[發明專利]一種基于立體聲耳機的梭車避障預警系統

有效

• 申請號: 202210841000.9
• 申請日: 2022-07-18
• 公開（公告）號: CN115179978B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 李鵬洲;高振剛;蒲德全
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學;鄂爾多斯應用技術學院
• 主分類號: B61C17/00
• 分類號: B61C17/00;H04R1/10;H04R3/00
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 潘飛

1.一種基于立體聲耳機的梭車避障預警系統，其應用于大型梭車設備上，用于為駕駛人員提供指引，輔助駕駛人員在駕駛過程實現避障；其特征在于，所述梭車避障預警系統包括：

雷達模塊，其包括多個雷達單元；每個雷達單元用于向梭車周圍的特定分區內發射探測信號，并根據探測信號的回波信號計算出各個分區內部出現的障礙物的最近距離；

控制器，其接收所述雷達模塊的檢測結果，并生成一個自定義的障礙物分布狀態信號；所述障礙物分布狀態信號中的狀態變量包括分區標記，以及每個分區對應的障礙物標記、警戒級別標記和運動狀態標記；

立體聲耳機，其由駕駛人員佩戴；所述立體聲耳機用于根據梭車的駕駛狀況向駕駛人員發出聲音信號，進而為駕駛人員提供避障引導；所述立體聲耳機包括聲音單元和耳罩；所述聲音單元包括后饋麥克風、降噪處理模塊、主聲源、次聲源、預警信號仿真模塊和語音接收模塊；所述后饋麥克風位于耳罩內部對應駕駛人員耳道的位置，所述后饋麥克風用于采集用戶收聽到的環境噪音；所述降噪處理模塊用于將所述環境噪音由模擬信號轉換為數字信號，并生成一個相位相反，且幅度和頻率相似的降噪信號；所述次聲源用于根據所述降噪信號發出相應的降噪聲；所述預警信號仿真模塊用于接收所述控制器生成障礙物分布狀態信號，并生成一個仿真聲信號；所述語音接收模塊用于接收由管理人員或指揮人員發出的語音指揮信號；所述主聲源用于根據所述仿真聲信號產生模擬梭車周圍障礙物分布狀態的立體蜂鳴音；和/或生成由管理人員或指揮人員發出的語音；以及

其中，所述立體蜂鳴音為一種立體聲信號，所述立體聲信號中包含一組或多組對應不同方位的蜂鳴音；蜂鳴音在聲場中的位置用于表征障礙物在梭車周向的位置；蜂鳴音的信號頻率表征障礙物與梭車的距離，蜂鳴音的信號斷續狀態表征障礙物的接近或遠離狀態。

2.根據權利要求1所述的基于立體聲耳機的梭車避障預警系統，其特征在于：在所述立體聲耳機中，后饋麥克風、降噪處理模塊和次聲源構成降噪子模塊；所述基于立體聲耳機的梭車避障預警系統與梭車同步啟動，所述降噪子模塊在梭車啟動狀態下保持常開狀態。

3.根據權利要求1所述的基于立體聲耳機的梭車避障預警系統，其特征在于：在所述立體聲耳機中，語音指揮信號的優先級高于所述立體蜂鳴音的優先級；當系統在生成立體蜂鳴音的過程中還接收到由管理人員發出的語音指揮信號后，系統降低所述立體蜂鳴音的響度或停止立體蜂鳴音的播放，并播放由管理人員或指揮人員發出的語音。

4.根據權利要求1所述的基于立體聲耳機的梭車避障預警系統，其特征在于：在所述障礙物分布狀態信號中，分區標記用于表征梭車周圍的分區編號，所述分區編號與雷達模塊的裝配位置相對應；障礙物標記用于表征當前分區內是否探測到障礙物，是則取值為1，否則取值為0；警戒級別標記用于表征當前分區內的障礙物所屬區域的警戒級別的編號，警戒級別分為安全區、預警區、緩行區、警示區和危險區；運動狀態標記用于表征當前分區內障礙物與梭車的相對運動狀態，相對運動狀態分為相對靠近、相對靜止和相對遠離。

5.根據權利要求4所述的基于立體聲耳機的梭車避障預警系統，其特征在于：所述預警信號仿真模塊包括一個查詢單元和一個存儲單元；所述存儲單元中存儲有所有障礙物分布狀態信號對應的仿真聲信號的元數據；所述查詢單元中建立有仿真信號的元數據的存儲地址與障礙物分布狀態信號之間一一對應的映射關系；

所述預警信號仿真模塊在接收到一個障礙物分布狀態信號后，先通過查詢模塊查詢模塊查詢對應元數據的存儲地址，然后根據存儲地址從所述存儲單元中提取仿真聲信號的元數據。