DE3037296C2

DE3037296C2 - Akustische Warneinrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3037296C2
Application number: DE3037296A
Authority: DE
Inventors: Masakazu Fujisawa Kanagawa Tsunoda
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-10-04
Filing date: 1980-10-02
Publication date: 1983-05-26
Also published as: JPS5651640A; DE3037296A1; US4401848A

Description

dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sensoren für funktionell zusammengehörige Meßgrößen vorhanden sind, und zwar

— ein mit dem Kühlmittel in Verbindung stehender Temperatursensor, der ein Temperatursignal (St) nur abgibt, wenn die Temperatur des Kühlmittels einen vorgegebenen Wert überschritten hat,

— ein bei rutschendem Gebläseriemen ein Schlupfsignal (Sf) abgebender Riemensensor,

— einen Füllstandsensor zur Abgabe eines Kühlmittelstandsignals (Sr), wenn der Füllstand des Kühlmr'sis eine vorgegebene Höhe unterschritten hat,

— und daß in der Sprachwiedergabeeinrichtung für die unterschiedlichen Kombinationen der Meßgrößen unterschiedlich Durchsagen gespeichert sind.

2. Warneinrichtung nach Anspruch 1 in Verbindung mit einem Autoradio, dadurch gekennzeichnet, daß von einem veränderbaren Widerstand (4) zur Einstellung der Autoradiolautstärke ein Lautstärkesignal an die Schnittstelleneinheit (1) abgebbar un<i in Abhängigkeit von diesem Signal die Abgabelautstärke der akustischen Nachricht durch ein Steuersi- gnal 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 I, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprachwiedergabeeinrichtung als Sprachsynthesizer (8) ausgebildet ist, der

— eine Synthesizereinheit (11) mit einem Zufallsrauschsignale (N) erzeugenden ersten Tonfrequenzoszillator (14), einem periodische Impulssignale (/^abgebenden zweiten Tonfrequenzos- zjllator (IS), einem menschliche Stimmwerkzeuge nachbildenden gitterartigen Filter (18) und einem digitale Sprachsignale 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

Die Erfindung geht von einer akustischen Warneinrichtung für Kraftfahrzeuge aus, wie sie durch den Oberbegriff des Hauptanspruchs charakterisiert ist

Eine derartige Warneinrichtung ist aus dei DE-OS 27 14 621 bekannt. Es wird eine Mehrzahl von Meßgrößen überwacht, wie zum Beispiel die Tankfüllung, der Öldruck oder die Wassertemperatur, und wenn bestimmte Grenzdaten dieser Meßgrößen überschritten werden, wird ein akustisches Warnsignal in Form eines gesprochenen Satzes abgegeben. Je nachdem, welcher Meßwert gerade überschritten wird, wird über eine Sprachwiedergabeeinrichtung eine ausgewählte, gespeicherte Durchsage wiedergegeben.

Bei einer derartigen Warneinrichtung besteht das Problem, daß bei gleichzeitigem Überschreiten mehrerer Grenzdaten, mehrere gespeicherte Durchsagen zugleich ausgewählt und wiedergegeben werden sollten. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, ist in der DE-OS 26 27 119 vorgeschlagen worden, in einer Alarmsignaleinrichtung einen Prioritätsfolgebeurteilungskreis zu verwenden, so daß immer nur das wichtigste Signal durchgegeben wird.

Bei Kraftfahrzeugen, deren Antriebsmotor einen Kühler mit einem Kühlmitte! und einem über einen Gebläseriemen angetriebenen GeblJse aufweist, ist es sinnvoll, eine Warneinrichtung zum Anzeigen eines aufgetretenen Überhitzungszustandes einzurichten.

Es gibt optische Warneinrichtungen, 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.

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 gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs anzugeben, die den Fahrer des Kraftfahrzeugs zuverlässig Ober einen aufgetretenen Überhitzungszusiand informiert

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es im Fall der Oberhitzungskontrolle des Kühlmittels sinnvoll ist, funktionell zusammengehörige Meßgrößen zu überwachen, nämlich die Kühlmitteltemperatur, das Rutschen des Gebläseriemens oder einen zu niedrigen Kühlmittelstand. So sollte, wenn zum Beispiel nur ein Gebläseriemen rutscht, ohne daß das Kühlmittel überhitzt ist, zum Beispiel nur die Durchsage wiedergegeben werden: »Gebläseriemen rutscht, bitte diesen nachstellen lassen«. Rutscht dagegen ein Gebläseriemen und aufgrund dieses Fehlers tritt zugleich eine Überhitzung des Kühlmittels auf, sollte rum Beispiel die Durchsage wiedergegeben werden: »Überhitzung durch rutschenden Gebläseriemen, Motor nacb Leerlaufphase ausschalten!«. Bei der Überhitzung des Kühlmittels, zum Beispiel durch einen rutschenden Gebläseriemen oder durch Kühlwasserverlust sollte das Fahrzeug in der Regel sofort angehalten, der Motor jedoch vor seinem Abschalten zum Senken der Kühlmitteltemperatur noch eine Zeitlang im Leerlauf betrieben werden, weil sonst die Kühlwassertemperatur noch einmal stark ansteigen würde. Würde dann nicht eine genaue Anweisung wiedergegeben werden, so würde der Fahrer entweder einfach weiterfahren oder er würde sofort den Motor abstellen. Es bestünde also die Gefahr, daß der Fahrer zum Beispiel bei Auftreten der Überhitzung falsch reagiert.

Wie aus dem vorstehenden ersichtlich, ist es dann, wenn funktionell zusammengehörende Meßgrößen überwacht werden, möglich, daß, je nach der Kombination der auftretenden Daten, unterschiedliche Maßnahmen zum Wiederherstellen der Normaldaten zu ergreifen sind.

Technisch äußert sich diese Erkenntnis in einer akustischen Warneinrichtung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch eine Ausgestaltung, wie sie zusammenfassend durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs wiedergegeben ist. Im Gegensatz zu bisher bekannten akustischen Warneinrichtungen werden also nicht nur voneinander unabhängige Meßgrößen übermittelt, wobei zu jeder Grenzwertüberschreitung einer Meßgröße eine Durchsage in einer Sprachwiedergabeeinrichtung gespeichert ist, sondern es sind nunmehr Sensoren für funktionell zusammengehörige Meßgrößen vorhanden und für die unterschiedlichen möglichen Kombinationen ermittelter Meßdaten sind unterschiedliche Durchsagen in der Sprachwiedergabeeinrichtung gespeichert. Diese Ausbildung einer akustischen Warneinrichtung führt dazu, daß, wie oben beschrieben, beim Auftreten eines rutschenden Gebläseriemens ohne folgende Kühlmittel-Uberhitzung eine andere Durchsage durchgegeben wird, als bei Auftreten eines rutschenden Gebläseriemens und gleichzeitiger Kühlmittelüberhitzung. Durch die Warneinrichtung können gleichzeitig beliebig viele funktionell zusammengehörige Meßgrößen überwacht werden und abhängig von den Meßgrößen-Kombinationen, die auftreten kön.ün, sind entsprechend viele unterschiedliche Durchsagen in der Sprachwiedergabeeinrichtung gespeichert.

Die erfindungsgemäße akustische Warneinrichtung hat den Vorteil, daß sie den Fahrer in Sprachform unüberhörbar über zum Beispiel eine aufgetretene Kühlmittelüberhitzung informiert und darüber hinaus noch die Ursache der Störung und gegebenenfalls notwendige Maßnahmen zum Verhüten von Folgeschäden angibt Es ist von besonderem Vorteil, die

ίο Sprachwiedergabe in Form synthetischer Sprache durchzuführen, da dann der Zugriff zu beliebig zusammengestellten Durchsagen sehr schnell durchgeführt werden kann.
Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
F i g. 2 ein schematisches Blockschaltbild zur Erläuterung eines in der Warneinrichtung enthaltenen Sprachsynthesizers, und

Fig.3(A) und (B) ein Flußdiagrcinm zu einem Programm für einen in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthaltenen Mikrocomputer.

Das in F i g. 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 zussmmengesetzte Schnittstelleneinheit 1. In diese werden verschiedene Signale wie ein Zündschaltersignal (Ein/Aus) S/& ein Wiederholsignal (Ein/Aus) R, ein Temperatursignal Sr von einem Kühlmitteltemperatursensor, wenn die Kühlmitteltemperatur einen bestimmten Wert (z. B. 115°C) übersteigt, ein Schlupfsignal Sf von einem Gebläseriemenschlupfsensor, wenn der Gebläseriemen rutscht, ein Kühlmittelstandsignal Sr von einem Kühlmittelsensor, wenn die Kühlflüssigkeit einen vorgeschriebenen Stand unterschritten hat, und ein die an einem Lautstärkereguliergüed (veränderlicher Widerstand) 4 eines Autoradios 7 eingestellte Lautstärke angebendes Lautstärkesignal S,_r 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.

Ein Schlupf des Gebläseriemens kann durch Impulsvergleich zwischen Ausgangsimpulsen eines Wechsel-Stromgenerators und denen eines Zündsystems erkannt werden.

Die aufgezählten verschiedenen Signale werden zu vorgesehenen Zeitpunkten in einen weiter unten edäuterten 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 und 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 Steuei einheit 9 alle von der Schnittsielleneinheit 1 kommenden Signale, erkennt Überhitzungszustände, bestimmt die Ursachen und steuert die

Synthesizereinheit 11 nach einem Programm unter Anwendung des Time Sharing-Verfahrens.

Kürzlich ist 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 /V(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 Umsetzung in Analogsignale durch einen D/A-Wandler 19 als synthetische Sprache ausgegeben werden. Unterschiedliche Werte von Konstanten wie der Frequenz der Impulssignale P, die Unterscheidung zwischen stimmhaften und stimmlosen Lauten, der Verstärkungsgrad des Verstärkers 17 und die Filterkonstante des Filters 18 sind in der Speichereinheit (KUM) 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 Sw entsprechenden, an dem Lautstärkeregulierglied 4 des Autoradios 7 eingestellten Radiolautstärke über die Schnittstelleneinhcit I, die demgemäß ein Steuersignal CV 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 Sr 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 fest und führt den in F i g. 3 dargestellten Interrupt-Ablauf durch, bevor es zum Hauptprogramm zurückkehrt.

In Fig.3 prüft das Programm zuerst ob das Schlupfsignal Sf von dem Gebläseriemensensor an der Schniustelleneinheit 1 (Block 1) ankommt. Wenn ja, .vird die entsprechende Warninformation ausgewählt, beispielsweise »Oberhitzungsgefahr, 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 eingestellten Lautstärke entsprechende Signal S»r und reduziert durch Abgabe eines Steuersignals C über die Schnittstelleneinheit 1 an das elektronische Lautstärkeregulierglied 4' die Autoradio-Lautstärke. Abhängig von dem Signal S_n- und dem am Regulierglied 12 eingestellten Lautstärkewert wird das elektronische Lautstärkeregulierglied 12 durch ein Steuersignal O angesteuert (Block 19). Gemäß der vorher zeitweilig gespeicherten Warninformalion werden die Speichereinheit 10 und die Synthesizereinheit 11 so angesteuert, daß sie die synthetischen Sprachsignale V₅ 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 Kühlflüso sigkeit angebende Kühlmittelstandsignal Sr an der Schnittstelleneinheit 1 ankommt oder nicht. Wenn ja, wählt das Programm in Block 22 z. B. die gesprochene Nachricht »Kühlfl Issigkeit nachfüllen^ und speichert sie zeitweilig im RAM des Mikrocomputers der Steuerein· heit 9 (Block 23). Wie zuvor überprüft das Programm dann über das Signal S,_r 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 Lautstärke-2t> reguliergüed 4'. in Block Zb erfolgt die Bestimmung der Warnlautstärke durch Abgabe des Steuersignals Cy an das elektronische Lautstärkeregulierglied 12. jetzt werden die Speichereinheit 10 und die Synthesizereinheit 11 durch die zeitweilig gespeicherte Nachricht angesteuert und veranlassen durch Abgabe der Sprachsignale V₁ 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 Sr erhält oder nicht. Wenn ja, ist der vorgeschriebene Kuhlmittelstand 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 Il 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.

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-LautstärkereguliTglied 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 Einzelpro- | gramme des Hauptprogramms periodisch überprüft, ob \ das Temperatursignal Sr des Kühlmittelsensors vorhan-

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den ist oder nicht und bei einem Überhitzungszustand sehe Überprüfung auf Überhitzung und die Mitteilung ein Software-Interrupt veranlaßt. Statt dessen ist aber von Ursache und Gegenmaßnahme in gesprochener auch die Verwendung eines Hardware-Interrupttermi- Form an den Fahrer kann dieser während der Fahrt nals des Mikrocomputers möglich, oder bei Anwesen- leicht und zuverlässig in notwendiger Weise reagieren, heit des Temperatursignals St kann der Interrupt-Vor- ^r> Da ferner die vom Fahrer bevorzugte Autoradio-Lautgang einmal beim Ablauf jedes Hauptprogramms stärke geprüft wird, können gesprochene Mitteilungen ausgelöst werden. in einer den Hörgewohnheiten des Fahrers entspre-Durch die beschriebene erfindungsgemäße automati- chenden Lautstärke angesagt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Akustiscne Warneinrichtung für ein Kraftfahrzeug, dessen Antriebsmotor einen Kühler mit einem Kühlmittel und einem über einen Gebläseriemen angetriebenen Geblase aufweist, mit

— unterschiedliche Meßgrößen überwachenden Sensoren,

— einer Schnittstelleneinheit (1) an der Schnittstel-Ie der Eingabe der Meßdaten und der Ausgabe der Meßdaten an eine Sprachwiedergabeeinrichtung (8), und mit

— mindestens einem Lautsprecher (6), der mit der Sprachwiedergabeeinrichtung verbunden ist und von dieser ausgewählte, den Meßdaten zugeordnete Durchsagen wiedergibt,