CN101856993A - 一种机动车驾驶室内其他机动车告警声音监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种机动车驾驶室内其它机动车告警声音监测装置，该装置主要由声音采集器，信号处理单元，告警显示屏以及语音告警扬声器四部分组成，利用机动车告警声音信号在频域上频谱范围固定、时域上具有周期性的特点，将信号先滤波，再相关性检测的方法，有效判断出信号是否是机动车告警声音，通过在机动车四周安装两个或两个以上的声音采集器1，判断告警声的声源方向，通过告警显示屏9和语音告警扬声器3，提醒驾驶员，使驾驶员能够在机动车车窗紧闭，或机动车本身噪音很大，或外界噪音很大，或其他机动车告警声音较小等情况下，了解其它机动车的行驶动向，避免发生交通事故；同时可降低喇叭声的分贝、减少噪声污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种机动车驾驶室内其他机动车告警声音监测装置，尤其是指一种能够在各类机动车上安装，在其驾驶室内便能监测其他机动车告警声音，并提醒驾驶员的机动车行车安全辅助装置。
背景技术
目前，随着人们生活水平的提高，机动车产销量迅速上升，机动车对人们的影响力将越来越大，随之而产生的问题也越来越多。主要是机动车驾驶的安全性问题。引发机动车安全的因素有很多，其中，在交通事故中，大型货车引发的事故比例较大，这也与大型货车隔音效果差有关，在高速上，大型货车驾驶室高，小轿车闪烁大灯超车不易看见，告警声也很容易被外界噪声及大型货车本身的噪声淹没，造成安全隐患。
另外，车辆在车窗紧闭的状态下行使时，驾驶室内的噪声加上车外路噪、风噪等环境噪声，使得驾驶员极有可能听不到其他车辆发出的告警声，告警声包括喇叭声、警笛声及特种车辆告警声，无法作出正确的判断和处理，造成不安全因素，甚至引发严重交通事故。特别是在高速公路上。目前许多驾驶者在超车时用闪烁大灯的方法来提醒前方的司机，而不是用喇叭警示，其原因之一，大部分机动车几乎听不到对方的告警声，特别是隔音好的小轿车内。而闪烁大灯的警示效果与日光的强度和驾驶者的注意力和观察点有关。
发明内容
本发明的目的是为了加强行车安全性，降低交通事故发生率，特提供一种机动车驾驶室内其它机动车告警声音监听装置。该装置可以使得驾驶员在任何情况下都能清晰地感知其它车辆发出的告警声，告警声包括喇叭声、警笛声及特种车辆告警声。
本发明解决其技术问题主要采取的技术方案是：一种机动车驾驶室内其它机动车告警声音监测装置，利用机动车告警声音信号在频域上频谱范围固定、时域上具有周期性的特点，将信号先滤波，再相关性检测的方法，有效判断出信号是否是机动车告警声音。该装置主要是由声音采集器，信号处理单元(包括前置放大器，A/D转换器，多通道带通数字滤波器，相关性检测器，判断输出器)，告警显示屏以及语音告警扬声器四部分组成。其技术特征是：在机动车的四周安装若干个声音采集器1，并与置于车内的信号处理单元2相连接；该信号处理单元2是由一个前置放大器4串接A/D转换器5，A/D转换器5串接多通道带通数字滤波器6，多通道带通数字滤波器6串接相关性检测器7，相关性检测器7串接判断输出器8，判断输出器8同时串接告警显示屏9和语音告警扬声器3。当其他机动车发出告警声的时候，告警声通过声音采集器1进入信号处理单元2。由于告警声音信号为模拟信号，在传输过程中，由于噪声的干扰和能量的损失总会发生畸变和衰减，因此串接一个前置放大器4放大信号的强度。之后经过放大的告警声音信号通过与放大器4串接的A/D转换器5，将信号转后成数字信号。此时，把经过A/D转换后的数字信号通过预先设置好的多通道带通数字滤波器6，滤除非机动车告警声音频谱范围的声音信号。
多通道带通数字滤波器6的滤波频率特性是依据机动车告警声的行业技术标准而设定的，根据行业技术标准，告警声音的频谱范围是被限定的。但并不是说在告警声音频谱范围内的声音一定是告警声，例如，杂乱的雨声在这一频谱也存在，所以经多通道带通数字滤波器6过滤的声音信号并不能判定就一定是告警声。根据告警声行业技术标准，告警声是具有周期性的信号，因此，一个声音信号如果其频谱在告警声音的频谱范围，并且具有周期性，则该信号是告警声音的概率很大，通过大量的实验表明该方法是行之有效的。相关性检测器能够检测出周期性信号，所以本发明技术方案将经多通道带通数字滤波器6串接相关性检测器7，如果相关则认为监测到告警声。相关性检测器7串接判断输出器8，判断是否相关，相关则输出有告警声音的确认信息及告警声音声源方向信息给告警显示屏9和语音告警扬声器3，提醒驾驶员，所以判断输出器8同时串接告警显示屏9和语音告警扬声器3。
本发明装置在机动车四周安装两个或两个以上的声音采集器1，通过判断告警声到达各个声音采集器1时间上的先后顺序，判断告警声的声源方向，提醒位于驾驶室内的驾驶员。声音采集器1数目安装也多，声源方向判断越精确。由于机动车的品牌、型号以及告警声音功能等的不同，有可能造成告警声音频谱不同，因此所设计的滤波器是多通带的带通数字滤波器6，以适用于不同类型的机动车告警声音频谱。此监测装置声音采集器1部分安装于机动车四周，信号处理单元2可置于一盒状物中，安装于驾驶室内任意位置，告警显示屏9安装于驾驶室内驾驶员可视范围位置，如仪表盘附近，语音告警扬声器3可单独配置或通过导线连接机动车原有扬声器。此监测装置设置有电源开关、告警显示屏开关及音量调节器，以便驾驶员可以根据自己的需要使用此装置。
本发明的有益效果包括三方面：其一，当机动车在车窗紧闭情况下行驶时，或者当驾驶员处于疲劳驾驶时，可以有效的提醒驾驶员其他机动车的告警声，避免发生交通事故；其二，当机动车本身噪音很大或外界噪音很大，其他机动车告警声音较小时，可以有效的提醒驾驶员其他机动车的告警声，避免发生交通事故；其三，安装这个装置后，在任何情况下司机在驾驶室内就可以清晰地监测到其他车辆的告警声，因此可以考虑今后从整体上适当降低告警声的分贝，从而减少机动车告警声给城市带来的噪声污染。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明装置做进一步说明。
附图1告警声音监听装置在机动车上的安装位置示意图；
附图2本发明装置的组成关系示意图；
附图3本发明装置的信号处理原理框图。
图中：1-声音采集器，2-信号处理单元，3-语音告警扬声器，4-前置放大器，5-A/D转换器，6-多通道带通数字滤波器，7-相关性检测器，8-判断输出器，9-告警显示屏。
具体实施方式
本发明由声音采集器1、信号处理单元2、告警显示屏9以及语音告警扬声器3四部分组成，其组成关系如附图2所示。如图2所示，本实施方式在机动车四个角上先分别安装一个声音采集器1，然后在车内任意部位安装信号处理单元2以及语音告警扬声器3，在机动车仪表附近安装告警显示屏9。其中信号处理单元2可置于一盒状物中。语音告警扬声器3可单独配置或通过导线连接机动车原有扬声器。当机动车在行驶过程中，当其他车辆发出告警声时，这个声音会由声音采集器1传入信号处理单元2，先经过前置放大器4放大信号，然后通过A/D转换器5把模拟信号转换为数字信号，机动车告警声的频谱范围在1000Hz至4500Hz范围，根据采样定理，A/D转换器5的采样频率必须高于9000Hz，为了便于判断告警声源方向，需要更高的采样率，本实施方式采样率为22050Hz。经A/D转换器5转换后的数字信号，经过多通道带通数字滤波器6滤除除告警声音信号频谱范围以外的其他噪声，本实施方式采用数字滤波，带通宽度500Hz，通道为1000Hz至1500Hz、1500Hz至2000Hz、2000Hz至2500Hz、2500Hz至3000Hz、3000Hz至3500Hz、3500Hz至4000Hz、4000Hz至4500Hz，每一通道，表明一种机动车告警声音类型。各通道的数字滤波后的信号，经过相关性检测器7进行相关性检测。上述实施方式阐述的是一个声音采集器采集声音并进行相关检测的流程，如图2所示，本装置共有4个声音采集器，所以有4路采集声音并进行相关检测的流程。由于从采集到相关检测结束的时间相同，所以通过判断经相关性监测后的信号到达判断输出器8的时间先后，来判断声源的大体方向。信号经过判断输出器8，判断是否相关，相关则输出有告警声音的确认信息及告警声音声源方向信息给告警显示屏9和语音告警扬声器3，提醒驾驶员。如图3所示，本发明装置在机动车四周安装若干个声音采集器1，也即两个或两个以上的声音采集器1，其每一路工作流程与安装4个声音采集器的每一路相同。声音采集器1数目安装也多，声源方向判断越精确。
Claims (2)
1.一种机动车驾驶室内其它机动车告警声音监测装置，主要是由声音采集器，信号处理单元，告警显示屏以及语音告警扬声器四部分组成。其特征是：在机动车的四周安装若干个声音采集器1，并与置于车内的信号处理单元2相连接，该信号处理单元2是由一个前置放大器4串接A/D转换器5，A/D转换器5串接多通道带通数字滤波器6，多通道带通数字滤波器6串接相关性检测器7，相关性检测器7串接判断输出器8，判断输出器8同时串接告警显示屏9和语音告警扬声器3。
2.根据权利要求1所述的机动车驾驶室内其它机动车告警声音监测装置，其特征是：本发明装置在机动车四周安装两个或两个以上的声音采集器1，通过判断告警声到达各个声音采集器1时间上的先后顺序，判断告警声的声源方向，提醒位于驾驶室内的驾驶员。
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