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 проблемаособенно актуальна для автолюбителей с небольшим водительским стажем,а последствия ее могут быть весьма серьезны. Например не вовремя замеченные показания указателя температуры двигателя о перегреве могутпривести к выходу его из строя и, как следствие, к большим финансовымзатратам. Не менее неприятными могут оказаться и незамеченные отказыдругих узлов автомобиля, таких как тормозная и смазочная системы, генератор, задние сигнальные фонари и т.д.

Предлагаемая вниманию читателей "говорящая" бортовая системаконтроля (БСК) предназначена для использования в отечественных и импортных автомобилях и выдает информацию об обнаруженных неисправностяхв 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 SoundSystem. 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 нормеНесколько экземпляров данного устройства более года эксплуатировалось на легковых автомобилях различных марок и показало высокую надежность и эффективност ь.

Бортовая система контроля с речевым выводом информации

Puc.1 (нажмите для увеличения)

Устройство (рис.1) реализовано на базе однокристальной микроЭВМКР1816ВЕ35. Микросхема DD6 выполняет функции формирователя шины адреса, а DD7 - внешней памяти программ. Порт P1 ОМЭВМ DD10 используетсядля 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 программDD7, а старшие разряды этого порта совместно с ИС DD13 и DD8.4 - длявыбора внешних устройств: ПЗУ речи DD11, коммутатора входных данныхDD3-DD5 и регистра звукового тракта DD12. На логических элементахDD8.1, DD8.2, DD9.1, DD9.4 выполнен генератор импульсов частотой 7кГц, использующихся в качестве тактовых при выводе речи.

Интерфейсная часть схемы, обеспечивающая сопряжение коммутатораданных DD3-DD5 с системой электрооборудования автомобиля и приведениевходных сигналов к ТТЛ-уровням, реализована на ИС DD1, DD2 и DA2. Приэтом операционные усилители DA2.1, DA2.2 осуществляют сравнение сигнала датчика температуры с уставками, задаваемыми резисторами R7 и R11,на микросхеме DD2 реализован формирователь импульсов нормированнойдлительности 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 линийкоммутатора данных DD3-DD5 задействовано для ввода информации только10. Остальные входы частично используются как служебные при настройкеустройства, а частично - как резерв для подключения дополнительныхдатчиков и развития системы.

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

Источник питания БСК выполнен на интегральном стабилизаторе DA1,формирующем напряжение +5 В, и транзисторах VT1-VT3, которые совместнос элементами VD2-VD4 и С5, С6 обеспечивают инверсию полярности и стабилизацию напряжения питания -5 В. В качестве управляющих импульсовинвертора полярности используется сигнал CLK, вырабатываемый тактовымгенератором 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 идентичныхканалов блока контроля работоспособности ламп в задних фонарях. Учитывая параллельность соединения одноименных ламп, для независимостиконтроля каждой из них схема электрооборудования автомобиля дорабатывается путем введения диодной развязки ламп с помощью VD1, VD3. Послетакой доработки узел обеспечивает контроль работоспособности обеихламп как во включенном, так и в выключенном состоянии.

Бортовая система контроля с речевым выводом информации
Puc.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 VT2закрыты и на выходе узла присутствует логическая "1". В случае обрывацепи любой из ламп соответствующий транзистор открывается и на выходеузла формируется логический "0" - признак отказа лампы. Во включенномсостоянии ламп, т.е. когда на них подается напряжение от бортовой сети, контроль их работоспособности осуществляется с помощью датчиковтока. 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, VT2находятся в закрытом состоянии, а выход узла - в состоянии логической"1". При отказе любой из ламп ток по обмотке соответствующего датчикане 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.

Бортовая система контроля с речевым выводом информации
Puc.3

После подачи на устройство напряжения питания при включении зажигания, начинается сканирование задействованных в системе штатных датчиков автомобиля и выходов блока контроля работоспособности ламп. Еслив течение 5 секунд ни на одной из входных линий БСК не будет зафиксирован признак отказа, сканирование датчиков прерывается и устройствопереходит 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 БСКвоспринимается 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 цельюкаждую 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; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Навигация

Инструкции по эксплуатации

Copyright © 2017 Электрические принципиальные схемы.