本實(shí)用新型涉及一種車輛碰撞檢測系統(tǒng)，尤其涉及一種基于聲音傳感器的車禍噪聲檢測及定位系統(tǒng)，屬于車輛自動檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在汽車發(fā)生意外碰撞時最大限度地確保駕駛員和乘客的安全，是汽車工業(yè)追求的目標(biāo)之一。據(jù)我國衛(wèi)生部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在1000例交通事故傷者中，只有14．3％的傷者能及時乘坐救護(hù)車到達(dá)醫(yī)院。道路交通事故表明，如果在交通事故發(fā)生5 min內(nèi)采用應(yīng)急救援措施，30 mm內(nèi)采用急診，至少可以使18％～25％的重傷者免于死亡；另外，在我國車禍死亡中大約40％的傷者是當(dāng)場死亡，其余60％是死于醫(yī)院或送往醫(yī)院途中，其中30％的傷者是因為搶救不及時而死亡。隨著汽車安全研究的深入，采用日趨完善的汽車碰撞保護(hù)系統(tǒng)(如氣囊等)可以有效地降低車禍死亡率，同時也有諸多弊端，往往發(fā)生車禍但是不能及時的派出支援，及時的解救事故。

據(jù)統(tǒng)計，我國汽車保有量不到全世界2%，但是我國年均交通事故死亡人數(shù)約為10萬人，約占全球交通事故死亡總數(shù)的20%。多年來，由于我國汽車保有量增長迅猛，所以每年交通事故死亡人數(shù)總是不斷創(chuàng)出新高。據(jù)公安部的統(tǒng)計數(shù)字，2002年，我國萬車死亡人數(shù)為13.7人；而據(jù)日產(chǎn)汽車技術(shù)人員介紹，這個數(shù)字是日本的10倍以上。目前，我國機(jī)動車保有量達(dá)2.64億輛，其中汽車1.54億輛；機(jī)動車駕駛?cè)送黄?億人，其中汽車駕駛?cè)顺^2.46億人。據(jù)衛(wèi)生部門統(tǒng)計，截至2012年因交通事故造成的死亡人數(shù)已經(jīng)達(dá)到16萬人。

中國交通事故死亡人數(shù)居高不下，原因眾多?！?005汽車安全論壇”的與會人員討論認(rèn)為其主要原因 ：一是國內(nèi)的混亂交通現(xiàn)狀，國外經(jīng)常是車撞車，人的概率小，而國內(nèi)經(jīng)常是車撞人，人的概率大得多；二是國內(nèi)行人、駕駛員的交通安全意識普遍比較淡薄，自覺遵守交通規(guī)則的不多 ；三是不少國產(chǎn)機(jī)動車在安全性能方面與國外車輛存在差距；四是國內(nèi)很多駕駛員沒有養(yǎng)成正確的駕駛習(xí)慣，沒掌握事故發(fā)生前后正確的操作方法；五是國內(nèi)的道路等基礎(chǔ)設(shè)施在設(shè)計規(guī)劃上也與發(fā)達(dá)國家有一定差距。

目前市場上也有幾款應(yīng)用于汽車防碰撞系統(tǒng)，例如：駕車衛(wèi)士、Mobileye智能行車預(yù)警系統(tǒng)等；在一些高端車上也安裝有防碰撞系統(tǒng)，如沃爾沃、奔馳等。這些系統(tǒng)的原理是：利用車載攝像頭或者手機(jī)攝像頭獲取行車過程中前車的圖像，通過一定的算法分析圖像估計與前面車輛的車距，根據(jù)車距的大小進(jìn)一步對駕駛員進(jìn)行警示。

但是，這些防碰撞系統(tǒng)都是基于車禍發(fā)生前的預(yù)警和警示，針對車禍發(fā)生后的車禍預(yù)警和防碰撞系統(tǒng)目前并沒有類似的產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)的不足提供了一種基于聲音傳感器的車禍噪聲檢測及定位系統(tǒng)。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種基于聲音傳感器的車禍噪聲檢測及定位系統(tǒng)，包含設(shè)置在車上的數(shù)據(jù)采集及定位模塊，以及與數(shù)據(jù)采集及定位模塊連接的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；所述數(shù)據(jù)采集及定位模塊包含聲音傳感器、數(shù)據(jù)處理模塊、AD轉(zhuǎn)換器、放大器模塊、無線通信模塊、定位模塊和電源模塊，所述無線通信模塊包含單片機(jī)模塊以及與其連接的GPRS無線通訊模塊；所述放大器模塊包含放大器芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻，AD轉(zhuǎn)換器的輸出端分別連接第一電阻和第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接放大器芯片的正極，放大器芯片的負(fù)極與第三電阻串聯(lián)后與第一電阻的另一端接地，放大器芯片的電壓輸出端連接數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，所述聲音傳感器依次通過AD轉(zhuǎn)換器、放大器模塊連接數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊通過單片機(jī)模塊連接GPRS無線通訊模塊，所述定位模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述電源模塊分別與聲音傳感器、數(shù)據(jù)處理模塊、AD轉(zhuǎn)換器、放大器模塊、無線通信模塊和定位模塊連接。

作為本實(shí)用新型一種基于聲音傳感器的車禍噪聲檢測及定位系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端包含微控制器模塊以及分別與其連接的顯示模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、時鐘模塊和聲光報警模塊

作為本實(shí)用新型一種基于聲音傳感器的車禍噪聲檢測及定位系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述聲音傳感器的芯片型號采用TLV320AIC23B。

作為本實(shí)用新型一種基于聲音傳感器的車禍噪聲檢測及定位系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用TI公司生產(chǎn)的DSP芯片TMS320V-C5509。

作為本實(shí)用新型一種基于聲音傳感器的車禍噪聲檢測及定位系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述定位模塊采用北斗定位模塊。

作為本實(shí)用新型一種基于聲音傳感器的車禍噪聲檢測及定位系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述AD轉(zhuǎn)換器的芯片型號為TMS320LF240。

作為本實(shí)用新型一種基于聲音傳感器的車禍噪聲檢測及定位系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述顯示模塊為LCD顯示屏。

本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1、本實(shí)用新型采用聲音傳感器能夠?qū)崟r的采集車輛碰撞時產(chǎn)生的噪聲，及時將采集的噪聲參數(shù)及位置信息實(shí)時的傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端可以及時的獲取車禍發(fā)生的地點(diǎn)，能夠及時的派往支援，同時向120、緊急聯(lián)系人等實(shí)施及時呼救，防止在人煙稀少的路段因搶救不及時帶來的傷亡；

2、本實(shí)用新型采用芯片型號為TLV320AIC23B的聲音傳感器，它是TI公司的一款高性能立體聲音頻編解碼器芯片，具有48kHz帶寬，可以滿足包括噪聲信號在內(nèi)的聲音信號的采集要求，并且經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器和放大器模塊的模數(shù)轉(zhuǎn)換和放大處理等預(yù)處理；

3、本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)處理模塊采用TI公司生產(chǎn)的DSP芯片TMS320V-C5509，它是一款性價比極高的16位定點(diǎn)DSP，具有多個高性能運(yùn)算單元，系統(tǒng)時鐘為144MHz，指令運(yùn)算速度高達(dá)1OOMMACS，而且提供豐富的片上擴(kuò)展接口，進(jìn)而能夠更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集及定位模塊的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖3是本實(shí)用新型遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖4是本實(shí)用新型據(jù)采集及定位模塊放大器模塊電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1所示，一種基于聲音傳感器的車禍噪聲檢測及定位系統(tǒng)，包含設(shè)置在車上的數(shù)據(jù)采集及定位模塊，以及與數(shù)據(jù)采集及定位模塊連接的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；

如圖2所示，所述數(shù)據(jù)采集及定位模塊包含聲音傳感器、數(shù)據(jù)處理模塊、AD轉(zhuǎn)換器、放大器模塊、無線通信模塊、定位模塊和電源模塊，所述無線通信模塊包含單片機(jī)模塊以及與其連接的GPRS無線通訊模塊；所述聲音傳感器依次通過AD轉(zhuǎn)換器、放大器模塊連接數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊通過單片機(jī)模塊連接GPRS無線通訊模塊，所述定位模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述電源模塊分別與聲音傳感器、數(shù)據(jù)處理模塊、AD轉(zhuǎn)換器、放大器模塊、無線通信模塊和定位模塊連接。

所述聲音傳感器實(shí)時采集車輛聲音信號，聲音傳感器輸出的電信號經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換及放大器模塊經(jīng)放大電路放大后，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進(jìn)而傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行預(yù)處理，數(shù)據(jù)處理模塊實(shí)時地處理所采集到的聲音信息，判斷是否有車輛碰撞事故發(fā)生，若有車禍發(fā)生，所述定位模塊實(shí)時的獲取車禍發(fā)生的位置信息和聲音傳感器采集的聲音參數(shù)通過無線通信模塊傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；

如圖4所示，所述放大器模塊包含放大器芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻，AD轉(zhuǎn)換器的輸出端分別連接第一電阻和第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接放大器芯片的正極，放大器芯片的負(fù)極與第三電阻串聯(lián)后與第一電阻的另一端接地，放大器芯片的電壓輸出端連接數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端。

如圖3所示，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端包含微控制器模塊以及分別與其連接的顯示模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、時鐘模塊和聲光報警模塊，所述微控制器模塊根據(jù)數(shù)據(jù)采集及定位模塊的聲音傳感器采集的聲音參數(shù)和定位模塊實(shí)時的獲取車禍發(fā)生的位置信息實(shí)時通過顯示模塊實(shí)時顯示，所述數(shù)據(jù)存儲模塊實(shí)時的將據(jù)采集及定位模塊的聲音傳感器采集的聲音參數(shù)和定位模塊實(shí)時的獲取車禍發(fā)生的位置信息實(shí)時的存儲，所述時鐘模塊實(shí)時的記載接收和存儲車禍噪聲參數(shù)和車禍位置的信息參數(shù)。當(dāng)發(fā)生車禍時，所述聲光報警模塊用于發(fā)出警報，同時通過微控制器模塊能夠及時的派往支援，同時向120、緊急聯(lián)系人等實(shí)施及時呼救，防止在人煙稀少的路段因搶救不及時帶來的傷亡。

所述數(shù)據(jù)處理模塊采用TI公司生產(chǎn)的DSP芯片TMS320V-C5509，所述定位模塊采用北斗定位模塊，所述AD轉(zhuǎn)換器的芯片型號為TMS320LF240，所述顯示模塊為LCD顯示屏。

聲音采集傳感器使用電容式聲音傳感器，采樣頻率為30Hz～18kHz，由于車輛噪聲信號的頻率一般不會超過10kHz，所以該聲音傳感器可很好的實(shí)現(xiàn)采樣。聲音傳感器將采集到的模擬信號送入放大電路放大后傳送到聲音采集芯片。

聲音傳感器的芯片采用TLV320AIC23B(簡稱AIC23)，它是TI公司的一款高性能立體聲音頻編解碼器芯片，具有48kHz帶寬，可以滿足包括噪聲信號在內(nèi)的聲音信號的采集要求。AIC23對采集到的模擬信號進(jìn)行雙聲道立體聲A／D轉(zhuǎn)換，可以在8kHz-96kHz的采樣率下提供16bit、20bit、24bit和32bit的采樣數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)將外部聲信號以32kHz采樣頻率采集，每秒采集32000個聲音數(shù)據(jù)，并將采集數(shù)據(jù)的長度設(shè)為16bit，這樣A／D轉(zhuǎn)換之后模擬信號變成了16位的數(shù)字信號。模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號之后，AIC23將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊，供數(shù)據(jù)處理模塊作下一步處理。本實(shí)用新型將AIC23的MODE引腳設(shè)置為O，控制接口設(shè)置為I2C的工作方式，AIC23與數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)傳輸接口使用的是DSP模式。這樣數(shù)據(jù)處理模塊就可以控制AIC23協(xié)同工作，并接收AIC23采集到的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理模塊：數(shù)據(jù)處理模塊是整個系統(tǒng)的核心，完成音頻信號的采集、控制、存儲、處理以及與外界通訊等功能。選用的是TI公司生產(chǎn)的DSP芯片TMS320V-C5509(簡稱VC5509)，它是一款性價比極高的16位定點(diǎn)DSP，具有多個高性能運(yùn)算單元，系統(tǒng)時鐘為144MHz，指令運(yùn)算速度高達(dá)1OOMMACS，而且提供豐富的片上擴(kuò)展接口。

VC5509有兩個多通道緩沖串行口(McBSP)，McBSP具有與標(biāo)準(zhǔn)串行接口相同的基本功能，并在標(biāo)準(zhǔn)串行接口的基礎(chǔ)之上對功能進(jìn)行了擴(kuò)展。本系統(tǒng)使用的語音采集芯片AIC23就通過McBSP和DSP相連接。其中CLKX為發(fā)送時鐘，CLKR為接收時鐘，它們都和AIC23的系統(tǒng)時鐘BCLK相連。FSX和FSR實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收的幀同步，對應(yīng)AIC23的LRCIN和LRCOUT引腳。數(shù)據(jù)發(fā)送引腳DX和數(shù)據(jù)接收引腳DR分別與AIC23的DIN和DOUT相連，完成串行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收操作。

綜上所述，本實(shí)用新型采用聲音傳感器能夠?qū)崟r的采集車輛碰撞時產(chǎn)生的噪聲，及時將采集的噪聲參數(shù)及位置信息實(shí)時的傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端可以及時的獲取車禍發(fā)生的地點(diǎn)，能夠及時的派往支援，同時向120、緊急聯(lián)系人等實(shí)施及時呼救，防止在人煙稀少的路段因搶救不及時帶來的傷亡；本實(shí)用新型采用芯片型號為TLV320AIC23B的聲音傳感器，它是TI公司的一款高性能立體聲音頻編解碼器芯片，具有48kHz帶寬，可以滿足包括噪聲信號在內(nèi)的聲音信號的采集要求，并且經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器和放大器模塊的模數(shù)轉(zhuǎn)換和放大處理等預(yù)處理；本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)處理模塊采用TI公司生產(chǎn)的DSP芯片TMS320V-C5509，它是一款性價比極高的16位定點(diǎn)DSP，具有多個高性能運(yùn)算單元，系統(tǒng)時鐘為144MHz，指令運(yùn)算速度高達(dá)1OOMMACS，而且提供豐富的片上擴(kuò)展接口，進(jìn)而能夠更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以再不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。