CN201479353U - 驾驶辅助语音提示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种驾驶辅助语音提示系统，包括微控制单元、与该微控制单元连接的信息处理器和语音处理模块以及一与该语音处理模块连接的扬声器。该驾驶辅助语音提示系统能计算出最经济的档位并以语音的方式提示驾驶员换档。

Description

驾驶辅助语音提示系统

技术领域

本发明涉及一种驾驶辅助语音提示系统，它包括信号处理器、微控制单元和语音输出装置。

背景技术

由EP 0106789B1公知了一种用于汽车变速器换档的换档显示装置。该换档显示装置具有一分析处理电路，它根据从各传感器获得的变速杆位置信息、变速器输出转速、发动机转速以及当前挂入的档位信息等，计算出最经济的档位，然后该换档显示装置以视觉的方式提示驾驶员向上或向下换档。驾驶员可根据该提示加档或减档，以换到最经济的档位。

该显示装置的缺点是，它直接从传感器获得信息，因此，在汽车上使用时需要额外的布线，比较费事。另外仅对变速器和发动机转速信号进行处理，只能粗略的计算出经济的档位，节油效果不明显。并且该显示装置基于其结构，仅适用于非电子的发动机控制系统，能够接收和输出的信息也都很有限，例如它不能显示有效比油耗等重要信息，也难以扩展其它功能。更重要的是，它以视觉的方式显示提示信息，驾驶员必须转移自己的视线才能获得该提示信息，这在汽车行驶中往往是不利的。

实用新型内容

本实用新型的任务是，提供了一种能用语音向驾驶员给出提示的驾驶辅助语音提示系统，它克服了现有技术的缺点。

该任务通过如下的驾驶辅助语音提示系统来实现，即，该驾驶辅助语音提示系统包括微控制单元、信息处理器、语音处理模块和扬声器，该信息处理器和语音处理模块分别连接在该微控制单元上，该扬声器连接在该语音处理模块上。通过该扬声器能够向驾驶员发出语音提示，例如提示驾驶员换到最经济的档位。

本发明的驾驶辅助语音提示系统基于现代电控发动机管理系统丰富的输入输出功能，能非常精确的计算出最经济的档位，并且在手动换档变速器上尤其有利，它通过语音提示驾驶员换到最经济的档位，能实现自动换挡变速器的相似的功能，从而能更充分地发挥手动换档变速器相比于自动换挡变速器原本就更优的经济性和动力性。此外，以语音的形式提示驾驶员，实现了更高的行驶安全性和操作舒适性。

本发明的其它优选实施形式，可从以下的说明中得知。

所述微控制单元包括一计算模块，该计算模块根据汽车行驶状态信息、例如变速器当前的档位、发动机转速和输出转矩等计算出最经济的档位和/或当前比油耗。

有利地，所述计算模块将车速与一阈值相比较，从而判断车速是否过高。

有利地，所述计算模块将发动机转速与一设定值相比较，从而判断发动机是否超速。

有利地，该驾驶辅助语音提示系统包括显示模块。该显示模块与所述微处理器连接，用于可视地示出所计算出的最经济档位、比油耗等信息。

有利地，该显示模块包括LCD显示器和/或LED灯，从而能够以图形、字符、动画、信号灯等方式显示所述信息。

有利地，所述微控制单元包括一滑行(英语：overrun behavior)提示模块。该滑行提示模块接收当前的车速、变速器档位和油门位置，从而计算汽车当前是否处于空档滑行状态，如果是，则通过所述扬声器和/或所述显示模块提示驾驶员应带档滑行。

有利地，所述微控制单元包括一信息输出模块，该信息输出模块为接收来自所述计算模块和/或滑行提示模块的信息而与所述计算模块和/或滑行提示模块相连接，该信息输出模块为通过所述扬声器和/或显示模块来输出所述计算模块和/或滑行提示模块的计算结果而与所述语音处理模块和/或显示模块连接。

有利地，所述信息处理器为CAN总线信息处理器。该CAN总线信息处理器或者由一单独的CAN控制器和一CAN发送/接收器构成，或者该CAN总线信息处理器为一集成了CAN发送/接收器的CAN控制器。

所述计算模块、滑行提示模块和信息输出模块既可以通过硬件也可以通过软件来实现。

此外有利的是，根据本发明的驾驶辅助语音提示系统能做成独立的汽车网络节点，方便地配备于汽车。此外，基于其较强的信息接收、发送及处理能力，本发明的驾驶辅助语音提示系统能容易地扩展多种功能，例如故障诊断、发动机远程控制、驾驶员身份识别等。

附图说明

图1为驾驶辅助语音提示系统的一个优选实施例，

图2为该优选实施例的工作流程图，

图3为根据本发明被分区的发动机万有特性图，和

图4为该优选实施例中微控制单元的功能结构图。

具体实施方式

下面借助附图详细描述本发明。

图1为按本发明的用于汽车的驾驶辅助语音提示系统的优选实施例。如图所示，在微控制单元3上连接了信息处理器9和语音处理模块7，一扬声器11与语音处理模块7相连接。此外，作为输出装置，除了扬声器11外，在微控制单元3上连接可选的显示模块13，该显示模块例如包括液晶显示器LCD和/或LED灯等。信息处理器9在本实施例中为一CAN总线信息处理器，根据实际应用情况，信息处理器9也可以是用于任何其它一种汽车网络的信息处理器。CAN信息处理器9可以由单独的CAN发送/接收器1和CAN控制器2组成，或者是一个集成了CAN发送/接收器的CAN控制器。此外，还设有用于对该驾驶辅助语音提示系统供电的电源4，这里为一5V直流电源。

CAN信息处理器9经由CAN总线接收来自例如发动机电控单元ECU的关于汽车运行状态的信息，然后将这些信息传送给微控制单元3。微控制单元3对这些信息进行处理。然后，根据处理结果，经由语音处理模块7通过扬声器11以声音的方式向驾驶员发出相应的提示和/或通过显示模块13可视地显示出相应的信息，例如最经济的档位、比油耗等。

图2示出驾驶辅助语音提示系统的该优选实施例的工作流程图。

在汽车行驶中，首先在第一步骤中，微控制单元3通过CAN信息处理器9经CAN总线接收来自其它系统的ECU、例如发动机ECU的信息，这些信息包括当前车速、档位信息、发动机转速、发动机输出转矩等。接着，判断车速是否大于一个第一阈值，这里例如为20km/h。如果不是，则返回所述第一步骤。如果大于该第一阈值，则接着判断车速是否大于一个第二阈值，这里例如为100km/h。如果是，则提示驾驶员车速过高。如果不大于该第二阈值，则继续判断车速是否大于例如值为30km/h的一个第三阈值，并且同时判断燃料供给调节装置(例如油门)的位置是否为零，以及当前是否为空档。如果这三个条件都满足，则提示驾驶员带档滑行。如果这三个条件之一不满足，则计算发动机的当前工作区域，这在下面将结合图3详细说明。接下来，一方面判断发动机转速是否大于一个设定值。如果发动机转速大于该设定值，则提示驾驶员发动机超速。另一方面，判断发动机是否工作在最优区域。如果是，则表明发动机当前运行在经济区。如果不是工作在最优区域，则计算加档后发动机工作区域是否更优。如果计算出加档后发动机工作区域更优，则提示驾驶员加档。如果计算出加档后发动机工作区域不是更优，则计算减档后发动机工作区域是否更优。如果计算出减档后发动机工作区域更优，则提示驾驶员减档。

在完成了各相应的计算的同时，除了根据所述计算模块的计算结果对驾驶员相应给出车速过高、带档滑行、发动机超速、加档或减档的语音提示外，还将相应的计算结果，例如最经济的档位、当前比油耗等通过显示装置13显示出来，以供驾驶员查看。

为了能够计算经济的档位信息和燃油消耗率，预先根据有效比油耗将发动机万有特性图合乎目的地划分为若干区域。图3为根据本发明的划分的一个实施例。如图所示，发动机万有特性图被划分为1至5五个区域。其中将例如有效比油耗最小的区域1确定为最优区域。对于发动机万有特性图的这种分区，例如分区的数目以及各个区域的间隔，本领域技术人员可根据具体应用情况适当地进行。然后将分区的发动机万有特性图转化为一个三维电子表格，在该电子表格中，x轴表示发动机转速，y轴表示发动机输出转矩，z轴表示有效比油耗BSFC。因此，根据输入的发动机转速和转矩，就能通过该表格确定当前发动机的工作区域以及相应的有效比油耗。

根据当前的车速、所使用的档位以及变速器各档传动比，由上述电子表格能计算出当前车速下更高档以及更低档时的有效比油耗，由此确定加档或减档后发动机的工作区域是否更优，从而确定是否提示驾驶员加档或减档。当前的有效比油耗以及计算出的最经济的档位然后能通过显示装置可视地显示出。

本实施例中，微控制单元3包括计算模块15、滑行提示模块14和信息输出模块16，它们示出在图4示中。

计算模块15接收变速器当前的档位、发动机转速和输出转矩。根据所接收到的信息，计算模块15确定车速是否过高，并且在车速过高的情况下，向信息输出模块16发送用于提示驾驶员车速过高的信息。此外，计算模块15判断发动机转速是否超过一个设定值，并且在超过时向信息输出模块16发送用于提示驾驶员发动机超速的信息。如结合图3所述地，计算模块15还计算当前发动机的工作区域以及相应的有效比油耗，判断发动机当前是否工作在经济区，如果不是，则进一步计算加档或减档后发动机的工作区域是否更优。如果计算出加档或减档后发动机的工作区域更优，则向信息输出模块16相应发送用于提示驾驶员加档或减档的信息。

滑行提示模块14接收当前的车速、变速器档位和油门位置，从而计算汽车当前是否处于空档滑行状态，如果是，则向信息输出模块16发送用于提示驾驶员带档滑行的信息。

信息输出模块16接收来自计算模块15和滑行提示模块14的信息。信息输出模块16根据所接收到的信息通过语音处理模块7借助扬声器11给出相应的语音提示和/或通过显示装置13可视地显示相应的信息。

在另一优选的实施例中，微控制单元3仅包括计算模块15，该计算模块能直接向语音处理模块7和/或显示装置13发送信息，以给出语音提示和/或可视化的信息显示。关于该计算模块的其它功能以及该实施例的其它部分，请参见对图1至4的说明，这里不再重复。

在又一优选的、简化的实施例中，微控制单元3仅包括滑行提示模块，它接收当前的车速、变速器档位和油门位置，从而计算汽车当前是否处于空档滑行状态，如果是，则向语音处理模块7发送用于提示驾驶员带档滑行的信息。关于该实施例的其它部分，请参见对图1至4的说明，这里不再重复。

显然的是，微控制单元3的构成不应限制在如上所述的计算模块15、滑行提示模块14和信息输出模块16，这三个模块既可以集成为一个模块，也根据使用目的任意划分为多个模块并且对这些多个模块分别单独使用或有意义地组合使用。

以上基于汽车CAN网络的实施例不应看作是对本发明的驾驶辅助语音提示系统的限制。本发明的驾驶辅助语音提示系统可作为汽车网络的一个节点应用在任何其它的汽车网络上。

Claims (10)

1.一种驾驶辅助语音提示系统，包括微控制单元(3)和与其连接的信息处理器(9)，其特征在于，该系统包括一与该微控制单元(3)连接的语音处理模块(7)和一与该语音处理模块(7)连接的扬声器(11)。

2.根据权利要求1的驾驶辅助语音提示系统，其特征在于，所述微控制单元(3)包括一能通过所述语音处理模块(7)和扬声器(11)语音输出其计算结果的计算模块(15)和/或滑行提示模块(14)。

3.根据权利要求2的驾驶辅助语音提示系统，其特征在于，所述计算结果为最经济的档位和/或当前比油耗和/或带档滑行提示和/或加档或减档提示和/或超速提示。

4.根据权利要求2的驾驶辅助语音提示系统，其特征在于，所述计算模块(15)为一根据汽车行驶状态的信息确定出最经济的档位和/或当前比油耗的计算模块。

5.根据权利要求2的驾驶辅助语音提示系统，其特征在于，所述滑行提示模块(14)为一根据汽车行驶状态的信息确定出驾驶员是否空档滑行的滑行提示模块。

6.根据权利要求1至3之一的驾驶辅助语音提示系统，其特征在于，所述微控制单元(3)包括一信息输出模块(16)，该信息输出模块为接收来自所述计算模块(15)和/或滑行提示模块(14)的信息而与所述计算模块(15)和/或滑行提示模块(14)相连接，该信息输出模块为通过所述扬声器(11)语音输出所述计算结果而与所述语音处理模块(7)连接。

7.根据上述权利要求之一的驾驶辅助语音提示系统，其特征在于，所述信息处理器(9)为由CAN控制器(2)和CAN发送/接收器(1)构成的CAN总线信息处理器。

8.根据上述权利要求之一的驾驶辅助语音提示系统，其特征在于，所述信息处理器(9)为一集成了CAN发送/接收器(1)的CAN控制器(2)。

9.根据上述权利要求之一的驾驶辅助语音提示系统，其特征在于，该驾驶辅助语音提示系统包括一与所述微控制单元(3)连接的显示模块(13)。

10.根据权利要求7的驾驶辅助语音提示系统，其特征在于，所述显示模块(13)包括LCD显示器和/或LED灯。

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