一种基于环境声音反馈的新能源汽车行人声音警示装置的制造方法_2

文档序号:10202537阅读:来源:国知局
音芯片模块22通过SPI串行总线等连接。在供电模块24与语音芯片模块、功率放大器模块的连接线路中设置压敏电阻。
[0026]环境声音信号采集模块26将外界环境声音的声压信号发送到主控模块21,主控模块21根据声压信号确定播放声音信号的音量,并基于音量控制功率放大器模块23的输出功率。通过外界环境声音的声压信号可以判断周边的声音是否嘈杂,如果周边嘈杂或分贝很高则加大音量,如果周边很安静或分贝很小则减小音量,可以避免发生扰民等发生。
[0027]可以实时监测环境的声压水平,根据周围的声压水平决定新能源汽车行人声音警示装置本身所要发出的声压大小,进而在周围声压平均水平的较小时,发出较小的声压值就能完成行人警示作用。
[0028]在一个实施例中,主控模块21通过CAN收发器模块25与新能源汽车的控制装置31连接,接收新能源汽车的控制装置31发送的状态信号,包括:电机转速和车速信号等。主控模块21基于状态信号生成行车数据,并将行车数据发送到语音芯片模块22,语音芯片模块22基于行车数据生成汽车引擎声音信号,例如可以模拟汽车在40公里、80公里时速时的发动机不同的声音。
[0029]在一个实施例中,在警示装置中设置防爆破音电路模块。如图3所示,防爆破音电路模块包括:二极管1、第一电阻2、第二电阻3、NPN型三极管4、第一有极性电容5、第三电阻
6、第四电阻7。第四电阻7的一端接地,另一端与NPN型三极管4的发射极连接。第一有极性电容5和第三电阻6并联,形成第一子电路。第一电阻2的一端和第二电阻3的一端连接,形成第一连接点。
[0030]二极管1的一端与供电模块或功率放大器模块23连接,二极管1的另一端与第一连接点连接。第二电阻3的另一端与NPN型三极管4的集电极连接。第一子电路的一端与第一电阻2的另一端连接,此连接点与NPN型三极管4的基极连接。
[0031]第一子电路的第二端连接在第四电阻7用于接地的连接线路上,第一电流输出线的一端连接在第四电阻7与NPN型三极管4的发射极之间的连接线路上,第一电流输出线的另一端与扬声器连接。其中,电流通过二极管1的一端进入,通过第一电阻2限流后用于给第一有极性电容5进行充电,此时NPN型三极管4呈现高阻状态,当第一有极性电容5的电压达到阈值时,NPN型三极管4进入导通状态。
[0032]在一个实施例中,新能源汽车的行人警示是满足车身状态和声音状态的高度切合,往往因为开机会给扬声器一个脉冲信号,这样就导致了会给扬声器一个瞬时的爆破音,影响系统品质。
[0033]启动防爆破音电路模块,在消除扬声器破音中采用硬件电路延迟和电源上电瞬间泄放电路,采用了二极管、高阻电容、三极管组合电路抑制开机瞬间电压的对系统的影响。系统供电通过控$ijP0WER管脚上电,通过2限流后给5进行充电,此时4呈现高阻状态,Remote呈现低电平。当充电的电压达到0.7伏时4进入导通,3、7对POWER电压进行分压。Remote电压呈现99/100的Pwer电压呈现为高电平。
[0034]在一个实施例中,警示装置中设置了音量调节电路模块和RC整形电路模块。如图4所示,主控模块控制音量调节电路模块生成具有方波的PWM信号,PWM信号通过RC整形电路模块进行整形后发送到功率放大器模块,进行音量的调节。
[0035]对于声音的音量的调节,可以采用HVM方式合成算法的方式调节,涉及到HVM转换成平均直流电压的处理电路。音量调节采用PWM方式对功放芯片的功率输出控制引脚进行模拟电压输出的控制,分辨率可达65536个档位,PWM的信号的方波信号发出后通过RC整形电路模块产生一个近似直流电平,类似于“电位器旋钮”调压方式,产生1/65535的细分电压。
[0036]在一个实施例中,RC整形电路模块包括:第五电阻8、第六电阻9、第二无极性电容10、第三无极性电容11。第五电阻8与第二无极性电容10串联,第五电阻8的一端与音量调节电路模块连接,第二无极性电容10的一端接地。
[0037]第六电阻9和第三无极性电容11串联,第六电阻9的一端连接在第五电阻8与第二无极性电容10之间的连接线路上,第三无极性电容11的一端接地;第二输出线的一端连接在第六电阻9和第三无极性电容11之间的连接线路上,另一端与功率放大器模块连接。
[0038]在一个实施例中,警示装置中设置数字滤波器。环境声音信号采集模块26实时采集外界环境声音的声压信号并发送到主控模块21。主控模块21将声压信号发送到数字滤波器中进行周期性的采样,并对每个样本进行量化和编码生成数字信号,将数字信号转换为模拟信号,对此模拟信号进行处理并获取声压信息。
[0039]加入了由麦克或传声器进行声音响度采集的电路,采集得到的电压传入到主控装置(微处理器)的AD端内部进行数字滤波,得到特定频率信号的声压的电压,基于此电压值控制所要发出的声压值。
[0040]主控装置(微处理器)的AD端口接收到外部环境的声场电压值,因为环境噪声的声压大多都集中在某一特定频率的,通过主控装置(微处理器)内部进行数字滤波算法,或设置独立的数字滤波器,将特定频率的声音的声场作为反馈参考电压,根据电压值控制所要发出的声压的大小。
[0041]如图6所示,环境的声压通过麦克或传声器放大后进入主控装置(微处理器)的AD采样口,可以发送到数字滤波器,数字滤波器的实现过程通常是把输入的模拟信号数字化,也就是对输入的模拟信号进行周期性的采样,并对每个样本进行量化和编码,即模/数(A/D)转换;从A/D输出的数字信号进行预先规定的处理、变换,这是整个滤波过程的核心部分,通常采用现有的多种滤波算法。处理器输出的数字信号再转换为模拟信号,采用数/模(D/A)转换得到经过数字滤波的模拟信号。
[0042]在一个实施例中,选用带通型的数字滤波器,通过示波器观察频谱后规划出具体的需要频率范围,得到需要的频率范围,而后根据频率范围通过matlab软件模拟规划出采用具体滤波器模型,最后把matlab确定的数字滤波器算法实现在CPU或其它的硬件上,例如CPLD等,生成数字滤波器。
[0043]在一个实施例,语音芯片模块22包括:语音芯片ISD2130等。主控模块21监控语音芯片模块22的控制引脚BUSY。判断当前语音芯片模块播放的声音文件的时间。当判断声音文件播放的剩余时间达到预设的时间阈值时,则主控模块21控制向语音芯片模块22发送播放下一个声音文件的控制指令。
[0044]对语音芯片ISD2130的控制引脚BUSY进行监控,用示波器模式来识别声音切换的时间,在进行声音切换时提前此时间下达播放命令,即在上次声音没有停止前就下达下一次的播放命令。完成声音切换无断档。例如,声音的播放采用一个声音进行循环播放,当要进行声音切换时声音会发生断档,这里采用的是按照预设的时间提前激发声音切换命令。
[0045]通过提前向声音播放芯片发出声音切换命令,而不是等待系统播放完成后才执行声音切换命令,避免了因为命令执行延时带来的声音切换断档。例如,声音播放时,从监测至IJBUSY由高电平到低电平到最后的声音播放会有20毫秒以上时间不等的间隔,此间隔是导致声音断档的主要原因。记录声音切换所需要的时间,此时间为毫秒级,记录下此时间后把此时间设为X写到CPU的EEPR0M中保存。当需要切换时,只需要根据声音文件的播放停止之前,提前X毫秒下达下一个声音的播放命令即可。
[0046]在一个实施例中,如图5所不,环境声音信号米集模块包括:麦克风放大器MAX9812LM1、第四电容16、第五电容17和第七电阻18。麦克15收集的信号通过输入线路分别通过第四电容16、第七电阻18与麦克风放大器MAX9812L的IN管脚、BIAS管脚连接,其中,IN引脚是信号输入引脚,BIAS引脚为电压补偿引脚。
[0047]麦克风放大器MAX9812L的SHND管脚通过第五电容17接地,并且在SHND管脚与第五电容17之间的连接线路上引入电压,麦克风放大器MAX9812L的GND管脚接地,麦克风放大器MAX9812L的VCC管脚接入电压,麦克风放大器MAX9812L的OUT管脚输出发大后的信号至主控模块21。主控模块21可以得到1000Hz左右频率的声音的电压值,来反馈设置发出警示音的声压值。
[0048]本实用新型的基于环境声音反馈的新能源汽车行人声音警示装置,采用硬件电路组合方式完成电路上电延时解决上电的爆破音,音量调节采用单片机PWM输出结合整形电路完成对功放芯片音量的调节,预先记录声音切换需要时间,把此时间写入到CHJ的EEPR0M中,在声音切换提前此记录的时间下达声音播放命令,进而解决声音切换断档问题。采用特定频率的声音的电压作为反馈,作为发出警示音声压的参考条件。
[0049]本实用新型的基于环境声音反馈的新能源汽车行人声音警示装置,具有以下的有益效果:
[0050]1、解决了在语音系统在开机时有爆破音的问题;<
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