CN203012963U

CN203012963U - 一种车辆碰撞声音的检测电路

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Publication number: CN203012963U
Application number: CN 201220717967
Authority: CN
Inventors: 吴以伦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-24
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2022-12-24

Abstract

本实用新型涉及一种车辆碰撞声音的检测电路，包括依次连接的话筒、电信号隔直器、带通滤波器、放大器、整流滤波器和比较器，所述话筒收集声音信号，并将声音信号传送至电信号隔直器；所述电信号隔直器隔离声音信号中的直流分量；所述带通滤波器过滤信号中的高频信号和低频信号；所述放大器将信号进行无损放大后传送至所述整流滤波器；所述整流滤波器将信号进行整流滤波，生成与声音幅度成正比的电平信号，并将所述电平信号传送至所述比较器；所述比较器将电压值与比较器内的参考电压值进行比较，输出高电平信号或者低电平信号。本实用新型具有普适性、高精度、低成本等特点，且接口简单，有利于二次开发与利用，具备较高的性价比。

Description

一种车辆碰撞声音的检测电路

技术领域

本实用新型涉及一种声音检测电路，更具体的说涉及一种用于车辆碰撞声音检测的电路，属于交通电子技术领域。

背景技术

随着汽车保有量的急剧增加、交通密度的大幅提高，交通事故呈逐年上升趋势。交通事故可通过及时的监测、报警获得有效救助，而利用交通车辆碰撞声音检测手段感知交通事故是非常有效的一种交通事故主动监测方法。

交通车辆碰撞声音具有强度大、频率高等频谱特征明显的特点。目前的技术中进行车辆碰撞声音的识别通常有两种方式，一种是基于DSP检测声音信号，通过模式识别算法进行信息处理，从而感知车辆碰撞声音；另一种是利用计算机拾取车辆碰撞声音，再进行声音实时判别。但是这些方法都存在一定的问题，如实时性差、适用性低、成本高等，使交通车辆碰撞声音检测的应用技术难以推广。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种实时性强、精度高、成本低的车辆碰撞声音的检测电路。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的：一种车辆碰撞声音的检测电路，包括依次连接的话筒、电信号隔直器、带通滤波器、放大器、整流滤波器和比较器，所述话筒收集声音信号，并将声音信号传送至电信号隔直器；所述电信号隔直器隔离声音信号中的直流分量，并将处理后的信号传送至所述带通滤波器；所述带通滤波器过滤信号中的高频信号和低频信号，将符合要求的信号传送至所述放大器；所述放大器将信号进行无损放大后传送至所述整流滤波器；所述整流滤波器将信号进行整流滤波，生成与声音幅度成正比的电平信号，并将所述电平信号传送至所述比较器；所述比较器将电压值与比较器内的参考电压值进行比较，输出高电平信号或者低电平信号。

所述检测电路还包括电源电路，所述电源电路与话筒、电信号隔直器、带通滤波器、放大器、整流滤波器和比较器连接。

所述检测电路还包括与所述电源电路并联的工作状态指示灯电路，所述工作状态指示灯电路由指示灯DS1与电阻R14串联而成。

所述检测电路还包括与所述电源电路并联的信号发生指示灯电路，所述信号发生指示灯电路由指示灯DS2与电阻R15串联而成。

所述电信号隔直器为电解电容C2，所述电解电容C2为4.7uf/25V。

所述带通滤波器包括相互串联的RC低通滤波电路和RC高通滤波电路。

所述放大器为二阶放大器，所述二阶放大器包括相互串联的一阶差分放大电路和二阶同相放大电路。

所述整流滤波器由整流二极管D1与RC并联电路串联组成。

所述比较器为LM211，所述LM211的脚3为输入脚，所述LM211的脚1为输出脚，所述LM211的脚2与滑动变阻器R2串联后与电源连接，所述LM211的脚4接地，所述LM211的脚5、脚6和脚7制空，所述LM211的脚8与电源连接。

所述检测电路还包括应用接口电路P1，所述应用接口电路P1包括管脚1、管脚2、管脚3和管脚4，所述应用接口电路P1的管脚1和管脚4分别与所述话筒、所述电信号隔直器、所述带通滤波器、所述放大器、所述整流滤波器和所述比较器连接，所述应用接口电路P1的管脚2与所述比较器的输入端连接，所述应用接口电路P1的管脚3与所述比较器的输出端连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种车辆碰撞声音的检测电路是专门针对高速公路、省际道路、城市道路上的各种小汽车、大卡车、小货车的车辆碰撞声音检测电路，用于自动检测车辆碰撞事件，达到第一时间发现车辆碰撞、第一时间处置交通事故现场的目的，具有较强的实用价值，并且具有普适性、高精度、低成本等特点，且接口简单，有利于二次开发与利用，具有较高的性价比。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种车辆碰撞声音的检测电路的原理框图；

图2为本实用新型所述的一种车辆碰撞声音的检测电路的电路图；

图3为本实用新型所述的应用接口电路的电路图；

图4为本实用新型所述的工作状态指示灯电路的电路图；

图5为本实用新型所述的信号发生指示灯电路的电路图；

图6为本实用新型所述的一种车辆碰撞声音的检测电路的应用示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

图1为本实用新型所述的一种车辆碰撞声音的检测电路的原理框图。

如图1所示，一种车辆碰撞声音的检测电路，包括依次连接的话筒、电信号隔直器、带通滤波器、放大器、整流滤波器和比较器，和与话筒、电信号隔直器、带通滤波器、放大器、整流滤波器和比较器连接的电源电路。

图2为本实用新型所述的一种车辆碰撞声音的检测电路的电路图。

如图2所示，所述话筒MK1为驻极式话筒，收集声音信号，并将声音信号传送至电信号隔直器。话筒MK1的性能参数是：工作电压Uds=4.5V，工作电流Ids 0.1~1mA之间，输出阻抗500欧姆，指向性为全向，等效噪声级小于15分贝。

而电信号隔直器隔离声音信号中的直流分量，并将处理后的信号传送至所述带通滤波器。所述的电信号隔直器为电解电容C2，在本实施方式中，所述点解电容C2为4.7uf/25V。

在本实施方式中，所述的带通滤波器过滤信号中的高频信号和低频信号，将符合要求的信号传送至所述放大器。所述带通滤波器包括相互串联的RC低通滤波电路和RC高通滤波电路。所述RC低通滤波电路由并联的电阻R7和电容C5组成，电阻R7为100欧姆，电容C5为0.1uf。所述RC高通滤波电路由并联的电阻R10和电容C3组成，电阻R10为10千欧，电容C3为0.1uf。带通滤波器使高频信号和低频信号均被短路，仅中间符合车辆碰撞声音的频率信号输出。

而所述的放大器将信号进行无损放大后传送至所述整流滤波器。所述放大器为二阶放大器，所述二阶放大器包括相互串联的一阶差分放大电路和二阶同相放大电路。放大器通过LM358运算放大器，一阶差分放大电路抑制由外界条件变化带给电路的干挠，二阶同相放大电路提高电路信号增益及负载能力。

此外，所述的整流滤波器将信号进行整流滤波，生成与声音幅度成正比的电平信号，并将所述电平信号传送至所述比较器。所述整流滤波器由整流二极管D1与RC并联电路串联组成，对放大器输出的信号进行整流滤波，将声音的波动信号转化成相对平滑、能代表声音幅值的电压值。

而所述的比较器将电压值与比较器内的参考电压值进行比较，输出高电平信号或者低电平信号。所述比较器的型号为LM211，所述LM211的脚3为输入脚，所述LM211的脚1为输出脚，所述LM211的脚2与滑动变阻器R2串联后与电源连接，所述LM211的脚4接地，所述LM211的脚5、脚6和脚7制空，所述LM211的脚8与电源连接。比较器将整流滤波电路的输出电压与比较器内的电压参考值进行比较，当高于该值时，输出高电平，代表检测到车辆碰撞声音；反之，则一直输出低电平，代表无车辆碰撞声音发生。

图3为本实用新型所述的应用接口电路的电路图。

如图3所示：所述检测电路还包括应用接口电路P1，所述应用接口电路P1包括管脚1、管脚2、管脚3和管脚4，所述应用接口电路P1的管脚1和管脚4是供电电源输入端，分别与所述话筒、所述电信号隔直器、所述带通滤波器、所述放大器、所述整流滤波器和所述比较器连接。所述应用接口电路P1的管脚2与所述比较器的输入端连接，输出表征声音幅值的模拟信号。所述应用接口电路P1的管脚3与所述比较器的输出端连接，输出表征有无声音的数字信号。

同时，所述检测电路还包括电源电路，所述电源电路与话筒、电信号隔直器、带通滤波器、放大器、整流滤波器和比较器连接。

图4为本实用新型所述的工作状态指示灯电路的电路图。

如图4所示：所述检测电路还包括与所述电源电路并联的工作状态指示灯电路，所述工作状态指示灯电路由指示灯DS1与电阻R14串联而成，当电源供电时，DS1被点亮。

图5为本实用新型所述的信号发生指示灯电路的电路图。

如图5所示：所述检测电路还包括与所述电源电路并联的信号发生指示灯电路，所述信号发生指示灯电路由指示灯DS2与电阻R15串联而成，当检测到车辆碰撞声音时DS2被点亮。

如图6所示，本实用新型所述的一种车辆碰撞声音的检测电路应用时，将检测电路设置于道路的两侧，通过有线网络与设置于机房的的主控器连接，检测电路利用话筒收集交通碰撞声音信号，将其转化为微弱的电信号，通过电信号隔直器隔直，然后通过带通滤波器过滤掉噪声和直流偏置，再经过放大器放大，并且将放大后的信号进行整流滤波，得到与声音幅度成正比的电平信号，该电平信号经过模拟比较输出数字信号，该数字信号可表征是否有车辆碰撞事件发生，高电平信号或者低电平信号传送至主控器，主控器进行处理并显示，自动检测车辆碰撞事件，达到第一时间发现车辆碰撞、第一时间处置交通事故现场的目的，具有较强的实用价值。

上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种车辆碰撞声音的检测电路，其特征在于，包括依次连接的话筒、电信号隔直器、带通滤波器、放大器、整流滤波器和比较器，所述话筒收集声音信号，并将声音信号传送至电信号隔直器；所述电信号隔直器隔离声音信号中的直流分量，并将处理后的信号传送至所述带通滤波器；所述带通滤波器过滤信号中的高频信号和低频信号，将符合要求的信号传送至所述放大器；所述放大器将信号进行无损放大后传送至所述整流滤波器；所述整流滤波器将信号进行整流滤波，生成与声音幅度成正比的电平信号，并将所述电平信号传送至所述比较器；所述比较器将电压值与比较器内的参考电压值进行比较，输出高电平信号或者低电平信号。

2.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞声音的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括电源电路，所述电源电路与话筒、电信号隔直器、带通滤波器、放大器、整流滤波器和比较器连接。

3.根据权利要求2所述的一种车辆碰撞声音的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括与所述电源电路并联的工作状态指示灯电路，所述工作状态指示灯电路由指示灯DS1与电阻R14串联而成。

4.根据权利要求2所述的一种车辆碰撞声音的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括与所述电源电路并联的信号发生指示灯电路，所述信号发生指示灯电路由指示灯DS2与电阻R15串联而成。

5.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞声音的检测电路，其特征在于，所述电信号隔直器为电解电容C2，所述电解电容C2为4.7uf/25V。

6.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞声音的检测电路，其特征在于，所述带通滤波器包括相互串联的RC低通滤波电路和RC高通滤波电路。

7.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞声音的检测电路，其特征在于，所述放大器为二阶放大器，所述二阶放大器包括相互串联的一阶差分放大电路和二阶同相放大电路。

8.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞声音的检测电路，其特征在于，所述整流滤波器由整流二极管D1与RC并联电路串联组成。

9.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞声音的检测电路，其特征在于，所述比较器为LM211，所述LM211的脚3为输入脚，所述LM211的脚1为输出脚，所述LM211的脚2与滑动变阻器R2串联后与电源连接，所述LM211的脚4接地，所述LM211的脚5、脚6和脚7制空，所述LM211的脚8与电源连接。

10.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞声音的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括应用接口电路P1，所述应用接口电路P1包括管脚1、管脚2、管脚3和管脚4，所述应用接口电路P1的管脚1和管脚4分别与所述话筒、所述电信号隔直器、所述带通滤波器、所述放大器、所述整流滤波器和所述比较器连接，所述应用接口电路P1的管脚2与所述比较器的输入端连接，所述应用接口电路P1的管脚3与所述比较器的输出端连接。