一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種車輛碰撞檢測系統(tǒng),尤其涉及一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng), 屬于車輛自動檢測技術領域。
【背景技術】
[0002] 在汽車發(fā)生意外碰撞時最大限度地確保駕駛員和乘客的安全,是汽車工業(yè)追求的 目標之一。據我國衛(wèi)生部的統(tǒng)計數(shù)據表明,在1000例交通事故傷者中,只有14. 3%的傷者 能及時乘坐救護車到達醫(yī)院。道路交通事故表明,如果在交通事故發(fā)生5min內采用應急救 援措施,30mm內采用急診,至少可以使18%~25%的重傷者免于死亡;另外,在我國車禍死 亡中大約40%的傷者是當場死亡,其余60%是死于醫(yī)院或送往醫(yī)院途中,其中30%的傷者 是因為搶救不及時而死亡。隨著汽車安全研宄的深入,采用日趨完善的汽車碰撞保護系統(tǒng) (如氣囊等)可以有效地降低車禍死亡率,同時也有諸多弊端(如不能及時報警等待救援 等)。
[0003] 例如申請?zhí)枮?201180022129. 7"的一種碰撞探測裝置,其具備檢測接近車輛的外 裝部件的內側構成的空間的壓力的壓力傳感器和保護車室內的乘員的乘員保護裝置,電子 控制裝置在所述壓力和單位時間內的所述壓力的變化量分別滿足了碰撞條件時,判定為發(fā) 生了碰撞,使所述乘員保護裝置動作。如果所述壓力越小所述單位時間內的壓力的變化量 不夠大則不判定為發(fā)生了碰撞的方式設定所述碰撞條件。
[0004] 又如申請?zhí)枮?201310424688. 1"的一種高速公路汽車追尾碰撞預警關鍵參數(shù)估 計方法。該方法根據高速公路車輛不同的相對運動的典型工況建立多個不同的卡爾曼濾波 系統(tǒng)狀態(tài)模型,以全球定位系統(tǒng)與車車通信信息結合雷達信息作為觀測量,并在運行過程 中檢測、容忍傳感器信息的不準確甚至失效,利用交互多模型算法,即使在某些傳感器失效 時,也能實時、準確、可靠的獲取兩車間相對距離、速度與加速度等高速公路追尾碰撞預警 關鍵參數(shù),同時結合相對加速度信息,來改進傳統(tǒng)距離碰撞時間TTC估計方法,從而準確、 可靠地估計出TTC這個高速公路追尾碰撞預警關鍵參數(shù),具有精度高、可靠性好、實時性 好、適應性好的優(yōu)點。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題是針對【背景技術】的不足提供了一種識別率高、實時性 強的優(yōu)點,而且價格較低的車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
[0007] 一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng),包含微控制器模塊以及與微控制器模塊連接的 聲音采集模塊、顯示模塊、存儲器模塊;所述聲音采集模塊包含依次連接的聲音傳感器、放 大電路和模數(shù)轉換器;所述聲音傳感器實時采集車輛聲音信號,聲音傳感器輸出的電信號 經放大電路放大后,傳入模數(shù)轉換器進行模數(shù)轉換成數(shù)字信號進而傳輸至微控制器模塊進 行數(shù)據處理,進而得出車輛碰撞噪聲特征同時通過顯示單元顯示并且通過存儲器模塊進行 存儲,具體計算為《 = ±2 ,其中,為聲音的特征分量投影,η為車輛碰 撞噪聲特征。
[0008] 作為本發(fā)明一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案,所述微控制器模 塊的型號為TMS320V-C5509。
[0009] 作為本發(fā)明一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案,所述顯示單元為 LCD顯示屏。
[0010] 作為本發(fā)明一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案,所述聲音傳感器 的型號為 TLV320AIC23B。
[0011] 作為本發(fā)明一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案,所述聲音傳感器 采用可充電蓄電池供電。
[0012] 本發(fā)明采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比,具有以下技術效果:
[0013] 1、本發(fā)明識別率高、實時性強的優(yōu)點,而且價格較低;
[0014] 2、本發(fā)明通過檢測車輛碰撞噪聲能夠有效檢測車輛碰撞事件,實現(xiàn)交通事故的自 動識別。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的結構原理圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明:
[0017] 如圖1所示,一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng),包含微控制器模塊以及與微控制 器模塊連接的聲音采集模塊、顯示模塊、存儲器模塊;所述聲音采集模塊包含依次連接的聲 音傳感器、放大電路和模數(shù)轉換器;所述聲音傳感器實時采集車輛聲音信號,聲音傳感器輸 出的電信號經放大電路放大后,傳入模數(shù)轉換器進行模數(shù)轉換成數(shù)字信號進而傳輸至微控 制器模塊進行數(shù)據處理,進而得出車輛碰撞噪聲特征同時通過顯示單元顯示并且通過存 儲器模塊進行存儲,具體計算為《 = ±2*\々/巧),其中,^為聲音的特征分量投 影,η為車輛碰撞噪聲特征。
[0018] 其中,所述微控制器模塊的型號為TMS320V-C5509,所述顯示單元為IXD顯示屏, 所述聲音傳感器的型號為TLV320AIC23B,所述聲音傳感器采用可充電蓄電池供電。
[0019] 首先采用聲音傳感器采集各種聲音信號,傳感器輸出的電信號經放大電路放大 后,傳入聲音采集芯片的模擬信號輸入端。聲音采集芯片將模擬信號進行A/D轉換后,送到 DSP模塊做進一步處理。DSP模塊實時地處理所采集到的聲音信息,判斷是否有車輛碰撞事 故發(fā)生。存儲器模塊和DSP模塊相連,用于儲存需要處理的數(shù)據和固化的代碼數(shù)據,并為 DSP模塊運算時提供臨時存儲空間。報警模塊和通訊模塊與外部救援中心相通訊,一旦DSP 模塊檢測到車輛發(fā)生碰撞事故,報警模塊就向外發(fā)送報警信息。
[0020] 聲音采集模塊使用電容式聲音傳感器,采樣頻率為30Hz~18kHz,由于車輛噪聲 信號的頻率一般不會超過10kHz,所以該聲音傳感器可很好的實現(xiàn)采樣。聲音傳感器將采集 到的模擬信號送入放大電路放大后傳送到聲音采集芯片。
[0021] 聲音采集芯片采用TLV320AIC23B (簡稱AIC23),它是TI公司的一款高性能立體聲 音頻編解碼器芯片,具有48kHz帶寬,可以滿足包括噪聲信號在內的聲音信號的采集要求。 AIC23對采集到的模擬信號進行雙聲道立體聲A/D轉換,可以在8kHz-96kHz的采樣率下提 供16bit、20bit、24bit和32bit的采樣數(shù)據。本系統(tǒng)將外部聲信號以32kHz采樣頻率采集, 每秒采集32000個聲音數(shù)據,并將采集數(shù)據的長度設為16bit,這樣A/D轉換之后模擬信號 變成了 16位的數(shù)字信號。模擬信號轉化為數(shù)字信號之后,AIC23將數(shù)據傳輸給DSP模塊, 供DSP模塊作下一步處理。本發(fā)明將AIC23的MODE引腳設置為0,控制接口設置為I2C的 工作方式,AIC23與DSP模塊的數(shù)據傳輸接口使用的是DSP模式。這樣DSP模塊就可以控 制AIC23協(xié)同工作,并接收AIC23采集到的數(shù)據。
[0022] DSP模塊:DSP模塊是整個系統(tǒng)的核心,完成音頻信號的采集、控制、存儲、處理以 及與外界通訊等功能。選用的是TI公司生產的DSP芯片TMS320V-C5509 (簡稱VC5509),它 是一款性價比極高的16位定點DSP,具有多個高性能運算單元,系統(tǒng)時鐘為144MHz,指令運 算速度高達100MMACS,而且提供豐富的片上擴展接口。
[0023] VC5509有兩個多通道緩沖串行口(McBSP),McBSP具有與標準串行接口相同的基 本功能,并在標準串行接口的基礎之上對功能進行了擴展。本系統(tǒng)使用的語音采集芯片 AIC23就通過McBSP和DSP相連接。其中CLKX為發(fā)送時鐘,CLKR為接收時鐘,它們都和 AIC23的系統(tǒng)時鐘BCLK相連。FSX和FSR實現(xiàn)發(fā)送和接收的幀同步,對應AIC23的LRCIN 和LRCOUT引腳。數(shù)據發(fā)送引腳DX和數(shù)據接收引腳DR分別與AIC23的DIN和DOUT相連, 完成串行數(shù)據發(fā)送和接收操作。
[0024] 本發(fā)明利用TMS3205509芯片做信號處理以及TLV320AIC23B做采集芯片的車輛 碰撞報警裝置,一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng),包含微控制器模塊以及與微控制器模塊 連接的聲音采集模塊、顯示模塊、存儲器模塊;所述聲音采集模塊包含依次連接的聲音傳感 器、放大電路和模數(shù)轉換器;所述聲音傳感器實時采集車輛聲音信號,聲音傳感器輸出的電 信號經放大電路放大后,傳入模數(shù)轉換器進行模數(shù)轉換成數(shù)字信號進而傳輸至微控制器模 塊進行數(shù)據處理,進而得出車輛碰撞噪聲特征同時通過顯示單元顯示并且通過存儲器模塊 進行存儲,其體積小、成本低。此裝置使用分幀的方式對聲信號進行模式識別計算,以實現(xiàn) 車輛碰撞的及時報警。
[0025] 本技術領域技術人員可以理解的是,除非另外定義,這里使用的所有術語(包括 技術術語和科學術語)具有與本發(fā)明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。 還應該理解的是,諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現(xiàn)有技術的上下文 中的意義一致的意義,并且除非像這里一樣定義,不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0026] 以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想,不能以此限定本發(fā)明的保護范圍,凡是 按照本發(fā)明提出的技術思想,在技術方案基礎上所做的任何改動,均落入本發(fā)明保護范圍 之內。上面結合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明,但是本發(fā)明并不限于上述實施方 式,在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內,還可以再不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做 出各種變化。
【主權項】
1. 一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng),其特征在于:包含微控制器模塊以及與微控制器 模塊連接的聲音采集模塊、顯示模塊、存儲器模塊;所述聲音采集模塊包含依次連接的聲音 傳感器、放大電路和模數(shù)轉換器;所述聲音傳感器實時采集車輛聲音信號,聲音傳感器輸出 的電信號經放大電路放大后,傳入模數(shù)轉換器進行模數(shù)轉換成數(shù)字信號進而傳輸至微控制 器模塊進行數(shù)據處理,進而得出車輛碰撞噪聲特征同時通過顯示單元顯示并且通過存儲器 模塊進行存儲,具體計算為n= ,其中,為聲音的特征分量投影,n 為車輛碰撞噪聲特征。
2. 根據權利要求1所述的一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng),其特征在于:所述微控制 器模塊的型號為TMS320V-C5509。
3. 根據權利要求1所述的一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng),其特征在于:所述顯示單 元為IXD顯示屏。
4. 根據權利要求1所述的一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng),其特征在于:所述聲音傳 感器的型號為TLV320AIC23B。
5. 根據權利要求1所述的一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng),其特征在于:所述聲音傳 感器采用可充電蓄電池供電。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車輛碰撞噪聲特征檢測系統(tǒng),其特征在于:包含微控制器模塊以及與微控制器模塊連接的聲音采集模塊、顯示模塊、存儲器模塊;所述聲音采集模塊包含依次連接的聲音傳感器、放大電路和模數(shù)轉換器;所述聲音傳感器實時采集車輛聲音信號,聲音傳感器輸出的電信號經放大電路放大后,傳入模數(shù)轉換器進行模數(shù)轉換成數(shù)字信號進而傳輸至微控制器模塊進行數(shù)據處理,進而得出車輛碰撞噪聲特征同時通過顯示單元顯示并且通過存儲器模塊進行存儲。本發(fā)明識別率高、實時性強的優(yōu)點,而且價格較低;通過檢測車輛碰撞噪聲能夠有效檢測車輛碰撞事件,實現(xiàn)交通事故的自動識別。
【IPC分類】G01H11-06
【公開號】CN104807538
【申請?zhí)枴緾N201510076075
【發(fā)明人】葉強, 陳偉新, 潘琳
【申請人】無錫市崇安區(qū)科技創(chuàng)業(yè)服務中心
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年2月12日