一种汽车仪表的蜂鸣器或语音提示系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车仪表的蜂鸣器或语音提示系统，包括信号采集电路、仪表、显示屏及声音模块，信号采集模块用于接收汽车总线上的数据、以及电平信号和电压信号，将将数据、电平信号和电压信号传递给仪表；仪表解析所述的数据、电平信号和电压信号，并把解析的信号通过声音模块以声音的形式表达，以及通过显示屏以图像的形式表达。利用本发明技术方案可以把汽车状态信号以语言的形式精确地告诉驾驶员，能提高车辆的安全可靠性。
【专利说明】
一种汽车仪表的蜂鸣器或语音提示系统【
技术领域
】
[0001]本发明属于汽车仪表制造技术领域，具体涉及一种汽车故障后通过仪表的蜂鸣器或/和语音进行提示的系统。
【【背景技术】】
[0002]驾驶员通常从汽车仪表上的图标来了解汽车的各种状态，这种方法存在不尽人意之处，有时会误导驾驶员必须时时的观察仪表而不注意路面情况，而致使在行车过程中存在安全隐患。汽车在行车过程中，遇到不同的故障，而只通过仪表的文字显示或指示灯，不能达到警示效果，不能有效地警示用户当前行车中故障，无法及时处理故障。另外，现有的汽车仪表还存在某些汽车图标混淆不清或不常用的，属多余设置，占据有限仪表空间。第三个缺点就是添加某些图标需要更大的仪表板，以至于已有的仪表在汽车上不能用。
[0003]随着汽车仪表从传统的机械发展到如今的虚拟数字液晶仪表，不但是技术上的升级，还应让驾驶者在使用汽车时，了解汽车的状态而不分散注意力具有非常重要的意义。
【
【发明内容】
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[0004]为解决现有技术存在的上述问题，本发明公开一种汽车仪表的蜂鸣器或语音提示系统。
[0005]本发明采取如下技术方案:
[0006]—种汽车仪表的蜂鸣器或语音提示系统，包括信号采集电路、仪表、显示屏及声音模块，信号采集模块用于接收汽车总线上的数据、以及电平信号和电压信号，将将数据、电平信号和电压信号传递给仪表;仪表解析所述的数据、电平信号和电压信号，并把解析的信号通过声音模块以声音的形式表达，以及通过显示屏以图像的形式表达。
[0007]优选的，声音模块中，声音表达形式包括蜂鸣器提示、语音提示两种。
[0008]优选的，仪表包括微处理器MCU、控制器CORE，微处理器M⑶接5V电源，微处理器MCU与信号采集电路相联，微处理器MCU通过串口通信与所述的控制器CORE相联，控制器CORE与所述的显示屏相联。
[0009]优选的，信号采集电路包括传感器、比较器，传感器将汽车的物理量转换为电信号并传递给比较器，通过与比较器设定值相比较器，比较器与仪表相联;若比较得到的值超过了阈值，仪表则发出声音信号，由蜂鸣器或语音输出相应的信号。
[0010]优选的，仪表通过声音合成器后发出所述的声音信号。
[0011 ]优选的，声音合成器包括时变滤波器、放大器;若声音是纯音的，则激励源是脉冲源;若声音不是纯音的，则激励源是噪声源;两种激励源经过选择后，进入时变滤波器，后通过放大器放大，发出声音信号。
[0012]本发明讨论了蜂鸣器、语音技术在汽车中的应用。该技术方案应用于汽车的报警系统，能通过蜂鸣器、语音向驾驶员报告汽车的危险或故障，周期地监视汽车物理量和部件的状态，一旦发现异常时，向驾驶员发出相应的报警。监视其中一部分内容，物理量如车速、转速、燃油、电量、水温、机油压力等，监视的另外内容，如某些设备的状态通过开关关联，比如与转向灯相关联的开关可监视转向灯是打开还是关闭的。
[0013]本发明报警系统分为三个阶段，第一阶段从驾驶员进入汽车起，到打开点火开关。然后进入第二阶段，当发动机启动后，报警系统监视发动机车速、转速、温度、制动刹车和其它功能，当关闭点火开关后开始第三阶段，报警系统监视点火钥匙状态和前灯，以便在驾驶员忘记拔出钥匙和未关前灯起提醒作用。当报警系统检测到一个及以上非正常状态，系统必须识别出那个报警信息优先级高，从而先处理高优先级的报警，如果在处理高优先级的时候，低优先级的报警启动，则不会打断高优先级报警，除非高优先级报警处理完后，开始报警低优先级，一级一级的处理完，如果在处理低优先级报警，高优先级又重新触发了，这时低优先级报警会处理完整一声后，开始响应高优先级，响应完高优先级报警，继续处理未处理的报警。
[0014]利用本发明技术方案可以把汽车状态信号以语言的形式精确地告诉驾驶员，能提高车辆的安全可靠性。此外，该技术方案能改善汽车的使用寿命，增强汽车的性能。众所周知，汽车的使用寿命有限，而不良的使用，会很大程度地影响汽车使用寿命的缩短，而采用本发明技术方案，能减少汽车使用过程的错误使用或操作方法，从而延长了汽车的使用寿命。在汽车使用过程中，语言提示起到重要作用，具有较强的识别性，驾驶员通过声音控制汽车上的元件。
【【附图说明】】
[0015]图1是本发明的原理框图。
[0016]图2是本发明监视过程的流程框图。
[0017]图3是本发明声音合成器的功能框图。
[0018]图4是本发明声音优先级的流程图。
[0019]图5是本发明一种优选实施例的电路原理图。
【【具体实施方式】】
[0020]下面结合附图对本发明优选实施例作详细说明。
[0021]如图1所示，本实施例汽车仪表的蜂鸣器或语音提示系统包括信号采集电路、仪表、显示屏及声音模块，信号采集模块用于接收汽车总线上的数据，信号采集的数据来源于总线上的数据或硬线上的数据。仪表用于解析信号采集，并把解析的信号以声音、显示屏表达出来。一旦解析的采集信号丢失或不存在，则整个系统停止运行。显示屏用于显示各种信号，声音用于提示各种信号。声音设置蜂鸣器提示、语音提示两种。两种提示不同在于需求的要求。有的报警要求提示用蜂鸣器报警，比如左右转向报警，有的报警要求提示用语音报警，比如请系安全带等。
[0022]如图2所示，本发明系统中，物理量和开关由仪表监视，物理量如油量、冷却温度、转速、车速、蓄电池电压等;开关指某些设备的状态是通过和仪表相关联的开关控制，比如和门相关联的开关，可监视门开还是门关状态。每一物理量由相应的传感器转换为电信号，通过与比较器设定值相比较，若比较得到的值超过了阈值，仪表则会发出信号，通过声音合成器，让蜂鸣器或语音输出相应信号告诉驾驶员。例如，请系好安全带，仪表可发出下列信息请系好安全带”，并提示需执行系安全带，执行之后系统会停止报警。每一个开关由单个设备对应，通过监视单个设备的状态，可以知道当前关联的开关状态，从而仪表发出相应报警。
[0023]如图3所示，如果报警的语音是纯音的(如元音)，激励源则是周期脉冲串；若报警的语音不是纯音的，激励源就是噪声发送器。经过选择后，进入时变滤波器。时变滤波器模拟人类音域。为了合成一定的音调，控制模型的参数从语调波形中提取。这些参数的提取通常借助于较为复杂的算法，然而本发明仪表的语音模块的位速率比较低，所以语音合成技术模型用共振峰语音合成器模拟，在共振峰模型中，音域传递函数时变滤波器由一些二阶低通滤波器谐振器来模拟，每一谐振器代表一个振峰，通常用五个振峰滤波器来模拟音域，然后通过放大器放大波形，驱动喇叭从而发出语音，而针对单纯的蜂鸣，通过蜂鸣器鸣叫发出即可。
[0024]语音信息的存储有两种方法。第一种方法是波形编码，即人类语音波形以数字形式存储在语言系统中，通常是采用脉冲编码调制技术，然而这种方法需要很高的位速率，实际应用价值不高，其脉冲编码调制的其他方法是为了降低位速率，如差分脉冲编码调制、自适应差分脉冲编码调制和自适应增量调制，这些方法发出的语音与原音相似。
[0025]另一种存储语音的方法就是保存原始信号的时域及频域特征，再根据它们产生语音，这样原始的和合成的语音就非常相似，但是他们的波形可以不相同。这种方法的原理是建立在图3所示的语音生成模型上，根据这个模型，利用一个或更多的信号激励时变滤波器产生或合成语音，在合成语音信号选择上大多应用男性声音，这是因为男性声音较女性更易合成，语音识别系统是以仪表为基础，能够发出单词或词组的声音。而声音优先级如图4所示，语音的发出按预先存储在语音模块芯片里的音源，按照需求把相应的电平拉高，然后通过蜂鸣器发出语音。如图4所示，当声音源是一个一个触发的，则发出的声音依次响应，如果声音源是同一时间触发的，则发出的声音按优先级顺序依次响应。
[0026]如图5所示，信号采集来源于PIN及CAN信号，声音产生来源于Buzzer及Speaker，Buzzer发出语音，Speaker发出蜂鸣，PIN指的是车身传递给仪表的电平信号及电压信号；CAN指的是车身与仪表之间的CAN总线通信;UART指M⑶与CORE之间的串口通信;CORE核心板接口指的是核心显示处理芯片;MCU指的是微控制器；由CORE驱动大尺寸液晶显示控制器可以对处理器的电源进行控制。CAN及PIN信号采集、处理在控制器上实现，界面显示在处理器上实现。Buzzer由MCU的PPG模块驱动，产生P丽波形，控制不同的占空比、频率发出不同声音，Speker由MCU的GP1引脚驱动，控制不同的GP1引脚，发出不同的语音报警。
[0027]MCU 可以选用 Fujitsu 的 MB91522KW，C0RE 可以选用 Freescale 的 1.MX6。
[0028]本发明适用于汽车显示仪表，该系统首先通过汽车总线，发送到仪表上总线数据进行解析，然后解析出来的故障信号，告诉给仪表显示屏上文字显示，同时仪表也触发蜂鸣器或语音模块，把当前的故障，以蜂鸣器或语音的形式表达出来。本发明解决了目前汽车仪表中哑铃的弊端，能实时、准确的知道汽车故障，以减少应故障发生的问题，提高了行车的安全性、可靠度等优点。
【主权项】
1.一种汽车仪表的蜂鸣器或语音提示系统，其特征是包括信号采集电路、仪表、显示屏及声音模块，信号采集模块用于接收汽车总线上的数据、以及电平信号和电压信号，将将数据、电平信号和电压信号传递给仪表;仪表解析所述的数据、电平信号和电压信号，并把解析的信号通过声音模块以声音的形式表达，以及通过显示屏以图像的形式表达。2.如权利要求1所述汽车仪表的蜂鸣器或语音提示系统，其特征是:所述的声音模块中，声音表达形式包括蜂鸣器提示、语音提示两种。3.如权利要求1所述汽车仪表的蜂鸣器或语音提示系统，其特征是:所述的仪表包括微处理器M⑶、控制器CORE，微处理器M⑶接5V电源，微处理器MCU与信号采集电路相联，微处理器MCU通过串口通信与所述的控制器CORE相联，控制器CORE与所述的显示屏相联。4.如权利要求1或3所述汽车仪表的蜂鸣器或语音提示系统，其特征是:所述的信号采集电路包括传感器、比较器，传感器将汽车的物理量转换为电信号并传递给比较器，通过与比较器设定值相比较器，比较器与仪表相联;若比较得到的值超过了阈值，仪表则发出声音信号，由蜂鸣器或语音输出相应的信号。5.如权利要求4所述汽车仪表的蜂鸣器或语音提示系统，其特征是:仪表通过声音合成器后发出所述的声音信号。6.如权利要求5所述汽车仪表的蜂鸣器或语音提示系统，其特征是:所述的声音合成器包括时变滤波器、放大器;若声音是纯音的，则激励源是脉冲源;若声音不是纯音的，则激励源是噪声源;两种激励源经过选择后，进入时变滤波器，后通过放大器放大，发出声音信号。
【文档编号】B60K35/00GK105882418SQ201610297661
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】李金汉, 边少君, 潘凡, 王成, 金星
【申请人】浙江中科领航汽车电子有限公司