带有信息语音输出的车载控制系统。方案、说明

机载控制系统具有语音输出信息。无线电电子电气工程百科全书

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现代汽车配备了大量的信息和指示装置以及警示灯，旨在监控其主要系统的性能。然而，借助它们获得的视觉信息，一方面需要驾驶员的注意力从对交通状况的控制上分散，另一方面也不够方便，不能始终被及时注意到。这个问题对于驾驶经验很少的驾驶者尤其重要，其后果可能非常严重。例如，如果未及时注意到发动机温度表过热的读数，可能会导致其故障，从而导致高昂的财务成本。汽车其他部件（例如制动和润滑系统、交流发电机、后信号灯等）未被注意到的故障也同样令人不快。

引起读者注意的“会说话的”车载控制系统（BCS）旨在用于国产和进口汽车，并以语音形式提供有关检测到的故障的信息。消息以男声或女声给出（取决于所使用的程序和“语音”ROM 的固件），并且根据 Windows 声音系统分类，语音质量对应于“电话”。

该设备的多个副本已在各种品牌的汽车上使用了一年多，并显示出高可靠性和效率。

图1（点击放大）

该装置（图1）基于单片机KR1816BE35。芯片 DD6 执行地址总线整形器的功能，DD7 执行外部程序存储器的功能。端口 P1 OMEVM DD10 用于生成高地址“语音”ROM DD11，其中包含数字化并以某种方式压缩的语音信息。 OMEVM P2 端口的低位用于寻址 DD7 程序的 ROM，该端口的高位与 IC DD13 和 DD8.4 一起用于选择外部设备：语音 ROM DD11 、输入数据开关DD3-DD5和音频路径寄存器DD12。在逻辑元件DD8.1、DD8.2、DD9.1、DD9.4上制作频率为7kHz的脉冲发生器，作为输出语音时的时钟。

该电路的接口部分在DD3、DD5和DA1 IC上实现，提供DD2-DD2数据开关与车辆电气系统之间的接口，并将输入信号转换为TTL电平。同时，运算放大器 DA2.1、DA2.2 将温度传感器信号与电阻器 R7 和 R11 设置的设置进行比较，在 DD2 芯片上实现输入点火脉冲的标准化持续时间的脉冲整形器，并且 DD1 IC 元件用作电平转换器和阈值元件。

从图1所示的图中可以看出，数据开关DD18-DD3的5条输入线中，只有10条用于输入信息。剩余的输入部分用作设置设备时的服务输入，部分用作连接附加传感器和开发系统的储备。

该器件的音频路径包括 IC DA3 和 DA4 上的数模转换器、运算放大器 DA4、DA3 上截止频率为 5.1 kHz 的 5.2 阶巴特沃斯滤波器以及低频放大器 DA6 。

BSC 电源由集成稳定器 DA1 和晶体管 VT5-VT1 组成，DA3 产生 +2 V 电压，晶体管 VT4-VT5 与元件 VD6-VD5 和 CXNUMX、CXNUMX 一起提供极性反转和电源电压的稳定-XNUMX V。极性逆变器控制脉冲使用语音输出时钟生成的 CLK 信号。

该器件使用微调电阻器进行配置：
R7——设置显示“空气风门关闭”的温度；
R11 - 发出“发动机过热”短语的温度设置；
R21 - 设置“无电池充电”短语的响应电压；
R22 - 为短语“电压调节器故障”的响应电压设置；
R24——语音输出时钟频率的调整；
R36 - 音量控制。

图2显示了后灯中灯健康监测单元的三个相同通道之一的示意图。鉴于同名灯的并联连接，为了每个灯的控制独立，通过使用VD1、VD3引入灯的二极管去耦来最终确定汽车的电路。经过这样的改进，该装置可以控制两个灯的打开和关闭的可操作性。

具有语音信息输出的车载控制系统
Ris.2

在电压施加到灯之前，元件R1、VD2、LD1和R3、VD4、LD2与相应灯的灯丝一起形成分压器。由于灯丝的电阻很小，其两端的电压降可忽略不计，晶体管VT1和VT2截止，该节点的输出为逻辑“1”。如果任何灯发生开路，相应的晶体管就会打开，并在节点的输出处形成逻辑“0”——这是灯故障的标志。当灯亮时，即当从板载网络向它们施加电压时，使用电流传感器监控它们的性能。传感器是 KD 簧片开关，其周围缠绕着 LD 绕组。后者与受控灯串联，因此，当电流流过它们时，簧片开关的触点闭合，从而旁路晶体管的基极-发射极结。晶体管VT1、VT2处于截止状态，节点输出处于逻辑“1”状态。如果任何一个灯发生故障，电流不会流过相应传感器的绕组，簧片开关触点打开，相应的晶体管打开，节点输出处的状态变为相反。

BSC 按照图 3 所示的示意图连接到车辆电气系统，并按如下方式运行。

图3（点击放大）

当点火开关打开时，向设备施加电源电压后，系统中涉及的标准车辆传感器和灯健康监测单元的输出开始扫描。如果在 5 秒内没有在 BSC 的任何输入线上检测到故障迹象，则传感器的扫描将中断，设备将继续发出短语“愉快的旅程”，从语音 ROM 中选择必要的数字化信息，之后它再次返回轮询传感器。如果在汽车后续运行过程中，一根或多根BSC输入线路出现故障迹象，设备将类似地发出相应的信令短语。同时，为了确保设备的可靠性和防止误报，BSC 输入线路上的有效电平只有在线路上连续出现 3 秒时才会被视为故障迹象。

在大多数情况下，该程序会提供两次重复短语以提高其感知的可靠性。此外，出于同样的目的，每个短语之前都会有一个音调声音信号，以吸引驾驶员的注意力并让他做好接收信息的准备。

在结构上，该设备由两个模块组成：BSC 模块位于乘客舱仪表板下方，灯健康监测单元安装在尾灯附近。

作者：S.苏科夫；出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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