CN110386061A - 一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置 - Google Patents

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李进
吕映慧
李炎峰
沈德艳
曹强
胡家培
杨宾
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    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q5/00—Arrangement or adaptation of acoustic signal devices

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Abstract

本发明涉及汽车电子控制喇叭技术领域，提供一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置，旨在解决现有的喇叭均为音量恒定的普通喇叭，不能满足在不同外界环境，不同汽车运动状态以及不同驾驶员鸣笛动作时，以不同的音量鸣笛，从而实现在不影响警示效果的情况下合理降低喇叭音量以减少噪声污染的问题，包括信号检测系统、控制系统和执行系统，所述信号检测系统包括光照传感器、噪音传感器、轮速传感器、节气门位置传感器、方向盘转角传感器和喇叭鸣笛检测电路；所述控制系统用于接收和处理各种传感器信息；所述执行系统包括鸣笛控制电路和喇叭。本发明尤其适用于在不影响警示效果的情况下合理降低喇叭音量，具有较高的社会使用价值和应用前景。

Description

一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置
技术领域
本发明涉及汽车电子控制喇叭技术领域，具体涉及一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置。
背景技术
汽车喇叭在汽车行驶中起到重要的警示作用。其音量应该能够根据汽车内外部环境条件进行自动调节，从而在不同情况下都能起到好的警示效果，同时尽可能降低喇叭噪声干扰。
这些情况主要包括以下三个方面：汽车行驶的外界环境、汽车本身的运动状态和驾驶员操作喇叭的动作。
现有的喇叭均为音量恒定的普通喇叭，不能满足在不同外界环境(不同光照、噪音情况下)，不同汽车运动状态(车速、转向、加速、起步)以及不同驾驶员鸣笛动作(鸣笛时长和频率)时，以不同的音量鸣笛，从而实现在不影响警示效果的情况下合理降低喇叭音量以减少噪声污染的条件。为此，我们提出了一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，旨在解决现有的喇叭均为音量恒定的普通喇叭，不能满足在不同外界环境，不同汽车运动状态以及不同驾驶员鸣笛动作时，以不同的音量鸣笛，从而实现在不影响警示效果的情况下合理降低喇叭音量以减少噪声污染的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置，包括信号检测系统、控制系统和执行系统，所述信号检测系统包括光照传感器、噪音传感器、轮速传感器、节气门位置传感器、方向盘转角传感器和喇叭鸣笛检测电路，所述光照传感器用于检测外界光照强度，所述噪音传感器用于检测外界噪音声强大小，所述轮速传感器用于检测实时行驶车速，所述节气门位置传感器用于检测汽车加速动作，所述方向盘转角传感器用于检测汽车转向信号，所述喇叭鸣笛检测电路用于检测驾驶员按动喇叭按钮的时长和频率；
所述控制系统用于接收和处理各种传感器信息，在处理后计算出合理的喇叭控制音量大小，并生成相应控制信号；
所述执行系统包括鸣笛控制电路和喇叭，用于接收控制系统生成的控制信号，并经喇叭鸣笛控制电路控制喇叭以不同音量鸣笛。
优选的，所述喇叭音量自动调节的影响因素包括外界环境、汽车运动状态、驾驶员操作动作三个方面。
优选的，所述外界环境对喇叭音量的影响包括外界光照强度和外界噪音声强，所述外界环境信号通过光照传感器和噪音传感器进行采集。
优选的，所述汽车运动状态对喇叭音量的影响包括汽车行驶车速、转向、加速和起步四种状态，所述汽车运动状态通过轮速传感器、节气门位置传感器和方向盘转角传感器进行采集。
优选的，所述驾驶员操作动作对喇叭音量的影响包括按动喇叭按钮的频率和时长，所述驾驶员操作动作通过喇叭鸣笛检测电路进行采集。
优选的，所述喇叭控制电路根据控制系统计算的喇叭音量大小及相应的控制信号，通过场效应管控制喇叭以一定电压工作，从而产生不同的鸣笛音量。
(三)有益效果
本发明实施例提供了一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置，具备以下有益效果：
本发明能够根据汽车内外部环境条件进行自动调节，从而在不同情况下都能起到好的警示效果，在不同外界环境(不同光照、噪音情况下)，不同汽车运动状态(车速、转向、加速、起步)以及不同驾驶员鸣笛动作(鸣笛时长和频率)时，能够以不同的音量鸣笛，从而能够在不影响警示效果的情况下合理降低喇叭音量以减少噪声污染，同时在汽车行驶时起到更好的预警效果。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明中喇叭鸣笛检测电路图；
图3为本发明中喇叭鸣笛控制电路图。
具体实施方式
下面结合附图1-3和实施例对本发明进一步说明：
一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置，如图1所示，包括信号检测系统、控制系统和执行系统。
所述信号检测系统包括光照传感器、噪音传感器、轮速传感器、节气门位置传感器、方向盘转角传感器和喇叭鸣笛检测电路：
所述光照传感器用于检测外界光照强度；
所述噪音传感器用于检测外界噪音声强大小；
所述轮速传感器用于检测实时行驶车速；
所述节气门位置传感器用于检测汽车加速动作；
所述方向盘转角传感器用于检测汽车转向信号；
所述喇叭鸣笛检测电路用于检测驾驶员按动喇叭按钮的时长和频率。
所述控制系统用于接收和处理各种传感器信息，在处理后计算出合理的喇叭控制音量大小，并生成相应控制信号。
所述执行系统包括鸣笛控制电路和喇叭，用于接收控制系统生成的控制信号，并经喇叭鸣笛控制电路控制喇叭以不同音量鸣笛。
所述喇叭音量控制的影响因素分外界环境、汽车运动状态、驾驶员操作动作三个方面，且这三方面均实时同步进行，最终实际的喇叭控制音量为各个影响因素的综合。
所述外界环境对喇叭音量的影响包括外界光照强度和外界噪音声强，所述外界环境信号通过光照传感器和噪音传感器进行采集：光照强时、噪音大时，鸣笛时喇叭音量适当增大；反之，则减小。
所述汽车运动状态对喇叭音量的影响包括汽车行驶车速、转向、加速和起步四种状态，所述汽车运动状态通过轮速传感器、节气门位置传感器和方向盘转角传感器进行采集：
①汽车轮速传感器实时检测车速大小，车速越高，则鸣笛时喇叭音量适当增大；反之，则减小；
②汽车方向盘转角传感器和车速传感器实时检测方向盘转角大小(绝对值)和车速大小，方向盘转角越大、车速越高时，说明汽车方向变化越剧烈，则在鸣笛时喇叭音量适当增加；反之，则减小；
③汽车节气门位置传感器实时检测节气门开度大小，节气门开度变化率越大(开度增大时)，汽车加速越快，则在鸣笛时喇叭音量适当增加；反之，则减小；
④汽车轮速传感器检测车速，当车速由零开始增加时，说明汽车由静止状态变为运动状态，为提高起步过程中安全性，在鸣笛时喇叭音量适当增加。
所述驾驶员操作动作对喇叭音量的影响包括按动喇叭按钮的频率和时长，所述驾驶员操作动作通过喇叭鸣笛检测电路进行采集：经喇叭鸣笛检测电路检测驾驶员按下按钮的时长和频率，驾驶员按下按钮的持续时长越长、频率越高，则喇叭音量适当增加；反之，则减小。
如图2所示，喇叭按钮K接电源地GND，电阻R1一端连接+5V电源，一端连接喇叭按钮K及P1.1口(控制系统中单片机输入口)。当驾驶员按下喇叭按钮(开关)K时，喇叭按钮(开关)K闭合，P1.1口输出给控制系统中单片机一个低电平信号；当驾驶员没有按喇叭按钮时，喇叭按钮(开关)K断开，P1.1口输出给控制系统中单片机一个高电平信号。单片机根据这个信号结合内部定时器，可以计算出喇叭按钮K按下的时长以及其按动频率。
如图3所示，喇叭SPK连接+12V电源，场效应管Q1的漏极D连接喇叭SPK，源极S接地GND，栅极G分别连接电阻R2和R3，电阻R3接地GND，电阻R2连接P1.2口(控制系统中单片机输出口)。如前所述，控制系统根据外界环境、汽车运动状态、驾驶员操作动作计算相应的喇叭音量，并最终确定应施加在喇叭上的电压值，该电压值通过单片机P1.2口输出的PWM(脉宽调制)信号来实现。
具体为：当检测到P1.1口为低电平信号时，说明驾驶员按下喇叭按钮K，因此P1.2口输出一定占空比的PWM信号；在该信号作用下，场效应管Q1交替导通和截止，使得喇叭SPK上施加到一定的工作电压，从而使喇叭以一定音量工作，其音量大小取决于该PWM信号的占空比大小。
根据本发明上述实施例的可自动调节音量的汽车喇叭控制装置，能够根据外界环境、汽车自身运动状态以及驾驶员鸣笛动作自动调节音量大小，在不同外界环境(不同光照、噪音情况下)，不同汽车运动状态(车速、转向、加速、起步)以及不同驾驶员鸣笛动作(鸣笛时长和频率)时，能够以不同的音量鸣笛，从而能够在不影响警示效果的情况下合理降低喇叭音量以减少噪声污染。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置，其特征在于，包括信号检测系统、控制系统和执行系统，所述信号检测系统包括光照传感器、噪音传感器、轮速传感器、节气门位置传感器、方向盘转角传感器和喇叭鸣笛检测电路，所述光照传感器用于检测外界光照强度，所述噪音传感器用于检测外界噪音声强大小，所述轮速传感器用于检测实时行驶车速，所述节气门位置传感器用于检测汽车加速信号，所述方向盘转角传感器用于检测汽车转向信号，所述喇叭鸣笛检测电路用于检测驾驶员按动喇叭按钮的时长和频率；
所述控制系统用于接收和处理各种传感器信息，在处理后计算出合理的喇叭控制音量大小，并生成相应控制信号；
所述执行系统包括鸣笛控制电路和喇叭，用于接收控制系统生成的控制信号，并经喇叭鸣笛控制电路控制喇叭以不同音量鸣笛。
2.如权利要求1所述的一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置，其特征在于：所述控制系统生成控制信号的影响因素包括外界环境、汽车运动状态、驾驶员操作动作三个方面。
3.如权利要求2所述的一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置，其特征在于：所述外界环境对喇叭音量的影响包括外界光照强度和外界噪音声强，所述外界环境信号通过光照传感器和噪音传感器进行采集。
4.如权利要求2所述的一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置，其特征在于：所述汽车运动状态对喇叭音量的影响包括汽车行驶车速、转向、加速和起步四种状态，所述汽车运动状态通过轮速传感器、节气门位置传感器和方向盘转角传感器进行采集。
5.如权利要求2所述的一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置，其特征在于：所述驾驶员操作动作对喇叭音量的影响包括按动喇叭按钮的频率和时长，所述驾驶员操作动作通过喇叭鸣笛检测电路进行采集。
6.如权利要求1所述的一种可自动调节音量的汽车喇叭控制装置，其特征在于：所述喇叭控制电路根据控制系统计算的喇叭音量大小及相应的控制信号，通过场效应管控制喇叭以一定电压工作，从而产生不同的鸣笛音量。
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