Бортовая система контроля с речевым выводом информации. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

Комментарии к статье

Современные автомобили оснащены большим количеством информационно-указательных приборов и сигнальных ламп, предназначенных для контроля работоспособности их основных систем. Однако получаемая с их помощью визуальная информация, с одной стороны, требует отвлечения внимания водителя от контроля дорожной ситуации, а с другой - не достаточно удобна и не всегда может быть вовремя замечена. Эта проблема особенно актуальна для автолюбителей с небольшим водительским стажем, а последствия ее могут быть весьма серьезны. Например не вовремя замеченные показания указателя температуры двигателя о перегреве могут привести к выходу его из строя и, как следствие, к большим финансовым затратам. Не менее неприятными могут оказаться и незамеченные отказы других узлов автомобиля, таких как тормозная и смазочная системы, генератор, задние сигнальные фонари и т.д.

Предлагаемая вниманию читателей "говорящая" бортовая система контроля (БСК) предназначена для использования в отечественных и импортных автомобилях и выдает информацию об обнаруженных неисправностях в речевой форме. Сообщения выдаются мужским или женским голосом (в зависимости от используемой программы и прошивки "речевого" ПЗУ), а качество речи соответствует "телефонному" по классификации Windows Sound System. Перечень сообщений, выдаваемых системой, приведен в таблице.

 N	Условие выдачи сообщения	Фраза сигнализации	Кол-во
 п/п								сообщений

 1 Температура двигателя Перегрев двигателя 2
 более 98 С

 2 Пониженный уровень тормоз- Отказ тормозной системы 2
 ной жидкости (срабатывание
 датчика разгерметизации
 тормозной системы)

 3 Напряжение в бортовой сети Нет зарядки аккумулятора 2
 меньше 11 В

 4 Напряжение в бортовой сети Отказ регулятора напряже- 2
 больше 15 В ния

 5 Низкое давление масла при Аварийное давление масла 2
 частоте вращения коленва-
 ла более 900 об/мин

 6 Не полностью открыта воз- Закрыта воздушная заслон- 1
 душная заслонка карбюра- ка
 тора (включен "подсос")
 при температуре двигателя
 более 80 С

 7 Обрыв цепи ламп Отказ сигнала торможения 2
 стоп-сигнала

 8 Обрыв цепи ламп Отказ габаритного сигнала 2
 задних габаритных фонарей

 9 Обрыв цепи ламп Отказ сигнала заднего хода 2
 фонарей заднего хода

 10 После включения зажигания Счастливого пути 1
 все контролируемые системы
 в норме
Несколько экземпляров данного устройства более года эксплуатировалось на 
легковых автомобилях различных марок и показало высокую надежность и 
эффективность.

Рис.1 (нажмите для увеличения)

Устройство (рис.1) реализовано на базе однокристальной микроЭВМ КР1816ВЕ35. Микросхема DD6 выполняет функции формирователя шины адреса, а DD7 - внешней памяти программ. Порт P1 ОМЭВМ DD10 используется для формирования старших адресов "речевого" ПЗУ DD11, в котором содержится оцифрованная и определенным образом сжатая речевая информация. Младшие разряды порта P2 ОМЭВМ используются для адресации ПЗУ программ DD7, а старшие разряды этого порта совместно с ИС DD13 и DD8.4 - для выбора внешних устройств: ПЗУ речи DD11, коммутатора входных данных DD3-DD5 и регистра звукового тракта DD12. На логических элементах DD8.1, DD8.2, DD9.1, DD9.4 выполнен генератор импульсов частотой 7 кГц, использующихся в качестве тактовых при выводе речи.

Интерфейсная часть схемы, обеспечивающая сопряжение коммутатора данных DD3-DD5 с системой электрооборудования автомобиля и приведение входных сигналов к ТТЛ-уровням, реализована на ИС DD1, DD2 и DA2. При этом операционные усилители DA2.1, DA2.2 осуществляют сравнение сигнала датчика температуры с уставками, задаваемыми резисторами R7 и R11, на микросхеме DD2 реализован формирователь импульсов нормированной длительности из входных импульсов зажигания, а элементы ИС DD1 работают как преобразователи уровня и пороговые элементы.

Как видно из представленной на рис.1 схемы, из 18 входных линий коммутатора данных DD3-DD5 задействовано для ввода информации только 10. Остальные входы частично используются как служебные при настройке устройства, а частично - как резерв для подключения дополнительных датчиков и развития системы.

Звуковой тракт устройства включает в себя цифро-аналоговый преобразователь на ИС DA3 и DA4, фильтр Баттерворта 4 порядка с частотой среза 3 кГц на операционных усилителях DA5.1, DA5.2 и усилитель низкой частоты DA6.

Источник питания БСК выполнен на интегральном стабилизаторе DA1, формирующем напряжение +5 В, и транзисторах VT1-VT3, которые совместно с элементами VD2-VD4 и С5, С6 обеспечивают инверсию полярности и стабилизацию напряжения питания -5 В. В качестве управляющих импульсов инвертора полярности используется сигнал CLK, вырабатываемый тактовым генератором вывода речи.

Настройка устройства осуществляется с помощью подстроечных резисторов:

• R7 - настройка на температуру, при которой выдается фраза "Закрыта воздушная заслонка";
• R11 - настройка на температуру для выдачи фразы "Перегрев двигателя";
• R21 - настройка на напряжение срабатывания для фразы "Нет зарядки аккумулятора";
• R22 - настройка на напряжение срабатывания для фразы "Отказ регулятора напряжения";
• R24 - регулировка тактовой частоты выдачи речи;
• R36 - регулировка уровня громкости.

На рис.2 приведена принципиальная схема одного из трех идентичных каналов блока контроля работоспособности ламп в задних фонарях. Учитывая параллельность соединения одноименных ламп, для независимости контроля каждой из них схема электрооборудования автомобиля дорабатывается путем введения диодной развязки ламп с помощью VD1, VD3. После такой доработки узел обеспечивает контроль работоспособности обеих ламп как во включенном, так и в выключенном состоянии.

Рис.2

До тех пор, пока напряжение на лампы не подано, элементы R1, VD2, LD1 и R3, VD4, LD2 совместно с нитями накала соответствующих ламп образуют делители напряжения. Так как сопротивления нитей ламп очень малы, падение напряжения на них незначительно, транзисторы VT1 и VT2 закрыты и на выходе узла присутствует логическая "1". В случае обрыва цепи любой из ламп соответствующий транзистор открывается и на выходе узла формируется логический "0" - признак отказа лампы. Во включенном состоянии ламп, т.е. когда на них подается напряжение от бортовой сети, контроль их работоспособности осуществляется с помощью датчиков тока. Датчики представляют собой герконы KD с намотанными на них обмотками LD. Последние включены последовательно с контролируемыми лампами, поэтому при протекании по ним тока контакты герконов замыкаются, шунтируя база-эмиттерные переходы транзисторов. Транзисторы VT1, VT2 находятся в закрытом состоянии, а выход узла - в состоянии логической "1". При отказе любой из ламп ток по обмотке соответствующего датчика не протекает, контакты геркона размыкаются, открывается соответствующий транзистор и состояние на выходе узла меняется на противоположное.

БСК подключается к системе электрооборудования автомобиля в соответствии со схемой, приведенной на рис.3, и работает следующим образом.

Рис.3 (нажмите для увеличения)

После подачи на устройство напряжения питания при включении зажигания, начинается сканирование задействованных в системе штатных датчиков автомобиля и выходов блока контроля работоспособности ламп. Если в течение 5 секунд ни на одной из входных линий БСК не будет зафиксирован признак отказа, сканирование датчиков прерывается и устройство переходит к выдаче фразы "Счастливого пути", выбирая необходимую оцифрованную информацию из ПЗУ речи, после чего опять возвращается к опросу датчиков. В случае возникновения в процессе последующей эксплуатации автомобиля на одной или нескольких входных линиях БСК признака отказа, устройство аналогичным образом выдаст соответствующую фразу сигнализации. При этом для обеспечения надежности работы устройства и защиты от ложных срабатываний, активный уровень на входных линиях БСК воспринимается как признак отказа только в том случае, если он присутствует на линии непрерывно в течение 3 секунд.

В большинстве случаев программой предусмотрен двойной повтор фразы для повышения надежности ее восприятия. Кроме того, с этой же целью каждую фразу предваряет тональный звуковой сигнал, привлекающий внимание водителя и готовящий его к приему информации.

Конструктивно устройство выполнено в виде двух блоков: блока БСК, размещаемого в салоне автомобиля под приборной панелью, и блока контроля работоспособности ламп, устанавливаемого в районе задних фонарей.

Автор: С.Суков

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Случайная новость из Архива Друзья снимают боль 10.05.2016 Эндорфины, или эндогенные морфины, которые синтезируются нейронами мозга, помогают преодолевать боль и стресс, а также влияют на эмоциональное состояние. Например, некоторое чувство приподнятости и счастья, которое приходит к нам после физических упражнений, возникает оттого, что перенапряженные мышцы начинают болеть, и мозг пытается обезболить их с помощью эндорфинов, которые заодно дарят радость. (Хотя стоит уточнить, что само ощущение эйфории рождается при сложном взаимодействии разных систем нейромедиаторов, и списывать здесь все на эндорфины определенно не стоит.) С другой стороны, исследования на животных и на людях показали, что уровень эндорфинов связан с социализацией - грубо говоря, их уровень тем выше, чем больше и чем лучше мы общаемся с другими. Отсюда напрашивается вывод, что дружба в буквальном смысле может быть обезболивающим. Согласно экспериментам Катерины Джонсон (Katerina V.-A. Johnson) и Робина Данбара (Robin I. M. Dunbar) из Оксфордского университета, это и впрямь так. Психологи пригласили в лабораторию 101 человека и попросили их выполнить следующее упражнение: прислониться к стене, полуприсев на корточки, так, чтобы в коленях был прямой угол. Находиться в такой позе довольно трудно, так что вскоре у человека начинают болеть мышцы из-за напряжения. Те, чей круг общения был шире, терпели дольше всех. Конечно, тут можно сказать, что некоторые люди, вероятно, были просто физически сильнее, однако исследователи отдельно уточняют, что способность выдержать вышеописанную позу с физической подготовкой никак не совпадала. Попутно удалось выяснить, что у тех, кто в целом был в лучшей физической форме, социальные связи не столь обширны, как у более слабых товарищей по эксперименту. Возможно, что у того, кто занимается фитнесом или спортом, просто нет времени на обширное общение, или же от физических упражнений он получает столько эндорфинов, что вполне может обойтись и меньшим числом друзей.

Другие интересные новости:

▪ Тормозящее тепло

▪ Опасность вечной мерзлоты

▪ Камера размером с крупинку соли

▪ Управление техникой с помощью силы мысли

▪ Следы древнейших приливов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрические счетчики. Подборка статей

▪ статья Классификация галактик. История и суть научного открытия

▪ статья Что такое астма? Подробный ответ

▪ статья Копеечник сахалинский. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Программатор P-DS1821 на микроконтроллере Z8. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ключевой стабилизатор напряжения, 5 вольт 2 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026