汽車?guó)Q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(fā)明涉及一種汽車?guó)Q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(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器，拾音器依次通過信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器與提示裝置連接。其采用麥克風(fēng)拾音器陣列，采集車外其他車輛的喇叭聲音通過數(shù)據(jù)處理確定喇叭聲源的相對(duì)位置，在車內(nèi)通過顯示、或者聲音提示駕駛員。該裝置結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單且有效地提高了車輛行駛中的安全性。
【專利說明】汽車?guó)Q笛提示裝置及裝有該裝置的汽車及其提示方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車部件【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是涉及一種汽車?guó)Q笛提示裝置安裝有該提示裝置的汽車及其實(shí)現(xiàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于現(xiàn)代汽車的密閉性越來越好，而且許多人駕車時(shí)有喜愛聽音樂的習(xí)慣等。因此，時(shí)常無法聽見車外的鳴笛聲音，對(duì)交通安全造成危害。本發(fā)明采用車外采集汽車?guó)Q笛聲響，在車內(nèi)通過顯示或者語音提示，提高駕駛員的駕車安全。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01410328859.5的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種廣場(chǎng)音樂跟蹤提示裝置，包括一種中控裝置(I)，在廣場(chǎng)的各處設(shè)置聲音檢測(cè)裝置(2)，檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)音量與聲音類別；在中控區(qū)域設(shè)置定向提示裝置(3)，使用時(shí)聲音檢測(cè)裝置(2)檢測(cè)特定區(qū)域的音量，當(dāng)音量超過設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，中控裝置(I)控制定向提示裝置(3)進(jìn)行定向提示；定向提示裝置
[3]底部設(shè)置電機(jī)(4)，可以實(shí)時(shí)任意角度的定向旋轉(zhuǎn)；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(cè)裝置(2)設(shè)置播音模塊，在需要時(shí)同步進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域的提示；定向提示裝置(3)可以設(shè)置定向強(qiáng)光照射裝置；可以實(shí)時(shí)檢測(cè)并控制廣場(chǎng)音樂的音量，營(yíng)造良好的廣場(chǎng)環(huán)境。該裝置雖然可以起到警示的作用，但并不利于車輛上使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種汽車?guó)Q笛提示裝置，該裝置采用麥克風(fēng)拾音器陣列，采集車外其他車輛的喇叭聲音通過數(shù)據(jù)處理確定喇叭聲源的相對(duì)位置，在車內(nèi)通過顯示、或者聲音提示駕駛員。該裝置結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單且有效地提高了車輛行駛中的安全性。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的的第一個(gè)目的在于提供一種汽車?guó)Q笛提示裝置，包括拾音器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器，所述拾音器依次通過信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器與提示裝置連接。
[0006]優(yōu)選的是，拾音器至少為三個(gè)且同時(shí)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(yōu)選的是，所述提示裝置為揚(yáng)聲器。
[0008]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述提示裝置為顯示器。
[0009]在上述任一方案中優(yōu)選的是，信號(hào)處理器為單片微型計(jì)算機(jī)MCU。
[0010]在上述任一方案中優(yōu)選的是,信號(hào)處理器為數(shù)字信號(hào)處理器DSP。
[0011]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述至少三個(gè)拾音器分別通過單獨(dú)的放大電路、單獨(dú)的A/D轉(zhuǎn)換器與信號(hào)處理器連接。
[0012]如在上述任一方案中優(yōu)選的是，信號(hào)處理器與提示裝置連接。
[0013]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述至少三個(gè)拾音器組成陣列式結(jié)構(gòu)固定安裝在車輛的外部。
[0014]本發(fā)明的第二個(gè)目的是，提供一種汽車，該汽車采用本發(fā)明中的汽車?guó)Q笛提示裝置。
[0015]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種汽車?guó)Q笛提示方法，該方法采用本發(fā)明中的汽車?guó)Q笛提示裝置，具體是包括信息采集步驟，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(yōu)選的是，在信息采集步驟中，通過安裝在汽車外部的拾音器采集車輛尾部或車輛側(cè)面的聲音信號(hào)。
[0017]在上述任一方案中優(yōu)選的是，在步驟A中，拾音器將采集的聲音信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并依次通過獨(dú)立的信號(hào)放大電路、獨(dú)立的A/D轉(zhuǎn)換器傳遞給信號(hào)處理器。
[0018]在上述任一方案中優(yōu)選的是，在步驟B中，信號(hào)處理器對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理。
[0019]在上述任一方案中優(yōu)選的是，在步驟C中，提示裝置接收經(jīng)過信號(hào)處理器處理完畢的電信號(hào)并轉(zhuǎn)換為聲音信息。
[0020]在上述任一方案中優(yōu)選的是，在信息采集步驟中，通過A/D轉(zhuǎn)換器，同步采集外部的喇叭聲音。
[0021]在上述任一方案中優(yōu)選的是，在步驟B中，.通過拾音器接收的時(shí)間差，計(jì)算確定喇叭聲源的相對(duì)位置。
[0022]本發(fā)明的原理如下:由于聲波在空氣中傳播速度一定，根據(jù)不同的拾音器對(duì)同一聲音采集的相位差別，計(jì)算出同一聲音到達(dá)每對(duì)拾音器的時(shí)間差值。如果得到了某個(gè)聲源發(fā)出的聲音到達(dá)一對(duì)拾音器的時(shí)間差，則這個(gè)聲源就處于以這對(duì)拾音器所處的位置為焦點(diǎn)，到達(dá)時(shí)間差所對(duì)應(yīng)的聲音傳輸距離為參數(shù)的雙曲面上。使用多對(duì)拾音器得到多個(gè)時(shí)間差，也就得到了多個(gè)雙曲面，聲源位置就處于這些雙曲面的相交點(diǎn)處。聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，如果聲源在2個(gè)拾音器的軸線上，當(dāng)兩個(gè)拾音器之間的距離為1cm時(shí)，拾音器檢測(cè)到聲音的時(shí)間差為290us。增大拾音器間的距離有利于提高檢出的分辨率。在本發(fā)明中，全部的拾音器必須同步采樣，因此，系統(tǒng)中每路拾音器都有獨(dú)立放大電路和A/D轉(zhuǎn)換器，信號(hào)放大后進(jìn)入獨(dú)立的高速A/D，同步采集喇叭信號(hào)。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:通過車外拾音器傳感器采集喇叭聲音信號(hào)，在車內(nèi)顯示或語音提示；陣列式布置的拾音器，采集車外喇叭聲音信號(hào)，區(qū)分聲源位置；高速AD轉(zhuǎn)換器實(shí)時(shí)同步采樣各個(gè)拾音器采集的聲頻信號(hào)，通過DSP識(shí)別喇叭聲頻信號(hào)，得到各個(gè)拾音器采集的聲頻信號(hào)的時(shí)序關(guān)系，解算聲源位置；根據(jù)信號(hào)幅值判斷聲源的強(qiáng)度，并給出不同的提示。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為按照本發(fā)明的汽車?guó)Q笛提示裝置的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0025]圖中附圖標(biāo)記:1:拾音器、2:信號(hào)放大電路、3:A/D轉(zhuǎn)換器、4信號(hào)處理器、5:提示
>J-U ρ?α裝直。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步闡述說明。
[0027]實(shí)施例1:汽車?guó)Q笛提示裝置如圖1所示，一種汽車?guó)Q笛提示裝置，該裝置安裝應(yīng)用于車輛上。具體包括一個(gè)拾音器
1、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、一個(gè)信號(hào)處理器及一個(gè)提示裝置5。所述拾音器I固定安裝在車輛的外部并通過信號(hào)放大電路2與所述A/D轉(zhuǎn)換器3連接。所述A/D轉(zhuǎn)換器3通過線路與信號(hào)處理器4固定連接。此外，信號(hào)處理器4通過線路與提示裝置5連接。在本實(shí)施例中，所述信號(hào)處理器4為單片機(jī)MCU。所述拾音器I拾取車輛尾部傳來的聲音信息并將聲音信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。所述電信號(hào)通過信號(hào)放大電路2將電信號(hào)放大并通過高速A/D轉(zhuǎn)換器3將經(jīng)過信號(hào)放大電路2放大的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。所述單片機(jī)MCU將所述數(shù)字信號(hào)處理并傳遞給提示裝置5，所述提示裝置5顯示或語音提示駕駛員后方有車輛。在本實(shí)施例中，所述提示裝置為液晶顯示器。
[0028]實(shí)施例2:
如圖1所示，一種車輛鳴笛提示裝置，包括與三個(gè)拾音器I獨(dú)立連接的信號(hào)放大電路2及三個(gè)獨(dú)立連接的高速A/D轉(zhuǎn)換器3。其中，每一路拾音器I都通過單獨(dú)的信號(hào)放大電路2與單獨(dú)的高速A/D轉(zhuǎn)換器3連接。每個(gè)高速A/D轉(zhuǎn)換器3分別通過線路與信號(hào)處理器4連接。在本實(shí)施例中，信號(hào)處理器為數(shù)字信號(hào)處理器DSP。所述信號(hào)處理器DSP通過線路與所述提示裝置4連接。在本實(shí)施例中，所述提示裝置5為揚(yáng)聲器。所述三個(gè)拾音器I同時(shí)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(dāng)安裝有本車輛鳴笛提示裝置時(shí)，當(dāng)后方來往車輛的喇叭發(fā)出聲音，前方車輛的外部安裝的三個(gè)拾音器I拾取聲音數(shù)據(jù)，并把該數(shù)據(jù)通過獨(dú)立的信號(hào)放大電路2、獨(dú)立的A/D轉(zhuǎn)換器3傳遞給信號(hào)處理器DSP。所述信號(hào)處理器DSP處理信息并通過安裝在前方車輛儀表上的蜂鳴器發(fā)出語音提示信息提醒駕駛員注意后方來車。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(fā)明的工作原理是:由于聲波在空氣中傳播速度一定，根據(jù)三個(gè)拾音器對(duì)同一聲音采集的相位差別，計(jì)算出同一聲音到達(dá)每對(duì)拾音器的時(shí)間差值。如果得到了某個(gè)聲源發(fā)出的聲音到達(dá)一對(duì)拾音器的時(shí)間差，則這個(gè)聲源就處于以這對(duì)拾音器所處的位置為焦點(diǎn)，到達(dá)時(shí)間差所對(duì)應(yīng)的聲音傳輸距離為參數(shù)的雙曲面上。使用多對(duì)拾音器得到多個(gè)時(shí)間差，也就得到了多個(gè)雙曲面，聲源位置就處于這些雙曲面的相交點(diǎn)處。在本實(shí)施例中，每?jī)蓚€(gè)高速拾音器組成一對(duì)可以組成三對(duì)。聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，如果聲源在2個(gè)拾音器的軸線上，當(dāng)兩個(gè)拾音器之間的距離為1cm時(shí)，拾音器檢測(cè)到聲音的時(shí)間差為290us。通過本實(shí)施例，使用數(shù)字信號(hào)處理器DSP計(jì)算出后方車輛的方位。
[0030]實(shí)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(gè)拾音器I。每一個(gè)拾音器I都通過單獨(dú)的信號(hào)放大電路2與單獨(dú)的A/D轉(zhuǎn)換器3連接。三個(gè)單獨(dú)的A/D轉(zhuǎn)換器3與同一個(gè)信號(hào)處理器4連接。所述信號(hào)處理器4通過你線路與船的操控臺(tái)上安裝的喇叭連接。當(dāng)船舶上的拾音器I是去到后方來船發(fā)出的聲音時(shí)，拾音器I將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)通過信號(hào)放大電路2傳遞給A/D轉(zhuǎn)換器3，所述A/D轉(zhuǎn)換器3將模擬信號(hào)抓換為數(shù)字信號(hào)并通過信號(hào)處理器4。經(jīng)過信號(hào)處理器4處理過的電信號(hào)傳遞給安裝在船舶上的喇叭。所述喇叭將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信息繼而實(shí)現(xiàn)提醒駕駛員的目的。
[0031]實(shí)施例四: 如圖1所示，在本實(shí)施中與實(shí)施例三所不同的是:所述信號(hào)處理器4通過線路與發(fā)光體連接。所述發(fā)光體安裝在船舶的尾部和/或尾部，繼而實(shí)現(xiàn)燈光提醒與警示的目的。
[0032]實(shí)施例5:
如圖1所示:一種汽車?guó)Q笛提示方法，該方法應(yīng)用本發(fā)明中的汽車?guó)Q笛提示裝置，該裝置包括三個(gè)拾音器I。所述三個(gè)拾音器同時(shí)陣列式的安裝在車輛的外部且同一平面上。三個(gè)拾音器I通過線路分別連接有信號(hào)放大電路2。三個(gè)獨(dú)立的信號(hào)放大電路2分別連接有高速的高速A/D轉(zhuǎn)換器3。高速A/D轉(zhuǎn)換器3同時(shí)與安裝在車輛上的信號(hào)處理器4連接。所述信號(hào)處理器4通過線路與車輛操控臺(tái)上的提示裝置5連接。在本實(shí)施例中，提示裝置為液晶顯示屏。該汽車?guó)Q笛提示方法包括信息采集步驟，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]在信息采集步驟中，三個(gè)拾音器I采集車輛尾部后方發(fā)出的聲音信息。具體是。當(dāng)后方車輛發(fā)出鳴笛提不時(shí)，拾音器I拾取后方車輛發(fā)出的聲音信息。拾音器I將聲音信息轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。
[0034]在步驟A中，三個(gè)拾音器I將采集的聲音信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳遞給獨(dú)立的信號(hào)放大電路2。所述信號(hào)放大電路2接收到的模擬信號(hào)放大并傳遞給獨(dú)立的高速的A/D轉(zhuǎn)換器3。所述A/D轉(zhuǎn)換器3將接收到的信號(hào)獨(dú)立放大電路傳遞過來的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并傳輸?shù)叫盘?hào)處理器4.。
[0035]在步驟B中，信號(hào)處理器4接收來自A/D轉(zhuǎn)換器3發(fā)出的數(shù)字信號(hào)并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。所述信號(hào)處理器4將處理完成的數(shù)字信號(hào)傳遞給提示裝置4。
[0036]在步驟C中，提示裝置4接收經(jīng)過信號(hào)處理器4處理完畢的電信號(hào)進(jìn)行輸出，實(shí)現(xiàn)提示裝置的顯示。
[0037]在信息采集步驟中，通過A/D轉(zhuǎn)換器，同步采集外部的喇叭聲音。
[0038]在步驟B中，.通過拾音器接收的時(shí)間差，計(jì)算確定喇叭聲源的相對(duì)位置。
[0039]由于聲波在空氣中傳播速度一定，信號(hào)處理器4根據(jù)三個(gè)拾音器I對(duì)同一聲音采集的相位差別，計(jì)算出同一聲音到達(dá)每對(duì)拾音器的時(shí)間差值。如果得到了某個(gè)聲源發(fā)出的聲音到達(dá)一對(duì)拾音器的時(shí)間差，則這個(gè)聲源就處于以這對(duì)拾音器所處的位置為焦點(diǎn)，到達(dá)時(shí)間差所對(duì)應(yīng)的聲音傳輸距離為參數(shù)的雙曲面上。使用多對(duì)拾音器得到多個(gè)時(shí)間差，也就得到了多個(gè)雙曲面，聲源位置就處于這些雙曲面的相交點(diǎn)處。在本實(shí)施例中，每?jī)蓚€(gè)高速拾音器組成一對(duì)可以組成三對(duì)。聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，如果聲源在2個(gè)拾音器的軸線上，當(dāng)兩個(gè)拾音器之間的距離為1cm時(shí)，拾音器檢測(cè)到聲音的時(shí)間差為290us。通過本實(shí)施例，使用數(shù)字信號(hào)處理器DSP計(jì)算出后方車輛的方位。最終實(shí)現(xiàn)提示駕駛員后方來車的目的。
[0040]實(shí)施例6:與實(shí)施例2所不同的是:在本實(shí)施例中，所述提示裝置5為通過振動(dòng)電機(jī)使方向盤振動(dòng)。
[0041]需要說明的是，本發(fā)明所舉實(shí)施例只是為了更清楚地表達(dá)本發(fā)明方法，并不用于限制本發(fā)明。凡是依照本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。例如，在上述實(shí)施例中，應(yīng)用MCU或DSP與液晶顯示器的組合方式?；蛘呤?，應(yīng)用MCU或DSP與喇叭的組合方式。亦或是應(yīng)用MCU或DSP與振動(dòng)裝置的組合等。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車?guó)Q笛提示裝置，包括拾音器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器，其特征在于:拾音器依次通過信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器與提示裝置連接。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車?guó)Q笛提示裝置，其特征在于:拾音器至少為三個(gè)且同時(shí)安裝在汽車的外部同一水平面的不同位置。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車?guó)Q笛提示裝置，其特征在于:所述提示裝置為揚(yáng)聲器。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車?guó)Q笛提示裝置，其特征在于:所述提示裝置為顯示器。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車?guó)Q笛提示裝置，其特征在于:信號(hào)處理器為單片機(jī)MCU。
6.權(quán)利要求1所述的汽車?guó)Q笛提示裝置，其特征在于:信號(hào)處理器為數(shù)字信號(hào)處理器DSP。
7.權(quán)利要求2所述的汽車?guó)Q笛提示裝置，其特征在于:所述至少三個(gè)拾音器分別通過單獨(dú)的放大電路、單獨(dú)的A/D轉(zhuǎn)換器與信號(hào)處理器連接。
8.如權(quán)利要求7所述的汽車?guó)Q笛提示裝置，其特征在于:信號(hào)處理器與提示裝置連接。
9.一種汽車，包括汽車?guó)Q笛提示裝置，其特征在于:該車輛采用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的汽車?guó)Q笛提示裝置。
10.汽車?guó)Q笛提示方法，包括信息采集步驟，其特征在于，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(hào)】B60Q5/00GK104401255SQ201410598960
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】杭和平, 邵明剛, 李月琴, 許立群 申請(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)