정보를 음성으로 출력하는 온보드 제어 시스템. 계획, 설명

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정보를 음성으로 출력하는 온보드 제어 시스템. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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최신 자동차에는 주요 시스템의 성능을 모니터링하도록 설계된 수많은 정보 및 표시 장치와 경고등이 장착되어 있습니다. 그러나 그들의 도움으로 얻은 시각 정보는 한편으로는 교통 상황 통제에서 운전자의주의가 산만 해져야하고 다른 한편으로는 충분히 편리하지 않고 항상 제 시간에 알아 차릴 수는 없습니다. 이 문제는 운전 경험이 거의 없는 운전자에게 특히 관련이 있으며 그 결과는 매우 심각할 수 있습니다. 예를 들어, 적시에 발견되지 않는 과열에 대한 엔진 온도 게이지의 판독 값은 고장으로 이어질 수 있으며 결과적으로 높은 재정적 비용이 발생할 수 있습니다. 브레이크 및 윤활 시스템, 발전기, 후방 신호등 등과 같은 자동차의 다른 구성 요소의 눈에 띄지 않는 고장은 그다지 불쾌하지 않을 수 있습니다.

독자의 주의를 끌기 위해 제공되는 "말하는" 온보드 모니터링 시스템(OBS)은 국내 및 수입차에 사용하도록 고안되었으며 감지된 오작동에 대한 정보를 음성 형식으로 제공합니다. 메시지는 사용된 프로그램과 "음성" ROM의 펌웨어에 따라 남성 또는 여성 음성으로 발행되며 음성 품질은 Windows SoundSystem 분류에 따라 "전화"에 해당합니다.

이 장치의 여러 사본은 다양한 브랜드의 승용차에 XNUMX년 이상 사용되었으며 높은 신뢰성과 효율성을 보여주었습니다.

그림 1(확대하려면 클릭)

장치(그림 1)는 단일 칩 마이크로컴퓨터1816BE35를 기반으로 구현됩니다. DD6 칩은 주소 버스 드라이버 역할을 하고 DD7은 외부 프로그램 메모리 역할을 합니다. OMEVM DD1의 포트 P10은 특정 방식으로 디지털화되고 압축된 음성 정보를 포함하는 "음성" ROM DD11의 상위 주소를 형성하는 데 사용됩니다. OMEVM P2 포트의 하위 비트는 프로그램 ROM DD7의 주소를 지정하는 데 사용되며 이 포트의 상위 비트는 IC DD13 및 DD8.4와 함께 외부 장치를 선택하는 데 사용됩니다. ROM DD11, 입력 데이터 스위치 DD3-DD5 및 오디오 경로 레지스터 DD12. 논리 요소 DD8.1, DD8.2, DD9.1, DD9.4는 음성 출력 시 클럭으로 사용되는 7kHz 주파수의 펄스 발생기를 생성하는 데 사용됩니다.

데이터 스위치 DD3-DD5와 차량의 전기 시스템의 인터페이싱을 보장하고 입력 신호를 TTL 레벨로 가져오는 회로의 인터페이스 부분은 IC DD1, DD2 및 DA2에 구현됩니다. 이 경우 연산 증폭기 DA2.1, DA2.2는 온도 센서 신호를 저항 R7 및 R11에 지정된 설정과 비교하고 입력 점화 펄스의 정규화 된 지속 시간의 펄스 셰이퍼가 DD2 칩에 구현되며 IC DD1은 레벨 변환기 및 임계값 요소로 작동합니다.

그림 1의 다이어그램에서 볼 수 있듯이 데이터 스위치 DD18-DD3의 5개 입력 라인 중 10개만 정보 입력에 사용됩니다. 나머지 입력은 부분적으로 장치를 설정할 때 서비스 입력으로 사용되며, 부분적으로는 추가 센서 연결 및 시스템 개발을 위한 예비용으로 사용됩니다.

장치의 오디오 경로에는 IC DA3 및 DA4의 디지털-아날로그 변환기, 연산 증폭기 DA4, DA3 및 저주파 증폭기 DA5.1에서 차단 주파수가 5.2kHz인 6차 버터워스 필터가 포함됩니다.

BSK 전원 공급 장치는 통합 안정기 DA1에서 구성되어 +5V의 전압을 생성하고 트랜지스터 VT1-VT3은 VD2-VD4 및 C5, C6 요소와 함께 극성 반전 및 공급 전압 안정화를 제공합니다 -5 V. 극성 인버터는 음성 출력 클록에 의해 생성된 CLK 신호를 제어 펄스로 사용됩니다.

장치는 트리머 저항을 사용하여 구성됩니다.
R7 - "에어 댐퍼 닫힘" 문구가 표시되는 온도로 설정합니다.
R11 - "엔진 과열"이라는 문구를 발행하기 위한 온도 설정;
R21 - "배터리 충전 없음" 문구에 대한 응답 전압 설정;
R22 - "전압 조정기 오류" 문구에 대한 응답 전압 설정;
R24 - 음성 출력의 클록 주파수 조정;
R36 - 볼륨 컨트롤.

그림 2는 후면 조명에 있는 램프 상태 모니터링 장치의 1개 동일한 채널 중 하나의 개략도를 보여줍니다. 동일한 이름의 램프를 병렬로 연결하여 각각의 제어 독립성을 위해 VD3, VDXNUMX을 사용하여 램프의 다이오드 디커플링을 도입하여 자동차의 전기 회로를 마무리합니다. 이러한 개선 후 장치는 두 램프의 켜짐 및 꺼짐 작동을 제어합니다.

정보를 음성으로 출력하는 온보드 제어 시스템
Pic.2

램프에 전압이 적용되지 않는 한 요소 R1, VD2,LD1 및 R3, VD4, LD2는 해당 램프의 필라멘트와 함께 전압 분배기를 형성합니다. 램프 필라멘트의 저항은 매우 작기 때문에 램프 필라멘트의 전압 강하는 미미하며 트랜지스터 VT1 및 VT2는 닫히고 노드 출력에는 논리 "1"이 있습니다. 램프 중 하나의 회로가 파손되면 해당 트랜지스터가 열리고 노드 출력에 논리 "0"이 형성됩니다. 이는 램프 고장의 신호입니다. 램프가 켜져 있을 때, 즉 온보드 네트워크에서 전압이 공급되면 전류 센서를 사용하여 성능을 모니터링합니다. 센서는 LD 권선이 감겨진 KD 리드 스위치입니다. 후자는 제어되는 램프와 직렬로 연결되므로 전류가 램프를 통해 흐르면 리드 스위치의 접점이 닫히고 트랜지스터의 베이스-이미터 접합이 분기됩니다. 트랜지스터 VT1, VT2는 닫힌 상태이고 노드 출력은 논리 "1" 상태입니다. 램프 중 하나라도 고장 나면 해당 센서의 권선을 통해 전류가 흐르지 않고 리드 스위치 접점이 열리고 해당 트랜지스터가 열리고 노드 출력 상태가 반대 방향으로 변경됩니다.

BSC는 Fig. 3의 다이어그램에 따라 자동차 전기 시스템과 연결되며 다음과 같이 동작한다.

그림 3(확대하려면 클릭)

시동을 켰을 때 공급 전압이 장치에 적용된 후 시스템과 관련된 표준 차량 센서의 스캔과 램프 상태 모니터링 장치의 출력이 시작됩니다. 5초 이내에 BSC의 입력 라인에서 오류 징후가 감지되지 않으면 센서 스캔이 중단되고 장치는 "행복한 여행"이라는 문구를 발행하여 음성 ROM에서 필요한 디지털 정보를 선택한 다음 다시 센서 폴링으로 돌아갑니다. 자동차의 후속 작동 중에 하나 이상의 BSC 입력 라인에서 오류 징후가 발생하면 장치는 유사하게 해당 신호 문구를 발행합니다. 동시에 장치의 신뢰성을 보장하고 오탐으로부터 보호하기 위해 BSC 입력 라인의 활성 레벨은 라인에 3초 동안 지속적으로 존재하는 경우에만 실패 신호로 인식됩니다.

대부분의 경우 프로그램은 인식의 신뢰성을 높이기 위해 문구를 두 번 반복합니다. 또한 동일한 목적을 위해 각 문구 앞에 운전자의 주의를 끌고 정보를 수신할 준비를 하는 음조 신호가 있습니다.

구조적으로 이 장치는 대시보드 아래 승객실에 위치한 BSC 블록과 후미등 근처에 설치된 램프 상태 모니터링 장치의 두 블록 형태로 만들어집니다.

저자: S. Sukov; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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