專利名稱：駕駛輔助語音提示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，它包括信號處理器、微控制單元和語音
輸出裝置。
背景技術(shù)：
由EP 0106789Bl公知了一種用于汽車變速器換檔的換檔顯示裝置。該換檔顯示裝置具有一分析處理電路，它根據(jù)從各傳感器獲得的變速桿位置信息、變速器輸出轉(zhuǎn)速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速以及當前掛入的檔位信息等，計算出最經(jīng)濟的檔位，然后該換檔顯示裝置以視覺的方式提示駕駛員向上或向下?lián)Q檔。駕駛員可根據(jù)該提示加檔或減檔，以換到最經(jīng)濟的檔位。 該顯示裝置的缺點是，它直接從傳感器獲得信息，因此，在汽車上使用時需要額外的布線，比較費事。另外僅對變速器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號進行處理，只能粗略的計算出經(jīng)濟的檔位，節(jié)油效果不明顯。并且該顯示裝置基于其結(jié)構(gòu)，僅適用于非電子的發(fā)動機控制系統(tǒng)，能夠接收和輸出的信息也都很有限，例如它不能顯示有效比油耗等重要信息，也難以擴展其它功能。更重要的是，它以視覺的方式顯示提示信息，駕駛員必須轉(zhuǎn)移自己的視線才能獲得該提示信息，這在汽車行駛中往往是不利的。

實用新型內(nèi)容本實用新型的任務(wù)是，提供了一種能用語音向駕駛員給出提示的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，它克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點。 該任務(wù)通過如下的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)來實現(xiàn)，S卩，該駕駛輔助語音提示系統(tǒng)包括微控制單元、信息處理器、語音處理模塊和揚聲器，該信息處理器和語音處理模塊分別連接在該微控制單元上，該揚聲器連接在該語音處理模塊上。通過該揚聲器能夠向駕駛員發(fā)出語音提示，例如提示駕駛員換到最經(jīng)濟的檔位。 本發(fā)明的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)基于現(xiàn)代電控發(fā)動機管理系統(tǒng)豐富的輸入輸出功能，能非常精確的計算出最經(jīng)濟的檔位，并且在手動換檔變速器上尤其有利，它通過語音提示駕駛員換到最經(jīng)濟的檔位，能實現(xiàn)自動換擋變速器的相似的功能，從而能更充分地發(fā)揮手動換檔變速器相比于自動換擋變速器原本就更優(yōu)的經(jīng)濟性和動力性。此外，以語音的形式提示駕駛員，實現(xiàn)了更高的行駛安全性和操作舒適性。[0007] 本發(fā)明的其它優(yōu)選實施形式，可從以下的說明中得知。 所述微控制單元包括一計算模塊，該計算模塊根據(jù)汽車行駛狀態(tài)信息、例如變速
器當前的檔位、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩等計算出最經(jīng)濟的檔位和/或當前比油耗。 有利地，所述計算模塊將車速與一閾值相比較，從而判斷車速是否過高。 有利地，所述計算模塊將發(fā)動機轉(zhuǎn)速與一設(shè)定值相比較，從而判斷發(fā)動機是否超速。 有利地，該駕駛輔助語音提示系統(tǒng)包括顯示模塊。該顯示模塊與所述微處理器連
3接，用于可視地示出所計算出的最經(jīng)濟檔位、比油耗等信息。 有利地，該顯示模塊包括LCD顯示器和/或LED燈，從而能夠以圖形、字符、動畫、信號燈等方式顯示所述信息。 有利地，所述微控制單元包括一滑行(英語overrun behavior)提示模塊。該滑
行提示模塊接收當前的車速、變速器檔位和油門位置，從而計算汽車當前是否處于空檔滑
行狀態(tài)，如果是，則通過所述揚聲器和/或所述顯示模塊提示駕駛員應(yīng)帶檔滑行。 有利地，所述微控制單元包括一信息輸出模塊，該信息輸出模塊為接收來自所述
計算模塊和/或滑行提示模塊的信息而與所述計算模塊和/或滑行提示模塊相連接，該信
息輸出模塊為通過所述揚聲器和/或顯示模塊來輸出所述計算模塊和/或滑行提示模塊的
計算結(jié)果而與所述語音處理模塊和/或顯示模塊連接。 有利地，所述信息處理器為CAN總線信息處理器。該CAN總線信息處理器或者由一單獨的CAN控制器和一 CAN發(fā)送/接收器構(gòu)成，或者該CAN總線信息處理器為一集成了CAN發(fā)送/接收器的CAN控制器。 所述計算模塊、滑行提示模塊和信息輸出模塊既可以通過硬件也可以通過軟件來實現(xiàn)。 此外有利的是，根據(jù)本發(fā)明的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)能做成獨立的汽車網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，方便地配備于汽車。此外，基于其較強的信息接收、發(fā)送及處理能力，本發(fā)明的駕駛輔
助語音提示系統(tǒng)能容易地擴展多種功能，例如故障診斷、發(fā)動機遠程控制、駕駛員身份識別等。

圖1為駕駛輔助語音提示系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例，[0019] 圖2為該優(yōu)選實施例的工作流程圖，[0020] 圖3為根據(jù)本發(fā)明被分區(qū)的發(fā)動機萬有特性圖，禾口[0021] 圖4為該優(yōu)選實施例中微控制單元的功能結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式下面借助附圖詳細描述本發(fā)明。 圖1為按本發(fā)明的用于汽車的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)的優(yōu)選實施例。如圖所示，在微控制單元3上連接了信息處理器9和語音處理模塊7，一揚聲器11與語音處理模塊7相連接。此外，作為輸出裝置，除了揚聲器11夕卜，在微控制單元3上連接可選的顯示模塊13，該顯示模塊例如包括液晶顯示器LCD和/或LED燈等。信息處理器9在本實施例中為一 CAN總線信息處理器，根據(jù)實際應(yīng)用情況，信息處理器9也可以是用于任何其它一種汽車網(wǎng)絡(luò)的信息處理器。CAN信息處理器9可以由單獨的CAN發(fā)送/接收器1和CAN控制器2組成，或者是一個集成了 CAN發(fā)送/接收器的CAN控制器。此外，還設(shè)有用于對該駕駛輔助語音提示系統(tǒng)供電的電源4，這里為一 5V直流電源。 CAN信息處理器9經(jīng)由CAN總線接收來自例如發(fā)動機電控單元ECU的關(guān)于汽車運行狀態(tài)的信息，然后將這些信息傳送給微控制單元3。微控制單元3對這些信息進行處理。然后，根據(jù)處理結(jié)果，經(jīng)由語音處理模塊7通過揚聲器11以聲音的方式向駕駛員發(fā)出相應(yīng)的提示和/或通過顯示模塊13可視地顯示出相應(yīng)的信息，例如最經(jīng)濟的檔位、比油耗等。[0025] 圖2示出駕駛輔助語音提示系統(tǒng)的該優(yōu)選實施例的工作流程圖。[0026] 在汽車行駛中，首先在第一步驟中，微控制單元3通過CAN信息處理器9經(jīng)CAN總線接收來自其它系統(tǒng)的ECU、例如發(fā)動機ECU的信息，這些信息包括當前車速、檔位信息、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩等。接著，判斷車速是否大于一個第一閾值，這里例如為20km/h。如果不是，則返回所述第一步驟。如果大于該第一閾值，則接著判斷車速是否大于一個第二閾值，這里例如為100km/h。如果是，則提示駕駛員車速過高。如果不大于該第二閾值，則繼續(xù)判斷車速是否大于例如值為30km/h的一個第三閾值，并且同時判斷燃料供給調(diào)節(jié)裝置(例如油門)的位置是否為零，以及當前是否為空檔。如果這三個條件都滿足，則提示駕駛員帶檔滑行。如果這三個條件之一不滿足，則計算發(fā)動機的當前工作區(qū)域，這在下面將結(jié)合圖3詳細說明。接下來，一方面判斷發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否大于一個設(shè)定值。如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于該設(shè)定值，則提示駕駛員發(fā)動機超速。另一方面，判斷發(fā)動機是否工作在最優(yōu)區(qū)域。如果是，則表明發(fā)動機當前運行在經(jīng)濟區(qū)。如果不是工作在最優(yōu)區(qū)域，則計算加檔后發(fā)動機工作區(qū)域是否更優(yōu)。如果計算出加檔后發(fā)動機工作區(qū)域更優(yōu)，則提示駕駛員加檔。如果計算出加檔后發(fā)動機工作區(qū)域不是更優(yōu)，則計算減檔后發(fā)動機工作區(qū)域是否更優(yōu)。如果計算出減檔后發(fā)動機工作區(qū)域更優(yōu)，則提示駕駛員減檔。 在完成了各相應(yīng)的計算的同時，除了根據(jù)所述計算模塊的計算結(jié)果對駕駛員相應(yīng)
給出車速過高、帶檔滑行、發(fā)動機超速、加檔或減檔的語音提示外，還將相應(yīng)的計算結(jié)果，例
如最經(jīng)濟的檔位、當前比油耗等通過顯示裝置13顯示出來，以供駕駛員查看。 為了能夠計算經(jīng)濟的檔位信息和燃油消耗率，預先根據(jù)有效比油耗將發(fā)動機萬有
特性圖合乎目的地劃分為若干區(qū)域。圖3為根據(jù)本發(fā)明的劃分的一個實施例。如圖所示，
發(fā)動機萬有特性圖被劃分為1至5五個區(qū)域。其中將例如有效比油耗最小的區(qū)域1確定為
最優(yōu)區(qū)域。對于發(fā)動機萬有特性圖的這種分區(qū)，例如分區(qū)的數(shù)目以及各個區(qū)域的間隔，本領(lǐng)
域技術(shù)人員可根據(jù)具體應(yīng)用情況適當?shù)剡M行。然后將分區(qū)的發(fā)動機萬有特性圖轉(zhuǎn)化為一個
三維電子表格，在該電子表格中，x軸表示發(fā)動機轉(zhuǎn)速，y軸表示發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩，z軸表示
有效比油耗BSFC。因此，根據(jù)輸入的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，就能通過該表格確定當前發(fā)動機的
工作區(qū)域以及相應(yīng)的有效比油耗。 根據(jù)當前的車速、所使用的檔位以及變速器各檔傳動比，由上述電子表格能計算出當前車速下更高檔以及更低檔時的有效比油耗，由此確定加檔或減檔后發(fā)動機的工作區(qū)域是否更優(yōu)，從而確定是否提示駕駛員加檔或減檔。當前的有效比油耗以及計算出的最經(jīng)濟的檔位然后能通過顯示裝置可視地顯示出。 本實施例中，微控制單元3包括計算模塊15、滑行提示模塊14和信息輸出模塊16，它們示出在圖4示中。 計算模塊15接收變速器當前的檔位、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩。根據(jù)所接收到的信息，計算模塊15確定車速是否過高，并且在車速過高的情況下，向信息輸出模塊16發(fā)送用于提示駕駛員車速過高的信息。此外，計算模塊15判斷發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否超過一個設(shè)定值，并且在超過時向信息輸出模塊16發(fā)送用于提示駕駛員發(fā)動機超速的信息。如結(jié)合圖3所述地，計算模塊15還計算當前發(fā)動機的工作區(qū)域以及相應(yīng)的有效比油耗，判斷發(fā)動機當前是否工作在經(jīng)濟區(qū)，如果不是，則進一步計算加檔或減檔后發(fā)動機的工作區(qū)域是否更優(yōu)。如
5果計算出加檔或減檔后發(fā)動機的工作區(qū)域更優(yōu)，則向信息輸出模塊16相應(yīng)發(fā)送用于提示駕駛員加檔或減檔的信息。 滑行提示模塊14接收當前的車速、變速器檔位和油門位置，從而計算汽車當前是否處于空檔滑行狀態(tài)，如果是，則向信息輸出模塊16發(fā)送用于提示駕駛員帶檔滑行的信息。 信息輸出模塊16接收來自計算模塊15和滑行提示模塊14的信息。信息輸出模塊16根據(jù)所接收到的信息通過語音處理模塊7借助揚聲器11給出相應(yīng)的語音提示和/或通過顯示裝置13可視地顯示相應(yīng)的信息。 在另一優(yōu)選的實施例中，微控制單元3僅包括計算模塊15，該計算模塊能直接向語音處理模塊7和/或顯示裝置13發(fā)送信息，以給出語音提示和/或可視化的信息顯示。關(guān)于該計算模塊的其它功能以及該實施例的其它部分，請參見對圖1至4的說明，這里不再重復。 在又一優(yōu)選的、簡化的實施例中，微控制單元3僅包括滑行提示模塊，它接收當前的車速、變速器檔位和油門位置，從而計算汽車當前是否處于空檔滑行狀態(tài)，如果是，則向語音處理模塊7發(fā)送用于提示駕駛員帶檔滑行的信息。關(guān)于該實施例的其它部分，請參見對圖1至4的說明，這里不再重復。 顯然的是，微控制單元3的構(gòu)成不應(yīng)限制在如上所述的計算模塊15、滑行提示模塊14和信息輸出模塊16，這三個模塊既可以集成為一個模塊，也根據(jù)使用目的任意劃分為多個模塊并且對這些多個模塊分別單獨使用或有意義地組合使用。 以上基于汽車CAN網(wǎng)絡(luò)的實施例不應(yīng)看作是對本發(fā)明的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)的限制。本發(fā)明的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)可作為汽車網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點應(yīng)用在任何其它的汽車網(wǎng)絡(luò)上。
權(quán)利要求一種駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，包括微控制單元(3)和與其連接的信息處理器(9)，其特征在于，該系統(tǒng)包括一與該微控制單元(3)連接的語音處理模塊(7)和一與該語音處理模塊(7)連接的揚聲器(11)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制單元(3)包括一能通過所述語音處理模塊(7)和揚聲器(11)語音輸出其計算結(jié)果的計算模塊(15)和/或滑行提示模塊(14)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述計算結(jié)果為最經(jīng)濟的檔位和/或當前比油耗和/或帶檔滑行提示和/或加檔或減檔提示和/或超速提示。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述計算模塊(15)為一根據(jù)汽車行駛狀態(tài)的信息確定出最經(jīng)濟的檔位和/或當前比油耗的計算模塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述滑行提示模塊(14)為一根據(jù)汽車行駛狀態(tài)的信息確定出駕駛員是否空檔滑行的滑行提示模塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制單元(3)包括一信息輸出模塊(16)，該信息輸出模塊為接收來自所述計算模塊(15)和/或滑行提示模塊(14)的信息而與所述計算模塊(15)和/或滑行提示模塊(14)相連接，該信息輸出模塊為通過所述揚聲器(11)語音輸出所述計算結(jié)果而與所述語音處理模塊(7)連接。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述信息處理器(9)為由CAN控制器(2)和CAN發(fā)送/接收器(1)構(gòu)成的CAN總線信息處理器。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述信息處理器(9)為一集成了 CAN發(fā)送/接收器(1)的CAN控制器(2)。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，其特征在于，該駕駛輔助語音提示系統(tǒng)包括一與所述微控制單元(3)連接的顯示模塊(13)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7的駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊(13)包括LCD顯示器和/或LED燈。
專利摘要本實用新型涉及一種駕駛輔助語音提示系統(tǒng)，包括微控制單元、與該微控制單元連接的信息處理器和語音處理模塊以及一與該語音處理模塊連接的揚聲器。該駕駛輔助語音提示系統(tǒng)能計算出最經(jīng)濟的檔位并以語音的方式提示駕駛員換檔。
文檔編號F16H63/42GK201479353SQ20092017766
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月16日
發(fā)明者吳金偉, 孟迎春, 張永剛, 朱泉和, 殷小林, 王游, 賈童揚 申請人:博世汽車柴油系統(tǒng)股份有限公司