情報の音声出力を備えた車載制御システム。スキーム、説明

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情報の音声出力を備えたオンボード制御システム。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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現代の自動車には、主要システムのパフォーマンスを監視するために設計された多数の情報表示装置および警告灯が装備されています。しかし、彼らの助けを借りて得られる視覚情報は、一方ではドライバーの注意を交通状況の制御からそらす必要があり、他方では十分に便利ではなく、常に時間通りに気づくことができるわけではありません。この問題は、運転経験の少ない運転者に特に関係しており、その結果は非常に深刻になる可能性があります。たとえば、オーバーヒートに関するエンジン温度計の測定値が時間内に気づかれないと、故障につながり、その結果、高額な経済的コストが発生する可能性があります。ブレーキや潤滑システム、オルタネーター、後部信号灯など、車の他のコンポーネントの気付かない故障も、同様に不快なものであることが判明することがあります。

読者の注意を引くために提供された「話す」車載監視システム (OBS) は、国産車および輸入車での使用を目的としており、検出された故障に関する情報を音声形式で提供します。メッセージは男性または女性の声で発行され (使用するプログラムと「スピーチ」ROM のファームウェアに応じて)、音声品質は Windows サウンドシステムの分類によると「電話」に相当します。システムによって発行されるメッセージのリストを表に示します。

 N メッセージ発行条件 アラームフレーズ サブメッセージの数 1 エンジン温度 エンジン過熱 2 98℃以上 2 ブレーキ液レベル低下 - ブレーキシステム 2 液の故障（ブレーキシステム減圧センサーの作動） 3 ブレーキ液の電圧オンボードネットワーク バッテリ充電なし 2 11 V 以下 4 オンボードネットワークの電圧 電圧レギュレータの故障 - 2 15 V 以上 5 緊急油圧時の油圧低下 2 クランクシャフト回転速度 900 rpm 以上 6 エアが入っていない全開 - エアダンパーが閉じている - エンジン温度が 1℃ 以上のとき、80 つのキャブレター チョーク - エーター (「チョーク」がオン) 7 ランプの断線 ブレーキ信号の故障 2 つのブレーキ ライト 8 ランプの断線 サイドの故障信号 2 リアパーキングライト 9 ランプの断線 リバース信号の故障 2 リバースライト 10 イグニッションをオンにした後 良い旅をしてください 1 すべての制御システムは正常です この装置のいくつかのコピーは、XNUMX 年以上使用されていますさまざまなブランドの乗用車があり、高い信頼性と効率性を示しています。

図1（クリックすると拡大）

このデバイス（図1）は、シングルチップマイクロコンピュータKR1816BE35に基づいて実装されています。 DD6 チップはアドレスバスドライバーとして機能し、DD7 チップは外部プログラムメモリとして機能します。 OMEVM DD1 のポート P10 は、特定の方法でデジタル化および圧縮された音声情報を含む「音声」ROM DD11 の上位アドレスを形成するために使用されます。 OMEVM ポート P2 の下位ビットは、DD7 プログラム ROM をアドレス指定するために使用され、このポートの上位ビットは、DD13 および DD8.4 IC とともに、外部デバイス (音声 ROM DD11) を選択するために使用されます。、入力データスイッチ DD3 ～ DD5 およびオーディオパスレジスタ DD12。論理要素 DD8.1、DD8.2、DD9.1、DD9.4 は、音声を出力するときにクロックとして使用される 7 kHz の周波数のパルス発生器を作成するために使用されます。

データスイッチ DD3 ～ DD5 と車両の電気システムのインターフェイスを保証し、入力信号を TTL レベルにする回路のインターフェイス部分は、IC DD1、DD2、DA2 に実装されています。この場合、オペアンプ DA2.1、DA2.2 は温度センサー信号を抵抗 R7 および R11 によって指定された設定と比較し、入力点火パルスからの正規化された持続時間のパルス整形器が DD2 チップ上に実装され、 IC DD1 は、レベルコンバータおよびしきい値要素として機能します。

図 1 に示すように、データスイッチ DD18 ～ DD3 の 5 入力ラインのうち、情報入力に使用されるのは 10 ラインのみで、残りの入力の一部はデバイスのセットアップ時にサービス入力として使用されます。追加のセンサーを接続してシステムを開発するための予備として部分的に使用されます。

デバイスのオーディオパスには、IC DA3 および DA4 のデジタル - アナログコンバータ、オペアンプ DA4、DA3 のカットオフ周波数 5.1 kHz の 5.2 次バターワースフィルタ、および低周波アンプ DA6 が含まれます。。

BSK 電源は、+1 V の電圧を生成する統合スタビライザ DA5 と、素子 VD1 ～ VD3 および C2、C4 とともに極性反転と供給電圧 -5 V の安定化を実現するトランジスタ VT6 ～ VT5 で構成されています。 V. 極性反転器は、音声出力クロックによって生成される CLK 信号の制御パルスとして使用されます。

デバイスは、トリマー抵抗を使用して構成されます。

R7 - 「エアダンパーが閉じています」というフレーズが表示される温度に設定します。
R11 - 「エンジンの過熱」というフレーズを発行するための温度設定。
R21 - 「バッテリー充電なし」という語句の応答電圧の設定。
R22 - 「電圧レギュレータの故障」というフレーズの応答電圧の設定。
R24-音声出力のクロック周波数の調整。
R36-ボリュームコントロール。

図 2 は、リアライトのランプ状態監視ユニットの 1 つの同一チャネルのうちの 3 つの概略図を示しています。同じ名前のランプが並列接続されているため、それぞれの制御を独立させるために、VDXNUMX、VDXNUMX を使用してランプのダイオードデカップリングを導入することで、車の電気回路が完成します。このような改良を経て、ユニットは両方のランプのオンとオフの両方の操作性を制御します。

情報の音声出力を備えた車載制御システム
Pic.2

電圧がランプに印加されない限り、要素 R1、VD2、LD1 および R3、VD4、LD2 は、対応するランプのフィラメントとともに分圧器を形成します。ランプのフィラメントの抵抗は非常に小さいため、フィラメント両端の電圧降下はわずかであり、トランジスタ VT1 と VT2 は閉じており、ノードの出力には論理「1」が出力されます。いずれかのランプの回路が破損すると、対応するトランジスタが開き、ノードの出力に論理「0」が形成されます。これはランプ故障の兆候です。ランプが点灯しているとき、つまりオンボードネットワークから電圧が供給されると、電流センサーを使用してパフォーマンスが監視されます。センサーは、LD 巻線が巻かれた KD リードスイッチです。後者は制御されたランプと直列に接続されているため、電流が流れるとリードスイッチの接点が閉じ、トランジスタのベース-エミッタ接合が分路されます。トランジスタ VT1、VT2 は閉じた状態にあり、ノード出力は論理「1」状態になります。いずれかのランプが故障すると、対応するセンサーの巻線に電流が流れなくなり、リードスイッチの接点が開き、対応するトランジスタが開き、ノードの出力の状態が逆に変化します。

BSC は、図 3 に示す図に従って車両の電気システムに接続され、次のように動作します。

図3（クリックすると拡大）

イグニッションをオンにして電源電圧がデバイスに印加されると、システムに含まれる標準の車両センサーとランプ状態監視ユニットの出力のスキャンが開始されます。 5 秒以内に BSC の入力ラインで障害の兆候が検出されなかった場合、センサーのスキャンは中断され、デバイスは音声 ROM から必要なデジタル化された情報を選択して「ハッピージャーニー」というフレーズの発行に進みます。その後、再びセンサーのポーリングに戻ります。その後の自動車の運転中に 3 つ以上の BSC 入力ラインに障害の兆候が発生した場合、デバイスは同様に対応するシグナリングフレーズを発行します。同時に、デバイスの信頼性と誤検知に対する保護を確保するために、BSC の入力ラインのアクティブレベルは、ライン上に XNUMX 秒間継続して存在する場合にのみ障害の兆候として認識されます。

ほとんどの場合、プログラムは認識の信頼性を高めるためにフレーズを XNUMX 回繰り返します。さらに、同じ目的で、各フレーズの前に、ドライバーの注意を引きつけ、情報を受け取る準備をする調性的な音声信号が置かれます。

構造的には、この装置は XNUMX つのブロックの形で作られています。XNUMX つはダッシュボードの下の車室内にある BSC ブロック、もう XNUMX つはリアライトの近くに取り付けられたランプ状態監視ユニットです。

著者: S.スコフ

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