汽車鳴笛提示裝置及裝有該裝置的汽車及其提示方法
2024-02-13 10:40:15 1
汽車鳴笛提示裝置及裝有該裝置的汽車及其提示方法
【專利摘要】本發明涉及一種汽車鳴笛提示裝置及裝有該裝置的汽車及其提示方法，該裝置包括拾音器、A/D轉換器、信號處理器，拾音器依次通過信號放大電路、A/D轉換器、信號處理器與提示裝置連接。其採用麥克風拾音器陣列，採集車外其他車輛的喇叭聲音通過數據處理確定喇叭聲源的相對位置，在車內通過顯示、或者聲音提示駕駛員。該裝置結構穩定，實現方式簡單且有效地提高了車輛行駛中的安全性。
【專利說明】汽車鳴笛提示裝置及裝有該裝置的汽車及其提示方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車部件【技術領域】，具體是涉及一種汽車鳴笛提示裝置安裝有該提示裝置的汽車及其實現方法。
【背景技術】
[0002]由於現代汽車的密閉性越來越好，而且許多人駕車時有喜愛聽音樂的習慣等。因此，時常無法聽見車外的鳴笛聲音，對交通安全造成危害。本發明採用車外採集汽車鳴笛聲響，在車內通過顯示或者語音提示，提高駕駛員的駕車安全。
[0003]申請號為201410328859.5的中國發明專利申請公開了一種廣場音樂跟蹤提示裝置，包括一種中控裝置(I)，在廣場的各處設置聲音檢測裝置(2)，檢測現場音量與聲音類別；在中控區域設置定向提示裝置(3)，使用時聲音檢測裝置(2)檢測特定區域的音量，當音量超過設定標準時，中控裝置(I)控制定向提示裝置(3)進行定向提示；定向提示裝置
[3]底部設置電機(4)，可以實時任意角度的定向旋轉；定向提示裝置(3)的提示方式一般為聲音或LED燈光顯示；聲音檢測裝置(2)設置播音模塊，在需要時同步進行現場區域的提示；定向提示裝置(3)可以設置定向強光照射裝置；可以實時檢測並控制廣場音樂的音量，營造良好的廣場環境。該裝置雖然可以起到警示的作用，但並不利於車輛上使用。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種汽車鳴笛提示裝置，該裝置採用麥克風拾音器陣列，採集車外其他車輛的喇叭聲音通過數據處理確定喇叭聲源的相對位置，在車內通過顯示、或者聲音提示駕駛員。該裝置結構穩定，實現方式簡單且有效地提高了車輛行駛中的安全性。
[0005]為實現上述目的，本發明的的第一個目的在於提供一種汽車鳴笛提示裝置，包括拾音器、A/D轉換器、信號處理器，所述拾音器依次通過信號放大電路、A/D轉換器、信號處理器與提示裝置連接。
[0006]優選的是，拾音器至少為三個且同時安裝在汽車的外部同一平面上的不同位置。
[0007]在上述任一方案中優選的是，所述提示裝置為揚聲器。
[0008]在上述任一方案中優選的是，所述提示裝置為顯示器。
[0009]在上述任一方案中優選的是，信號處理器為單片微型計算機MCU。
[0010]在上述任一方案中優選的是,信號處理器為數位訊號處理器DSP。
[0011]在上述任一方案中優選的是，所述至少三個拾音器分別通過單獨的放大電路、單獨的A/D轉換器與信號處理器連接。
[0012]如在上述任一方案中優選的是，信號處理器與提示裝置連接。
[0013]在上述任一方案中優選的是，所述至少三個拾音器組成陣列式結構固定安裝在車輛的外部。
[0014]本發明的第二個目的是，提供一種汽車，該汽車採用本發明中的汽車鳴笛提示裝置。
[0015]本發明的第三個目的是提供一種汽車鳴笛提示方法，該方法採用本發明中的汽車鳴笛提示裝置，具體是包括信息採集步驟，該提示方法還包括如下步驟:
A:信息傳輸；
B:信息處理；
C:信息提示。
[0016]優選的是，在信息採集步驟中，通過安裝在汽車外部的拾音器採集車輛尾部或車輛側面的聲音信號。
[0017]在上述任一方案中優選的是，在步驟A中，拾音器將採集的聲音信息轉換為電信號並依次通過獨立的信號放大電路、獨立的A/D轉換器傳遞給信號處理器。
[0018]在上述任一方案中優選的是，在步驟B中，信號處理器對電信號進行處理。
[0019]在上述任一方案中優選的是，在步驟C中，提示裝置接收經過信號處理器處理完畢的電信號並轉換為聲音信息。
[0020]在上述任一方案中優選的是，在信息採集步驟中，通過A/D轉換器，同步採集外部的喇叭聲音。
[0021]在上述任一方案中優選的是，在步驟B中，.通過拾音器接收的時間差，計算確定喇叭聲源的相對位置。
[0022]本發明的原理如下:由於聲波在空氣中傳播速度一定，根據不同的拾音器對同一聲音採集的相位差別，計算出同一聲音到達每對拾音器的時間差值。如果得到了某個聲源發出的聲音到達一對拾音器的時間差，則這個聲源就處於以這對拾音器所處的位置為焦點，到達時間差所對應的聲音傳輸距離為參數的雙曲面上。使用多對拾音器得到多個時間差，也就得到了多個雙曲面，聲源位置就處於這些雙曲面的相交點處。聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，如果聲源在2個拾音器的軸線上，當兩個拾音器之間的距離為1cm時，拾音器檢測到聲音的時間差為290us。增大拾音器間的距離有利於提高檢出的解析度。在本發明中，全部的拾音器必須同步採樣，因此，系統中每路拾音器都有獨立放大電路和A/D轉換器，信號放大後進入獨立的高速A/D，同步採集喇叭信號。
[0023]與現有技術相比本發明的優點在於:通過車外拾音器傳感器採集喇叭聲音信號，在車內顯示或語音提示；陣列式布置的拾音器，採集車外喇叭聲音信號，區分聲源位置；高速AD轉換器實時同步採樣各個拾音器採集的聲頻信號，通過DSP識別喇叭聲頻信號，得到各個拾音器採集的聲頻信號的時序關係，解算聲源位置；根據信號幅值判斷聲源的強度，並給出不同的提示。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為按照本發明的汽車鳴笛提示裝置的一優選實施例的結構原理圖。
[0025]圖中附圖標記:1:拾音器、2:信號放大電路、3:A/D轉換器、4信號處理器、5:提示
>J-U ρ?α裝直。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明的一個優選實施例作進一步闡述說明。
[0027]實施例1:汽車鳴笛提示裝置如圖1所示，一種汽車鳴笛提示裝置，該裝置安裝應用於車輛上。具體包括一個拾音器
1、一個A/D轉換器、一個信號處理器及一個提示裝置5。所述拾音器I固定安裝在車輛的外部並通過信號放大電路2與所述A/D轉換器3連接。所述A/D轉換器3通過線路與信號處理器4固定連接。此外，信號處理器4通過線路與提示裝置5連接。在本實施例中，所述信號處理器4為單片機MCU。所述拾音器I拾取車輛尾部傳來的聲音信息並將聲音信息轉換為電信號。所述電信號通過信號放大電路2將電信號放大並通過高速A/D轉換器3將經過信號放大電路2放大的模擬信號轉換為數位訊號。所述單片機MCU將所述數位訊號處理並傳遞給提示裝置5，所述提示裝置5顯示或語音提示駕駛員後方有車輛。在本實施例中，所述提示裝置為液晶顯示器。
[0028]實施例2:
如圖1所示，一種車輛鳴笛提示裝置，包括與三個拾音器I獨立連接的信號放大電路2及三個獨立連接的高速A/D轉換器3。其中，每一路拾音器I都通過單獨的信號放大電路2與單獨的高速A/D轉換器3連接。每個高速A/D轉換器3分別通過線路與信號處理器4連接。在本實施例中，信號處理器為數位訊號處理器DSP。所述信號處理器DSP通過線路與所述提示裝置4連接。在本實施例中，所述提示裝置5為揚聲器。所述三個拾音器I同時安裝在車輛的外部同一平面上的不同位置形成陣列式擺放安裝。當安裝有本車輛鳴笛提示裝置時，當後方來往車輛的喇叭發出聲音，前方車輛的外部安裝的三個拾音器I拾取聲音數據，並把該數據通過獨立的信號放大電路2、獨立的A/D轉換器3傳遞給信號處理器DSP。所述信號處理器DSP處理信息並通過安裝在前方車輛儀表上的蜂鳴器發出語音提示信息提醒駕駛員注意後方來車。所述該提示信息可以是單一的蜂鳴聲音也可以是汽車音響喇叭的語音提示。
[0029]本發明的工作原理是:由於聲波在空氣中傳播速度一定，根據三個拾音器對同一聲音採集的相位差別，計算出同一聲音到達每對拾音器的時間差值。如果得到了某個聲源發出的聲音到達一對拾音器的時間差，則這個聲源就處於以這對拾音器所處的位置為焦點，到達時間差所對應的聲音傳輸距離為參數的雙曲面上。使用多對拾音器得到多個時間差，也就得到了多個雙曲面，聲源位置就處於這些雙曲面的相交點處。在本實施例中，每兩個高速拾音器組成一對可以組成三對。聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，如果聲源在2個拾音器的軸線上，當兩個拾音器之間的距離為1cm時，拾音器檢測到聲音的時間差為290us。通過本實施例，使用數位訊號處理器DSP計算出後方車輛的方位。
[0030]實施例3: —種船舶鳴笛提示裝置
如圖1所示，一種船舶鳴笛提示裝置，包括安裝在船上的鳴笛提示裝置，該鳴笛提示裝置，包括安裝在船尾部的三個拾音器I。每一個拾音器I都通過單獨的信號放大電路2與單獨的A/D轉換器3連接。三個單獨的A/D轉換器3與同一個信號處理器4連接。所述信號處理器4通過你線路與船的操控臺上安裝的喇叭連接。當船舶上的拾音器I是去到後方來船發出的聲音時，拾音器I將聲音信號轉換為模擬信號通過信號放大電路2傳遞給A/D轉換器3，所述A/D轉換器3將模擬信號抓換為數位訊號並通過信號處理器4。經過信號處理器4處理過的電信號傳遞給安裝在船舶上的喇叭。所述喇叭將接收到的電信號轉換為聲音信息繼而實現提醒駕駛員的目的。
[0031]實施例四: 如圖1所示，在本實施中與實施例三所不同的是:所述信號處理器4通過線路與發光體連接。所述發光體安裝在船舶的尾部和/或尾部，繼而實現燈光提醒與警示的目的。
[0032]實施例5:
如圖1所示:一種汽車鳴笛提示方法，該方法應用本發明中的汽車鳴笛提示裝置，該裝置包括三個拾音器I。所述三個拾音器同時陣列式的安裝在車輛的外部且同一平面上。三個拾音器I通過線路分別連接有信號放大電路2。三個獨立的信號放大電路2分別連接有高速的高速A/D轉換器3。高速A/D轉換器3同時與安裝在車輛上的信號處理器4連接。所述信號處理器4通過線路與車輛操控臺上的提示裝置5連接。在本實施例中，提示裝置為液晶顯示屏。該汽車鳴笛提示方法包括信息採集步驟，此外，該提示方法還包括如下步驟:A:信息傳輸；
B:信息處理；
C:信息提示。
[0033]在信息採集步驟中，三個拾音器I採集車輛尾部後方發出的聲音信息。具體是。當後方車輛發出鳴笛提不時，拾音器I拾取後方車輛發出的聲音信息。拾音器I將聲音信息轉換為模擬信號。
[0034]在步驟A中，三個拾音器I將採集的聲音信息轉換為電信號傳遞給獨立的信號放大電路2。所述信號放大電路2接收到的模擬信號放大並傳遞給獨立的高速的A/D轉換器3。所述A/D轉換器3將接收到的信號獨立放大電路傳遞過來的模擬信號轉換為數位訊號並傳輸到信號處理器4.。
[0035]在步驟B中，信號處理器4接收來自A/D轉換器3發出的數位訊號並對數位訊號進行處理。所述信號處理器4將處理完成的數位訊號傳遞給提示裝置4。
[0036]在步驟C中，提示裝置4接收經過信號處理器4處理完畢的電信號進行輸出，實現提示裝置的顯示。
[0037]在信息採集步驟中，通過A/D轉換器，同步採集外部的喇叭聲音。
[0038]在步驟B中，.通過拾音器接收的時間差，計算確定喇叭聲源的相對位置。
[0039]由於聲波在空氣中傳播速度一定，信號處理器4根據三個拾音器I對同一聲音採集的相位差別，計算出同一聲音到達每對拾音器的時間差值。如果得到了某個聲源發出的聲音到達一對拾音器的時間差，則這個聲源就處於以這對拾音器所處的位置為焦點，到達時間差所對應的聲音傳輸距離為參數的雙曲面上。使用多對拾音器得到多個時間差，也就得到了多個雙曲面，聲源位置就處於這些雙曲面的相交點處。在本實施例中，每兩個高速拾音器組成一對可以組成三對。聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，如果聲源在2個拾音器的軸線上，當兩個拾音器之間的距離為1cm時，拾音器檢測到聲音的時間差為290us。通過本實施例，使用數位訊號處理器DSP計算出後方車輛的方位。最終實現提示駕駛員後方來車的目的。
[0040]實施例6:與實施例2所不同的是:在本實施例中，所述提示裝置5為通過振動電機使方向盤振動。
[0041]需要說明的是，本發明所舉實施例只是為了更清楚地表達本發明方法，並不用於限制本發明。凡是依照本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。例如，在上述實施例中，應用MCU或DSP與液晶顯示器的組合方式。或者是，應用MCU或DSP與喇叭的組合方式。亦或是應用MCU或DSP與振動裝置的組合等。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改，均仍屬於本發明技術方案的範圍。
【權利要求】
1.一種汽車鳴笛提示裝置，包括拾音器、A/D轉換器、信號處理器，其特徵在於:拾音器依次通過信號放大電路、A/D轉換器、信號處理器與提示裝置連接。
2.如權利要求1所述的汽車鳴笛提示裝置，其特徵在於:拾音器至少為三個且同時安裝在汽車的外部同一水平面的不同位置。
3.如權利要求1所述的汽車鳴笛提示裝置，其特徵在於:所述提示裝置為揚聲器。
4.如權利要求1所述的汽車鳴笛提示裝置，其特徵在於:所述提示裝置為顯示器。
5.如權利要求1所述的汽車鳴笛提示裝置，其特徵在於:信號處理器為單片機MCU。
6.權利要求1所述的汽車鳴笛提示裝置，其特徵在於:信號處理器為數位訊號處理器DSP。
7.權利要求2所述的汽車鳴笛提示裝置，其特徵在於:所述至少三個拾音器分別通過單獨的放大電路、單獨的A/D轉換器與信號處理器連接。
8.如權利要求7所述的汽車鳴笛提示裝置，其特徵在於:信號處理器與提示裝置連接。
9.一種汽車，包括汽車鳴笛提示裝置，其特徵在於:該車輛採用權利要求1-9中任一項的汽車鳴笛提示裝置。
10.汽車鳴笛提示方法，包括信息採集步驟，其特徵在於，該提示方法還包括如下步驟: A:信息傳輸； B:信息處理； C:信息提示。
【文檔編號】B60Q5/00GK104401255SQ201410598960
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】杭和平, 邵明剛, 李月琴, 許立群 申請人:北京聯合大學