DE3037296A1 - Akustische warneinrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Akustische warneinrichtung fuer kraftfahrzeuge

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Description

3037Z96
TER MEER -MÜLLER · STOKMEISTE" Nissan WG 0249/190 (2)/YM
4 -
BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine akustische Warneinrichtung für ein Kraftfahrzeug, dessen Antriebsmotor einen Kühler mit einem Kühlmittel und einem Gebläse aufweist.
Es gibt Einrichtungen, die den Fahrer auf eine Übertemperatur des Motors hinweisen, d.h. auf eine erhöhte Kühlwassertemperatur. Dazu gehören ein Kühlwassertemperaturanzeiger sowie verschiedene Anzeigelämpchen, die bei rutschendem Gebläseriemen oder zu niedrigem Kühlwasserstand aufleuchten.
Da derartige Zeigerinstrumente und Lämpchen dem Fahrer die notwendige Information über eine Überhitzung nur visuell anbieten, kommt es leicht vor, daß die Warnung den Fahrer nicht erreicht und folglich Gegenmaßnahmen gegen die überhitzung unterbleiben. Bei einer durch Kühlwasserverlust verursachten Überhitzung sollte beispielsweise das Fahrzeug sofort angehalten, der Motor vor seiner Abschaltung jedoch zur Senkung der Kühlmitteltemperatur noch eine Zeitlang im Leerlauf betrieben werden, weil sonst die Kühlwassertemperatur noch einmal stark ansteigen würde. So aber fährt ein die Warnlampe übersehender Fahrer einfach weiter oder stellt nach Erkennen des Warnlämpchens sofort den Motor ab. Es besteht also die Gefahr, daß der Fahrer bei auftretender überhitzung falsch reagiert.
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tr
Daneben ist eine akustische Warneinrichtung in Form eines Summers denkbar, die den Fahrer bei überhöhter Kühlwassertemperatur durch ein Alarmgeräusch auf eine Überhitzung des Motors hinweist. Eine solche Einrichtung kann zwar akustisch die Aufmerksamkeit des Fahrers wecken, jedoch ist eine präzise Unterscheidung zwischen verschiedenen Warntönen und Alarmursachen kaum möglich/ die zuvor erwähnten Probleme bleiben bestehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine akustische Warneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die den Fahrer auf zuverlässige Weise über einen aufgetretenen Überhitzungszustand informiert.
Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurzgefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße akustische Warneinrichtung hat den Vorteil, daß sie den Fahrer in Form synthetischer Sprache unüberhörbar über eine aufgetretene Überhitzung informiert 0 und darüber hinaus noch die Ursache der Störung und gegebenenfalls notwendige Maßnahmen zur Verhütung von Folgeschäden angeben kann.
Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbaispiels der Erfindung,
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild
zur Erläuterung eines in der Warn
einrichtung enthaltenen Sprachsynthesizers, und
Fig. 3(A) und (B) ein Flußdiagramm zu einem
Programm für einen in dem Ausführungs-
beispiel der Erfindung enthaltenen
Mikrocomputer.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer akustischen Warneinrichtung enthält als Zwischenglied zwischen diversen Sensoren und einem einen Mikrocomputer
enthaltenden Sprachsynthesizer 8 eine z.B. aus Begrenzern, A/D-Wandlern, einem Multiplexer sowie Verriegelungsschaltungen zusammengesetzte Schnittstelleneinheit 1. In diese werden verschiedene Signale wie ein Zündschaltersignal (Ein/Aus) STr, ein Wiederholsignal (Ein/Aus) R, ein Temperatursignal S von einem Kühlmitte!temperatursensor, wenn die Kühlmitteltemperatur einen bestimmten Wert (z.B. 115°C) übersteigt, ein Schlupfsignal S von einem Gebläseriemenschlupfsensor, wenn der Gebläseriemen rutscht, ein Kühlmittelstandsignal S von einem Kühlmittelsensor, wenn die Kühlflüssigkeit einen vorgeschriebenen Stand unterschritten hat, und ein die an einem Lautstärkeregulierglied (veränderlicher Widerstand) 4 eines Autoradios 7 eingestellte Lautstärke angebendes Lautstärkesignal S eingespeist. Das vorliegende Autoradio 7 enthält außer dem manuellen Lautstärkeregulierglied 4 einen Tuner 2, Vorverstärker 3, ein elektronisches Lautstärkeregulierglied 4' und einen Verstärker 5 mit Lautsprecher 6.
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Ein Schlupf des Gebläseriemens kann durch Impulsvergleich zwischen Ausgangsimpulsen eines Wechselstromgenerators und denen eines Zündsystems erkannt werden.
Die aufgezählten verschiedenen Signale werden zu vorgesehenen Zeitpunkten in einen weiter unten erläuterten Mikrocomputer eingelesen und verarbeitet.
Der Sprachsynthesizer 8 arbeitet nach dem LPC-System (Linear-Prediction Codierverfahren) und enthält drei LSI-Chips in Form einer Speichereinheit (ROM) 10, einer Oszillatoren, Filter und D/A-Wandler beinhaltenden Synthesizereinheit 11 and einer Steuereinheit (Mikrocomputer) 9. Diese Steuereinheit 9 umfaßt eine alle Operationen steuernde zentrale Recheneinheit (CPU), einen Programme und feste Daten enthaltenden Speicher (ROM), einen Speicher (RAM) zur Speicherung von Eingabe/Ausgabedaten, einen Taktoszillator u.dgl.. Mit diesen Elementen des Mikrocomputers verarbeitet die Steuereinheit 9 alle von der Schnittstelleneinheit 1 kommenden Signale, erkennt Überhitzungszustände, bestimmt die Ursachen und steuert die Synthesizereinheit 11 nach einem Programm unter Anwendung des Time Sharing-Verfahrens.
Kürzlich ist von der Firma Texas Instruments in USA ein nach dem LPC-System (Linear-Prediction Codierverfahren) arbeitender und per se bekannter Sprachsynthesizer auf den Markt gekommen. Darin erzeugt ein erster Tonoszillator 14 Zufallsrauschsignale N (weißes Rauschen) und ein zweiter Tonoszillator 15 periodische Impulssignale P, die wahlweise über einen Umschalter 16 zur Erzeugung von Sprachlauten herangezogen, durch einen Verstärker 17 verstärkt, in einem die menschlichen Stimmwerkzeuge (Zunge, Lippen, Stimmbänder) beim Sprechen nachbildenden gitterartigen Filter 18 in Sprachsignale umgewandelt und nach
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Umsetzung in Analogsignale durch einen D/A-Wandler 19 als synthetische Sprache ausgegeben werden. Unterschiedliche Werte von Konstanten wie der Frequenz der Iitipulssignale P, die Unterscheidung zwischen stimmhaften und stimmlosen Lauten, der Verstärkungsgrad des Verstärkers 17 und die Filterkonstante des Filters 18 sind in der Speichereinheit (ROM) 10 gespeichert.
Die Ausgabe der synthetischen Sprachsignale Vs für eine abzugebende akustische Warninformation veranlaßt und steuert die Steuereinheit 9. Die Sprachsignale Vs werden nach Verlassen des Sprachsynthesizers 8 durch ein elektronisches Lautstärkeregulierglied 12 eingestellt, einen Verstärker 13 verstärkt und aus einem Lautsprecher 6 des Autoradios 7 abgestrahlt.
Hier bestimmt der Mikrocomputer der Steuereinheit 9 die Abgabelautstärke der Warninformation nach der einem Signal S entsprechenden, an dem Lautstärkeregulierglied 4 des Autoradios 7 eingestellten Radiolautstärke über die Schnittstelleneinheit 1, die demgemäß ein Steuersignal C an das elektronische Lautstärkeregulierglied 12 abgibt. Auf diese Weise ertönt die Sprachinformation mit einer den Hörgewohnheiten des Fahrers angepaßten Lautstärke.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm eines Programmbeispiels für die Steuereinheit 9. Nach Einschalten eines Zündschalters startet der Mikrocomputer laufend die Durchführung jedes Programms eines nicht dargestellten Hauptprogramms. Das Programm prüft periodisch ob das Temperatursignal S an der Schnittstelleneinheit 1 ankommt (was bedeutet,daß eine Kühlmitteltemperatur über einem Vorgabewert von z.B. 115°C liegt). Wenn ja, stellt das Programm Überhitzung
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fest und führt den in Fig. 3 dargestellten Interrupt-Ablauf durch, bevor es zum Hauptprogramm zurückkehrt.
In Fig. 3 prüft das Programm zuerst ob das Schlupfsignal S von dem Gebläseriemensensor an der Schnittstelleneinheit 1 (Block 1) ankommt. Wenn ja, wird die entsprechende Warninformation ausgewählt, beispielsweise "Überhitzungsgefahr, Gebläseriemen rutscht, Fahrzeug sofort anhalten!" und zeitweilig im RAM des Mikrocomputers gespeichert (Block 16). Anschließend prüft das Programm in Block 17 das der am manuellen Lautstärkeregulierglied 4 des Autoradios 7 eingestellten Lautstärke entsprechende Signal S und reduziert durch Abgabe eines Steuersignals C ' über die Schnittstelleneinheit 1 an das elektronische Lautstärkeregulierglied 41 die Autoradio-Lautstärke. Abhängig von dem Signal S und dem am Regulierglied 12 eingestellten Lautstärkewert wird das elektronische Lautstärkeregulierglied 12 durch ein Steuersignal C angesteuert (Block 19). Gemäß der vorher zeitweilig gespeicherten Warninformation werden die Speichereinheit 10 und die Synthesizereinheit 11 so angesteuert, daß sie die synthetischen Sprachsignale V erzeugen und die notwendige akustische Warninformation über das elektronische Lautstärkeregulierglied 12, den Verstärker 13 und Lautsprecher 6 in synthetischer Sprache ertönen lassen und den Fahrer unmißverständlich auffordern, wegen der durch Gebläseriemenschlupf verursachten Überhitzung das Fahrzeug sofort anzuhalten (Block 20).
Danach prüft das Programm in Block 21, ob das die Unterschreitung eines Mindestfüllstands der Kühlflüssigkeit angebende Kühlmittelstandsignal S an der Schnittstelleneinheit 1 ankommt oder nicht. Wenn ja wählt das Programm
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in Block 22 z.B. die gesprochene Nachricht "Kühlflüssigkeit nachfüllen" und speichert sie zeitweilig im RAM des Mikrocomputers der Steuereinheit 9 (Block 23). Wie zuvor überprüft das Programm dann über das Signal S die von Hand eingestellte Autoradio-Lautstärke (Block 24) und reduziert diese durch Abgabe des Steuersignals C ' über die Schnittstelleneinheit 1 (Block 25) an das elektronische Lautstärkeregulierglied 41. In Block 26 erfolgt die Bestimmung der Warnlautstärke durch Abgabe des Steuersignals C an das elektronische Lautstärkeregulierglied 12. Jetzt werden die Speichereinheit 10 und die Synthesizereinheit durch die zeitweilig gespeicherte Nachricht angesteuert und veranlassen durch Abgabe der Sprachsignale V die akustische Warnung des Fahrers in bezug auf den. Kühlwassermangel (Block 27). Dann geht das Programm zum nächsten Block 28 über, auch wenn (Block 21) genügend Kühlflüssigkeit vorhanden ist.
Wenn dagegen bei Block 1 der Gebläseriemen nicht lose ist, prüft das Programm, ob die Schnittstelleneinheit 1 das Kühlmittelstandsignal S erhält oder nicht. Wenn ja, ist der vorgeschriebene Kühlmittelstand unterschritten (Block 2), und das Programm bereitet in Block 9 z.B. die zu sprechende Nachricht "überhitzung durch Kühlmittelverlust, Motor nach Leerlaufphase abschalten!" vor und speichert diese Nachricht zeitweilig im ROM des Mikrocomputers (Block 10).
Nach Durchführung der gleichen Schritte wie zuvor in Block 11 bis 14 wird der Fahrer in synthetischer Sprache darüber informiert, daß er wegen überhitzung durch Kühlmittelverlust den Motor abzustellen hat. Diese Ansage erfolgt mit der vom Fahrer manuell am Radio-Lautstärkeregulierglied 4 eingestellten Lautstärke.
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Falls das Programm einen normalen Kühlwasserstand vorfindet (Block 2), wählt es z.B. die gesprochene Nachricht: "Überhitzung durch Überlastung, lassen Sie den Motor im Leerlauf abkühlen, erst dann zum Stillstand bringen!". Auch diese Ansage erfolgt mit der vom Fahrer manuell am Radio-Lautstärkeregulierglied 4 eingestellten Lautstärke.
In Block 28 überprüft das Programm den Ablauf eines bestimmten Zeitraums (z.B. zwei Minuten) nach Abgabe der Nachricht und kehrt nach dieser Zeit zum Hauptprogramm zurück, das durch das Temperatursignal unterbrochen worden war. Innerhalb dieses Zeitraums überprüft das Programm noch den Zustand des Wiederholschalters, und falls dieser eingeschaltet ist wird die akustische Mitteilung noch einmal beginnend von Block 1 ausgegeben.
Der Wiederholvorgang ist nützlich, falls der Fahrer die erste Ansage überhört hat. Bei ausgeschaltetem Wiederholschalter kehrt das Programm zum Hauptprogramm zurück.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird im Verlauf der Durchführung der verschiedenen Einzelprogramme des Hauptprogramms periodisch überprüft, ob das Temperatursignal S des Kühlmittelsensors vorhanden ist oder nicht und bei einem Uberhitzungszustand ein Software-Interrupt veranlaßt. Statt dessen ist aber auch die Verwendung eines Hardware-Interruptterminals des Mikrocomputers möglich, oder bei Anwesenheit des Temperatursignals S_ kann der Interrupt-Vorgang einmal beim Ablauf jedes Hauptprogramms ausgelöst werden.
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Durch die beschriebene erfindungsgemäße automatische Überprüfung auf Überhitzung und die Mitteilung von Ursache und Gegenmaßnahme in gesprochener Form an den Fahrer kann dieser während der Fahrt leicht und zuverlässig in notwendiger Weise reagieren. Da ferner die vom Fahrer bevorzugte Autoradio-Lautstärke geprüft wird, können gesprochene Mitteilungen in einer den Hörgewohnheiten des Fahrers entsprechenden Lautstärke angesagt werden.
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Claims (4)

PAT ENTAN WA LTE TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandataires agrees pres !'Office europeen des brevets Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dip! -Ing. H, Steinmeister Dipl.-tng. F. E. Müller o. . „ _, Triftstrasse A1 Siekerwall 7, D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1 Case: WG 0249/190(2)/YM 2. Oktober 1980 Mü/Gdt/Tß NISSAN MOTOR COMPANY, LTD. 2, Takara-cho , Kanagawa-ku , Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan Akustische Warneinrichtung für Kraftfahrzeuge Priorität: 4. Oktober 1979, Japan, No. 54-127355 PATENTANSPRÜCHE
1). Akustische Warneinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem Kühlmittel enthaltenden Kühler und einem Gebläse,
ekennzeichnet durch
- einen mit dem Kühlmittel in Verbindung stehenden Temperatursensor, der ein Temperatursignal (S„) nur abgibt, wenn die Temperatur des Kühlmittels einen vorgegebenen Wert überschritten hat,
- einen bei rutschendem Gebläseriemen ein Schlupfsignal (S ) abgebenden Riemensensor,
- einen Füllstandsensor zur Abgabe eines Kühlmittelstandsignals (S ), wenn der Füllstand des Kühl-
mittels eine vorgegebene Höhe unterschritten hat,
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Nissan WG 0249/190(2)/YM
- eine Schnittstelleneinheit (1) an der Ein/ Ausgabeschnittstelle für die Sensorsignale, und
- einen in Abhängigkeit von der Anwesenheit mindestens eines der Sensorsignale (S„, S
und/oder S) eine akustische Nachricht in bezug κ.
auf eine vorliegende Übertemperatur an den Fahrer abgebenden Sprachsynthesizer (8).
2. Warneinrichtung nach Anspruch 1 in Verbindung mit einem Autoradio,
dadurch gekennzeichnet, dab von einem veränderbaren Widerstand (4) zur Einstellung der Autoradiolautstärke ein Lautstärkesignal· an die Schnittsteileneinheit (1) abgebbar und in Abhängigkeit von diesem Signal die Abgabelautstärke der akustischen Nachricht durch ein Steuersignal aus der Schnittstelleneinheit entsprechend der Radiolautstärke automatisch vorgebbar ist.
3. Warneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen mit der Schnittstelleneinheit (1) verbundenen Wiederholschalter, dessen Betätigung eine wiederholte Abgabe der gesprochenen Nachricht veranlaßt.
4. Warneinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sprachsynthesizer (8) - eine Synthesizereinheit (11) mit einem Zufallsrauschsignale (N) erzeugenden ersten Tonfrequenzoszillator (14), einem periodische Impulssignale (P) abgebenden zweiten Tonfrequenzoszillator (15), einem menschliche Stimmwerkzeuge nachbildenden gitterartigen Filter (18) und einem digitale Sprach-
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signale in analoge Sprachsignale umsetzenden D/A-Wandler,
- eine von der Synthesizereinheit erzeugte synthetische Sprache speichernde Speichereinheit (ROM 10), und
- eine aus einem Mikrocomputer mit einer zentralen Recheneinheit (CPU), einem gespeicherte Programme und feste Daten enthaltenden Festspeicher, einem Speicher für freien Zugriff und einem Taktoszillator bestehende Steuereinheit (9) zum Kontrollieren der Ein- und Ausgabe verschiedener Signale über die Schnittstelleneinheit sowie zum Erzeugen verschiedener Ansagetexte über den Sprachsynthesizer
aufweist.
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DE3037296A 1979-10-04 1980-10-02 Akustische Warneinrichtung für Kraftfahrzeuge Expired DE3037296C2 (de)

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