定向声波503，其中在定向声波503与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音似乎源自行进路径并沿着行进路径行进。

示例性通信控制模块508进一步被配置为重新定位定向声学装置502以将具有第二调制消息的第二组定向声波投射到某个点以向第二行人提供第二消息，该第二消息不同于向第一行人提供的消息(例如，向第二行人提供的第二消息提醒第二行人，当第一行人完成人行横道的穿越时，车辆将穿过人行横道)。

图6是描绘在车辆中用于向行人提供听觉引导的示例性方法600的方法流程图。示例性方法600内的操作顺序不限于如图中所示的顺序执行，而是可依据适用的情况并根据本公开以一个或多个变化的顺序执行。

示例性方法600包括识别要与第一行人通信的需要(操作602)。识别要通信的需要可包括识别(例如，使用车辆传感器，诸如相机、雷达、激光雷达)要进入或离开车辆的第一行人。识别要通信的需要可包括识别(例如，使用车辆传感器，诸如相机、雷达、激光雷达)可能穿过车辆要经过的道路的第一行人。识别要通信的需要可包括识别(例如，使用车辆传感器，诸如相机、雷达、激光雷达)第一行人，该第一行人靠近车辆要经过的道路定位，朝向车辆要经过的道路移动和/或进入车辆要经过的道路(例如，靠近人行横道、朝向人行横道移动、或进入人行横道，或者是乱穿马路的人)。

示例性方法600包括确定要传送给第一行人的消息(操作604)。确定要传送的消息可包括识别要传送的消息，该消息指导第一行人通过经由该消息传送的行进路径(例如，进入车辆的路径或离开车辆时的路径)进入或离开车辆。确定要传送的消息可包括识别要传送的消息，该消息通知第一行人车辆正在等待第一行人沿着经由该消息传送的行进路径行进(例如，发消息给人行横道处的第一行人，车辆正在等待第一行人穿过人行横道，然后继续前进)。确定要传送的消息可包括识别要传送的消息，该消息通知第一行人车辆打算沿着经由该消息传送的行进路径行进(例如，警告人行横道处的第一行人车辆将继续前进穿过人行横道，或者警告乱穿马路的人车辆正在过来)。

示例性方法600包括计算使第一行人知道的行进路径(例如，使用车辆传感器数据和/或地图数据，包括使用车辆传感器计算到第一行人的方位角)(操作606)。计算行进路径可包括计算到车辆(例如，车门)或远离车辆的行人行进路径。计算行进路径可包括计算穿过预期车辆行进路径的行人行进路径。计算行进路径可包括计算穿过可能的行人行进路径(例如，穿过人行横道的路径，或乱穿马路的路径)的车辆行进路径。

示例性方法600包括定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)定向声学装置(例如，定向扬声器，该定向扬声器包含能够产生超声波的压电换能器)以将定向声波(例如，聚焦的超声波列)投射到行进路径的起始点(操作608)。当定向声波与行进路径表面接触时，消息被解调，并且传达该消息的声音似乎源自行进路径并沿着行进路径行进。

示例性方法600包括调制定向声波中的消息(操作610)以及重新定位(例如，向左、向右、向上、向下旋转)定向声学装置以沿着行进路径投射具有调制消息的定向声波(操作612)。

示例性方法600还可包括重新定位定向声学装置以将具有第二调制消息的第二组定向声波投射到某个点以向第二行人提供第二消息，该第二消息不同于向第一行人提供的消息(例如，向第二行人提供的第二消息提醒第二行人，当第一行人完成人行横道的穿越时，车辆将穿过人行横道)。

虽然在前述具体实施方式中已经呈现了至少一个示例性实施方案，但是应当理解存在大量的变型形式。应当理解，一个或多个示例性实施方案仅是示例，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反，前述具体实施方式将为本领域技术人员提供用于实现一个或多个示例性实施方案的便利路线图。在不脱离所附权利要求及其合法等同物所阐述的本公开的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。