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专利号: 2022109653328
申请人: 湖北欧鑫科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2026-01-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.数字化车载个人随动超声波指向性声场系统,其特征在于:包括驾驶员头部位置感应装置、超声波指向性发射装置(300)以及用于搭载超声波指向性发射装置(300)和驾驶员头部位置感应装置的硬件装置,所述声场系统还包括数据接收模块和数据处理模块,其中:所述数据接收模块输出端与数据处理模块输入端连接,所述数据接收模块用于接收音频信号,并在接收到音频信号后,将所述音频信号发送至数据处理模块;

所述驾驶员头部位置感应模块用于获取驾驶员头部在车厢(100)内的位置,得到位置信息;

所述数据处理模块的接收端与所述数据接收模块以及驾驶员头部位置感应模块连接,用于接收音频信号和位置信息,并根据驾驶员头部在车厢内的位置信息计算声学波束成形所需参数,所需参数计算完成后所述数据处理模块进一步根据成形参数对获得的音频信号进行数字信号处理与PWM调制;

所述数据处理模块的输出端与超声波指向性发射装置(300)相连,所述超声波指向性发射装置(300)接收数据处理模块输出的经过数字信号处理以及PWM调制的音频信号,并通过超声波指向性发射装置(300)内承载的超声波换能阵列在波束成形电路的作用下,以波束的方式输出音频信号,使得音频信号可以跟随驾驶员的头部输出,并在驾驶员耳朵与超声波指向性发射装置(300)之间形成有声区(a,b);

同时利用所述超声波指向性发射装置(300)和有声区(a,b)配合进行危险驾驶动作的提醒。

2.根据权利要求1所述的数字化车载个人随动超声波指向性声场系统,其特征在于:所述硬件装置通过仪表盘两侧的壳体以及中央后视镜使驾驶员头部位置感应模块和超声波指向性发射装置(300)独立安装在车厢(100)内。

3.根据权利要求1所述的数字化车载个人随动超声波指向性声场系统,其特征在于:所述硬件装置将驾驶员头部位置感应模块和超声波指向性发射装置(300)一体安装。

4.根据权利要求2或3所述的数字化车载个人随动超声波指向性声场系统,其特征在于:所述硬件装置包括有与超声波指向性发射装置(300)和驾驶员头部角度感应模块活动连接的微调设备。

5.根据权利要求1所述的数字化车载个人随动超声波指向性声场系统,其特征在于:所述波束成形电路包括芯片U1、U2和U3,电阻R1、R2、R3、R4和R5以及超声波换能阵列组E1,所述芯片U1包括引脚1、2、3、4、5、6、7、8,所述芯片U1的引脚1连接并联设置的电阻R1和R2,电阻R1和R2均为1000Ω,所述电阻R1和R2的输入端设置接口J1;

所述芯片U2包括引脚1、2、3、4、5、6、7、8,所述芯片U1的引脚5和6并联后连接芯片U2的引脚5,所述芯片U2的引脚6和引脚7并联,且在引脚6上连接电阻R5和R4,所述电阻R4经过连接的电容C1接地;

所述芯片U3的输入端与芯片U2并联后的引脚6和引脚7连接,所述芯片U3的输入端还连接有波束成型器,所述驾驶员头部位置感应模块的输出端连接有位置信息输出模块,所述波束成型器接收位置信息输出模块输出的驾驶员头部角度以及距离等变化信息,然后波束成型器将形成的角度参数输出至芯片U3,所述超声波换能阵列组E1上的超声波换能阵列与芯片U3之间通过运算放大器连接。

6.根据权利要求4所述的数字化车载个人随动超声波指向性声场系统,其特征在于:所述超声波指向性发射装置(300)包括座体(310)和超声波发射端(320),所述超声波发射端(320)设置在座体(310)上,在使用时超声波发射端(320)通过座体(310)固定在硬件装置上。

7.根据权利要求5所述的数字化车载个人随动超声波指向性声场系统,其特征在于:所述驾驶员头部位置感应模块的输出端与所述芯片U3连接,在驾驶员头部位置感应模块检测出头部出现大幅度或者来回摆动的角度变化时,通过芯片U3使携带疲劳驾驶提示的音频信息传输至所述数据处理模块,经过数字信号处理以及PWM调制后再利用超声波指向性发射装置(300)输出。

8.根据权利要求7所述的数字化车载个人随动超声波指向性声场系统,其特征在于:其包括坐姿提醒模块,所述坐姿提醒模块内含有测距单元和坐姿预测单元,与所述测距单元输入端连接的有计时器;

所述超声波指向性发射装置(300)上搭载有超声波接收器,所述计时器用于对超声波指向性发射装置(300)发出超声波的初始节点以及对应超声波接收器接收超声波的结束节点进行记录,以得到输入至测距单元的测量时间,所述测距单元根据测量时间得到测量距离;

所述测距单元输出端与坐姿预测单元连接,用于将测量距离输入至坐姿预测单元,通过坐姿预测单元对驾驶员的坐姿进行预测得到坐姿距离;

所述坐姿预测单元输出端与芯片U3连接,在测量距离超出坐姿距离的预定范围后,芯片U3将携带坐姿提示的音频信息传输至所述数据处理模块,经过数字信号处理以及PWM调制后再利用超声波指向性发射装置(300)输出。