CN110099334A - 一种车载音频提示装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种车载音频提示装置及系统，装置包括：信号接收模块、微处理器模块、音频解码模块、功放选择模块及功放模块；信号接收模块接收输入信号；信号接收模块与微处理器模块相连接以将处理后的输入信号发送至微处理器；微处理器与音频解码模块相连接以根据处理后的输入信号进行音频数据传输；微处理器与功放选择模块相连接以根据处理后的输入信号选择对应的功放模块及声道；音频解码模块与功放模块相连接以对音频数据进行解码后发送至选择的功放模块；功放模块根据选择的声道与对应的喇叭相连接以进行音频提示。本发明能够将多种音频提示进行集成，去掉重复浪费、优化安装位置、减少布线、降低故障概率及维修成本。

Description

一种车载音频提示装置及系统

技术领域

本发明涉及车载技术领域，特别是一种车载音频提示装置及系统。

背景技术

现有技术中，汽车上音频提示装置种类繁多，包括超速报警器、安全带报警器、高温报警器、倒车报警器、下车铃等等。每种音频提示装置都包括电源处理器、信号接收装置、功放、音频处理、喇叭等，这样就造成了电源处理器、信号接收装置、功放、音频处理、喇叭等部件的重复浪费。随着音频提示种类越来越多，在汽车有限空间进行多种安装及布线必然带来繁重的工作量，并且增加故障概率及维修成本。此外，由于各种音频提示装置分别布置，因此在音频方面，声音种类及提示音没有形成一定的规则，可能会造成部分声音相同或者相似，导致司机及乘客难以分清。进一步的，由于各种音频提示装置没有主次区分，各自播报各自的提示音，可能造成声音重叠，导致司机及乘客难以分清。

因而，需要一款装置，把多种音频提示进行集成，去掉重复浪费、优化安装位置、减少布线、降低故障概率及维修成本。同时对音频进行主次区分、优先等级划分及音量等级划分，并且对音频信号进行明显区分。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中，提出一种车载音频提示装置及系统，能够将多种音频提示进行集成，去掉重复浪费、优化安装位置、减少布线、降低故障概率及维修成本；同时对音频进行主次区分、优先等级划分及音量等级划分，并且对音频信号进行明显区分。

本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明一种车载音频提示装置，包括：信号接收模块、微处理器模块、音频解码模块、功放选择模块及功放模块；所述信号接收模块接收输入信号，所述输入信号包括CAN总线信号和/或开关量信号；所述信号接收模块与所述微处理器模块相连接以将处理后的输入信号发送至所述微处理器；所述微处理器与所述音频解码模块相连接以根据处理后的输入信号进行音频数据传输；所述微处理器与所述功放选择模块相连接以根据处理后的输入信号选择对应的功放模块及声道；所述音频解码模块与所述功放模块相连接以对所述音频数据进行解码后发送至选择的功放模块；所述功放模块根据选择的声道与对应的喇叭相连接以进行音频提示。

优选的，所述信号接收模块包括CAN总线信号接收模块；所述CAN总线信号接收模块包括CAN收发器以将差分信号转换为二进制码流接收。

优选的，所述信号接收模块包括开关量信号接收模块；所述开关量信号接收模块包括光电耦合器。

优选的，所述装置还包括SD卡接口；所述SD卡接口一端与所述微处理器模块相连接，另一端与SD卡相连接以对音频文件进行统一存储管理和/或对CAN总线信号及开关量信号状态进行存储；

或者，所述装置还包括Flash存储器；所述Flash存储器与所述微处理器模块相连接以对音频文件进行统一存储管理和/或对CAN总线信号及开关量信号状态进行存储。

优选的，所述装置还包括USB通信接口；所述USB通信接口一端与所述微处理器模块相连接，另一端与计算机相连接以对CAN总线信号进行解析。

优选的，所述装置还包括功放电源模块；所述功放电源模块与所述微处理器相和所述功放模块分别相连接，以根据所述微处理发送的控制信号为所述功放模块提供电源。

另一方面，本发明一种车载音频提示系统，包括壳体，还包括设置在所述壳体内的车载音频提示装置；所述壳体包括相互连接的上盖、下盖、左固定外壳和右固定外壳；所述上盖上设置有若干喇叭孔位；所述壳体内还设置有内部喇叭；所述内部喇叭一端与所述上盖相连接，另一端与所述车载音频提示装置相连接；所述音频提示装置与所述下盖相连接。

优选的，所述左固定外壳内设置有左侧板；所述左侧板上设置有SD卡孔位以与SD卡接口相连接。

优选的，所述右固定外壳内设置有右侧板；所述右侧板上设置有USB通信接口孔位以与USB通信接口相连接。

优选的，所述车载音频提示装置还包括与微处理器模块相连接的LED显示模块以显示工作状态；所述上盖设置有LED导光柱；所述LED导光柱与所述LED显示模块相连接以将所述工作状态在所述壳体上显示。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明包括CAN总线信号和开关量信号两种输入信号的接收模块，通过对这两种输入信号的处理解决音频报警器种类繁多的问题；本发明通过内置若干个功放模块，并通过内置一个或若干内部喇叭和外接一个或若干外部喇叭来解决音频喇叭位置问题，且各个喇叭可分别独立播放不同的音频，并且音量等其他音频参数都可以独立设置；音频信号通过专用音频线或者普通导线达到长距离音频传输；

(2)本发明可通过SD卡/Flash存储器对音频文件进行统一存储管理，通过SD/Flash存储器内若干个文件夹对音频文件分类管理，并满足音频文件大数目的保存降低管理成本，以及方便用户通过修改SD卡/Flash存储器内文件达到个性化或特殊化定制；此外，也可将CAN总线或者开关量信号的状态记录在SD卡/Flash存储器内，方便用户采集运行数据；

(3)本发明可通过USB通信接口与PC机连接，通过USB通信接口达到参数设置功能，包括CAN报文解析设置和音频提示优化级设置等。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种车载音频提示装置不局限于实施例。

附图说明

图1为本发明的车载音频提示装置的结构框图；

图2为本发明的CAN总线信号接收模块的电路图；

图3为本发明的开关量信号接收模块的电路图；

图4为本发明的微处理模块的电路图；

图5为本发明的音频解码模块的电路图；

图6为本发明的功放选择模块及功放模块的电路图；

图7为本发明的端口电路图；

图8为本发明的功放电源模块的电路图；

图9为本发明的SD卡接口的电路图；

图10为本发明的Flash存储器的电路图；

图11为本发明的USB通信接口的电路图；

图12为本发明的车载音频提示装置的结构分解图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

参见图1至图11所示所示，一方面，本发明一种车载音频提示装置，包括：信号接收模块10、微处理器模块11、音频解码模块12、功放选择模块13及功放模块14；所述信号接收模块10接收输入信号，所述输入信号包括CAN总线信号和/或开关量信号；所述信号接收模块10与所述微处理器模块11相连接以将处理后的输入信号发送至所述微处理器；所述微处理器与所述音频解码模块12相连接以根据处理后的输入信号进行音频数据传输；所述微处理器与所述功放选择模块13相连接以根据处理后的输入信号选择对应的功放模块14及声道；所述音频解码模块12与所述功放模块14相连接以对所述音频数据进行解码后发送至选择的功放模块14；所述功放模块14根据选择的声道与对应的喇叭181相连接以进行音频提示。

所述信号接收模块10包括CAN总线信号接收模块101；所述CAN总线信号接收模块101包括CAN收发器以将差分信号转换为二进制码流接收。本实施例中，所述CAN收发器采用TJA1050CAN收发器。参见图2所示，所述CAN收发器与CAN总线信号CANH和CANL之间还设置有CAN保护电路。所述CAN收发器和所述微处理器模块11之间还设置有数字隔离器以保护所述微处理器模块11。所述数字隔离器采用ADUM1201隔离芯片，所述数字隔离器与所述微处理器模块11之间通过PA12-CAN TX和PA11-CAN RX端口进行数据交互。

所述信号接收模块10包括开关量信号接收模块102。参见图3所示，所述开关量信号接收模块102包括光电耦合器及周边电路。本实施例中，所述光电耦合器采用四通道SOP封装晶体管输出光耦TLP291-4，以对四路开关信号输入进行处理，处理完成后，分别通过Input1、Input2、Input3和Input4与微处理器模块11相连接以进行数据交互。

参见图4所示，所述微处理器模块11采用STM32F407芯片。所述微处理器模块11与所述CAN总线信号接收模块101和所述开关量信号接收模块102分别相连接以接收外部输入信号；所述微处理器与所述音频解码模块12相连接以根据所述外部输入信号进行音频数据传输；所述微处理器与所述功放选择模块13相连接以根据处理后的输入信号选择对应的功放模块14及声道。

参见图5所示，所述音频解码模块12采用WM8978音频处理芯片，所述音频解码模块12通过I2S和IIC接口与所述微处理器模块11相连接，所述WM8978音频处理芯片的输出与所述功放模块14相连接。

参见图6所示，所述功放选择模块13采用CD4051芯片，所述CD4051芯片的两个控制输入端Audio Sel1和Audio Sel2分别于所述微处理器模块11对应的输出相连接以通过所述微处理器模块11控制所述功放选择模块13选择对应的通道，并连接对应的输入端，输出至所述功放模块14。需要说明的是，本实施例只采用了CD4051芯片的两个控制输入端，实际应用中，可根据需要多个控制输入端选择，以设置多个功放模块14，从而实现更多喇叭181的配置。

本实施例中，所述功放模块14包括两个，采用TDA7297芯片，以实现四路输出，分别输出至内部喇叭181和外部喇叭182(包括前端喇叭181和后端喇叭181)。进一步的，还可以根据需要，通过图7所示的端子电路对喇叭181数量进行扩展。

所述装置还包括功放电源模块19；所述功放电源模块19与所述微处理器相和所述功放模块14分别相连接，以根据所述微处理发送的控制信号为所述功放模块14提供电源。参见图8所示，所述微处理器模块11通过AMP-DC12V EN控制信号控制所述功放电源模块19是否为所述功放模块14提供电源。

参见图9所示，所述装置还包括SD卡接口15；所述SD卡接口15一端与所述微处理器模块11相连接，另一端与SD卡相连接以对音频文件进行统一存储管理和/或对CAN总线信号及开关量信号状态进行存储；

参见图10所示，所述装置还可以包括Flash存储器16；所述Flash存储器16与所述微处理器模块11相连接以对音频文件进行统一存储管理和/或对CAN总线信号及开关量信号状态进行存储，具体为通过SD卡内若干个文件夹对音频文件分类管理，并满足音频文件大数目的保存降低管理成本，以及方便用户通过修改SD卡内文件达到个性化或特殊化定制。

参见图11所示，所述装置还包括USB通信接口17；所述USB通信接口17一端与所述微处理器模块11相连接，另一端与计算机相连接以对CAN总线信号进行解析，以及音频提示优化级和音频文件的导入和导出等操作。

本实施例中，采用多个内部喇叭181和外部喇叭182能实现将不同音频针对不同输入信号进行提示及提示不同群体。例如：内部喇叭181，主要针对司机(如安全带提示、超速提示、下车铃等)；外部喇叭182中，安装下车内主要针对乘客(如报站、安全带提示等)，安装在车后主要在倒车提示使用，安装在车前主要提示前方行人及车辆使用(如低速行驶音、车外报站音等)。

参见图12所示，另一方面，本发明一种车载音频提示系统，包括壳体，还包括设置在所述壳体内的所述的车载音频提示装置1；所述壳体包括相互连接的上盖20、下盖30、左固定外壳40和右固定外壳50；所述上盖20上设置有若干喇叭孔位201以达到装饰及声音引出作用；所述壳体内还设置有内部喇叭181；所述内部喇叭181边缘贴有隔音棉60，以配合内部喇叭181与上盖20间隔中，让喇叭181下方空间与上方空间形成一个音箱的效果；所述喇叭181一端与所述上盖20相连接，另一端通过铜柱70固定在所述车载音频提示装置1上；所述音频提示装置与固定在所述下盖30上，所述音频提示装置与下盖30间加有绝缘片达到绝缘及导热的作用。

本实施例中，所述左固定外壳40内设置有左侧板80；所述左侧板80上设置有SD卡孔位801以与SD卡接口15及SD卡相连接。

本实施例中，所述右固定外壳50内设置有右侧板90；所述右侧板90上设置有USB通信接口孔位901以与USB通信接口17相连接。

本实施例中，所述车载音频提示装置还包括与微处理器模块11相连接的LED显示模块(参见图4所示的LED1、LED2和LED3部分电路)以显示工作状态；所述上盖20设置有LED导光柱202；所述LED导光柱与所述LED显示模块相连接以将所述工作状态在所述壳体上显示。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种车载音频提示装置，其特征在于，包括：信号接收模块、微处理器模块、音频解码模块、功放选择模块及功放模块；所述信号接收模块接收输入信号，所述输入信号包括CAN总线信号和/或开关量信号；所述信号接收模块与所述微处理器模块相连接以将处理后的输入信号发送至所述微处理器；所述微处理器与所述音频解码模块相连接以根据处理后的输入信号进行音频数据传输；所述微处理器与所述功放选择模块相连接以根据处理后的输入信号选择对应的功放模块及声道；所述音频解码模块与所述功放模块相连接以对所述音频数据进行解码后发送至选择的功放模块；所述功放模块根据选择的声道与对应的喇叭相连接以进行音频提示。

2.根据权利要求1所述的一种车载音频提示装置，其特征在于，所述信号接收模块包括CAN总线信号接收模块；所述CAN总线信号接收模块包括CAN收发器以将差分信号转换为二进制码流接收。

3.根据权利要求1所述的一种车载音频提示装置，其特征在于，所述信号接收模块包括开关量信号接收模块；所述开关量信号接收模块包括光电耦合器。

4.根据权利要求1所述的一种车载音频提示装置，其特征在于，所述装置还包括SD卡接口；所述SD卡接口一端与所述微处理器模块相连接，另一端与SD卡相连接以对音频文件进行统一存储管理和/或对CAN总线信号及开关量信号状态进行存储；

或者，所述装置还包括Flash存储器；所述Flash存储器与所述微处理器模块相连接以对音频文件进行统一存储管理和/或对CAN总线信号及开关量信号状态进行存储。

5.根据权利要求1所述的一种车载音频提示装置，其特征在于，所述装置还包括USB通信接口；所述USB通信接口一端与所述微处理器模块相连接，另一端与计算机相连接以对CAN总线信号进行解析。

6.根据权利要求1所述的一种车载音频提示装置，其特征在于，所述装置还包括功放电源模块；所述功放电源模块与所述微处理器相和所述功放模块分别相连接，以根据所述微处理发送的控制信号为所述功放模块提供电源。

7.一种车载音频提示系统，其特征在于，包括壳体，还包括设置在所述壳体内的如权利要求1至6中任意一项所述的车载音频提示装置；所述壳体包括相互连接的上盖、下盖、左固定外壳和右固定外壳；所述上盖上设置有若干喇叭孔位；所述壳体内还设置有内部喇叭；所述内部喇叭一端与所述上盖相连接，另一端与所述车载音频提示装置相连接；所述音频提示装置与所述下盖相连接。

8.根据权利要求7所述的一种车载音频提示系统，其特征在于，所述左固定外壳内设置有左侧板；所述左侧板上设置有SD卡孔位以与SD卡接口相连接。

9.根据权利要求7所述的一种车载音频提示系统，其特征在于，所述右固定外壳内设置有右侧板；所述右侧板上设置有USB通信接口孔位以与USB通信接口相连接。

10.根据权利要求7所述的一种车载音频提示系统，其特征在于，所述车载音频提示装置还包括与微处理器模块相连接的LED显示模块以显示工作状态；所述上盖设置有LED导光柱；所述LED导光柱与所述LED显示模块相连接以将所述工作状态在所述壳体上显示。