專利名稱：基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是基于虛擬技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的汽車用多功能儀表，屬于汽車用多功能組合儀表類。
背景技術(shù)：
汽車儀表是駕駛員與汽車進行交流的窗口，汽車儀表的發(fā)展至今經(jīng)歷了四個階段第1代汽車儀表的工作原理基于機械原理，是機械式儀表；第2代汽車儀表基于電測量原理，即通過各類傳感器將待測的非電量物理量轉(zhuǎn)換成電信號進行測量，是電氣式儀表；第3代為模擬電路電子式儀表；第4代為步進電動機式全數(shù)字汽車儀表。現(xiàn)有的步進電動機式全數(shù)字汽車儀表常采用機械式或電子式實物儀表、指示器和信號裝置，仍會出現(xiàn)機械或電氣故障，影響其測量示值的準(zhǔn)確性和工作可靠性，因此性能有待進一步提高。
為完善儀表功能應(yīng)有報警系統(tǒng)，為判斷事故原因應(yīng)有行車記錄，為改善駕駛條件還應(yīng)有電子倒車后視裝置，為方便出行亦需車載辦公系統(tǒng)(無線上網(wǎng))等等。這些單一的車載系統(tǒng)有的已在汽車上應(yīng)用，但至今仍無集汽車儀表和多種信息功能為一體的基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的汽車儀表和信息綜合平臺。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺，它集汽車儀表和多種信息功能為一體。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺，其特征是液晶顯示器由顯卡通過AGP插槽與車載計算機相連，液晶顯示器顯示汽車運行狀態(tài)監(jiān)測和人機操作界面；觸摸屏通過串口與車載計算機相連；指示燈開關(guān)信號通過信號線與數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡相連，數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡通過PCI插槽與車載計算機相連，數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡提供數(shù)字I/O功能，它采集各照明與信號指示燈開關(guān)(左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、遠光燈、近光燈、側(cè)燈、前霧燈、駐車燈、倒車燈、風(fēng)窗玻璃刮水器指示燈)、各報警信號指示燈開關(guān)(制動系統(tǒng)故障燈、車門未關(guān)好指示燈、安全帶未扣緊指示燈、危險報警燈)、電機故障和電機擋位信號；車輪轉(zhuǎn)速傳感器采用磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，它安裝在半軸上，通過串口與車載計算機相連，用于測量車輪轉(zhuǎn)動角速度；蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)通過串口與車載計算機相連，它用于監(jiān)測蓄電池的荷電狀態(tài)SOC(State OfCharge)、溫度、電壓和電流；攝像頭通過AV端子將電信號輸入電視卡，電視卡通過PCI插槽與車載計算機相連，攝像頭起后視鏡的作用；GPS接收器通過USB接口與車載計算機相連，GPS接收器接收全球定位系統(tǒng)GPS(Global Position System)發(fā)送的汽車定位信號，然后通過地圖匹配技術(shù)將汽車定位點描繪在電子地圖上；無線上網(wǎng)卡通過USB接口與車載計算機相連，無線上網(wǎng)卡(CDMA Modem)使車載計算機通過CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)與Internet相連。
所述的液晶顯示器為1-7個。
所述的液晶顯示器為1個時，其屏幕分為電子后視鏡區(qū)、定位導(dǎo)航(電子地圖)區(qū)、車速里程表區(qū)、蓄電池工作狀態(tài)監(jiān)測區(qū)、照明與信號指示燈區(qū)、警報信號指示燈區(qū)、程序控制區(qū)，觸摸屏固定在液晶顯示器屏幕上；電子后視鏡區(qū)顯示攝像頭所拍攝的汽車后方影像，以便駕駛員觀察車后交通狀況；定位導(dǎo)航區(qū)顯示電子地圖，它利用GPS接收器接收的汽車定位信息在電子地圖上描繪汽車運行軌跡；車速里程表區(qū)顯示車速表、超速報警燈、帶復(fù)位按鈕的單程里程表和累計里程表；蓄電池工作狀態(tài)監(jiān)測區(qū)顯示蓄電池荷電狀態(tài)SOC(State Of Charge)和蓄電池溫度；照明與信號指示燈區(qū)顯示如下指示燈的狀態(tài)左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、遠光燈、近光燈、側(cè)燈、前霧燈、駐車燈、倒車燈、擋位指示燈和風(fēng)窗玻璃刮水器指示燈；警報信號指示燈顯示如下指示燈的狀態(tài)制動系統(tǒng)故障燈、車門未關(guān)好指示燈、安全帶未扣緊指示燈、危險報警燈和電機故障燈；程序控制區(qū)顯示如下程序的運行按鈕電子后視鏡、車載定位導(dǎo)航、汽車運行記錄(黑匣子)、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器、MP3播放器、無線電視和調(diào)頻收音機。
所述的車載計算機為小型臺式計算機或嵌入式計算機。
本發(fā)明為虛擬儀表，采用數(shù)字化方式實現(xiàn)車輛運行信息的采集、分析處理和顯示，具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定等特點，同時通過模塊化設(shè)計和系統(tǒng)集成，將汽車虛擬儀表和車載電子信息設(shè)備如電子后視鏡、車載定位導(dǎo)航、故障監(jiān)測、無線上網(wǎng)、影音娛樂、運行記錄等系統(tǒng)進行集成，共用一臺車載計算機，形成基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺，它集汽車儀表和多種信息功能為一體，可達到簡化結(jié)構(gòu)、降低成本、提高可靠性、實現(xiàn)多功能的目的。
圖1為以純電動汽車為例的系統(tǒng)人機界面框2為硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框3為軟件系統(tǒng)的組成框4為應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)框圖具體實施方式
如圖2所示，基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺，液晶顯示器由顯卡通過AGP插槽與車載計算機相連，液晶顯示器顯示汽車運行狀態(tài)監(jiān)測和人機操作界面；觸摸屏通過串口與車載計算機相連；指示燈開關(guān)信號通過信號線與數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡相連，數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡通過PCI插槽與車載計算機相連，數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡提供數(shù)字I/O功能，它采集各照明與信號指示燈開關(guān)(左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、遠光燈、近光燈、側(cè)燈、前霧燈、駐車燈、倒車燈、風(fēng)窗玻璃刮水器指示燈)、各報警信號指示燈開關(guān)(制動系統(tǒng)故障燈、車門未關(guān)好指示燈、安全帶未扣緊指示燈、危險報警燈)、電機故障和電機擋位信號；車輪轉(zhuǎn)速傳感器采用磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，它安裝在半軸上，通過串口與車載計算機相連，用于測量車輪轉(zhuǎn)動角速度；蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)通過串口與車載計算機相連，它用于監(jiān)測蓄電池的荷電狀態(tài)SOC(State Of Charge)、溫度、電壓和電流；攝像頭通過AV端子將電信號輸入電視卡，電視卡通過PCI插槽與車載計算機相連，攝像頭起后視鏡的作用；GPS接收器通過USB接口與車載計算機相連，GPS接收器接收全球定位系統(tǒng)GPS(GlobalPosition System)發(fā)送的汽車定位信號，然后通過地圖匹配技術(shù)將汽車定位點描繪在電子地圖上；無線上網(wǎng)卡通過USB接口與車載計算機相連，無線上網(wǎng)卡(CDMA Modem)使車載計算機通過CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)與Internet相連。
如圖1所示，液晶顯示器為1個，分為電子后視鏡區(qū)、定位導(dǎo)航(電子地圖)區(qū)、車速里程表區(qū)、蓄電池工作狀態(tài)監(jiān)測區(qū)、照明與信號指示燈區(qū)、警報信號指示燈區(qū)、程序控制區(qū)，觸摸屏固定在液晶顯示器屏幕上；電子后視鏡區(qū)顯示攝像頭所拍攝的汽車后方影像，以便駕駛員觀察車后交通狀況；定位導(dǎo)航區(qū)顯示電子地圖，它利用GPS接收器接收的汽車定位信息在電子地圖上描繪汽車運行軌跡；車速里程表區(qū)顯示車速表、超速報警燈、帶復(fù)位按鈕的單程里程表和累計里程表；蓄電池工作狀態(tài)監(jiān)測區(qū)顯示蓄電池荷電狀態(tài)SOC(StateOf Charge)和蓄電池溫度；照明與信號指示燈區(qū)顯示如下指示燈的狀態(tài)左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、遠光燈、近光燈、側(cè)燈、前霧燈、駐車燈、倒車燈、擋位指示燈和風(fēng)窗玻璃刮水器指示燈；警報信號指示燈顯示如下指示燈的狀態(tài)制動系統(tǒng)故障燈、車門未關(guān)好指示燈、安全帶未扣緊指示燈、危險報警燈和電機故障燈；程序控制區(qū)顯示如下程序的運行按鈕電子后視鏡、車載定位導(dǎo)航、汽車運行記錄(黑匣子)、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器、MP3播放器、無線電視和調(diào)頻收音機。
車載計算機采用小型臺式計算機(如采用嵌入式技術(shù)，可進一步降低體積和成本)。各種指示燈開關(guān)信號通過數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡傳入計算機，各種模擬信號(如車輪轉(zhuǎn)速、蓄電池電壓、電流和溫度等)通過相應(yīng)傳感器傳入計算機。數(shù)據(jù)和信號通過計算機軟硬件處理后在人機界面(液晶顯示器)上顯示。本例人機界面為單屏，也可采用多屏。本例人機界面劃分為7個區(qū)，分別顯示不同的信息和車輛運行數(shù)據(jù)。各功能的啟動按鈕位于觸摸屏上，駕駛員可以通過觸摸屏很方便地啟動相應(yīng)程序，獲取所需的動態(tài)信息。汽車儀表均為虛擬，可在人機界面(液晶顯示器)上顯示。
本發(fā)明將虛擬數(shù)字式汽車儀表與電子后視鏡、車載定位導(dǎo)航、故障監(jiān)測、無線上網(wǎng)和影音娛樂、運行記錄等附加信息系統(tǒng)進行了集成，使它們分主次共享車載計算機資源，分區(qū)域和分時共用車載液晶顯示器。系統(tǒng)集成中，應(yīng)以與駕駛員行車安全密切相關(guān)的虛擬數(shù)字式汽車儀表、電子后視鏡、車載定位導(dǎo)航和故障監(jiān)測系統(tǒng)為主，以無線上網(wǎng)和影音娛樂系統(tǒng)為輔。
通過合理的系統(tǒng)集成與選用適合于車載使用和性價比高的部件，提高系統(tǒng)的綜合性能和降低系統(tǒng)的總體成本。
將各信號的監(jiān)測單元和系統(tǒng)的各子功能單元作為相互獨立的子模塊，各子模塊可獨立工作，也可依一定的聯(lián)系組合成為一個系統(tǒng)。模塊化在硬件結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為各板卡的模塊式集成，在系統(tǒng)的軟件整合上表現(xiàn)為虛擬儀器結(jié)構(gòu)。這種模塊化設(shè)計可提高系統(tǒng)的可靠性、可維護性和可測試性。
一方面，由于汽車儀表功能的不斷豐富，這需要在設(shè)計上考慮系統(tǒng)的可擴展性，提高系統(tǒng)的升級換代性能和性價比。另一方面，為得到經(jīng)濟實用的小型系統(tǒng)，這需要在設(shè)計上考慮系統(tǒng)的精簡性，在保證系統(tǒng)基本功能的前提下降低成本和價格。系統(tǒng)的可擴展性和精簡性表現(xiàn)在系統(tǒng)軟件之間和硬件之間的兼容性以及軟件和硬件之間的柔性連接上。
虛擬數(shù)字式汽車儀表應(yīng)是一種基本上能滿足各種車型的通用汽車儀表，只要在軟件中針對不同車型將有關(guān)參數(shù)作適當(dāng)修改，軟硬件主體結(jié)構(gòu)不需作改動，便能使通用汽車儀表與該車型相匹配并滿足其要求。這樣可省去針對不同車型對汽車儀表進行重新設(shè)計、調(diào)試和做可靠性試驗等復(fù)雜過程，能最大限度地縮短產(chǎn)品開發(fā)的時間和費用，同時避免了可能出現(xiàn)的技術(shù)風(fēng)險。
系統(tǒng)應(yīng)能滿足國家和汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中汽車儀表耐久性試驗的要求，能連續(xù)可靠運行24小時。通過對系統(tǒng)硬件采取良好的屏蔽和保護措施，使其具有可靠的抗干擾能力。通過對系統(tǒng)軟件的備份，使其具有自恢復(fù)能力。
系統(tǒng)應(yīng)能經(jīng)受上下、左右、前后三個方向的定頻振動試驗和上下方向的掃頻振動試驗。振動試驗后，各硬件不得有松動和損壞現(xiàn)象，并且系統(tǒng)的工作性能應(yīng)符合國家和汽車行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
系統(tǒng)在-20C～55℃的環(huán)境溫度下應(yīng)能正常工作，其工作性能應(yīng)符合國家和汽車行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
系統(tǒng)應(yīng)具有較強的兼容性，在Windows操作系統(tǒng)下能與將來可能添加的硬件和軟件配合使用，以擴展系統(tǒng)功能。
本發(fā)明通過傳感器采集待測非電量物理量，采用數(shù)字化方式實現(xiàn)車輛運行信息的傳輸、分析處理和顯示，并結(jié)合虛擬儀器VI(Virtual Instrument)技術(shù)，用虛擬指示器和信號裝置代替相應(yīng)實物，構(gòu)建虛擬數(shù)字儀表。同時，本發(fā)明在汽車儀表基礎(chǔ)上擴展了功能，將電子后視鏡、車載定位導(dǎo)航、故障監(jiān)測與診斷、行車記錄、無線上網(wǎng)(車載辦公系統(tǒng))、影音娛樂系統(tǒng)組合在一起，并由車載計算機統(tǒng)一控制。通過此方式，組合成具有7種功能(功能可增減)的基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺。
一、系統(tǒng)的人機界面及功能系統(tǒng)的人機界面是駕駛員和系統(tǒng)進行信息交換的橋梁。本發(fā)明研發(fā)的實物采用單一大屏幕顯示屏，亦可采用多屏的形式。系統(tǒng)的人機界面根據(jù)功能分為7個區(qū)，界面設(shè)計和分區(qū)時充分考慮駕駛員的使用要求(駕駛安全、操作方便)，確保輸出的信息顯示直觀醒目和駕駛員的操作準(zhǔn)確無誤。
圖1為以純電動汽車為例的系統(tǒng)人機界面框圖(傳統(tǒng)汽車僅需將蓄電池SOC和蓄電池溫度表的信息顯示改為燃油箱油量和發(fā)動機冷卻液溫度等參數(shù)即可)。
人機界面分為7個區(qū)域1、電子后視鏡區(qū)電子后視鏡區(qū)顯示攝像頭所拍攝的汽車后方影像，以便駕駛員觀察車后交通狀況。當(dāng)駕駛員掛上倒擋時，電子后視鏡區(qū)會自動以全屏顯示，方便駕駛員倒車。
2、定位導(dǎo)航(電子地圖)區(qū)定位導(dǎo)航區(qū)顯示電子地圖，它利用GPS接收器接收的汽車定位信息在電子地圖上描繪汽車運行軌跡。定位導(dǎo)航程序可提供靜態(tài)導(dǎo)航功能，能根據(jù)駕駛員提供的起點和終點名稱，自動確定最短行車路線。
3、車速里程表區(qū)車速里程表區(qū)顯示車速表、超速報警燈、帶復(fù)位按鈕的單程里程表和累計里程表。
應(yīng)通過實車試驗，對用理論公式進行計算的車速表進行校正。當(dāng)車速為10km/h的整數(shù)倍時，會有語音提示“xxkm/h”告知駕駛員。當(dāng)車速超過某一限定高速時，超速報警燈會點亮，并發(fā)出超速報警語音提示“請注意，車速超過xxkm/h”。
單程里程表顯示單次行程的行駛里程，按下復(fù)位按鈕可使單程里程表回零。
累計里程表顯示汽車的累計總行駛里程。
4、蓄電池工作狀態(tài)監(jiān)測區(qū)蓄電池工作狀態(tài)監(jiān)測區(qū)顯示蓄電池荷電狀態(tài)SOC(State Of Charge)和蓄電池溫度。當(dāng)蓄電池SOC低于SOC下限值(如40％)時，蓄電池電量不足，蓄電池SOC表用紅色顯示，同時會有語音提示“請注意，電量不足”，以提醒駕駛員注意。當(dāng)蓄電池SOC高于SOC上限值(如80％)時，蓄電池電量充足，蓄電池SOC表用綠色顯示。當(dāng)蓄電池SOC在SOC上、下限值之間(如40％～80％)時，蓄電池電量正常，蓄電池SOC表用藍色顯示。當(dāng)蓄電池溫度高于某一上限值時，蓄電池過熱，蓄電池溫度表用紅色顯示，同時會有語音提示“請注意，蓄電池過熱”。當(dāng)蓄電池溫度低于該溫度上限值時，蓄電池溫度正常，蓄電池溫度表用綠色顯示。
5、照明與信號指示燈區(qū)照明與信號指示燈區(qū)顯示如下指示燈的狀態(tài)左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、遠光燈、近光燈、側(cè)燈、前霧燈、駐車燈、倒車燈、擋位指示燈和風(fēng)窗玻璃刮水器指示燈。它們的標(biāo)志(形狀和顏色)應(yīng)符合GB4094-1999《汽車操縱件、指示器及信號裝置的標(biāo)志》。當(dāng)某燈的開關(guān)閉合且該燈能正常工作，則會有語音提示“xx燈開”。
6、警報信號指示燈區(qū)警報信號指示燈區(qū)顯示如下指示燈的狀態(tài)制動系統(tǒng)故障燈、車門未關(guān)好指示燈、安全帶未扣緊指示燈、危險報警燈和電機故障燈。它們的標(biāo)志(形狀和顏色)應(yīng)符合GB4094-1999《汽車操縱件、指示器及信號裝置的標(biāo)志》。當(dāng)某部件有故障時，會有語音提示“請注意，xx有故障”。
7、程序控制區(qū)程序控制區(qū)顯示如下程序的運行按鈕電子后視鏡、車載定位導(dǎo)航、汽車運行記錄(黑匣子)、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器、MP3播放器、無線電視和調(diào)頻收音機。按下某一按鈕就會啟動相應(yīng)程序。該區(qū)中的停止按鈕用于使虛擬數(shù)字式汽車儀表軟件停止運行。
為保證行車安全，行車時互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器和無線電視程序不可運行，以防止這兩者的窗口占用屏幕和對駕駛員視線產(chǎn)生干擾。
汽車運行記錄儀可指示和記錄汽車的行駛速度、距離及對應(yīng)的時間，它可作為黑匣子用于對汽車交通事故進行分析。
二、硬件系統(tǒng)系統(tǒng)硬件的選用和組合原則為充分考慮各硬件的兼容性和性價比；充分考慮系統(tǒng)的電磁兼容性，保證系統(tǒng)能夠在比較惡劣的電磁環(huán)境下正常工作；滿足系統(tǒng)的七個基本功能要求，并充分考慮系統(tǒng)的可擴展性和精簡性，預(yù)留若干可擴展接口。圖2為硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，圖中包括如下主要部件。
1、車載計算機車載計算機采用小型臺式計算機，其CPU為AMD Athlon 2000+XP，主頻為2.0GHz；內(nèi)存容量為512M；主板為KM400A-8235，集成顯卡、聲卡和網(wǎng)卡，提供3個PCI插槽，1個AGP插槽，若干串口和USB接口。亦可應(yīng)用嵌入式技術(shù)，若采用嵌入式操作系統(tǒng)和相應(yīng)的微處理器等軟硬件，則可降低系統(tǒng)成本和體積，有利于其在汽車上應(yīng)用。
2、液晶顯示器液晶顯示器顯示汽車運行狀態(tài)監(jiān)測和人機操作界面，它和顯卡通過AGP插槽與車載計算機相連。
3、觸摸屏觸摸屏起鼠標(biāo)作用，它通過測量觸摸點在觸摸屏上的位置，確定光標(biāo)在液晶顯示器屏幕上的位置。駕駛員通過在觸摸屏上點擊，就可方便的操作車載計算機。觸摸屏固定在液晶顯示器屏幕上，通過串口與車載計算機相連。
4、數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡提供數(shù)字I/O功能。它通過PCI插槽與車載計算機相連。它采集的純電動汽車信號包括各照明與信號指示燈開關(guān)(左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、遠光燈、近光燈、側(cè)燈、前霧燈、駐車燈、倒車燈、風(fēng)窗玻璃刮水器指示燈)、各報警信號指示燈開關(guān)(制動系統(tǒng)故障燈、車門未關(guān)好指示燈、安全帶未扣緊指示燈、危險報警燈)、電機故障和電機擋位信號。
5、車輪轉(zhuǎn)速傳感器車輪轉(zhuǎn)速傳感器采用磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，用于測量車輪轉(zhuǎn)動角速度。它安裝在半軸上，通過串口與車載計算機相連。
6、蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)采用與車載蓄電池(如鎳氫蓄電池)相配的蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)，它用于監(jiān)測蓄電池的荷電狀態(tài)SOC(State Of Charge)、溫度、電壓和電流。它通過串口與車載計算機相連。
7、攝像頭攝像頭起后視鏡的作用，它利用電荷耦合器件CCD(Charge Coupled Devices)圖像傳感器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后通過AV端子將電信號輸入電視卡，電視卡再通過相應(yīng)的軟件將攝像頭所拍攝的影像實時再現(xiàn)在液晶顯示器屏幕上。
8、電視卡電視卡可接收無線電視信號、AV端子信號、S端子信號和調(diào)頻廣播信號，它通過相應(yīng)的視頻和音頻軟件可播放無線電視、攝像頭所拍攝的影像和調(diào)頻廣播。它通過PCI插槽與車載計算機相連。
9、GPS接收器GPS接收器接收全球定位系統(tǒng)GPS(Global Position System)發(fā)送的汽車定位信號，然后通過地圖匹配技術(shù)將汽車定位點描繪在電子地圖上。它通過USB接口與車載計算機相連。
10、無線上網(wǎng)卡無線上網(wǎng)卡(CDMA Modem)使車載計算機通過CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)與Internet相連。它通過USB接口與車載計算機相連。
三、軟件系統(tǒng)1、軟件系統(tǒng)的組成如圖3所示，軟件系統(tǒng)主要由操作系統(tǒng)、硬件驅(qū)動程序和應(yīng)用軟件三部分組成。操作系統(tǒng)采用Windows2000，它是多任務(wù)操作系統(tǒng)，支持多種硬件設(shè)備。硬件驅(qū)動程序由硬件廠商提供。應(yīng)用軟件包括虛擬數(shù)字式汽車儀表和車載多功能信息平臺應(yīng)用軟件、車載定位導(dǎo)航軟件、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器、視頻和音頻播放軟件。
2、虛擬數(shù)字式組合汽車儀表和車載多功能信息平臺軟件虛擬數(shù)字式組合汽車儀表和車載多功能信息平臺軟件的開發(fā)工具采用NI(NationalInstrument)公司的LabVIEW，它提供虛擬儀器的圖形化軟件開發(fā)環(huán)境。該軟件按照結(jié)構(gòu)化、模塊化和通用化的程序設(shè)計原則進行程序結(jié)構(gòu)設(shè)計，自頂向下、逐步細化，直至編碼。通過編程，可使該軟件調(diào)用其它應(yīng)用軟件。
如圖4所示，虛擬數(shù)字式汽車儀表和車載多功能信息平臺應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)可分為主控模塊、事件捕獲模塊、事件處理模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊。
主控模塊主要控制和協(xié)調(diào)程序中其它模塊的運行。
事件捕獲模塊主要監(jiān)視、識別并報告外部或內(nèi)部事件的發(fā)生，然后通知主控模塊，主控模塊再激活事件處理模塊中的相應(yīng)線程從而響應(yīng)外部或內(nèi)部事件。
事件處理模塊是該應(yīng)用軟件功能實現(xiàn)的主體，它由若干松散耦合在一起的功能子模塊組成，功能子模塊中包括對其它應(yīng)用程序的調(diào)用。它在外部或內(nèi)部事件的觸發(fā)下執(zhí)行特定的子模塊，實現(xiàn)一定的功能。
數(shù)據(jù)存儲模塊主要用于存儲一些重要的運行數(shù)據(jù)(如車速、里程、行駛軌跡等)和故障報警記錄，以便于進行事后統(tǒng)計分析、故障分析和診斷。
實時多任務(wù)系統(tǒng)為應(yīng)用軟件提供一個對現(xiàn)實世界的多重、離散事件的控制和響應(yīng)的機制。每個任務(wù)有獨立的線程，任務(wù)之間獨立運行又相互協(xié)調(diào)。在應(yīng)用軟件的設(shè)計過程中，應(yīng)避免由于系統(tǒng)資源的使用不恰當(dāng)或程序結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理而出現(xiàn)系統(tǒng)效率低下、共享沖突、任務(wù)終止或系統(tǒng)死機等問題，保證系統(tǒng)實時、高效、可靠地工作。
現(xiàn)將事件處理模塊中的車速里程表、蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)及指示燈狀態(tài)顯示模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊中的運行記錄數(shù)據(jù)存儲模塊詳述如下。
(1)車速里程表車速里程表采用磁電式轉(zhuǎn)速傳感器測量車輪轉(zhuǎn)動角速度(r/min)。該轉(zhuǎn)速傳感器安裝在半軸上，半軸每轉(zhuǎn)動1圈，則該轉(zhuǎn)速傳感器就向與其相連的下位機(單片機)發(fā)出1個脈沖。車速里程表下位機測量每個脈沖上升沿之間的時間間隔中所含的定時基數(shù)0.05s的倍數(shù)n，則脈沖周期(s)T＝0.05n.。相應(yīng)的，車輪轉(zhuǎn)速(r/min)ω=10.05n×60=1200n,]]>車速(km/h)ua=0.377×r×ω=0.377×r×1200n---(1)]]>其中r為車輪半徑(m)。
同時，下位機也對轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出的脈沖個數(shù)進行計數(shù)，得到車輪轉(zhuǎn)動總?cè)?shù)m，則行駛里程(km)S＝2π×r×m/1000 (2)下位機通過RS485-RS232轉(zhuǎn)接頭與上位機的串行接口RS-232相連，上位機(車載計算機)通過串行接口RS-232讀取車速里程表下位機測出的n和m值，然后按式(1)、(2)計算車速和行駛里程，并將其值顯示在虛擬儀表界面上。
上位機和下位機之間遵循如下串口通訊協(xié)議d、串口設(shè)置波特率為9600bps，數(shù)據(jù)位為8位，停止位為1，無流控制。
e、上位機向下位機發(fā)送指令上位機向下位機依次發(fā)送如下3個字節(jié)，每發(fā)送1個字節(jié)后延時10ms。
第1個字節(jié)為32(16進制數(shù))，它為車速里程表下位機地址號。串口校驗位設(shè)為Mark。
第2個字節(jié)為C5(16進制數(shù))，它為要求下位機發(fā)送數(shù)據(jù)的命令。串口校驗位設(shè)為Space。
第3個字節(jié)為F7(16進制數(shù))，它為第1個字節(jié)(地址號)和第2個字節(jié)(命令)的異或所組成的校驗碼，即32 XOR C5＝F7。串口校驗位設(shè)為Space。
f、下位機向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)下位機接受到上位機發(fā)送的上述3個字節(jié)后，向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)n和m。下位機向上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)遵循如下格式n_L-n_H-m_LL-m_LH-m_HL-m_HH-check，其中n_L、n_H為式(1)中n所對應(yīng)的16進制數(shù)的第2、1個字節(jié)；m_LL、m_LH、m_HL、m_HH分別為式(2)中m所對應(yīng)的16進制數(shù)的第4、3、2、1個字節(jié)；校驗碼check為n_L、n_H、m_LL、m_LH、m_HL、m_HH的異或。
(2)蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)的下位機(單片機)采用電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器分別測量蓄電池的工作電壓、電流和溫度，其上位機根據(jù)上述參數(shù)計算出蓄電池的SOC?，F(xiàn)以一實例說明蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理。將車載280節(jié)鎳氫蓄電池分為40組(每組7節(jié))，每組蓄電池上安裝1個測電壓和溫度的下位機，該下位機可測該組蓄電池組中每節(jié)蓄電池的電壓和該組蓄電池組的溫度。整個蓄電池堆上安裝1個測蓄電池堆電流的下位機。
蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)的41個下位機都掛接在一條網(wǎng)線上，該網(wǎng)線通過RS485-RS232轉(zhuǎn)接頭與上位機的串口相連，上位機和下位機通過此方式組成總線型網(wǎng)絡(luò)。上位機通過“點名”方式向下位機發(fā)送命令，相應(yīng)的下位機接受到上位機命令后，向上位機發(fā)送上位機所需的數(shù)據(jù)。
上位機(車載計算機)按如下串口通訊協(xié)議通過串行接口RS-232讀取蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)下位機測出的電壓、電流和溫度值。
c、串口設(shè)置波特率為9600bps，數(shù)據(jù)位為8位，停止位為1，無流控制。
d、上位機向下位機發(fā)送指令測電壓和溫度時，上位機向下位機依次發(fā)送如下3個字節(jié)，每發(fā)送1個字節(jié)后延時10ms。
第1個字節(jié)為地址號，即蓄電池組的地址編號01～28(16進制數(shù))。串口校驗位設(shè)為Mark。
第2個字節(jié)為命令C3(16進制數(shù))，表示要求下位機發(fā)送電壓和溫度數(shù)據(jù)。串口校驗位設(shè)為Space。
第3個字節(jié)為校驗碼(16進制數(shù))，它為第1個字節(jié)(地址號)和第2個字節(jié)(命令)的異或。串口校驗位設(shè)為Space。
測電流時，上位機向下位機依次發(fā)送如下3個字節(jié)，每發(fā)送1個字節(jié)后延時10ms。
第1個字節(jié)為測電流的下位機地址號29(16進制數(shù))。串口校驗位設(shè)為Mark。
第2個字節(jié)為命令C4(16進制數(shù))，表示要求下位機發(fā)送電流數(shù)據(jù)。串口校驗位設(shè)為Space。
第3個字節(jié)為校驗碼ED(16進制數(shù))，它為第1個字節(jié)(地址號)和第2個字節(jié)(命令)的異或，即29 XOR C4＝ED。串口校驗位設(shè)為Space。
e、下位機向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)下位機A/D轉(zhuǎn)換為10位，基準(zhǔn)電壓為3.3V。
下位機接受到上位機發(fā)送的上述3個字節(jié)后，向上位機發(fā)送上位機所需的數(shù)據(jù)。
測電壓和溫度的下位機向上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)(16個字節(jié))遵循如下格式該組第1節(jié)蓄電池的電壓高位(2bit)和低位(8bit)，……，該組第7節(jié)蓄電池的電壓高位(2bit)和低位(8bit)，該組蓄電池的溫度高位(2bit)和低位(8bit)。
測電流的下位機向上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)(2個字節(jié))遵循如下格式該組蓄電池的電流高位(2bit)和低位(8bit)。
上位機接受到下位機發(fā)送的數(shù)據(jù)后，按下述各式計算電壓、電流、溫度和SOC單節(jié)蓄電池電壓(V)V=VHEX1024×3.3×0.5---(3)]]>蓄電池電流(A)I=IHEX1024×200---(4)]]>蓄電池溫度(℃)T=THEX1024×3.3×100---(5)]]>式中VHEX、IHEX、THEX分別為上位機接受到的下位機發(fā)送的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)的16進制數(shù)。
蓄電池荷電狀態(tài)(％) 式中Q總為蓄電池總?cè)萘?Ah)(近似為蓄電池額定容量)；t為蓄電池充放電時間(h)；I為蓄電池充放電電流(A)，充電時I＜O，放電時I≥0。
上位機計算出各節(jié)蓄電池的電壓后，對電壓值進行統(tǒng)計，統(tǒng)計出最大電壓值及其所對應(yīng)的蓄電池編號，最小電壓值及其所對應(yīng)的蓄電池編號，電壓過低的蓄電池編號，電壓過高的蓄電池編號，蓄電池組總電壓。
上位機計算出各蓄電池組的溫度后，對溫度值進行統(tǒng)計，統(tǒng)計出最高溫度值及其所對應(yīng)的蓄電池組編號，最低溫度值及其所對應(yīng)的蓄電池組編號，溫度過高的蓄電池組編號。
通過選擇需觀測的單節(jié)蓄電池編號，可實時觀測該節(jié)蓄電池的電壓、電流和溫度。
上位機計算出各蓄電池SOC和最高溫度后，將其值顯示在虛擬儀表界面上。
(3)指示燈狀態(tài)顯示用數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡采集各指示燈的開關(guān)信號，車載計算機根據(jù)所采集的各指示燈的開關(guān)信號控制虛擬儀表界面上相應(yīng)指示燈的亮滅。若指示燈亮，則會有相應(yīng)語音提示“xx燈開”。
(4)運行記錄數(shù)據(jù)存儲運行記錄數(shù)據(jù)存儲模塊將一些重要運行數(shù)據(jù)(如車速等)和故障報警記錄存儲為LabVIEW測試數(shù)據(jù)文件(.lvm)和文本文件(.txt)，前一文件類型用于繪制數(shù)據(jù)曲線，后一文件類型用于查看數(shù)據(jù)記錄(含時間和數(shù)據(jù))。
權(quán)利要求
1.基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺，其特征是液晶顯示器由顯卡通過AGP插槽與車載計算機相連，液晶顯示器顯示汽車運行狀態(tài)監(jiān)測和人機操作界面；觸摸屏通過串口與車載計算機相連；指示燈開關(guān)信號通過信號線與數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡相連，數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡通過PCI插槽與車載計算機相連，數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡提供數(shù)字I/O功能，它采集各照明與信號指示燈開關(guān)、各報警信號指示燈開關(guān)、電機故障和電機擋位信號；車輪轉(zhuǎn)速傳感器采用磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，它安裝在半軸上，通過串口與車載計算機相連，用于測量車輪轉(zhuǎn)動角速度；蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)通過串口與車載計算機相連，它用于監(jiān)測蓄電池的荷電狀態(tài)SOC、溫度、電壓和電流；攝像頭通過AV端子將電信號輸入電視卡，電視卡通過PCI插槽與車載計算機相連，攝像頭起后視鏡的作用；GPS接收器通過USB接口與車載計算機相連，GPS接收器接收全球定位系統(tǒng)GPS發(fā)送的汽車定位信號，然后通過地圖匹配技術(shù)將汽車定位點描繪在電子地圖上；無線上網(wǎng)卡通過USB接口與車載計算機相連，無線上網(wǎng)卡使車載計算機通過CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)與Internet相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺，其特征是所述的液晶顯示器為1-7個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺，其特征是所述的液晶顯示器為1個，分為電子后視鏡區(qū)、定位導(dǎo)航區(qū)、車速里程表區(qū)、蓄電池工作狀態(tài)監(jiān)測區(qū)、照明與信號指示燈區(qū)、警報信號指示燈區(qū)、程序控制區(qū)，觸摸屏固定在液晶顯示器屏幕上；電子后視鏡區(qū)顯示攝像頭所拍攝的汽車后方影像，以便駕駛員觀察車后交通狀況；定位導(dǎo)航區(qū)顯示電子地圖，它利用GPS接收器接收的汽車定位信息在電子地圖上描繪汽車運行軌跡；車速里程表區(qū)顯示車速表、超速報警燈、帶復(fù)位按鈕的單程里程表和累計里程表；蓄電池工作狀態(tài)監(jiān)測區(qū)顯示蓄電池荷電狀態(tài)SOC和蓄電池溫度；照明與信號指示燈區(qū)顯示如下指示燈的狀態(tài)左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、遠光燈、近光燈、側(cè)燈、前霧燈、駐車燈、倒車燈、擋位指示燈和風(fēng)窗玻璃刮水器指示燈；警報信號指示燈顯示如下指示燈的狀態(tài)制動系統(tǒng)故障燈、車門未關(guān)好指示燈、安全帶未扣緊指示燈、危險報警燈和電機故障燈；程序控制區(qū)顯示如下程序的運行按鈕電子后視鏡、車載定位導(dǎo)航、汽車運行記錄、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器、MP3播放器、無線電視和調(diào)頻收音機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺，其特征是所述的車載計算機為小型臺式計算機或嵌入式計算機。
5.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺的軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)主要由操作系統(tǒng)、硬件驅(qū)動程序和應(yīng)用軟件三部分組成，其特征是應(yīng)用軟件包括虛擬數(shù)字式汽車儀表和車載多功能信息平臺應(yīng)用軟件，虛擬數(shù)字式汽車儀表和車載多功能信息平臺應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)可分為主控模塊、事件捕獲模塊、事件處理模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，主控模塊主要控制和協(xié)調(diào)程序中其它模塊的運行，事件捕獲模塊主要監(jiān)視、識別并報告外部或內(nèi)部事件的發(fā)生，然后通知主控模塊，主控模塊再激活事件處理模塊中的相應(yīng)線程從而響應(yīng)外部或內(nèi)部事件，事件處理模塊是該應(yīng)用軟件功能實現(xiàn)的主體，它由若干松散耦合在一起的功能子模塊組成，功能子模塊中包括對其它應(yīng)用程序的調(diào)用，它在外部或內(nèi)部事件的觸發(fā)下執(zhí)行特定的子模塊，實現(xiàn)一定的功能，數(shù)據(jù)存儲模塊主要用于存儲一些重要的運行數(shù)據(jù)，如車速、里程、行駛軌跡和故障報警記錄，以便于進行事后統(tǒng)計分析、故障分析和診斷，事件處理模塊中的車速里程表、蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)及指示燈狀態(tài)顯示模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊中的運行記錄數(shù)據(jù)存儲模塊詳述如下1)車速里程表車速里程表采用磁電式轉(zhuǎn)速傳感器測量車輪轉(zhuǎn)動角速度，該轉(zhuǎn)速傳感器安裝在半軸上，半軸每轉(zhuǎn)動1圈，則該轉(zhuǎn)速傳感器就向與其相連的下位機發(fā)出1個脈沖，車速里程表下位機測量每個脈沖上升沿之間的時間間隔中所含的定時基數(shù)0.05s的倍數(shù)n，則脈沖周期T＝0.05n s，相應(yīng)的車輪轉(zhuǎn)速ω=10.05n×60=1200nr/min,]]>車速ua=0.377×r×ω=0.377×r×1200nkm/h----(1)]]>其中r為車輪半徑，單位為m，同時，下位機也對轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出的脈沖個數(shù)進行計數(shù)，得到車輪轉(zhuǎn)動總?cè)?shù)m，則行駛里程S＝2π×r×m/1000km (2)下位機通過RS485-RS232轉(zhuǎn)接頭與上位機的串行接口RS-232相連，作為上位機的車載計算機通過串行接口RS-232讀取車速里程表下位機測出的n和m值，然后按式(1)、(2)計算車速和行駛里程，并將其值顯示在虛擬儀表界面上，上位機和下位機之間遵循如下串口通訊協(xié)議a、串口設(shè)置波特率為9600bps，數(shù)據(jù)位為8位，停止位為1，無流控制，b、上位機向下位機發(fā)送指令上位機向下位機依次發(fā)送如下3個字節(jié)，每發(fā)送1個字節(jié)后延時10ms，第1個字節(jié)為16進制數(shù)32，它為車速里程表下位機地址號，串口校驗位設(shè)為Mark，第2個字節(jié)為16進制數(shù)C5，它為要求下位機發(fā)送數(shù)據(jù)的命令，串口校驗位設(shè)為Space，第3個字節(jié)為16進制數(shù)F7，它為第1個字節(jié)和第2個字節(jié)的異或所組成的校驗碼，即32 XOR C5＝F7，串口校驗位設(shè)為Space，c、下位機向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)下位機接受到上位機發(fā)送的上述3個字節(jié)后，向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)n和m，下位機向上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)遵循如下格式n_L-n_H-m_LL-m_LH-m_HL-m_HH-check，其中n_L、n_H為式(1)中n所對應(yīng)的16進制數(shù)的第2、1個字節(jié)；m_LL、m_LH、m_HL、m_HH分別為式(2)中m所對應(yīng)的16進制數(shù)的第4、3、2、1個字節(jié)；校驗碼check為n_L、n_H、m_LL、m_LH、m_HL、m_HH的異或；2)蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)的下位機采用電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器分別測量蓄電池的工作電壓、電流和溫度，其上位機根據(jù)上述參數(shù)計算出蓄電池的SOC，將車載280節(jié)鎳氫蓄電池分為40組，每組7節(jié)，每組蓄電池上安裝1個測電壓和溫度的下位機，該下位機可測該組蓄電池組中每節(jié)蓄電池的電壓和該組蓄電池組的溫度，整個蓄電池堆上安裝1個測蓄電池堆電流的下位機，蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)的41個下位機都掛接在一條網(wǎng)線上，該網(wǎng)線通過RS485-RS232轉(zhuǎn)接頭與上位機的串口相連，上位機和下位機通過此方式組成總線型網(wǎng)絡(luò)，上位機通過“點名”方式向下位機發(fā)送命令，相應(yīng)的下位機接受到上位機命令后，向上位機發(fā)送上位機所需的數(shù)據(jù)，上位機按如下串口通訊協(xié)議通過串行接口RS-232讀取蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)下位機測出的電壓、電流和溫度值，a、串口設(shè)置波特率為9600bps，數(shù)據(jù)位為8位，停止位為1，無流控制，上位機向下位機發(fā)送指令測電壓和溫度時，上位機向下位機依次發(fā)送如下3個字節(jié)，每發(fā)送1個字節(jié)后延時10ms，第1個字節(jié)為地址號，即蓄電池組的地址編號16進制數(shù)01～28，串口校驗位設(shè)為Mark，第2個字節(jié)為命令16進制數(shù)C3，表示要求下位機發(fā)送電壓和溫度數(shù)據(jù)，串口校驗位設(shè)為Space，第3個字節(jié)為校驗碼，它為第1個字節(jié)和第2個字節(jié)的異或，串口校驗位設(shè)為Space，測電流時，上位機向下位機依次發(fā)送如下3個字節(jié)，每發(fā)送1個字節(jié)后延時10ms，第1個字節(jié)為測電流的下位機地址號16進制數(shù)29，串口校驗位設(shè)為Mark，第2個字節(jié)為命令16進制數(shù)C4，表示要求下位機發(fā)送電流數(shù)據(jù)，串口校驗位設(shè)為Space，第3個字節(jié)為校驗碼16進制數(shù)ED，它為第1個字節(jié)和第2個字節(jié)的異或，即29 XOR C4＝ED，串口校驗位設(shè)為Space，b、下位機向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)下位機A/D轉(zhuǎn)換為10位，基準(zhǔn)電壓為3.3V，下位機接受到上位機發(fā)送的上述3個字節(jié)后，向上位機發(fā)送上位機所需的數(shù)據(jù)，測電壓和溫度的下位機向上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)遵循如下格式該組第1節(jié)蓄電池的電壓高位和低位，……，該組第7節(jié)蓄電池的電壓高位和低位，該組蓄電池的溫度高位和低位，測電流的下位機向上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)遵循如下格式該組蓄電池的電流高位和低位，上位機接受到下位機發(fā)送的數(shù)據(jù)后，按下述各式計算電壓、電流、溫度和SOC單節(jié)蓄電池電壓V=VHEX1024×3.3×0.5V----(3)]]>蓄電池電流I=IHEX1024×200A----(4)]]>蓄電池溫度 式中VHEX、IHEX、THEX分別為上位機接受到的下位機發(fā)送的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)的16進制數(shù)，蓄電池荷電狀態(tài) 式中Q總為蓄電池總?cè)萘?，近似為蓄電池額定容量，單位為Ah；t為蓄電池充放電時間，單位為h；I為蓄電池充放電電流，單位為A，充電時I＜0，放電時I≥0，上位機計算出各節(jié)蓄電池的電壓后，對電壓值進行統(tǒng)計，統(tǒng)計出最大電壓值及其所對應(yīng)的蓄電池編號，最小電壓值及其所對應(yīng)的蓄電池編號，電壓過低的蓄電池編號，電壓過高的蓄電池編號，蓄電池組總電壓，上位機計算出各蓄電池組的溫度后，對溫度值進行統(tǒng)計，統(tǒng)計出最高溫度值及其所對應(yīng)的蓄電池組編號，最低溫度值及其所對應(yīng)的蓄電池組編號，溫度過高的蓄電池組編號，通過選擇需觀測的單節(jié)蓄電池編號，可實時觀測該節(jié)蓄電池的電壓、電流和溫度，上位機計算出各蓄電池SOC和最高溫度后，將其值顯示在虛擬儀表界面上，3)指示燈狀態(tài)顯示用數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡采集各指示燈的開關(guān)信號，車載計算機根據(jù)所采集的各指示燈的開關(guān)信號控制虛擬儀表界面上相應(yīng)指示燈的亮滅，若指示燈亮，則會有相應(yīng)語音提示“xx燈開”，4)運行記錄數(shù)據(jù)存儲運行記錄數(shù)據(jù)存儲模塊將一些重要運行數(shù)據(jù)和故障報警記錄存儲為LabVIEW測試數(shù)據(jù)文件和文本文件，前一文件類型用于繪制數(shù)據(jù)曲線，后一文件類型用于查看數(shù)據(jù)記錄。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種基于虛擬和數(shù)字技術(shù)的汽車儀表?；谔摂M和數(shù)字技術(shù)的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺，其特征是液晶顯示器由顯卡通過AGP插槽與車載計算機相連；觸摸屏通過串口與車載計算機相連；指示燈開關(guān)信號通過信號線與數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡相連，數(shù)字I/O數(shù)據(jù)采集卡通過PCI插槽與車載計算機相連；車輪轉(zhuǎn)速傳感器通過串口與車載計算機相連；蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)通過串口與車載計算機相連；攝像頭通過AV端子將電信號輸入電視卡，電視卡通過PCI插槽與車載計算機相連；GPS接收器通過USB接口與車載計算機相連；無線上網(wǎng)卡通過USB接口與車載計算機相連。本發(fā)明集汽車儀表和多種信息功能為一體。
文檔編號G09F19/00GK1618647SQ20041006120
公開日2005年5月25日 申請日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者黃妙華, 喻厚宇, 李波, 田哲文, 李喜超, 武秀文, 夏秋華, 陳勝金, 饒劍 申請人:武漢理工大學(xué)