專(zhuān)利名稱(chēng)：語(yǔ)音報(bào)警數(shù)字式汽車(chē)組合儀表的制作方法
單片機(jī)語(yǔ)音報(bào)警數(shù)字式汽車(chē)組合儀表，“單片機(jī)”俗稱(chēng)為微電腦，實(shí)際上是由一只的超大規(guī)摸集成電路芯片和與其配套的、各具不同性能的一組集成電路芯片(例如存儲(chǔ)器、輸入輸出、定時(shí)、語(yǔ)音、顯示等芯片)構(gòu)成的電子裝置，與一般電子裝置的不同點(diǎn)主要在于它具有其它電子電路所不具備的東西使整個(gè)裝置按規(guī)定順序協(xié)調(diào)工作的應(yīng)用程序---即所謂軟件，這一切共同組成了一個(gè)微型電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，他的核心是中央處理單元，簡(jiǎn)稱(chēng)“微處理器”，其英文縮寫(xiě)是CPU“語(yǔ)音報(bào)警數(shù)字式汽車(chē)組合儀表”的功能包括測(cè)量和顯示汽車(chē)的行駛速度、測(cè)量和顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)記錄兩個(gè)與車(chē)速有關(guān)的數(shù)據(jù)一個(gè)行駛里程累積總表；另一個(gè)目的地里程累積表語(yǔ)音報(bào)警是這一系統(tǒng)另一個(gè)重要功能，對(duì)于發(fā)生了與安全行車(chē)有重大影響的事件(例如冷卻系統(tǒng)故障、潤(rùn)滑系統(tǒng)故障、燃料油即將用盡等類(lèi)不處理就無(wú)法繼續(xù)行駛的因素)，以語(yǔ)音方式進(jìn)行報(bào)警，添加報(bào)警部分之后，實(shí)質(zhì)上這一系統(tǒng)的功能已完全函蓋了目前汽車(chē)所使用組合儀表的全部功能我國(guó)現(xiàn)在出產(chǎn)的大小汽車(chē)絕大多數(shù)使用圓形模擬指針式儀表，這類(lèi)儀表體積大、精度底、對(duì)生產(chǎn)制造技術(shù)和材質(zhì)要求高；由于使用機(jī)械傳動(dòng)和連接，因而維修工作量大、易損壞現(xiàn)有的組合儀表，采用聲光相結(jié)合方式報(bào)警，即以蜂鳴器聲提醒駕駛者注意已有問(wèn)題發(fā)生！駕駛?cè)藛T再通過(guò)眼睛觀察，辨別報(bào)警內(nèi)容(根據(jù)燈光位置)，這種方式的缺點(diǎn)在于辯別既不及時(shí)也不方便尤其是對(duì)新手和行駛在交通復(fù)雜繁忙路段時(shí)很不便，采用語(yǔ)音方法可及時(shí)使駕駛者了解報(bào)警內(nèi)容，例如當(dāng)駕駛者聽(tīng)到“冷卻系統(tǒng)故障，停車(chē)檢查！”等時(shí)，什么都明白了，而且也知道了應(yīng)該如何處理速度測(cè)量的基本原理速度測(cè)量基于轉(zhuǎn)速測(cè)量，先測(cè)得驅(qū)動(dòng)軸每秒的轉(zhuǎn)速，然后乘以車(chē)輪對(duì)驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)比，再乘以車(chē)輪周長(zhǎng)，即得到驅(qū)動(dòng)軸每轉(zhuǎn)一周的行程，這個(gè)結(jié)果乘以3600即得到汽車(chē)的瞬時(shí)速度，系統(tǒng)顯示的就是這個(gè)數(shù)字；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量與此相類(lèi)似，對(duì)行駛里程累積值的測(cè)量則比較簡(jiǎn)單即用每行駛100米的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速做單位，每當(dāng)計(jì)數(shù)器記到這個(gè)值，累積表跳一個(gè)字(0.1公里)，這樣可使累積值十分準(zhǔn)確，兩次計(jì)數(shù)之間僅有幾毫秒的誤差，與已往常規(guī)的累積方式比較，精度有了大的提高，之所選取組合儀表作為開(kāi)發(fā)對(duì)象，首先是因?yàn)榻M合儀表要用到轉(zhuǎn)速測(cè)量，而轉(zhuǎn)速測(cè)量在汽車(chē)電子控制系統(tǒng)中占有重要位置，在許多汽車(chē)電子控制系統(tǒng)中，例如汽車(chē)的ABS(自動(dòng)防抱死控制)、ABS(自動(dòng)防滑控制)、自動(dòng)變速(換擋)控制等都把轉(zhuǎn)速作為重要測(cè)量參數(shù)，打通并完善轉(zhuǎn)速測(cè)量這一環(huán)節(jié)對(duì)開(kāi)發(fā)其他汽車(chē)控制系統(tǒng)非常有用；另一方面，汽車(chē)組合儀表部分自成體系，基本不涉及機(jī)械、行駛、傳動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)甚至電氣系統(tǒng)，它相對(duì)獨(dú)立，互不牽連，比較容易實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，微電腦控制使得轉(zhuǎn)速測(cè)量本身精度較高，加之又采取了有效的措施，能保證測(cè)量精度誤差可以限定在四分之三轉(zhuǎn)之內(nèi)，使用數(shù)字式儀表不僅對(duì)車(chē)速里程等測(cè)量的精度有明顯改善，容易被人接受集成電路語(yǔ)音錄放技術(shù)是近年來(lái)新出現(xiàn)的一種技術(shù)，取其用于汽車(chē)行車(chē)中故障報(bào)警，可以精簡(jiǎn)報(bào)警過(guò)程，能充分動(dòng)員駕駛者的全部感覺(jué)器官，集中于安全駕駛數(shù)字顯示相對(duì)于模擬儀表指示更為直觀，而且對(duì)于將來(lái)建立汽車(chē)“黑匣子”--記錄事故前一段時(shí)間有關(guān)的行車(chē)參數(shù)例如速度等對(duì)事故分析非常有用在汽車(chē)上使用微電腦不是趕時(shí)髦，據(jù)有關(guān)資料介紹過(guò)去廿年來(lái)汽車(chē)技術(shù)的重要突破，幾乎無(wú)一例外的都與電子技術(shù)有關(guān)，特別是微處理器在汽車(chē)中得到廣泛的應(yīng)用，使汽車(chē)從概念到面貌都發(fā)生了很大變化。汽車(chē)電子測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，從最簡(jiǎn)單的發(fā)電機(jī)電壓調(diào)整、電子點(diǎn)火器、點(diǎn)火正時(shí)控制、燃油噴射控制到廢氣排放控制以及許多汽車(chē)特有的技術(shù)控制、直止全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等最新技術(shù)，都在汽車(chē)技術(shù)中得到應(yīng)用，我國(guó)1980年前后陸續(xù)引進(jìn)一批汽車(chē)生產(chǎn)技術(shù)時(shí)，恰好處于電子控制技術(shù)在汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的開(kāi)始階段，微處理器剛問(wèn)世不久，還未被普及應(yīng)用，可能還有其他原因，我國(guó)在引進(jìn)汽車(chē)制造技術(shù)時(shí)，電子技術(shù)應(yīng)用上幾乎沒(méi)有引進(jìn)，更談不上微處理器控制方面的應(yīng)用1976年美國(guó)通用汽車(chē)公司第一次成功地把為微處理器用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制之后，20多年來(lái)世界汽車(chē)工業(yè)微處理器應(yīng)用量急速增加，1985年全球汽車(chē)微處理器用量為200萬(wàn)套，1989年增加到6000萬(wàn)套，而1993年猛增達(dá)到2億套未來(lái)汽車(chē)工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，必然與汽車(chē)的微處理器應(yīng)用密切相關(guān)，1985年美國(guó)《設(shè)計(jì)新聞》對(duì)通用、福特、克萊斯勒三家汽車(chē)廠商的調(diào)查顯示電子技術(shù)已成為汽車(chē)設(shè)計(jì)研究部門(mén)優(yōu)先考慮的革新手段。在汽車(chē)產(chǎn)品的銷(xiāo)售的總收入中，電子產(chǎn)品約占總額的兩成，從汽車(chē)工業(yè)發(fā)展看，在汽車(chē)上使用微電腦不僅是一種趨勢(shì)，也是提高汽車(chē)技術(shù)的需要。有文件介紹，在一部稱(chēng)作“滑翔機(jī)”牌的新式汽車(chē)中竟使用了23個(gè)微處理器據(jù)說(shuō)一些先進(jìn)的汽車(chē)制造公司近年來(lái)出產(chǎn)的汽車(chē)多數(shù)都已采用了微處理器用以提高整車(chē)的技術(shù)水平更重要的是能迅速在使用和維修等方面使人們能盡快熟悉這類(lèi)技術(shù)及其使用，并對(duì)以后汽車(chē)電子控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和其它汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的普遍使用創(chuàng)造條件和打好基礎(chǔ)。
組合儀表實(shí)現(xiàn)的具體方法車(chē)速測(cè)量在欲測(cè)量轉(zhuǎn)速的軸上設(shè)置一片帶有一定數(shù)量缺口的(或粘貼一定數(shù)量永久磁鐵塊)的圓盤(pán)，用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)速傳感器的計(jì)數(shù)脈沖，每當(dāng)缺口或磁鐵轉(zhuǎn)過(guò)脈沖接收元件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)光電脈沖(對(duì)缺口)或磁電脈沖(對(duì)磁鐵)，在系統(tǒng)中共設(shè)有了四個(gè)定時(shí)器，其中一個(gè)用做標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)單元，再設(shè)一個(gè)較為穩(wěn)定的低頻脈沖發(fā)生器，兩者共同組成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間定時(shí)器，它能得到較長(zhǎng)單位時(shí)間(例如1秒)的定時(shí)器。用另一個(gè)計(jì)數(shù)器記錄單位時(shí)間內(nèi)測(cè)得的脈沖數(shù)，顯然這個(gè)值就是欲測(cè)軸的轉(zhuǎn)速，對(duì)此再進(jìn)行前述的數(shù)學(xué)處理，即得到車(chē)速(單位公里轉(zhuǎn)/小時(shí))。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸，用同樣方法測(cè)量處理可得到轉(zhuǎn)速(單位轉(zhuǎn)/分鐘)組合儀表的電原理圖見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖
為了應(yīng)對(duì)將來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化，報(bào)警部分暫時(shí)使用現(xiàn)有的儀表報(bào)警接點(diǎn)，雖然在其他工業(yè)領(lǐng)域已有多種儀表可用于汽車(chē)油箱液位、冷卻液溫度、蓄電池充放電電流的測(cè)量，但有些情況正處于變動(dòng)之中，例如幾乎可以肯定，液化氣必定要取代汽油成為汽車(chē)燃料，而現(xiàn)有的油箱液位測(cè)量?jī)x表必須改型(因?yàn)橐夯瘹庠诔爻合鲁蕷鈶B(tài)，而汽油在同樣條件下呈液態(tài)，無(wú)法以同一儀表測(cè)量)，因此這方面要待本行業(yè)此類(lèi)儀表發(fā)展到一定階段基本定型后，統(tǒng)一設(shè)計(jì)才較為合理報(bào)警部分的方法是在CPU上選取兩個(gè)并行引腳分別接現(xiàn)冷卻液和潤(rùn)滑油報(bào)警接點(diǎn)，當(dāng)原接點(diǎn)閉合時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的語(yǔ)音輸出可完成報(bào)警。
為甚么報(bào)警部分暫時(shí)使用現(xiàn)有的儀表報(bào)警接點(diǎn)，除因上述可能發(fā)生變動(dòng)外，還因?yàn)檫@樣做對(duì)汽車(chē)的原有部分變動(dòng)不大，容易被人接受和實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.“語(yǔ)音報(bào)警數(shù)字式汽車(chē)組合儀表”，其特征是由一只的超大規(guī)摸集成電路芯片和與其配套的、各具不同性能的一組集成電路芯片構(gòu)成的電子裝置，與一般電子裝置的不同點(diǎn)主要在于它具有其它電子電路所不具備的東西使整個(gè)裝置按規(guī)定順序協(xié)調(diào)工作的應(yīng)用程序---即所謂軟件。這一切共同組成了一個(gè)微型電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)的主要功能是測(cè)量和顯示汽車(chē)的行駛速度、測(cè)量和顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)記錄兩個(gè)與車(chē)速有關(guān)的數(shù)據(jù)一個(gè)行駛里程累積總表；另一個(gè)目的地里程累積表
2.語(yǔ)音報(bào)警是這一系統(tǒng)另一個(gè)重要功能。對(duì)于發(fā)生了與行車(chē)安全有重大影響的事件(例如冷卻系統(tǒng)故障、潤(rùn)滑系統(tǒng)故障、燃料油即將用盡等類(lèi)不處理就無(wú)法繼續(xù)行駛的因素)，系統(tǒng)能以語(yǔ)音方式進(jìn)行報(bào)警，添加報(bào)警部分之后，實(shí)質(zhì)上這一系統(tǒng)的功能已完全函蓋了目前汽車(chē)所使用組合儀表的全部功能
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量行駛速度，其特征是速度測(cè)量基于轉(zhuǎn)速測(cè)量先測(cè)得驅(qū)動(dòng)軸單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)速，然后乘以車(chē)輪對(duì)驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)比，得到車(chē)輪的轉(zhuǎn)速，再進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算即得到汽車(chē)的瞬時(shí)速度
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的里程累積表，其特征是以每行駛100米的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)數(shù)做單位，每當(dāng)計(jì)數(shù)器記錄到這個(gè)值，累積表跳一個(gè)字(0.1公里)，這樣可使累積值十分準(zhǔn)確
5，根據(jù)權(quán)利要求3所述的速度測(cè)量基于轉(zhuǎn)速測(cè)量，其特征是在欲測(cè)量轉(zhuǎn)速的軸上設(shè)置一片帶有一定數(shù)量缺口的(或粘貼一定數(shù)量永久磁鐵塊)的圓盤(pán)，用于產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖，每當(dāng)缺口或磁鐵轉(zhuǎn)過(guò)脈沖接收元件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)光電脈沖(對(duì)缺口)或磁電脈沖(對(duì)磁鐵)，再用另一個(gè)計(jì)數(shù)器記錄單位時(shí)間內(nèi)測(cè)得的脈沖數(shù)，再進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，測(cè)得瞬時(shí)車(chē)速。用同樣方法可測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的“語(yǔ)音報(bào)警是這一系統(tǒng)另一個(gè)重要功能”其特征是報(bào)警部分使用現(xiàn)有的儀表報(bào)警接點(diǎn)，雖然在有多種儀表可用于汽車(chē)油箱液位、冷卻液溫度、蓄電池充放電電流的測(cè)量，但有些情況正處于變動(dòng)之中，因此這方面要待本行業(yè)此類(lèi)儀表改進(jìn)到一定階段基本定型后，統(tǒng)一設(shè)計(jì)新的報(bào)警源才更為合理，報(bào)警部分的方法是選取并行引腳分別接接各報(bào)警接點(diǎn)，當(dāng)原接點(diǎn)閉合時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的語(yǔ)音輸出可完成報(bào)警。
全文摘要
語(yǔ)音報(bào)警數(shù)字式汽車(chē)組合儀表,從原理分類(lèi)屬電子類(lèi)智能儀表,從用途分類(lèi)屬于交通類(lèi)汽車(chē)組合配件。主要用于汽車(chē)行駛速度測(cè)量,車(chē)速測(cè)量的關(guān)鍵是求得單位時(shí)間內(nèi)車(chē)輛離開(kāi)或接近某一目標(biāo)的距離,動(dòng)態(tài)下很難確定做參考用的固定目標(biāo)。但是輪胎周長(zhǎng)是不變的,只要測(cè)得車(chē)輪轉(zhuǎn)速,一樣可以得到車(chē)速;汽車(chē)組合儀表還必須包括里程累計(jì)和報(bào)警等功能,汽車(chē)的瞬時(shí)速度在不斷變化,但里程表是累計(jì)某一時(shí)段內(nèi)總里程數(shù);諸如此類(lèi)問(wèn)題的解決,使用微電腦技術(shù)是最恰當(dāng)?shù)霓k法。
文檔編號(hào)B60K35/00GK1284450SQ9911768
公開(kāi)日2001年2月21日 申請(qǐng)日期1999年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月16日
發(fā)明者張鳳石 申請(qǐng)人:張鳳石