智能车载环境声音引入系统的制作方法
【专利摘要】一种智能车载环境声音引入系统，它包括车外麦克风、智能控制器和扬声器，所述智能控制器内设置有功率放大器、两个比较器和两个电子开关，车外麦克风的输出信号进入智能控制器后分成两路，一路信号依次经两个电子开关和功率放大器驱动扬声器，另一路经幅值提取模块接入第一比较器的同相输入端和第二比较器的反相输入端，第一比较器的反相输入端接低压阈值，第二比较器的同相输入端接高压阈值，两个比较器的输出端分别接两个电子开关的控制端。本发明利用车外麦克风采集车外环境声音信号，智能控制器对该信号进行过滤后驱动扬声器，所述系统既可以保持车内的低噪声水平，又可以使驾驶员听到其他车辆的鸣笛声，从而提高了行车的安全性。
【专利说明】智能车载环境声音引入系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可将其它车辆的鸣笛声引入车内的装置，属于汽车【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着降噪技术的不断发展，高中档车辆的车内噪声越来越低，并且车内降噪声技术正在向中低端车型普及。噪声的降低虽然可以提高车辆的乘驾舒适性，但也会给汽车的驾驶造成不良影响，例如当汽车的门窗全部关闭时，如果车内收音机或者CD等音响设备开启，驾驶员就很难听到其他车辆的鸣笛声音，这样就给人们的出行带来了安全隐患。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种智能车载环境声音引入系统，在不影响车辆乘驾舒适性的同时，使驾驶员能够听到其他车辆的鸣笛声，提高行车的安全性。
[0004]本发明所述问题是以下述技术方案实现的:
一种智能车载环境声音引入系统，构成中包括车外麦克风、智能控制器和扬声器，所述智能控制器内设置有功率放大器、两个比较器和两个电子开关，车外麦克风的输出信号依次经音频放大器和耦合电容进入智能控制器后分成两路，一路信号依次经两个电子开关和功率放大器驱动扬声器，另一路经幅值提取模块接入第一比较器的同相输入端和第二比较器的反相输入端，第一比较器的反相输入端接低压阈值，第二比较器的同相输入端接高压阈值，两个比较器的输出端分别接两个电子开关的控制端，所述系统按下述方式运作:
车外麦克风将采集的音频信号送入智能控制器，第一比较器将该音频信号的幅值与低压阈值相比较，当音频信号的幅值大于低压阈值时，第一比较器输出第一电子开关的控制信号，使第一电子开关闭合；第二比较器将该音频信号的幅值与高压阈值相比较，当音频信号的幅值小于高压阈值时，第二比较器输出第二电子开关的控制信号，使第二电子开关闭合；当两个电子开关同时闭合时，音频信号依次经两个电子开关进入功率放大器，由功率放大器驱动扬声器发声。
[0005]上述智能车载环境声音引入系统，构成中还包括车内麦克风，所述车内麦克风的输出信号经放大后送入设置在智能控制器内的音量控制模块，音量控制模块根据该信号的幅值计算出功率放大器的增益值并输出功率放大器的增益控制信号，使扬声器输出的声音信号的幅值与扬声器发声前车内声音信号的幅值的比值为设定值。
[0006]上述智能车载环境声音引入系统，构成中还包括音量电位器和控制模式转换开关，所述音量电位器与分压电阻串接后接直流电源，音量电位器的滑动端输出的音量控制信号接智能控制器内的音量控制模块，所述控制模式转换开关的一端接地，另一端接音量控制模块的输入端并经上拉电阻接电源正极，音量控制模块采集控制模式转换开关的输出信号，当该信号为高电平时转入自动模式，根据车内麦克风的输出信号计算功率放大器的增益值；当该信号为低电平时转入手动控制模式，由音量电位器的输出信号控制功率放大器的增益值。
[0007]上述智能车载环境声音引入系统，所述车外麦克风设置四个，它们分别安装在车辆的左前部、右前部、左后部和右后部。
[0008]上述智能车载环境声音引入系统，所述扬声器(SP)安装在驾驶员附近。
[0009]本发明利用车外麦克风采集车外环境声音信号，智能控制器对该信号进行过滤后驱动扬声器，使扬声器只在车外环境的声压级与汽车和摩托车喇叭的声压级相当时发声，其它情况下不发声，这样既可以保持车内的低噪声水平，又可以使驾驶员听到其他车辆的鸣笛声，从而提高了行车的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0011]图1是本发明的电原理图。
[0012]图中各标号清单为:U1、智能控制器；SP、扬声器(SPA3250) ；MIC1?MIC4、第一车外麦克风?第四车外麦克风(ZJ015MR) ;MIC5、车内麦克风(ZJ015MR) ;F1?F5、第一音频放大器?第五音频放大器(TDA8567Q) ;F6、功率放大器(LM1875) ;B1、第一比较器(LM339)；B2、第二比较器(LM339) ;K1、第一电子开关(TPS2013D) ;Κ2、第二电子开关(TPS2013D)；V0L、音量控制模块；FZ、幅值提取模块；C1?C4、第一耦合电容?第四耦合电容(4.7nF)；KZ、控制模式转换开关；W、音量电位器(CP30-10k欧姆)；R1、分压电阻(Ik欧姆)；R2、上拉电阻(4.7k欧姆)。
【具体实施方式】
[0013]本发明可在驾驶员开启收音机或者CD等音响设备且车窗全部关闭，驾驶员无法听到车外环境声音的情况下，帮助驾驶员听到其他车辆的鸣笛声音，提高驾驶的安全性。
[0014]本发明包括装配于车身外侧的4个车外麦克风MICl?MIC4、车内麦克风MIC5、智能控制器Ul (以下简称控制器)、扬声器SP、音量电位器W和控制模式转换开关KZ,其中音量电位器W和控制模式转换开关KZ可以组成开关电位器，并由音量调节旋钮来操控。音量调节旋钮的档位分为AutO (自动)档和音量调节区间(旋钮顺时针旋转时音量逐渐增加)。
[0015]在驾驶员开启系统开关后，智能车载环境声音引入系统开始工作。车身外侧的4个车外麦克风MICl?MIC4米集车外环境声音信号发送给控制器,控制器对车外环境声音信号进行过滤，并控制扬声器发出过滤后的声音。
[0016]系统开启后，如音量调节旋钮处于Auto档位(控制模式转换开关KZ断开)，系统直接进入自动模式，此时控制器控制车内麦克风MIC5进入工作模式，车内麦克风MIC5采集车内噪声信号并发送给控制器内的音量控制模块V0L，音量控制模块VOL根据车内噪声数据自动调节扬声器音量，使扬声器所发出的声音的音量能够被驾驶员接受。
[0017]系统开启后，如音量调节旋钮处于音量调节区间(控制模式转换开关KZ闭合)，或者音量调节旋钮从Auto档位调节至音量调节区间，则根据音量电位器W的输出信号控制扬声器音量，驾驶员可以根据自己的需要调节音量的高低。车外环境声音信号过滤条件:
根据相关标准规定，对于功率不大于7kW的摩托车，喇叭的声压级应不小于83 dB(A)(分贝)，且不大于112 dB (A) J#M、N类汽车和功率大于7kW的摩托车，喇叭的声压级应不小于93 dB(A)，且不大于112 dB㈧。适当设置第一比较器反相输入端的低压阈值VL以及第二比较器同相输入端的高压阈值VH，使控制器刚好将80 dB(A)以下及120 dB(A)以上的声音过滤掉，将80 dB(A)至120 dB(A)的声音发给扬声器，通过扬声器让驾驶员听到其他车辆的鸣笛声音。
【权利要求】
1.一种智能车载环境声音引入系统,其特征是，它包括车外麦克风、智能控制器(Ul)和扬声器(SP)，所述智能控制器(Ul)内设置有功率放大器(F6)、两个比较器和两个电子开关，车外麦克风的输出信号依次经音频放大器和耦合电容进入智能控制器(Ul)后分成两路，一路信号依次经两个电子开关和功率放大器(F6)驱动扬声器(SP)，另一路经幅值提取模块接入第一比较器(BI)的同相输入端和第二比较器(B2)的反相输入端，第一比较器(BI)的反相输入端接低压阈值，第二比较器(B2)的同相输入端接高压阈值，两个比较器的输出端分别接两个电子开关的控制端，所述系统按下述方式运作: 车外麦克风将采集的音频信号送入智能控制器(U1)，第一比较器(BI)将该音频信号的幅值与低压阈值相比较，当音频信号的幅值大于低压阈值时，第一比较器(BI)输出第一电子开关(Kl)的控制信号,使第一电子开关(Kl)闭合；第二比较器(B2)将该音频信号的幅值与高压阈值相比较，当音频信号的幅值小于高压阈值时，第二比较器(B2)输出第二电子开关(K2)的控制信号，使第二电子开关(K2)闭合；当两个电子开关同时闭合时，音频信号依次经两个电子开关进入功率放大器(F6)，由功率放大器(F6)驱动扬声器(SP)发声。
2.根据权利要求1所述的一种智能车载环境声音引入系统，其特征是，构成中还包括车内麦克风(MIC5)，所述车内麦克风(MIC5)的输出信号经放大后送入设置在智能控制器(Ul)内的音量控制模块(VOL)，音量控制模块(VOL)根据该信号的幅值计算出功率放大器(F6)的增益值并输出功率放大器(F6)的增益控制信号，使扬声器(SP)输出的声音信号的幅值与扬声器(SP)发声前车内声音信号的幅值的比值为设定值。
3.根据权利要求2所述的一种智能车载环境声音引入系统，其特征是，构成中还包括音量电位器(W)和控制模式转换开关(KZ)，所述音量电位器(W)与分压电阻(Rl)串接后接直流电源，音量电位器(W)的滑动端输出的音量控制信号接智能控制器(Ul)内的音量控制模块(V0L)，所述控制模式转换开关(KZ)的一端接地，另一端接音量控制模块(VOL)的输入端并经上拉电阻(R2)接电源正极，音量控制模块(VOL)采集控制模式转换开关(KZ)的输出信号，当该信号为高电平时转入自动模式，根据车内麦克风(MIC5)的输出信号计算功率放大器(F6)的增益值；当该信号为低电平时转入手动控制模式，由音量电位器(W)的输出信号控制功率放大器(F6)的增益值。
4.根据权利要求3所述的一种智能车载环境声音引入系统,其特征是,所述车外麦克风设置四个，它们分别安装在车辆的左前部、右前部、左后部和右后部。
5.根据权利要求4所述的一种智能车载环境声音引入系统,其特征是，所述扬声器(SP)安装在驾驶员附近。
【文档编号】H04R3/00GK103648069SQ201310614520
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】黄勇, 王萌, 耿俊庆, 王朝刚, 张立峰, 侯万广 申请人:长城汽车股份有限公司