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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Bordsteuerungssystem mit Sprachinformationsausgabe. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte Moderne Autos sind mit zahlreichen Informationsinstrumenten und Warnleuchten ausgestattet, die die Leistung ihrer Hauptsysteme überwachen. Allerdings erfordern die mit ihrer Hilfe gewonnenen visuellen Informationen einerseits eine Ablenkung der Aufmerksamkeit des Fahrers von der Beobachtung der Verkehrssituation, andererseits sind sie nicht komfortabel genug und können nicht immer rechtzeitig wahrgenommen werden. Dieses Problem ist besonders für Autofahrer mit wenig Fahrerfahrung relevant und kann schwerwiegende Folgen haben. Wenn Sie beispielsweise die Motortemperaturanzeige zur falschen Zeit nicht bemerken, kann dies zu einem Ausfall und damit zu hohen finanziellen Kosten führen. Nicht weniger unangenehm können unbemerkte Ausfälle anderer Fahrzeugkomponenten wie Brems- und Schmiersysteme, Generator, Rücksignalleuchten usw. sein. Das den Lesern angebotene „sprechende“ On-Board-Monitoring-System (OBS) ist für den Einsatz in inländischen und importierten Fahrzeugen vorgesehen und informiert in Sprachform über erkannte Störungen. Nachrichten werden mit männlicher oder weiblicher Stimme ausgegeben (abhängig vom verwendeten Programm und der Firmware des „Sprache“-ROMs) und die Sprachqualität entspricht „Telefon“ gemäß der Windows SoundSystem-Klassifizierung. Mehrere Exemplare dieses Geräts wurden mehr als ein Jahr lang in Personenkraftwagen verschiedener Marken eingesetzt und zeigten eine hohe Zuverlässigkeit und Effizienz.
Das Gerät (Abb. 1) ist auf Basis eines Single-Chip-Mikrocomputers1816BE35 implementiert. Der DD6-Chip fungiert als Adressbustreiber und DD7 dient als externer Programmspeicher. Port P1 des OMEVM DD10 wird zur Bildung der Senior-Adressen des „Sprach“-ROM DD11 verwendet, der auf bestimmte Weise digitalisierte und komprimierte Sprachinformationen enthält. Die niederwertigen Bits des P2-Ports des OMEVM dienen zur Adressierung des Programm-ROM DD7 und die höherwertigen Bits dieses Ports dienen zusammen mit den ICs DD13 und DD8.4 der Auswahl externer Geräte: der Sprache ROM DD11, der Eingangsdatenschalter DD3-DD5 und das Audiopfadregister DD12. Durch die logischen Elemente DD8.1, DD8.2, DD9.1, DD9.4 entsteht ein Impulsgenerator mit einer Frequenz von 7 kHz, der als Taktgeber bei der Sprachausgabe dient. Der Schnittstellenteil der Schaltung, der die Verbindung des Datenschalters DD3-DD5 mit dem Bordnetz des Fahrzeugs sicherstellt und die Eingangssignale auf TTL-Pegel bringt, ist auf den ICs DD1, DD2 und DA2 implementiert. In diesem Fall vergleichen die Operationsverstärker DA2.1, DA2.2 das Temperatursensorsignal mit den durch die Widerstände R7 und R11 vorgegebenen Einstellungen, auf dem DD2-Chip ist ein Impulsformer normalisierter Dauer aus Eingangszündimpulsen implementiert und die Elemente des IC DD1 fungiert als Pegelwandler und Schwellenwertelement. Wie aus dem in Abb. 1 dargestellten Diagramm ersichtlich ist, werden von den 18 Eingabeleitungen des Datenschalters DD3-DD5 nur 10 für die Eingabe von Informationen verwendet. Die restlichen Eingänge dienen teils als Serviceeingänge beim Einrichten des Gerätes, teils als Reserve für den Anschluss weiterer Sensoren und die Weiterentwicklung des Systems. Der Audiopfad des Geräts umfasst einen Digital-Analog-Wandler auf den ICs DA3 und DA4, einen Butterworth-Filter 4. Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 3 kHz auf den Operationsverstärkern DA5.1, DA5.2 und einen Niederfrequenzverstärker DA6. Die BSK-Stromversorgung erfolgt über einen integrierten Stabilisator DA1, der eine Spannung von +5 V erzeugt, und die Transistoren VT1-VT3, die zusammen mit den Elementen VD2-VD4 und C5, C6 für Polaritätsumkehr und Stabilisierung der Versorgungsspannung -5 sorgen V. Der Polaritätsumkehrer dient als Steuerimpulse des vom Sprachausgabetakt erzeugten CLK-Signals. Das Gerät wird mit Trimmerwiderständen konfiguriert:
Abbildung 2 zeigt ein schematisches Diagramm eines von drei identischen Kanälen des Geräts zur Überwachung der Leistung der Lampen in den Rücklichtern. Unter Berücksichtigung der Parallelschaltung gleichnamiger Lampen wird zur unabhängigen Steuerung jeder einzelnen Lampe der Stromkreis des Fahrzeugs durch Einführung einer Diodenentkopplung der Lampen mit VD1, VD3 modifiziert. Nach einer solchen Modifikation ermöglicht das Gerät die Steuerung der Leistung beider Lampen sowohl im eingeschalteten als auch im ausgeschalteten Zustand.
Solange an den Lampen keine Spannung anliegt, bilden die Elemente R1, VD2, LD1 und R3, VD4, LD2 zusammen mit den Glühwendeln der entsprechenden Lampen Spannungsteiler. Da der Widerstand der Lampenfäden sehr gering ist, ist der Spannungsabfall an ihnen unbedeutend, die Transistoren VT1 und VT2 sind geschlossen und am Ausgang des Knotens liegt eine logische „1“. Wenn der Stromkreis einer der Lampen unterbrochen ist, öffnet der entsprechende Transistor und am Ausgang des Knotens wird eine logische „0“ gebildet – ein Zeichen für einen Lampenausfall. Wenn die Lampen eingeschaltet sind, d. h. Wenn sie mit Spannung aus dem Bordnetz versorgt werden, wird ihre Leistung mithilfe von Stromsensoren überwacht. Bei den Sensoren handelt es sich um KD-Reedschalter mit darauf gewickelten LD-Wicklungen. Letztere sind mit den gesteuerten Lampen in Reihe geschaltet. Wenn also Strom durch sie fließt, schließen sich die Kontakte der Reed-Schalter und überbrücken die Basis-Emitter-Übergänge der Transistoren. Die Transistoren VT1, VT2 befinden sich im geschlossenen Zustand und der Knotenausgang befindet sich im logischen Zustand „1“. Fällt eine der Lampen aus, fließt kein Strom durch die Wicklung des entsprechenden Sensors, die Reed-Schalterkontakte öffnen sich, der entsprechende Transistor öffnet und der Zustand am Ausgang des Knotens ändert sich ins Gegenteil. Der BSK wird gemäß dem in Abb. 3 dargestellten Schema an das Bordnetz des Fahrzeugs angeschlossen und funktioniert wie folgt.
Nachdem das Gerät beim Einschalten der Zündung mit Strom versorgt wurde, beginnt das Scannen der am System beteiligten Standard-Fahrzeugsensoren und der Ausgänge der Lampenleistungsüberwachungseinheit. Wenn innerhalb von 5 Sekunden auf keiner der Eingangsleitungen des BSK Anzeichen eines Ausfalls erkannt werden, wird die Abtastung der Sensoren unterbrochen und das Gerät fährt mit der Ausgabe des Satzes „Gute Reise“ fort und wählt die erforderlichen digitalisierten Informationen aus dem Sprach-ROM aus , danach kehrt es zur Abfrage der Sensoren zurück. Sollte es im späteren Betrieb des Fahrzeugs zu einem Ausfall einer oder mehrerer Eingangsleitungen des BSK kommen, gibt das Gerät ebenfalls den entsprechenden Alarmsatz aus. Um gleichzeitig die Zuverlässigkeit des Geräts und den Schutz vor Fehlalarmen zu gewährleisten, wird der aktive Pegel auf den Eingangsleitungen des BSC nur dann als Fehlerzeichen wahrgenommen, wenn er 3 Sekunden lang ununterbrochen auf der Leitung vorhanden ist. In den meisten Fällen sieht das Programm eine doppelte Wiederholung des Satzes vor, um die Zuverlässigkeit seiner Wahrnehmung zu erhöhen. Darüber hinaus wird jedem Satz aus demselben Grund ein Ton vorangestellt, der die Aufmerksamkeit des Fahrers erregt und ihn auf den Empfang von Informationen vorbereitet. Strukturell besteht das Gerät aus zwei Blöcken: einem BSK-Block, der sich im Fahrzeuginnenraum unter dem Armaturenbrett befindet, und einem Lampenleistungsüberwachungsblock, der im Bereich der Rücklichter installiert ist. Autor: S. Sukow; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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