一種行車電腦顯示系統及其方法與流程

2023-05-12 22:58:01

本發明涉及汽車儀表顯示技術領域，特別是涉及一種行車電腦顯示系統及其方法。

背景技術：

隨著汽車應用智能化創新，很多新的技術和設備被應用在汽車上，以提高汽車安全、舒適、可操作性等性能。行車電腦已經成為汽車智能化管理必不可少的組成部分，傳統的機械件和發光二極體組成的顯示設備能夠顯示的行車信息內容單一、信息顯示不直觀，且人機互動體驗差，已經不能滿足智能化發展需求。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種行車電腦顯示內容豐富、使駕駛員能夠直觀地獲取車輛狀態信息，人機互動體驗好的行車電腦顯示系統及其方法。

特別地，本發明提供了一種行車電腦顯示系統，用於顯示車輛運行狀態，包括：

電源模塊，至少輸出兩種不同的電壓值，用於提供顯示系統及其輔助電路所需的工作電壓；

mcu模塊，通過can總線與汽車子系統電性連接，用於獲取所述汽車子系統採集的行車信息；和

儀表顯示模塊，用於根據所述mcu模塊解析的所述行車信息實時顯示所述車輛的運行狀態，至少包括常規信息模組、綜合信息模組、檔位信息模組和裡程總計模組。

進一步地，所述儀表顯示模塊中的所述常規信息模組用於顯示時鐘信息、室外溫度和報警信息；

所述綜合信息模組用於顯示行車電腦信息、報警圖文信息、特殊功能提示和菜單設置；

所述檔位信息模組用於單獨顯示所述車輛的檔位信息；

所述裡程總計模組用於單獨顯示所述車輛的總裡程數。

進一步地，所述儀表顯示模塊採用液晶顯示屏，用作人機互動平臺；

優選地，所述液晶顯示屏為彩色tft液晶顯示屏。

進一步地，所述行車電腦信息至少包括小計裡程、平均油耗、瞬時油耗、可續航裡程、駕駛時間、平均車速和輪胎狀態。

進一步地，所述行車電腦信息至少顯示一項行車信息且在沒有特殊信息顯示時可循環切換；

所述特殊信息為液晶報警提示信息。

進一步地，所述儀表顯示模塊中的所述時鐘信息、所述室外溫度信息、所述檔位信息和所述總裡程數的顯示模式為常顯模式。

進一步地，所述汽車子系統至少包括發動機管理系統、車身電子穩定系統和輪胎壓力監測系統；

所述發動機管理系統用於獲取所述小計裡程、所述平均油耗、所述瞬時油耗、所述可續航裡程和所述駕駛時間信息；

所述車速電子穩定系統用於獲取車輛所述平均車速信息；

所述輪胎壓力監測系統用於獲取所述輪胎狀態信息。

進一步地，所述的電源模塊中設置有穩壓電路，使其提供穩定的工作電壓輸出；

優選地，所述電源模塊輸出電壓值為3.3v和5v。

進一步地，所述mcu模塊通過uart接口、i/o接口或can總線接口與外部設備電路接口電性連接；

優選地，所述mcu模塊通過i/o接口電性連接所述儀表顯示模塊。

特別地，本發明還提供了一種行車電腦顯示方法，包括步驟：

101，系統上電後進行初始化；

102，讀取車型信息，獲取車輛當前運行狀態信息並顯示；

103，檢測有無報警提示信息，若檢測到報警提示信息，則根據預設報警提示優先級進行排隊顯示，若無，直接進入步驟104；

104，根據駕駛員的切換指令控制所述行車電腦顯示系統所要顯示的行車界面。

本發明的一種行車電腦顯示系統及其方法，通過mcu模塊獲取汽車子系統採集的行車信息，且通過所述儀表顯示模塊解析所述行車信息並至少以常規信息模組、綜合信息模組、檔位信息模組和裡程總計模組的類別進行實時顯示，豐富了行車電腦顯示內容，使駕駛員獲取駕駛信息更加舒適直觀、人機互動更加友好、提高了用戶駕車體驗。

根據下文結合附圖對本發明具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本發明的上述以及其他目的、優點和特徵。

附圖說明

後文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪製的。附圖中：

圖1是本發明一實施例行車電腦顯示系統的架構示意圖；

圖2是本發明中儀表顯示模塊的功能模組分布示意圖；

圖3是本發明一實施例行車電腦顯示方法的邏輯流程圖；

圖4是本發明行車電腦信息界面的切換示意圖。

具體實施方式

圖1是本發明一實施例行車電腦顯示系統的架構示意圖。圖2是本發明中儀表顯示模塊的功能模組分布示意圖；如圖1所示，本發明提供了一種行車電腦顯示系統，包括電源模塊、mcu模塊和儀表顯示模塊。mcu模塊全稱為微控制單元(microcontrollerunit)模塊，電源模塊至少輸出兩種不同的電壓值，用於提供顯示系統及其輔助電路所需的工作電壓。mcu模塊通過can總線與汽車子系統電性連接，用於獲取所述汽車子系統採集的行車信息。儀表顯示模塊用於根據所述mcu模塊解析的所述行車信息實時顯示所述車輛的運行狀態，至少包括常規信息模組10、綜合信息模組11、檔位信息模組12和裡程總計模組13(參見圖2)。

本發明的一種行車電腦顯示系統，通過mcu模塊獲取汽車子系統採集的行車信息，且通過所述儀表顯示模塊解析所述行車信息並至少以常規信息模組10、綜合信息模組11、檔位信息模組12和裡程總計模組13的類別進行實時顯示，豐富了行車電腦顯示內容，使駕駛員獲取駕駛信息更加舒適直觀、人機互動更加友好、提高了用戶駕車體驗。

在一個實施例中，本發明的所述儀表顯示模塊中的所述常規信息模組10用於顯示時鐘信息、室外溫度和報警信息。所述綜合信息模組11用於顯示行車電腦信息、報警圖文信息、特殊功能提示和菜單設置。所述檔位信息模組11用於單獨顯示所述車輛的檔位信息。所述裡程總計模組13用於單獨顯示所述車輛的總裡程數。其中，報警信息包括水溫高報警、胎壓低報警、胎溫高報警、輪胎快速洩壓報警、自動變速箱過熱報警、蓄電池電壓低報警、低油量報警、發動機機油壓力低報警、制動液位低報警、安全氣囊故障報警、鑰匙欠壓報警、鑰匙靠近報警、未檢測到鑰匙報警、防盜認證失敗報警、無鑰匙啟動系統故障報警、超速報警、電動助力轉向故障報警(electricpowersteering)，簡稱eps、車門開報警、預碰撞安全系統報警(pcs)和雷達擦拭報警。綜合信息模組11的顯示內容包括行車電腦信息、報警圖文信息、特殊功能提示和菜單設置。其中，行車電腦信息包括小計裡程、平均油耗、瞬時油耗、可續航裡程、駕駛時間、平均車速和輪胎狀態，行車電腦信息通過短按所述儀表按鍵的開關按鈕進行切換。特殊功能提示包括倒車雷達距離提示、巡航模式狀態系列提示(adaptivecruisecontrol)簡稱acc、行人防撞預警(pcw)和預測性防撞系統提示(pcs)。菜單設置內容包括菜單信息列表，菜單信息策略，菜單默認選項，默認單位設置，復位行車電腦，時間設置，報警車速設置，espoff設置。檔位信息模組12用於單獨顯示車輛的檔位信息。裡程總計模組13用於單獨顯示車輛的總裡程數，不顯示「odo」字樣，odo(odometer)為總裡程數的公裡數。所述液晶顯示屏中的所述時鐘信息、所述室外溫度信息、所述檔位信息和所述總裡程數的顯示模式為常顯模式。

進一步地，本發明的所述儀表顯示模塊採用液晶顯示屏，用作人機互動平臺。優選地，所述液晶顯示屏為彩色薄膜場效應電晶體(thinfilmtransistor)液晶顯示屏，簡稱tft液晶顯示屏。所述行車電腦信息至少包括小計裡程、平均油耗、瞬時油耗、可續航裡程、駕駛時間、平均車速和輪胎狀態。所述行車電腦信息至少顯示一項行車信息且在沒有特殊信息顯示時可循環切換，所述特殊信息為液晶報警提示信息。

本發明通過分層模塊化軟體設計將色tft液晶顯示屏劃分為四大獨立不重疊的功能顯示模組並按照將行車信息按類別集顯於儀表顯示模塊中，使駕駛員獲取駕駛信息更加舒適直觀、人機互動更加友好、顯示內容更加豐富，提高了用戶駕車體驗。

在一個實施例中，所述的電源模塊中設置有穩壓電路，使其提供穩定的工作電壓輸出，由於負載和蓄電池充電狀態的變化，電源模塊供電電壓常常是變化的，如果電壓不足，用電設備就只能增大電流來維持必要的輸出功率，而過大的電流又會增加發熱量，進而影響電路的轉換效率，並最終影響到設備的使用壽命。本發明中電源模塊輸出電壓值為3.3v和5v。所述mcu模塊通過uart(universalasynchronousreceiver/transmitter)接口、i/o接口或can總線接口與外部設備電路接口電性連接。所述mcu模塊通過i/o接口電性連接所述儀表顯示模塊。所述mcu模塊通過can接口與汽車子系統進行連接，減少了車身布線，降低了數據共享過程中的數據重複處理問題，還可通過uart串口和io接口與汽車接口電路相連增強了行車顯示系統的可拓展性。

本發明通過在電源模塊中設置穩壓電路獲得穩定的電壓輸出，提高用電設備的使用壽命。mcu模塊中設有多個不同類型的電路接口，極大提高了系統的可拓展性。

進一步地，本發明中汽車子系統至少包括發動機管理系統、車身電子穩定系統和輪胎壓力監測系統，所述發動機管理系統用於獲取所述小計裡程、所述平均油耗、所述瞬時油耗、所述可續航裡程和所述駕駛時間信息，所述車速電子穩定系統用於獲取車輛所述平均車速信息，所述輪胎壓力監測系統用於獲取所述輪胎狀態信息。

小計裡程信息為上次清零後根據發動機管理系統(ems)計算車輛行駛的距離，車輛關點火時不能清除信息，蓄電池斷電狀態時小計裡程會自動復位，小計裡程可通過菜單設置選項設置其裡程單位。

平均油耗根據發動機管理系統(ems)獲取車輛行駛過程中燃油累計使用量除以獲取的累計行駛裡程計算得出，界面中平均油耗值更新頻率為10秒。當蓄電池掉電後重新上電後，或者清除平均油耗值後，在車輛行駛距離小於300m時，使用瞬時油耗值進行顯示。駕駛員可通過長按set鍵或者通過復位行車電腦「菜單清零」對平均油耗進行重置，也可在多功能方向盤處於儀表接管模式時，長按mode鍵清零且系統在蓄電池掉電時也會清零。

瞬時油耗是不可以清零的，瞬時油耗的計算公式為1s內汽車燃油使用量除以1s內汽車行駛的距離，其界面瞬時油耗值更新頻率為1秒。當發生任意一個相關的can信號超時，瞬時油耗界面信息即顯示--.-(單位)。當發動機停止且在點火狀態ignon狀態下，瞬時油耗顯示--.-(單位)，前置零不顯示。當發動機在怠速情況下，瞬時油耗顯示--.-(單位)，前置零不顯示。當車輛運轉過程中，發動機噴油量沒有發生變化的狀態下也就是車輛滑行狀態下，瞬時油耗顯示為0l/100km，99.9km/l，99.9mpg(us)，99.9mpg(uk)，瞬時油耗最大顯示為19.9l/100km或者99.9km/l，駕駛員可通過菜單設置選項設置其單位。

可續航裡程通過can總線獲取發動機管理系統(ems)的燃油量以及當前油耗計算得出。可續航裡程的計算公式為((燃油量-5)/當前油耗)×100km。當前油耗值可通過計算公式(汽車在m行駛距離內燃油使用量/m行駛距離)×100l/100km獲得，當蓄電池掉電後重新上電，當前油耗按照10l/100km計算。可續航裡程顯示更新頻率為10秒，系統每1秒計算一次可續航裡程，由於不同駕駛人員或者道路環境下，平均油耗可能出現變化，因此可續航裡程可出現正向或者反向的變化。當燃油傳感器開路或短路的時候，顯示「---km」，當引擎轉速小於400rpm的時候，顯示「---km」，可續航裡程最大顯示為999km/miles，最小顯示為0km/miles，顯示精度為1km/miles，且可續航裡程不可以被手動按鍵清零。

駕駛時間是根據發動機管理系統(ems)檢測到發動機運轉後，開始累積行駛時間，發動機停止或者熄火時，暫停計時，重新判斷發動機點火後，在原來基礎上繼續累加時間，界面信息更新頻率為1分鐘。駕駛時間最大顯示為99小時59分，顯示精度為1分鐘。駕駛員可通過長按set鍵清零或者通過「復位行車電腦」菜單清零，也可以在多功能方向盤處於儀表接管模式時，長按方向盤上mode按鍵清零。

平均車速是根據車身電子穩定系統獲取的，當檢查到發動機運轉後，開始累計平均車速，當發動機停止或者熄火時暫停累計。平均車速的計算公式為行駛距離/累積行駛時間km/h，當累積行駛裡程小於0.3km且行駛時間達到10s之前，平均車速使用上一點火周期的存儲值。平均車速的界面數據更新頻率為10s更新一次，最大顯示值為240km/h或149mph，顯示精度為1km/h。駕駛員可通過長按set鍵清零或者通過「復位行車電腦」菜單清零，也可以在多功能方向盤處於儀表接管模式時，長按方向盤上mode按鍵清零。

輪胎狀態信息是根據輪胎壓力監測系統(tpms)發送的輪胎壓力和溫度信號，並對輪胎漏氣和低氣壓進行報警，以確保行車安全。根據tpms供應商的要求胎壓顯示值需要減去1個大氣壓，如儀表收到0xc2＝194，然後儀錶轉換為102+194*1.373＝368kpa，顯示胎壓為368-102＝268kpa。輪胎壓力單位可以根據菜單的設置進行調整，具體為「bar」、「psi」或「kpa」，輪胎溫度單位可以根據菜單的設置進行調整，具體為，「℃」或「℉」。如果計算胎壓時需要進位的採用四捨五入法計算，輪胎溫度精確到1℃，輪胎壓力精確到1kpa，顯示屏更新時間為3s。當tpms胎壓輸入信號如果等於0xff或小於0x02，儀表將不觸發胎壓報警，顯示「--.-」，tpms胎溫輸入信號如果等於0xff或小於0x01，儀表將不觸發胎溫報警，顯示「--」。

系統通過can高速總線獲取汽車子系統信息進行分析處理並通過串口傳輸的方式傳輸儀表顯示模塊予以顯示，減少了車身布線，降低了數據共享過程中的數據重複處理問題。

圖3是本發明一實施例行車電腦顯示方法的邏輯流程圖。如圖3所示，本發明還提供了一種行車電腦顯示方法，包括如下步驟：

步驟101，系統上電後進行初始化；

步驟102，讀取車型信息，獲取車輛當前運行狀態信息予以顯示；

步驟103，檢測有無報警提示信息，若檢測到報警提示信息，則根據預設報警提示優先級進行排隊顯示，若無，直接進入步驟104；

步驟104，根據駕駛員的切換指令控制所述行車電腦顯示系統所要顯示的行車界面。

在行車電腦系統檢測到報警提示信息時，駕駛員通過短按儀表按鈕開關按鈕不能對綜合信息模組11中的行車電腦信息界面進行切換，當報警提示信息處理完畢後，可通過儀表按鍵或者多功能方向盤按鍵進行切換。

本發明的行車電腦顯示方法，採用分層模塊化設計，將行車信息按類別集顯於儀表顯示模塊中，可對獲取的行車信息進行智能化預警提示，能夠使駕駛員獲取駕駛信息更加舒適直觀、人機互動更加友好、顯示內容更加豐富，滿足用戶個人愛好設置，提高了用戶駕車體驗。

圖4是本發明行車電腦信息界面的切換示意圖。如圖4所示，本發明的行車電腦信息界面在行車電腦系統上電後，進入上一次記憶的界面，系統的預設顯示界面為小計裡程，駕駛員可以根據需求進行切換，其切換順序構成閉合循環，順次切換小計路程、平均油耗、瞬時油耗、可續航裡程、駕駛時間、平均速度和輪胎狀態。

至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發明精神和範圍的情況下，仍可根據本發明公開的內容直接確定或推導出符合本發明原理的許多其他變型或修改。因此，本發明的範圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。