CN207264601U - 一种车用多信息融合感知安全警示系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于汽车领域，公开了一种车用多信息融合感知安全警示系统，包括车载设备和数据处理设备，车载设备包括执行喇叭、蜂鸣器和显示屏，数据处理设备包括控制模块、无线模块和测距模块，执行喇叭、蜂鸣器和显示屏分别与控制模块连接，控制模块又分别与无线模块以及测距模块连接。本实用新型将有声喇叭警示信号通过无声信号传递到其他车辆的驾驶室内，并转变为光、声、色等多路感官警示信息，降低车外噪声排放的同时提高安全警示效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车领域，尤其涉及一种车用多信息融合感知安全警示系统。
背景技术
目前，在我国城市交通道路中，汽车使用鸣喇叭提示潜在危险而不可避免的带来严重的噪声污染，大量行车排放的噪声污染给人们带来了极大不便，甚至严重影响到人们的生活质量。
我国目前通过政策性的导向，提倡城市用车节能减排，目前绝大多数城市已经在重要的道路区域禁止汽车鸣喇叭，从而限制性的缓解噪声排放污染。通过这种措施，噪声排放污染得到一定程度的缓解，但是由此带来缺少必要喇叭警示的安全隐患也随之增加。因而噪声减排与安全隐患增加成为一个难以调和的矛盾。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种车用多信息融合感知安全警示系统，以解决汽车鸣喇叭造成严重噪声污染缺乏有效处置措施的现有技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种车用多信息融合感知安全警示系统，包括车载设备和数据处理设备，车载设备包括执行喇叭、蜂鸣器和显示屏，数据处理设备包括控制模块、无线模块和测距模块，执行喇叭、蜂鸣器和显示屏分别与控制模块连接，控制模块又分别与无线模块以及测距模块连接。
优选地，测距模块为超声波测速模块或者GPS模块。
优选地，超声波测速模块包括反相器U4A、反相器U4B、反相器U4C、反相器U4D、反相器U4E、电阻R8、电阻R9和超声波发射管LS1，反相器U4A、反相器U4C、反相器U4E的输出端连接作为公共输入端，反相器U4C、反相器U4E的输出端连接超声波发射管LS1以及电阻R9一端，反相器U4A的输出端分别连接反相器U4B和反相器U4D的输入端，反相器U4B和反相器U4D的输出端连接超声波发射管LS1以及电阻R8一端，电阻R8另一端和电阻R9另一端连接并接电源。
本实用新型具有以下有益效果：
1、将喇叭的声音信号转化为数字信号进行传输，缓解了车外噪声污染的排放；
2、功能独立模块化，能与现车兼容连接，不影响原车使用；
3、集成了光、声、色的警示信号，提供了多路感官信息以提高行车安全警示效果；
4、结构简单、成本低廉，具有较大的市场价值。
下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型优选实施例的一种车用多信息融合感知安全警示系统的机构图；
图2是本实用新型优选实施例的一种车用多信息融合感知安全警示系统的工作流程图；
图3是本实用新型优选实施例的一种车用多信息融合感知安全警示系统在空气中传播场景模拟图；
图4是本实用新型优选实施例的一种车用多信息融合感知安全警示系统的显示屏显示内容图；
图5是本实用新型优选实施例的一种车用多信息融合感知安全警示系统的超声波测速模块电路结构图；
图6是本实用新型优选实施例的一种车用多信息融合感知安全警示系统的GPS模块电路结构图；
图7是本实用新型优选实施例的一种车用多信息融合感知安全警示系统的显示屏电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1，本实用新型提供了一种车用多信息融合感知安全警示系统，包括车载设备和数据处理设备，所述车载设备包括执行喇叭、蜂鸣器和显示屏，所述数据处理设备包括控制模块、无线模块和测距模块，所述执行喇叭、所述蜂鸣器和所述显示屏分别与所述控制模块连接，所述控制模块又分别与所述无线模块以及所述测距模块连接。
参见图2，安装有安全警示系统的车辆的控制模块能实时接收测距模块测得的本车与其他车辆之间的距离以及相对方位，并通过显示屏显示本车与其他车辆之间的距离以及本车与其他车辆之间的相对位置。当本车执行喇叭按下时发出信号，控制模型同时将执行喇叭按下时发出的信号与距离及相对方位数据打包并通过无线模块发送出去。安装有安全警示系统的车辆的无线模块接收到信号后，根据信号中的距离数据判断是否为本车所发送的数据，若为本车所发信号则不进行处理，若为其他车辆所发送的数据，判断信号中的距离数据是否满足设定阀值，小于设定阀值时，判断信号长度，即执行喇叭按下时间，若试下时间不足0.5秒，判断为误触，不作处理；若判断执行喇叭按下时间超过0.5秒，蜂鸣器发出警报且显示屏上的信号发送车辆开始闪烁；若大于设定阀值则不作处理。
本实用新型实施例将有声喇叭警示信号通过无声信号传递到其他车辆的驾驶室内，并转变为光、声、色等多路感官警示信息，降低车外噪声排放的同时提高安全警示效果。通过超声波测距模块，测得两车之间的距离，以及陀螺仪测得两车的相对方位，将测得的数据打包并发送出去。接收车辆将声音信号和方位信号转换为数字信号，然后通过数字信号接收装置将数字信号输入到单片机。单片机将数字信号处理成对应数字模拟信号，然后反馈到喇叭模块以及显示模块。从而使蜂鸣器发出警报，显示屏上对发出警报的车辆进行闪烁处理，从而起到提高行驶过程中的安全性。
测试喇叭声在空气中传播最远距离，然后通过算法将数字信号转换成对应的模拟信号，最后实现信号的转移。信号源车通过无声信号传输至目标车内，目标车接收到信号并解析还原为信号源车喇叭声强分贝数。如图3所示，A车为一辆普通小轿车，r为A车鸣喇叭时声音所能传递的范围半径，B、C、D、E、F、G分别为分布在A车周围的车辆。A车发出的声音轻度(分贝)为FB，K为声损系数。E、F分别在A车的前后，且不在A车喇叭传播范围内，其他车辆则处于A车喇叭声的传播范围内：
传递到B车喇叭声音分贝数为：FBb＝FB-Lab*K，B车中安全警示系统将A车发出的反馈信号复原为FBb分贝数。
传递到C车喇叭声音分贝数为：FBc＝FB-Lac*K，C车中安全警示系统将A车发出的反馈信号复原为FBc分贝数。
传递到D车喇叭声音分贝数为：FBd＝FB-Lad*K，D车中安全警示系统将A车发出的反馈信号复原为FBd分贝数。
传递到G车喇叭声音分贝数为：FBg＝FB-Lag*K，G车中安全警示系统将A车发出的反馈信号复原为FBg分贝数。
参见图4，通过显示屏显示道路上车辆的颜色差异，从而提高驾驶员对道路的警示效果。以A为驾驶员驾驶的汽车，显示屏上面分别有B、C、D、E其他车辆。B、E在显示屏颜色处于中等，代表B、E这两辆车相对A车是同等速度行驶且速度较快；D车在显示屏上颜色最浅，代表D车相对A车以较慢的速度行驶；C车在显示屏上颜色最深，代表C车以超速行驶，正在超车，从而警示驾驶员。在实际应用过程中，可以将B、E显示为黄色，D显示为绿色，C显示为红色，这样更加方便驾驶员对于警示状态的区分。
优选地，测距模块为超声波测速模块。参见图5，超声波测速模块包括反相器U4A、反相器U4B、反相器U4C、反相器U4D、反相器U4E、电阻R8、电阻R9和超声波发射管LS1，反相器U4A、反相器U4C、反相器U4E的输出端连接作为公共输入端，反相器U4C、反相器U4E的输出端连接超声波发射管LS1以及电阻R9一端，反相器U4A的输出端分别连接反相器U4B和反相器U4D的输入端，反相器U4B和反相器U4D的输出端连接超声波发射管LS1以及电阻R8一端，电阻R8另一端和电阻R9另一端连接并接电源。
优选地，测距模块为GPS模块。参见图6，图6是GPS模块原理图，由车载GPS向卫星发出信号根据定位测得与周边车辆的距离，然后将距离信号反馈成模拟信号。该电路有以下优点：(1)模块体积小巧，性能优异，机器降低功耗，延长电池使用时间。(2)模块自带陶瓷天线及高精度搜星芯片，搜星能力强，定位精度高。(3)模块可通过串口进行各种参数设置，并可保存在EEPROM，使用方便。(4)模块自带IPX接口，可以连接各种有源天线，适应能力强。(5)模块兼容3.3V/5V电平，方便连接各种单片机系统。(6)模块自带可充电后备电池，可以掉电保持星历数据。
图7所示的是本实用新型实施例的显示屏电路示意图，OLED12864是128×64行点阵的OLED单色、字符、图形显示模块。模块内藏64×64的显示数据RAM，其中的每位数据都对应于OLED屏上一个点的亮、暗状态。其接口电路和操作指令简单，具有8位并行数据接口，读写时序适配6800系列时序，可直接与8位微处理器相连；与Intel 8080时序的MCU连接时需要进行时序转换。
本实施例的无线模块为2.4gGH_xUART，测距模块为HC-SR04，控制模块为51单片机，执行喇叭为蜂鸣器B12，显示模块为OLED显示屏12864。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种车用多信息融合感知安全警示系统，其特征在于，包括车载设备和数据处理设备，所述车载设备包括执行喇叭、蜂鸣器和显示屏，所述数据处理设备包括控制模块、无线模块和测距模块，所述执行喇叭、所述蜂鸣器和所述显示屏分别与所述控制模块连接，所述控制模块又分别与所述无线模块以及所述测距模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种车用多信息融合感知安全警示系统，其特征在于，所述测距模块为超声波测速模块。
3.根据权利要求1所述的一种车用多信息融合感知安全警示系统，其特征在于，所述测距模块为GPS模块。
4.根据权利要求2所述的一种车用多信息融合感知安全警示系统，其特征在于，所述超声波测速模块包括反相器U4A、反相器U4B、反相器U4C、反相器U4D、反相器U4E、电阻R8、电阻R9和超声波发射管LS1，反相器U4A、反相器U4C、反相器U4E的输出端连接作为公共输入端，反相器U4C、反相器U4E的输出端连接超声波发射管LS1以及电阻R9一端，反相器U4A的输出端分别连接反相器U4B和反相器U4D的输入端，反相器U4B和反相器U4D的输出端连接超声波发射管LS1以及电阻R8一端，电阻R8另一端和电阻R9另一端连接并接电源。
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| CN107705632A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-16 | 湖南农业大学 | 一种车用多信息融合感知安全警示系统 |
| CN113401050A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-09-17 | 重庆广播电视大学重庆工商职业学院 | 一种车载无声喇叭系统 |
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2017
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