一种基于相控阵声波检测技术的鸣笛车辆监控装置的制作方法

本发明属于车辆监控技术领域，涉及针对禁鸣路段的违规鸣笛车辆的监控技术，尤其涉及一种基于相控阵技术的鸣笛车辆监控装置。

【技术背景】

随着道路交通网络的发展，有些路段被铺设在一些学校、医院等不宜鸣笛的地方，但是在这些路段会发生违规鸣笛的现象。针对此种现象，设置禁止鸣笛的路标等的被动措施是比较无力的，而直接禁止车辆通行在有些时候又会造成其他的问题。为了能够改善禁鸣路段的噪声环境而不得已采用的人工监管则会浪费大量人力物力。对于一般的常规的摄像监控设备，只能拍摄车辆的画面，而记录的声音则模糊不清甚至无法记录声音信息，它们也不具备违规车辆的声音定位功能。因此，这类设备无法准确地判定监控路段的目标车辆是否违规。此时迫切地需要一种装置，能够实现对这种现象提供准确有力的监控和判定信息。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述违规鸣笛车辆提供准确有力的监控和判定信息，提出了一种基于相控阵声波检测技术的鸣笛车辆监控装置。装置结构简单，安装方便，准确率高，能够针对禁鸣路段的违规车辆提供准确有力的监控和判定信息。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

本发明的一种基于相控阵声波检测技术的鸣笛车辆监控装置，包括相控阵声波接收面，摄像装置，供电装置，数据存储装置，控制箱以及数据发送接收端；所述相控阵声波接收面包括相控阵声波接收阵列，相控阵声波接收阵列固定盒，空气滤网；其特征在于：

所述的相控阵声波接收阵列固定盒包括开口的长方体固定盒盒体，盒体底面上均匀设置有声波接收阵列的固定点，其中每列n个固定点，共有大于3n列，n大于等于2。固定盒开口处罩有空气滤网；

所述的声波接收阵列的固定点安装有相控阵阵元，其中固定点总数等于相控阵阵元数。所述的相控阵阵元包括一个相控阵阵元外壳，一个微型麦克风和一路滤波放大信号处理电路。所述的相控阵阵元组成相控阵声波接收阵列。

所述的控制箱包括由具有声波阈值判断功能的数字控制电路，模数转换模块和相应的壳体；所述控制箱中的数字控制电路在来自于相控阵声波接收面的声波电信号的触发下启动数据存储器，摄像装置，模数转换模块。所述的数据存储器将分别来自于模数转换模块和摄像装置的声波数字信号和视频数字信号进行存储。

当有鸣笛车辆经过所述装置所监控的禁鸣路段时，鸣笛声会被相控阵声波接收面接收，并通过每一个阵元的麦克风转换为电信号，然后经过相应的滤波放大电路放大后被传输到控制箱。来自于滤波放大电路的声波电信号会触发具有声波阈值判断功能的数字控制电路，使其启动数据存储器，摄像装置，模数转换模块。摄像装置获取外界视频数字信号，模数转换模块将来自于滤波放大电路的声波电信号转换为声波数字信号，数据存储器将分别来自于模数转换模块和摄像装置的声波数字信号和视频数字信号一并进行存储。存储的数据可以通过数据发送接收端发送给计算机进行数据分析，计算机也可以通过该端口控制本发明进行工作。

本发明的优点在于：结构简单，能够在汽车鸣笛之后自动对鸣笛车辆进行摄像和声波记录。通过计算机对本装置提供的相控阵声波信号和视频信号进行分析，可以明确判定目标路段中的违规鸣笛车辆的位置和鸣笛的声纹信息，以判定录像中出现的目标鸣笛车辆。本发明的最大特色在于本发明中存储器存储的声波信号具有鸣笛车辆的声波的相位信息，且声纹信息更为细致。通过计算机对这种细致的具有相位信息的声波信息进行处理和声纹分析之后可以非常准确地确定目标鸣笛车辆。

【附图说明】

图1是本发明的一种实施例的示意图。

图2是本发明的一种实施例的声波接收阵列固定盒的示意图。

图3是本发明的一种实施例的相控阵阵元的示意图。

图4是本发明的一种实施例的控制箱的示意图。

其中，1装置外壳，2供电装置，3数据存储装置，4控制箱，5数据发送接收端，6摄像装置，7空气滤网，8声波接收阵列固定盒盒体，9声波接收阵列的固定点，10微型麦克风，11相控阵阵元外壳，12一路滤波放大电路，13相控阵阵元固定端，14相应的壳体，15数字控制电路模块，16模数转换模块。

【具体实施方式】

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，显示了本发明的一种实施例的示意图。具体包括：装置外壳(1)，用于固定装置的其他模块。供电装置(2)用于给本发明的各用电模块提供稳压电源。数据存储装置(3)在控制箱(4)的启动下用于存储声波数字信号和视频数字信号。来自于声波接收阵列的声波电信号会触发控制箱(4)的具有数字控制电路使其启动模数转换模块、摄像装置和数据存储装置。数据发送接收端口(5)用于本发明与计算机之间的通信。摄像装置(6)用于对本发明所监控的禁鸣路段进行摄像。空气滤网(7)被覆盖在声波接收阵列固定盒(8)的开口处，用于防尘。

如图2所示，显示了本发明的一种实施例的声波接收阵列固定盒的示意图。具体包括：声波接收阵列固定盒盒体(8)，声波接收阵列的固定点(9)，其中，声波接收阵列固定盒盒体(8)是长方体形的开口的盒子，盒子底部放置有声波接收阵列的固定点(9)。声波接收阵列的固定点(9)用于固定声波接收阵列的相控阵阵元外壳(11)。

如图3所示，显示了本发明的一种实施例的相控阵阵元的示意图。包括：微型麦克风(10)，相控阵阵元外壳(11)，一路滤波放大电路(12)和相控阵阵元固定端(13)。其中，微型麦克风(10)用于接收鸣笛声波，滤波放大电路(12)用于对来自于微型麦克风(10)的声波电信号进行滤波放大处理。相控阵阵元固定端(13)用于将相控阵阵元固定在声波接收阵列的固定点(9)上。

声波接收阵列固定盒盒体(8)，声波接收阵列的固定点(9)微型麦克风(10)，相控阵阵元外壳(11)，一路滤波放大电路(12)和相控阵阵元固定端(13)共同构成了相控阵声波接收面。

如图4所示，显示了本发明的一种实施例的控制箱的示意图。包括：具有声波阈值判断功能的数字控制电路模块(15)，模数转换模块(16)和相应的壳体(14)。其中，具有声波阈值判断功能的数字控制电路模块(15)能够在来自于相控阵声波接收面的声波电信号的触发下启动模数转换模块(16)、摄像装置(6)和数据存储装置(3)。

具体的工作流程为：相控阵声波接收面接收到鸣笛声波信号之后，通过每一个相控阵阵元的微型麦克风(10)转换为声波电信号。然后，声波电信号经过该阵元中相应的滤波放大电路(12)的放大和滤波之后，分别传输给数字控制电路模块(15)和模数转换模块(16)。数字控制电路模块(15)在放大滤波之后的声波信号的触发下会启动模数转换模块(16)和摄像装置(6)，分别对声波信号和视频信号进行数字化采样。同时数字控制电路模块(15)也会启动数据存储装置(3)，使其对数字化的声波信号和视频信号进行存储。而外部计算机可以通过数据发送接收端口(5)对存储器进行数据的读取工作，也可以通过该端口控制本发明进行工作。