全液晶汽車組合儀表及其系統(tǒng)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全液晶汽車組合儀表及其系統(tǒng)控制方法，該儀表包括MCU微控制單元、信號接入模塊、LED顯示模塊、音頻提示模塊、ARM核微處理器、TFT顯示模塊、視頻傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊。MCU微控制單元、視頻傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與ARM核微處理器雙向連接，TFT顯示模塊與ARM核微處理器的輸出端相連。本發(fā)明在傳統(tǒng)儀表的基礎(chǔ)上增加了的ARM核微處理器，實現(xiàn)對TFT顯示模塊的驅(qū)動以及與視頻傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊的雙向信息傳輸，滿足了用戶對動畫、視頻的播放功能以及通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽粚崿F(xiàn)了全液晶組合儀表的UI顯示及其功能拓展需求；本發(fā)明綜合了傳統(tǒng)組合儀表和全液晶虛擬儀表的功能，實現(xiàn)了組合儀表系統(tǒng)開發(fā)的平臺化。
【專利說明】全液晶汽車組合儀表及其系統(tǒng)控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車用組合儀表【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種全液晶汽車組合儀表及其系統(tǒng)控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]作為汽車電子產(chǎn)品安全可靠性能要求特別高的汽車組合儀表用于顯示汽車的各種性能狀態(tài)，是駕駛者獲取車輛狀態(tài)的重要信息來源。汽車組合儀表由各種儀表、指示器，特別是駕駛員用報警指示燈組成，為駕駛員提供所需的汽車運行參數(shù)信息。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展和消費者越來越挑剔的眼光，汽車組合儀表經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的機(jī)械機(jī)芯表、電氣式儀表到全智能數(shù)字汽車組合儀的發(fā)展歷程。越來越多的廠家都致力于開發(fā)時尚、炫目以及具有龐大的信息顯示和切換功能的組合儀表。
[0003]目前市場上的組合儀表雖然都集合了里程表、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表、機(jī)油壓力表、水溫表、燃油表、蓄電池電量表等常規(guī)模塊的功能，但依然不能實現(xiàn)消費者對動畫、視頻播放以及上網(wǎng)等需求，也不能滿足后期的擴(kuò)展功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服以上不足，提供了一種具有動畫、視頻播放以及上網(wǎng)功能的全液晶汽車組合儀表及其系統(tǒng)控制方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種全液晶汽車組合儀表，包括MCU微控制單元、信號接入模塊、LED顯示模塊和音頻提示模塊，其中，所述信號接入模塊與所述MCU微控制單元的輸入端相連，所述LED顯示模塊、音頻提示模塊與MCU微控制單元的輸出端相連，還包括ARM核微處理器、TFT顯示模塊、視頻傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，所述MCU微控制單元、視頻傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊均與ARM核微處理器雙向連接，所述TFT顯示模塊與ARM核微處理器的輸出端相連，為實現(xiàn)組合儀表系統(tǒng)平臺化，滿足未來組合儀表發(fā)展趨勢的大尺寸TFT組合儀表提供系統(tǒng)解決方案。
[0006]進(jìn)一步的，所述MCU微控制單元通過A/D采樣模塊、GP1接口或CAN總線接收所述信號接入模塊的信號。
[0007]進(jìn)一步的，所述ARM核微處理器輸出端與所述音頻提示模塊相連，實現(xiàn)組合儀表豐富的音頻輸出功能。
[0008]進(jìn)一步的，所述MCU微控制單元通過GP1接口或數(shù)據(jù)通訊協(xié)議驅(qū)動LED顯示模塊。
[0009]進(jìn)一步的，所述ARM核微處理器與MCU微控制單元通過數(shù)據(jù)通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。
[0010]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)通訊協(xié)議包括IIC、SCI, SPI和CAN協(xié)議。
[0011]進(jìn)一步的，所述MCU微控制單元采用RTOS實時操作系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0012]進(jìn)一步的，所述ARM核微處理器采用QNX嵌入式實時操作系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0013]本發(fā)明還提供一種全液晶汽車組合儀表的系統(tǒng)控制方法包括以下幾個步驟:
[0014]S1:初始化MCU微控制單元和ARM核微處理器；
[0015]S2:MCU微控制單元獲取信號接入模塊數(shù)據(jù)信息；
[0016]S3:MCU微控制單元對所述數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理之后驅(qū)動LED顯示模塊、音頻提示模塊進(jìn)行提示，同時將相應(yīng)數(shù)據(jù)傳送給ARM核微處理器5 ;
[0017]S4:ARM核微處理器接收MCU微控制單元的數(shù)據(jù)，同時與視頻傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸，接著驅(qū)動TFT顯示模塊對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時更新顯示；
[0018]S5:ARM核微處理器啟動守護(hù)進(jìn)程，動態(tài)監(jiān)聽系統(tǒng)所有進(jìn)程和線程，發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行修復(fù)。
[0019]本發(fā)明提供的全液晶汽車組合儀表及其系統(tǒng)控制方法，通過在傳統(tǒng)儀表的基礎(chǔ)上增加了的ARM核微處理器，實現(xiàn)對TFT顯示模塊的驅(qū)動以及與視頻傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊的雙向信息傳輸，滿足了用戶對動畫、視頻的播放功能以及通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?；實現(xiàn)了全液晶組合儀表的Π顯示及其功能拓展要求需求。本發(fā)明綜合了傳統(tǒng)組合儀表和全液晶虛擬儀表需求的功能，實現(xiàn)了組合儀表系統(tǒng)開發(fā)的平臺化，該系統(tǒng)平臺兼容多種嵌入式實時操作系統(tǒng)，大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期，同時提高了系統(tǒng)的安全性和通用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明全液晶汽車組合儀表的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明全液晶汽車組合儀表系統(tǒng)控制方法流程圖。
[0022]圖1中所示:1、MCU微控制單元；2、信號接入模塊；3、LED顯示模塊；4、音頻提示模塊；5、ARM核微處理器；6、TFT顯示模塊；7、視頻傳輸模塊；8、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)描述:
[0024]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種全液晶汽車組合儀表，包括MCU微控制單元1、信號接入模塊2、LED顯示模塊3、音頻提示模塊4、ARM核微處理器5、TFT顯示模塊6、視頻傳輸模塊7和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊8。
[0025]信號接入模塊2與MCU微控制單元I的輸入端相連，信號接入模塊2將車輛系統(tǒng)中速度傳感器、燃油油位傳感器、溫度傳感器和電池等模塊當(dāng)前的工作狀態(tài)信息傳遞給MCU微控制單元I，MCU微控制單元I通過A/D采樣模塊、GP1接口或CAN總線接收信號接入模塊2的數(shù)據(jù)信息。
[0026]LED顯示模塊3、音頻提示模塊4與MCU微控制單元I的輸出端相連，LED顯示模塊3包括轉(zhuǎn)向燈、安全帶指示燈和安全氣囊指示燈，MCU微控制單元I根據(jù)合理分配硬件資源的原則，通過GP1接口或數(shù)據(jù)通訊協(xié)議對LED顯示模塊3進(jìn)行驅(qū)動，控制上述報警提示燈的通斷，其中，數(shù)據(jù)通訊協(xié)議包括IIC、SC1、SPI和CAN協(xié)議。音頻提示模塊4實現(xiàn)轉(zhuǎn)向提示和安全帶未系提示等功能；MCU微控制單元I采用GP1接口或者PWM實現(xiàn)對音頻提示模塊4的驅(qū)動。
[0027]ARM核微處理器5與MCU微控制單元1、視頻傳輸模塊7和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊8之間雙向連接，TFT顯示模塊6連接到ARM核微處理器5的輸出端；MCU微控制單元I與ARM核微處理器5之間通過數(shù)據(jù)通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，將車速、水溫、里程等信息發(fā)送給ARM核微處理器5，ARM核微處理器5驅(qū)動TFT顯示模塊6對上述信息進(jìn)行實時顯示，其中數(shù)據(jù)通訊協(xié)議包括IIC、SC1、SPI和CAN協(xié)議。ARM核微處理器5通過視頻傳輸模塊7接入用戶想要播放的動畫和視頻，并驅(qū)動TFT顯示模塊6進(jìn)行播放，此外，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊8接入以太網(wǎng)，便于通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)傳輸。優(yōu)選的，ARM核微處理器5輸出端還與音頻提示模塊4相連，驅(qū)動音頻提示模塊4進(jìn)行相關(guān)報警提示。
[0028]優(yōu)選的，MCU微控制單元I采用RTOS實時操作系統(tǒng)進(jìn)行控制，ARM核微處理器5采用QNX嵌入式實時操作系統(tǒng)進(jìn)行控制，RTOS實時操作系統(tǒng)完成組合儀表所需數(shù)據(jù)的收集和處理之后與ARM核微處理器5進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，有效降低了 QNX嵌入式實時操作系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理上的CPU占用率，大大提高了其工作性能，QNX嵌入式實時操作系統(tǒng)采用時間片輪轉(zhuǎn)和優(yōu)先級搶占相結(jié)合的調(diào)度方式，實時性強(qiáng)，同時采用微內(nèi)核架構(gòu)，使所有驅(qū)動、應(yīng)用與內(nèi)核分離，實現(xiàn)傳統(tǒng)組合儀表到全液晶組合儀表無跳躍平穩(wěn)過渡，從而現(xiàn)實組合儀表系統(tǒng)平臺化，同時增強(qiáng)全液晶儀表的實時性能、可移植性能，提高系統(tǒng)安全可靠性能。
[0029]本發(fā)明還提供一種全液晶汽車組合儀表的系統(tǒng)控制方法，包括以下幾個步驟，如圖2所示:
[0030]S1:初始化MCU微控制單元I和ARM核微處理器5，其中MCU微控制單元I采用RTOS實時操作系統(tǒng)進(jìn)行控制，該步驟中主要實現(xiàn)系統(tǒng)上電初始化，ARM核微處理器5采用QNX嵌入式實時操作系統(tǒng)進(jìn)行控制，該步驟主要進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)存和CPU初始化；
[0031]S2:MCU微控制單元I獲取信號接入模塊2數(shù)據(jù)信息，具體的MCU微控制單元1，通過A/D采樣模塊、GP1接口或CAN總線接收信號接入模塊2輸出的車輛系統(tǒng)中速度傳感器、燃油油位傳感器、溫度傳感器和電池等模塊當(dāng)前的工作狀態(tài)信息；
[0032]S3:MCU微控制單元I對所述數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理之后驅(qū)動LED顯示模塊3、音頻提示模塊4進(jìn)行提示，同時將相應(yīng)數(shù)據(jù)傳送給ARM核微處理器5，具體的，LED顯示模塊3接收相應(yīng)數(shù)據(jù)并實現(xiàn)轉(zhuǎn)向燈、安全帶指示燈和安全氣囊指示燈的指示功能，音頻提示模塊4接收相應(yīng)數(shù)據(jù)并實現(xiàn)轉(zhuǎn)向提示和安全帶未系提示等功能；
[0033]S4:ARM核微處理器5接收MCU微控制單元I的數(shù)據(jù)，同時與視頻傳輸模塊7和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊8進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸，接著驅(qū)動TFT顯示模塊6對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時更新顯示；具體的，ARM核微處理器5通過視頻傳輸模塊7接入用戶想要播放的動畫和視頻，并驅(qū)動TFT顯示模塊6進(jìn)行播放，同時用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊8接入以太網(wǎng)，便于通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)傳輸；
[0034]S5:ARM核微處理器5啟動守護(hù)進(jìn)程，動態(tài)監(jiān)聽系統(tǒng)所有進(jìn)程和線程，發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行修復(fù)。
[0035]綜上所述，本發(fā)明提供的全液晶汽車組合儀表及其系統(tǒng)控制方法，通過在傳統(tǒng)儀表的基礎(chǔ)上增加了的ARM核微處理器5，實現(xiàn)對TFT顯示模塊6的驅(qū)動以及與視頻傳輸模塊7和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊8的雙向信息傳輸，滿足了用戶對動畫、視頻的播放功能以及通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?；實現(xiàn)了全液晶組合儀表的Π顯示及其功能拓展要求需求。本發(fā)明綜合了傳統(tǒng)組合儀表和全液晶虛擬儀表需求的功能，實現(xiàn)了組合儀表系統(tǒng)開發(fā)的平臺化，該系統(tǒng)平臺兼容多種嵌入式實時操作系統(tǒng)，大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期，同時提高了系統(tǒng)的安全性和通用性。
[0036]雖然說明書中對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但這些實施方式只是作為提示，不應(yīng)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種全液晶汽車組合儀表，包括MCU微控制單元、信號接入模塊、LED顯示模塊和音頻提示模塊，其中，所述信號接入模塊與所述MCU微控制單元的輸入端相連，所述LED顯示模塊、音頻提示模塊與MCU微控制單元的輸出端相連，其特征在于，還包括ARM核微處理器、TFT顯示模塊、視頻傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，所述MCU微控制單元、視頻傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊均與ARM核微處理器雙向連接，所述TFT顯示模塊與ARM核微處理器的輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液晶汽車組合儀表，其特征在于，所述MCU微控制單元通過A/D采樣模塊、GP1接口或CAN總線接收所述信號接入模塊的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液晶汽車組合儀表，其特征在于，所述ARM核微處理器輸出端還與所述音頻提示模塊相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液晶汽車組合儀表，其特征在于，所述MCU微控制單元通過GP1接口或數(shù)據(jù)通訊協(xié)議驅(qū)動LED顯示模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液晶汽車組合儀表，其特征在于，所述ARM核微處理器與MCU微控制單元通過數(shù)據(jù)通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的全液晶汽車組合儀表，其特征在于，所述數(shù)據(jù)通訊協(xié)議包括 IIC、SC1、SPI 和 CAN 協(xié)議。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液晶汽車組合儀表，其特征在于，所述MCU微控制單元采用RTOS實時操作系統(tǒng)進(jìn)行控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液晶汽車組合儀表，其特征在于，所述ARM核微處理器采用QNX嵌入式實時操作系統(tǒng)進(jìn)行控制。
9.一種全液晶汽車組合儀表的系統(tǒng)控制方法，其特征在于，包括以下幾個步驟: 51:初始化MCU微控制單元和ARM核微處理器； 52:MCU微控制單元獲取信號接入模塊數(shù)據(jù)信息； 53:MCU微控制單元對所述數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理之后驅(qū)動LED顯示模塊、音頻提示模塊進(jìn)行提示，同時將相應(yīng)數(shù)據(jù)傳送給ARM核微處理器； 54:ARM核微處理器接收MCU微控制單元的數(shù)據(jù)，同時與視頻傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸，接著驅(qū)動TFT顯示模塊對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時更新顯示； 55:ARM核微處理器啟動守護(hù)進(jìn)程，動態(tài)監(jiān)聽系統(tǒng)所有進(jìn)程和線程，發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行修復(fù)。
【文檔編號】G05B19/042GK104460433SQ201410632843
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】王冉, 馬賀敏, 李 善 申請人:上海德科電子儀表有限公司