一种参量阵交通声音安全提示系统的制作方法

本发明涉及参量阵技术在交通安全应用领域，尤其是涉及一种参量阵交通声音安全提示系统。

背景技术：

空气中的声参量阵技术是近年来出现的音频声波定向技术。利用声参量阵可以产生高指向性音频声波束。声参量阵产生的音频声波束具有独有的特性，主要体现在两个方面：一、局部传播特性：即声波束只在局部空间中传播，在此传播空间内听众可以听到声音，而在此传播空间区域外听众则听不到或只能听到很微弱的声音；二、独特的反射特性：音频声波束遇到障碍物后，具有类似于光遇到镜面的反射特性，听众听到反射后的声音后，在心理上会产生声波是来自于最后一次反射面的特别感受。声参量阵产生的音频声波束的局部传播特性与独特的声反射特性为实现三维空间内多波束动态交织音频特效创造了条件。

目前的参量阵发声装置，在申请号为cn201210576384.2，专利名称为基于声参量阵声束反射的音频特效器，申请号为cn201010538214.6，专利名称为参量阵音频播放系统，均公开了采用参量阵技术对音频进行定向播放。但是目前参量阵未应用到交通安全领域。

目前的公路、桥梁上，有各种安全提示标志，夜间还有部分用光作为安全警示。同时，在事故多发区域和发生事故的时候，大部分区域可以做到有摄像头观察。但由于安全标识是被动接受信息，摄像头也无法参与指挥，现场容易发生事故及二次事故，伤忘率高居不下。虽然有些区域安装了高音喇叭作为主动安全提示的工具，但由于普通喇叭声音全向扩散，造成扰民而拆除。并且由于声音缺乏方向性，在实际指挥中还会对驾驶员造成困扰。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种参量阵交通声音安全提示系统，本发明将声音聚于道路、桥梁上，减少对其它区域的声音干扰，降低伤亡率，并且由于声音有方向性，通过分区控制，可以对指定的驾驶员指挥，指挥效率更高，进一步降低伤亡率。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种参量阵交通声音安全提示系统，包括用于检测是否有来车进入感应范围的传感器、用于接收传感器发送的检测信息的微处理单元、预设有语音信息并将微处理单元选择的语音信息转化成语音信号的语音模块、将语音信号转化成超声波调制信号并将超声波调制信号发射到空气中还原发声的参量阵模块，传感器、微处理单元、语音模块、参量阵模块依次连接。传感器检测到有来车进入感应距离后，传感器将检测信息发送微处理单元，微处理单元对语音模块中预设的语音信息进行选择后，语音模块将微处理单元选择的语音信息转化成语音信号发送给参量阵模块，参量阵模块将接收到的语音信号转化成超声波调制信号并将超声波调制信号发射到空气中还原发声。如语音模块中可以预设“您的车速过快，请安全驾驶”、“注意落石，安全驾驶”、“前方急转弯，请谨慎驾驶”等，传感器可以为距离传感器或速度传感器等，根据安装在不同的交通地段进行选择，如安装在平常马路、桥梁等固定安装点上，也可以安装在洒水车、垃圾车、道路养护车等市政车辆上，传感器检测来车速度太快，微处理单元根据传感器的发送的信号，选择“您的车速过快，请安全驾驶”；如安装在山区地段，若检测到来车进入感应范围，速度正常，则可以提示“注意落石，安全驾驶”。

作为优选，参量阵模块包括用于接收语音信号并将语音信号和产生的超声波信号调制成超声波调制信号的参量阵主机、用于发射超声波调制信号到空气中还原定向发声的参量阵发声单元，参量阵主机分别与语音模块、参量阵发声单元连接。现有技术中，参量阵主机可以产生超声波信号。

作为优选，还包括第一通信模块，第一通信模块分别与传感器、微处理单元连接，传感器将检测信息发送给第一通信模块，第一通信模块将检测信息发送给微处理单元。

作为优选，还包括用于拍摄现场画面的摄像机、用于录制摄像机拍摄的画面的录像机、用于显示录像机录制画面的显示屏，摄像机分别与第一通信模块、录像机连接，录像机与显示屏连接。通过上述技术方案，用户可以直接观察道路画面，了解现场画面。

作为优选，还包括第一麦克风，第一麦克风与微处理单元连接。通过第一麦克风的设置，可以在用户通过显示屏观察到紧急画面时，可以直接通过第一麦克风喊话，第一麦克风将喊话的语音信息经微处理单元发送到语音模块，语音模块将喊话的语音信息转化成语音信号后发送给参量阵主机，参量阵主机将接收语音信号并将语音信号和产生的超声波信号调制成超声波调制信号后发送给参量阵发声单元，参量阵发声单元将超声波调制信号发射到空气中还原定向发声。

作为优选，还包括警示灯，警示灯与微处理单元连接。微处理单元上可以预设来车速度在某一值以上即开启警示灯，也可以预设来车与当前市政车辆距离某一值以内时，即开启警示灯，从而提示来车注意行车速度与保持安全距离。

作为优选，还包括键盘，键盘与第一通信模块连接。通过键盘的设置，用户可以通过键盘来控制音量、播放/暂停、人工选择语音信息、控制警示灯的开启与关闭等，键盘上设有通信接口，键盘通过通信接口与第一通信模块连接。

作为优选，还包括控制中心，控制中心包括用于远程查看现场画面的监控屏、用于控制若干个参量阵发声单元发声方向的控制主机、第二通信模块，监控屏与录像机连接，控制主机分别与第二通信模块、监控屏连接，第二通信模块与若干个微处理单元连接。

作为优选，控制中心还包括用于远程喊话的第二麦克风、用于接收第二麦克风的语音信息并将语音信息转换成信号的总处理单元，总处理单元分别与第二麦克风、第二通信模块连接。

作为优选，传感器为速度传感器和/或距离传感器，速度传感器用于测量汽车行驶过车中的速度，距离传感器用于测量后方来车与市政车辆之间的距离，通过速度传感器可以检测到在感应范围内来车的行驶速度，从而将检测到的信息发送给微处理单元，当速度过快时，微处理单元选择预设的“您的车速过快，请安全驾驶”的语音信息，当速度正常时，可以选择不同地区预设的语音信息，如山区的“注意落石，安全驾驶”、急转弯处的“前方急转弯，请谨慎驾驶”；通过距离传感器的设置，可以将检测到的信息发送给微处理单元，当后方来车与市政车辆距离影响汽车安全行驶的话，微处理单元可以选择语音模块中预设的“请注意保持车距，安全驾驶”。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明将声音聚于道路、桥梁上，减少对其它区域的声音干扰，降低伤亡率，并且由于声音有方向性，通过分区控制，可以对指定的驾驶员指挥，指挥效率更高，进一步降低伤亡率；

2、本发明可应用于交通危险区域如隧道口、桥、山体附近、高速出入口、服务器出入口等固定位置，也可以应用于市政车辆后部安装，还可以应用于道路施工现场的安全提醒，应用范围较广；

3、参量阵定向声音减少对其它区域的声音干扰，声光一体提示系统，进一步降低事故伤亡率。

附图说明

图1是本发明的示意图。

图中：1、传感器，2、微处理单元，3、第一通信模块，4、语音模块，5、参量阵模块，51、参量阵主机，52、参量阵发声单元，6、摄像机，7、录像机，8、显示屏，9、第一麦克风，10、警示灯，11、键盘，12、控制中心，121、控制主机，122、监控屏，123、第二通信模块，124、总处理单元，125、第二麦克风

具体实施方式

以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例1

如图1所示，本发明一种参量阵交通声音安全提示系统，包括用于检测是否有来车进入感应范围的传感器1、用于接收传感器1发送的检测信息的微处理单元2、预设有语音信息并将微处理单元2选择的语音信息转化成语音信号的语音模块4、将语音信号转化成超声波调制信号并将超声波调制信号发射到空气中还原发声的参量阵模块5，传感器1、微处理单元2、语音模块4、参量阵模块5依次连接。参量阵模块5包括用于接收语音信号并将语音信号和产生的超声波信号调制成超声波调制信号的参量阵主机51、用于发射超声波调制信号到空气中还原定向发声的参量阵发声单元52，参量阵主机51分别与语音模块4、参量阵发声单元52连接。还包括第一通信模块3，第一通信模块3分别与传感器1、微处理单元2连接。还包括用于拍摄现场画面的摄像机6、用于录制摄像机6拍摄的画面的录像机7、用于显示录像机7录制画面的显示屏8，摄像机6分别与第一通信模块3、录像机7连接，录像机7与显示屏8连接。还包括第一麦克风9，第一麦克风9与微处理单元2连接。还包括警示灯10，警示灯10与微处理单元2连接。还包括键盘11，键盘11与第一通信模块3连接。还包括控制中心12，控制中心12包括用于远程查看现场画面的监控屏122、用于控制若干个参量阵发声单元52发声方向的控制主机121、第二通信模块123，监控屏122与录像机7连接，控制主机121分别与第二通信模块123、监控屏122连接，第二通信模块123与若干个微处理单元2连接。控制中心12还包括用于远程喊话的第二麦克风125、用于接收第二麦克风125的语音信息并将语音信息转换成信号的总处理单元124，总处理单元124分别与第二麦克风125、第二通信模块123连接。传感器1为速度传感器和/或距离传感器。微处理单元2和总处理单元124是为芯片或芯片组。

本实施例中，将参量阵发声单元52安装在固定的道路或桥梁上，语音模块4中可以预设“您的车速过快，请安全驾驶”、“注意落石，安全驾驶”、“前方急转弯，请谨慎驾驶”等，根据安装在不同的交通地段进行选择，如安装在平常马路、桥梁等固定安装点上，或者在急转弯处或山区地段，传感器1检测来车速度太快，微处理单元2根据传感器1的发送的信号，选择“您的车速过快，请安全驾驶”；如安装在山区地段，若检测到来车进入感应范围，速度正常，则可以提示“注意落石，安全驾驶”。微处理单元2将选择语音信息的信号发送给语音模块4，语音模块4将语音信息转化成语音信号后发送给参量阵主机51，参量阵主机51接收语音信号并将语音信号和其自身产生的超声波信号调制成超声波调制信号，参量阵主机51将超声波调制信号发送给参量阵发声单元52，参量阵发声单元52发射超声波调制信号到空气中还原定向发声。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：将参量阵发声单元52安装在市政车辆上，市政车辆在行驶过程中，传感器1感应到后方来车时，将检测信息发送给微处理单元2，微处理单元2接收到检测信号后根据后方来车的行驶速度和/或与市政车辆的距离等因素，选择语音模块4中的语音信息，微处理单元2将选择语音信息的信号发送给语音模块4，语音模块4将语音信息转化成语音信号后发送给参量阵主机51，参量阵主机51接收语音信号并将语音信号和其自身产生的超声波信号调制成超声波调制信号，参量阵主机51将超声波调制信号发送给参量阵发声单元52，参量阵发声单元52发射超声波调制信号到空气中还原定向发声，后方来车接收到定向的声音。

传感器1检测到后方来车过于接近市政车辆时，传感器1将检测到的信号发送给微处理单元2，微处理单元2接收到信号后启动警示灯10，提醒后方来车过于接近。

显示屏8设在市政车辆内，市政车辆的驾驶员或其陪同人员可以通过显示屏8观察后方摄像头6的拍摄情况。

录像机7为nvr(网络录像机)，可以设在市政车辆后方。

键盘11设在市政车辆内，市政车辆的驾驶员或其陪同人员可以通过键盘11来控制音量、播放/暂停、人工选择语音信息、控制警示灯10的开启与关闭等，键盘11上设有通信接口，键盘11通过通信接口与第一通信模块3连接。

还包括控制中心12，控制中心12包括用于远程查看现场画面的监控屏122、用于控制若干个参量阵发声单元52发声方向的控制主机121、第二通信模块123，监控屏122与录像机7连接，控制主机121分别与第二通信模块123、监控屏122连接，第二通信模块123与若干个微处理单元2连接。控制中心12还包括用于远程喊话的第二麦克风125、用于接收第二麦克风125的语音信息并将语音信息转换成信号的总处理单元124，总处理单元124分别与第二麦克风125、第二通信模块123连接。监控屏122也可以与现有的其他摄像设备连接。监控屏与录像机7是通过通信模块(图中未示出)进行通信连接的。

控制中心可以远程操控，从而达到成为指挥中心的作用。通过远程查看现场若干地区的交通情况，在交通拥堵的地段，通过第二麦克风125远程喊话，从而实时指挥调节。

系统还可以应用于道路施工、汽车事故现场，技术方案与实施例2相同。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。