一種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置，包括控制單元、信號(hào)放大單元和三個(gè)分別安置在車輛外部左側(cè)、右側(cè)及后方的聲音傳感器模塊，三個(gè)聲音傳感器模塊的信號(hào)輸出端與信號(hào)放大單元的信號(hào)輸入端連接，信號(hào)放大單元的信號(hào)輸出端與控制單元的信號(hào)輸入端連接，控制單元的信號(hào)輸出端與方位指示燈開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸入端連接，方位指示燈開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端控制連接左側(cè)方位、右側(cè)方位及后側(cè)方位指示燈。本發(fā)明技術(shù)方案能夠在一定程度上彌補(bǔ)聽(tīng)障駕駛員在駕車過(guò)程中的聽(tīng)覺(jué)缺陷，有效提升聽(tīng)力殘障者駕駛車輛的安全性。
【專利說(shuō)明】
一種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及汽車輔助安全駕駛電子技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在日常駕車過(guò)程中，感覺(jué)器官提供給駕駛員信息的比例：視覺(jué)占80%，聽(tīng)覺(jué)占 14%，觸覺(jué)占2%，味覺(jué)占2%，嗅覺(jué)占2%。聽(tīng)障者雖然對(duì)聲音不敏感，但四肢健全，具備良好 的視覺(jué)及反應(yīng)能力，而且視覺(jué)和注意力的集中在開(kāi)車過(guò)程中尤為重要。在中國(guó)能夠駕駛汽 車成為許多聽(tīng)障者的夢(mèng)想，這增加了汽車的市場(chǎng)需求。據(jù)中國(guó)殘疾人聯(lián)合會(huì)公布的數(shù)據(jù)顯 示，2010年末，我國(guó)殘疾人總數(shù)達(dá)8502萬(wàn)人，其中聽(tīng)力殘疾2054萬(wàn)人，所占比例僅次于肢體 殘疾2472萬(wàn)人，占?xì)埣踩丝倲?shù)的24.2%。曾有人提議可以對(duì)聽(tīng)障者駕駛的車輛進(jìn)行改裝，只 要加大后視鏡和在車身前后車牌上增加聽(tīng)障者車輛專用標(biāo)記，以提醒前后車輛和交警即 可，然而聽(tīng)障駕駛員的聽(tīng)覺(jué)缺陷不容忽視。目前，市場(chǎng)上還沒(méi)有一種專為聽(tīng)障者駕駛員設(shè)計(jì) 的安全駕駛輔助裝置。聽(tīng)障者聲光轉(zhuǎn)化裝置利用聽(tīng)障者視覺(jué)敏銳的優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上彌 補(bǔ)了聽(tīng)障者駕車的缺陷，幫助其隨時(shí)了解車輛四周的情況。該裝置能更好地保證聽(tīng)力殘障 者駕駛車輛時(shí)的安全性，實(shí)現(xiàn)聽(tīng)障者駕車的愿望。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置，以實(shí)現(xiàn)避免因聽(tīng)障者駕駛時(shí) 不能及時(shí)準(zhǔn)確掌握車輛周圍環(huán)境的聲音訊息而帶來(lái)的交通隱患和交通事故的目的。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案包括：
[0005] -種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置，其特征在于:包括控制單元、信號(hào)放大單元和三個(gè) 分別安置在車輛外部左側(cè)、右側(cè)及后方的聲音傳感器模塊，三個(gè)聲音傳感器模塊的信號(hào)輸 出端與信號(hào)放大單元的信號(hào)輸入端連接，信號(hào)放大單元的信號(hào)輸出端與控制單元的信號(hào)輸 入端連接，控制單元的信號(hào)輸出端與方位指示燈開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸入端連接，方位指示燈開(kāi)關(guān) 的信號(hào)輸出端控制連接左側(cè)方位、右側(cè)方位及后側(cè)方位指示燈;所述聲音傳感器模塊將實(shí) 時(shí)檢測(cè)到的周圍環(huán)境各方向聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給信號(hào)放大單元，經(jīng)信號(hào)放大單元對(duì) 各方向電信號(hào)進(jìn)行放大并傳輸給控制單元;所述控制單元根據(jù)當(dāng)前的聲音信息來(lái)分別計(jì) 算出同一聲源在不同位置的聲音強(qiáng)度值，將其中聲音強(qiáng)度最大值與設(shè)定好的閾值相比較并 進(jìn)行判斷，若此時(shí)該位置的聲音強(qiáng)度最大值達(dá)到設(shè)定閾值，則觸發(fā)連接在其輸出端的方位 指示燈進(jìn)行工作，從而開(kāi)啟該聲源方向的指示燈。
[0006] 所述的一種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置，其特征在于:所述左側(cè)方位、右側(cè)方位及后 側(cè)方位指示燈分別固定于駕駛室操作臺(tái)附近。
[0007] -種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置的控制方法，其特征在于具體步驟如下：
[0008] (1)聽(tīng)障者在駕駛安裝有聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置的車輛正常行駛時(shí)，位于車輛 左側(cè)、右側(cè)及后方的三個(gè)聲音傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)周圍環(huán)境聲音；由于聲波使聲音傳感器內(nèi)的 駐極體薄膜振動(dòng)，導(dǎo)致電容發(fā)生變化，從而產(chǎn)生一個(gè)與之對(duì)應(yīng)變化的微小電壓，將所獲得三 個(gè)方向的電信號(hào)a、b、c傳送給信號(hào)放大單元；
[0009] (2)信號(hào)放大單元對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大為￥3、％^。，并將其傳輸給控制單元；
[0010] (3)控制單元根據(jù)采集到左、右、后三個(gè)方向的電壓大小利用公式 r r& f 實(shí)時(shí)計(jì)算出相對(duì)應(yīng)方向的聲音強(qiáng)度仏、8^8。，同時(shí)判斷當(dāng)前各方向聲音強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)定 聲音強(qiáng)度閾值Db;當(dāng)其中某方向的聲音強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定閾值，則觸發(fā)方位指示燈控制開(kāi)關(guān)開(kāi) 始工作，并根據(jù)具體聲音強(qiáng)度最大值的來(lái)源開(kāi)啟左側(cè)方位指示燈、右側(cè)方位指示燈或后側(cè) 方位指示燈，同時(shí)位于駕駛室操作臺(tái)上的方位指示燈亮起，且指示燈開(kāi)啟3秒后自動(dòng)關(guān)閉； 行車過(guò)程持續(xù)重復(fù)上述過(guò)程。
[0011] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0012] 通過(guò)上述技術(shù)方案，在車輛左側(cè)、右側(cè)及后方放置的聲音傳感器能夠提供對(duì)車輛 左、右、后三個(gè)方向聲源信息的采集，經(jīng)控制單元中存儲(chǔ)的公式計(jì)算后在駕駛室內(nèi)操作臺(tái)上 的方向指示燈中進(jìn)行方位顯示。如當(dāng)后方車輛進(jìn)行鳴笛提示時(shí)，因該車聲源距離本車3個(gè)聲 音傳感器的距離不同，故所采集到的聲音強(qiáng)度也不盡相同，將從不同方向采集而來(lái)的聲音 信息輸入控制單元并進(jìn)行計(jì)算后可得聲源在不同方向的聲音強(qiáng)度，選取計(jì)算所得聲音強(qiáng)度 最大值的方向作為聲源方向，經(jīng)控制單元信號(hào)輸出給操作臺(tái)上的方位指示燈，從而為聽(tīng)障 駕駛員提供車輛周圍交通信息，避免因沒(méi)有聽(tīng)到周圍車輛的提示而造成交通隱患。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)原理示意圖。
[0014] 圖2是測(cè)量聲音強(qiáng)度閾值方法示意圖。
[0015] 圖3是本發(fā)明原理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017] 如圖1所示，一種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置，包括控制單元1、信號(hào)放大單元2、左側(cè) 聲音傳感器模塊3、右側(cè)聲音傳感器模塊4、后側(cè)聲音傳感器模塊5、用于控制方位指示燈開(kāi) 啟和關(guān)閉的方位指示燈控制開(kāi)關(guān)6、左側(cè)方位指示燈7、右側(cè)方位指示燈8和后側(cè)方位指示燈 9。其中3個(gè)聲音傳感器模塊均作為輸入設(shè)備與信號(hào)放大單元2相連接;信號(hào)放大單元2將數(shù) 據(jù)傳輸給控制單元1;方位指示燈控制開(kāi)關(guān)6作為輸出設(shè)備與控制單元1連接;3個(gè)方位指示 燈與方位指示燈控制開(kāi)關(guān)6相連接并受其控制。
[0018] 聲音強(qiáng)度閾值的計(jì)算公式及原理：由于車輛在行駛過(guò)程中鳴笛的情況多為提示周 圍車輛或引起其他車輛注意，多發(fā)生于變道、轉(zhuǎn)彎、掉頭以及在紅燈變綠時(shí)提醒前車行駛等 條件下，故發(fā)出鳴笛信號(hào)的車輛與被提示車輛間距離不會(huì)太遠(yuǎn)。因此經(jīng)過(guò)前期多方面數(shù)據(jù) 采集得到車輛鳴笛距離平均值L。以聽(tīng)障者所駕駛的車輛位置作為圓心，以鳴笛距離均值L 作為半徑畫圓，參照?qǐng)D2,由于前方180°范圍的區(qū)域?qū)︸{駛員來(lái)說(shuō)易于觀測(cè)，所以只對(duì)駕駛 員后方180°視線盲區(qū)進(jìn)行測(cè)試。令鳴笛車輛沿圓周且每次移動(dòng)等距離地發(fā)出鳴笛信號(hào)。設(shè) 采集控制單元中所計(jì)算出第i次（i = l，2,…，n;n盡量大)鳴笛時(shí)三個(gè)方位(1，r，b)的聲音傳 感器所接收到最大聲音強(qiáng)度為maxdBlj，得到如下聲音強(qiáng)度閾值Db計(jì)算公式：
[0019] U)
[0020] i-弟i次嗎苗；
[0021 ] j一不同方位聲音傳感器，1為左側(cè)聲音傳感器，r為右側(cè)聲音傳感器，b為后方聲音 傳感器；
[0022] dB-控制單元中所計(jì)算每次鳴笛時(shí)不同方位聲音強(qiáng)度；
[0023]其次，通過(guò)已有的分貝與電壓換算公式，經(jīng)大量試驗(yàn)確定公式中電壓參考單位 Vrrf，利用如下公式最終獲得行車時(shí)各方向聲音分貝大?。?br>[0024]
(2)
[0025] V-經(jīng)放大電路放大后的電壓；
[0026] Vref一電壓參考單位；
[0027] B-聲音分貝。
[0028] 本發(fā)明實(shí)施例的具體實(shí)施過(guò)程如下：聽(tīng)障者在駕駛安裝有聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝 置的車輛正常行駛時(shí)，位于車輛左側(cè)、右側(cè)及后方的三個(gè)聲音傳感器3、4、5實(shí)時(shí)檢測(cè)周圍環(huán) 境聲音并將三個(gè)電信號(hào)傳輸給信號(hào)放大單元2,信號(hào)放大單元2將所接收到的電信號(hào)進(jìn)行放 大分別為5V、2V、3V后傳送給控制單元1;經(jīng)大量試驗(yàn)確定公式(2)中參考電壓V ref=l(T4V，控 制單元1根據(jù)采集到左、右、后三個(gè)方向的放大電信號(hào)實(shí)時(shí)計(jì)算出相對(duì)應(yīng)方向的聲音強(qiáng)度分 別為94(^、86(^、89.5(^，判斷當(dāng)前各方向聲音強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)定聲音強(qiáng)度閾值90(^。此時(shí) 左側(cè)方向的聲音強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定閾值，則觸發(fā)方位指示燈控制開(kāi)關(guān)6開(kāi)始工作，并開(kāi)啟左側(cè)方 位指不燈7，此時(shí)位于駕駛室操作臺(tái)上的方位指不燈左燈殼起，且指不燈開(kāi)啟3秒后自動(dòng)關(guān) 閉。行車過(guò)程持續(xù)重復(fù)上述過(guò)程。
[0029] 以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本 文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于 幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思 想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì) 本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置，其特征在于:包括控制單元、信號(hào)放大單元和三個(gè)分 別安置在車輛外部左側(cè)、右側(cè)及后方的聲音傳感器模塊，三個(gè)聲音傳感器模塊的信號(hào)輸出 端與信號(hào)放大單元的信號(hào)輸入端連接，信號(hào)放大單元的信號(hào)輸出端與控制單元的信號(hào)輸入 端連接，控制單元的信號(hào)輸出端與方位指示燈開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸入端連接，方位指示燈開(kāi)關(guān)的 信號(hào)輸出端控制連接左側(cè)方位、右側(cè)方位及后側(cè)方位指示燈。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置，其特征在于:所述左側(cè)方位、 右側(cè)方位及后側(cè)方位指示燈分別固定于駕駛室操作臺(tái)附近。3. -種基于權(quán)利要求1所述的一種聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置的控制方法，其特征在于 具體步驟如下： (1) 聽(tīng)障者在駕駛安裝有聽(tīng)障者安全駕駛輔助裝置的車輛正常行駛時(shí)，位于車輛左側(cè)、 右側(cè)及后方的三個(gè)聲音傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)周圍環(huán)境聲音；由于聲波使聲音傳感器內(nèi)的駐極體 薄膜振動(dòng)，導(dǎo)致電容發(fā)生變化，從而產(chǎn)生一個(gè)與之對(duì)應(yīng)變化的微小電壓，將所獲得三個(gè)方向 的電信號(hào)a、b、c傳送給信號(hào)放大單元； (2) 信號(hào)放大單元對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大為￥3、％^。，并將其傳輸給控制單元： (3) 控制單元根據(jù)采集到左、右、后三個(gè)方向的電壓大小利用公式印寸計(jì) 算出相對(duì)應(yīng)方向的聲音強(qiáng)度仏、8^8。，同時(shí)判斷當(dāng)前各方向聲音強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)定聲音強(qiáng) 度閾值Db; 當(dāng)其中某方向的聲音強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定閾值，則觸發(fā)方位指示燈控制開(kāi)關(guān)開(kāi)始工作，并根 據(jù)具體聲音強(qiáng)度最大值的來(lái)源開(kāi)啟左側(cè)方位指示燈、右側(cè)方位指示燈或后側(cè)方位指示燈， 同時(shí)位于駕駛室操作臺(tái)上的方位指示燈亮起，且指示燈開(kāi)啟3秒后自動(dòng)關(guān)閉；行車過(guò)程持續(xù) 重復(fù)上述過(guò)程。
【文檔編號(hào)】B60Q9/00GK105857173SQ201610247797
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】張衛(wèi)華, 張旭欣, 馮忠祥, 盧世生, 胡喆, 王錕, 雷葉維
【申請(qǐng)人】合肥工業(yè)大學(xué)