專利名稱：一種虛擬儀表系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及儀器儀表領域，特別涉及ー種虛擬儀表系統。
背景技術：
在儀器儀表測試領域，虛擬儀表技術把圖像處理技術和儀表儀器技術完美地結合起來，為現代儀器技術掀開了嶄新的ー頁。傳統的儀器儀表本身帶有輸入輸出的能力，儀表上有按鈕、旋鈕、標度尺、圖形等功能。在儀器內部包含有數摸/摸數轉換器、微處理器、存儲器、總線等，所有的電路都是固定的。儀器把信號輸入后，通過內部的處理，得出結構，供技術人員參考。而虛擬儀表則是以圖像處理為核心，充分利用控制器強大的顯示、處理、存儲能力來模擬物理儀表的處理過程。與傳統儀表相比，虛擬儀表降低了儀表設計成本，無需對每ー種新儀表都從頭開始 設計，硬件結構簡単，具有智能化程度高，處理能力強，應用性強，操作性強及易用靈活等優點。在汽車儀表領域，一般采用傳統的儀表如機械式儀表或帶有液晶顯示屏的指針儀表盤等，但只顯示有關汽車運行狀態的行車參數，不具有實時導航功能，如果用戶需要導航的話，要另外增加導航設備，這樣使用起來為用戶帶來了大大的不便。而增加導航設備有兩種方式，ー種是車載DVD導航儀，采用車載DVD導航儀在一定程度上占用了狹窄的車內空間，在使用時駕駛者必須側過身子才能看到導航儀里面的地圖，這樣為駕駛者開車提高了危險性；另外ー種是便攜式導航儀，同樣占有了狹窄的車內空間，由于其可移動性，雖然駕駛者容易將其粘掛在車廂內，但由于便攜式導航儀固定不牢固使得駕駛者不易進行操作，存在很大的安全隱患。
發明內容
鑒于上述現有儀表技術的不足之處，本發明的目的在于提供ー種虛擬儀表系統，使駕駛者不僅可以方便查看汽車運行相關信息還可以清楚知道導航信息，不分散駕駛者的注意力，從而為駕駛者提供方便并降低危險性。為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案
ー種虛擬儀表系統，包括
用于導航的導航裝置，用于顯示各類信息的顯示模塊，用于語音提示的語音模塊，用于處理所述導航裝置的導航信息并控制所述顯示模塊進行顯示以及控制語音模塊進行相應的語音播放的第一控制器，用于為第一控制器提供內存的存儲器，用于收發汽車運行狀態參數的CAN收發模塊，用于檢測汽車傳感器數據的傳感器檢測模塊，用于處理所述CAN收發模塊的汽車運行狀態參數及傳感器檢測模塊的數據并將其發送給第一控制器的第二控制器，用于調節顯示模塊的背光亮度的背光調節模塊；
所述導航裝置、顯示模塊、語音模塊、存儲器和第二控制器分別連接第一控制器，所述第一控制器還用于控制顯示模塊相應顯示第二控制器處理的數據以及控制語音模塊播放相應的語音；所述CAN收發模塊和傳感器檢測模塊分別連接第二控制器，所述第二控制器還通過背光調節模塊連接顯示模塊。上述的虛擬儀表系統，所述顯示模塊為液晶屏或OLED屏。上述的虛擬儀表系統，所述顯示模塊為圖像投影裝置，所述圖像投影裝置將圖像信息投影到汽車任何部位。上述的虛擬儀表系統，所述導航裝置包括
用于存儲地圖數據和語音信息的存儲設備，用于輸入的輸入設備以及用于根據所述存儲設備的地圖數據和語音信息提供導航信息的GPS模塊，所述存儲設備、輸入設備和GPS模塊分別連接第一控制器。上述的虛擬儀表系統，所述導航裝置包括
用于提供導航視頻信息和音頻信息的導航板，用于輸入的輸入設備，所述導航板和輸入設備分別與第一控制器連接。上述的虛擬儀表系統，所述輸入設備為按鍵輸入設備。上述的虛擬儀表系統，所述輸入設備為觸摸屏。上述的虛擬儀表系統，所述輸入設備為語音輸入設備。上述的虛擬儀表系統，所述導航裝置包括
用于輸出導航信息的導航設備，所述導航設備連接第一控制器。上述的虛擬儀表系統，所述導航設備為外部導航儀。上述的虛擬儀表系統，所述存儲器為FLASH存儲器。相較于現有儀表技術，本發明提供的虛擬儀表，由于采用了導航裝置、顯示模塊、第一控制器、語音模塊、存儲器、CAN收發模塊、傳感器檢測模塊、第二控制器以及背光調節模塊；使得虛擬儀表不僅可以顯示有關汽車運行狀態的行車參數，還可以顯示實時導航信息，為駕駛者帶來了大大的方便，不分散駕駛者的注意，駕駛者無需側身或掉頭去觀看或查詢導航信息，從而提高了駕駛過程中的安全性。
圖I為本發明虛擬儀表系統的較佳實施例的結構框圖。圖2為本發明虛擬儀表系統中導航裝置第一實施例的結構示意圖。圖3為本發明虛擬儀表系統中導航裝置第二實施例的結構示意圖。圖4為本發明虛擬儀表系統中導航裝置第三實施例的結構示意圖。
具體實施例方式本發明提供ー種虛擬儀表系統，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進ー步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。請參閱圖1，圖I為本發明虛擬儀表系統的較佳實施例的結構框圖。如圖所示，所述虛擬儀表系統包括導航模塊110、存儲器120、第一控制器130、語音模塊140、顯示模塊150、CAN收發模塊160、傳感器檢測模塊170、第二控制器180以及背光調節模塊190 ;所述導航模塊110、存儲器120、語音模塊140、顯示模塊150和第二控制器180分別連接第一控制器130，所述CAN收發模塊160和傳感器檢測模塊170分別連接第二控制器180，所述第ニ控制器180還通過背光調節模塊190連接顯示模塊150。在本發明較佳實施例中，導航模塊110用于導航，為駕駛者提供導航信息。所述第一控制器130用于讀取導航模塊110的導航信息，并進行相應處理并控制顯示模塊150進行顯示以及控制語音模塊140播放相應的語音，譬如將導航信息處理為可視化圖像或立體圖像，這樣可使駕駛者更加直觀清楚自己所處的位置，一目了然。所述顯示模塊150可以為圖像投影裝置，所述圖像投影裝置將汽車的各類圖像信息投影到汽車任何部位，譬如汽車內駕駛員前方的位置等。駕駛者也可以根據開車習慣選擇投影部位，此處不做限制。所述顯示模塊150還可以為顯示屏用于顯示各類信息，所述顯示屏可根據需求進行選擇，可以為液晶屏或OLED屏等，譬如TFT數字屏等。 由于車內空間較小，為給予駕駛者更好的用戶體驗，顯示屏的尺寸和形狀可根據需求進行調整。較佳地，所述顯示屏可采用12. 3英寸TFT數字屏。同時，所述語音模塊140用于播放相應的語音提示，使駕駛者不僅在視覺上還在聽覺上了解導航信息，方便駕駛者出行。所述CAN收發模塊160用于網絡收發有關汽車運行狀態的參數，譬如轉速、車速、水溫以及里程等數據；所述傳感器檢測模塊170用于檢測車上的傳感器，并將開關量信號和模擬量信號，譬如第二控制器180采集手制動開關、制動液面開關和油量等數據，所述第ニ控制器180將獲取的CAN收發模塊160和傳感器檢測模塊170的數據進行處理，并發送給第一控制器130，并由第一控制器130相應處理后，通過語音模塊140播放語音提示或顯示模塊150進行顯示。譬如、連續的變化量可通過虛擬指針式表盤來顯示，而開關量則可通過警告燈的形式來顯示。同時，第二控制器180還控制背光調節模塊190調節顯示模塊150的背光亮度。在本發明實施例中，所述第一控制器130為DSP芯片。并且第一控制器130為主控芯片，第二控制器180為副處理芯片。在處理視頻和音頻數據過程中，主控芯片的內存不足，需要為主控芯片增設一個存儲器120。如圖所示，所述存儲器120連接第一控制器130，用于為其提供內存。存儲器有多種類型，較佳地，所述存儲器120為FLASH存儲器。進ー步地，請參閱圖2，圖2為本發明虛擬儀表系統中導航裝置第一實施例的結構示意圖。所述導航裝置110包括存儲設備111、輸入設備112和GPS模塊113，所述存儲設備111、輸入設備112與GPS模塊113分別連接第一控制器130。所述輸入設備112用于輸入信息，譬如駕駛者想查詢的路線或要到達的目的地等信息。所述輸入設備112有多種，具體可以為按鍵輸入設備或觸摸屏(電阻式觸摸屏或電容式觸摸屏均可)，駕駛者可通過觸摸屏輸入信息；所述輸入設備112還可以為語音輸入設備，駕駛者通過語音輸入信息進行查詢。所述存儲設備111存儲有地圖數據和語音信息，由第一控制器130讀取并與GPS模塊113通信。所述存儲設備具體可為SD卡。所述GPS模塊113根據存儲設備111的地圖數據和語音信息從而提供導航信息，由第一控制器130讀取并處理后，控制顯示模塊150進行相應顯示以及控制語音模塊140播放相應的語音。在具體應用時，駕駛者或用戶可用觸摸屏(電容屏或電阻屏均可)或語音進行信息輸入。第一控制器通過SD模式或SPI總線的方式從SD卡讀取地圖數據和語音信息，并對輸入的信息進行處理。GPS模塊通過串行總線的方式與第一控制器通信，輸出導航信息。最后由第一控制器控制顯示模塊顯示或語音模塊語音提示。具有本發明導航裝置第一實施例的虛擬儀表系統，不僅可以顯示汽車運行參數及傳感器數據，還通過SD模式或者SPI總線的方式從SD卡里獲取地圖，并帶語音提示，實現了實時顯示導航信息，方便了駕駛員的使用，并且信息輸入的操作方便，降低了危險。請參閱圖3，圖3為本發明虛擬儀表系統中導航裝置第二實施例的結構示意圖。所述導航裝置110包括輸入設備112和導航板114，并分別與第一控制器130連接。所述導航板114用于提供導航視頻信息和音頻信息，并由第一控制器130進行處理并控制顯示模塊150相應顯示或語音模塊140播放語音提示。所述輸入設備112與上述第一實施例中類似，此處不再贅述。在具體實施時，將觸摸屏安裝在液晶屏上，用戶按壓觸摸屏將產生的坐標數據和按壓カ度值，控制器通過IIC總線與觸摸屏通信。若為按鍵輸入，則鍵盤通過串行ロ或第一控制器本身的輸入輸出口與第一控制器相連。導航板通過串行總線方式獲取觸摸屏相、關坐標數據，其導航視頻與音頻分別經過CVBS (Composite Video Broadcast Signal或Composite Video Blanking and Sync,復合視頻廣播信號或復合視頻消隱和同步)信號和模擬信號或者數字信號的方式傳輸至第一控制器中，再進行顯示或語音播放語音提示。具有本發明導航裝置第二實施例的虛擬儀表系統，不僅可以實時顯示汽車運行參數及傳感器數據，還通過 CVBS 信號或者 LVDS (Low-Voltage Differential Signaling ,低壓差分信號)信號的方式獲取導航板的地圖，并帶語音提示，并且信息輸入方便，駕駛員無需側身或轉頭去操作，實現了實時顯示導航信息，為用戶提供了方便并且降低了風險。請參閱圖4，圖4為本發明虛擬儀表系統中導航裝置第三實施例的結構示意圖。所述導航裝置110為導航設備115，所述導航設備115連接第一控制器130，所述第一控制器130還用于處理導航設備115的導航信息并相應控制顯示模塊150進行顯示以及語音模塊140播放。在具體實施時，將現有的導航設備直接輸出導航信息至所述虛擬儀表系統，通過CVBS信號或LVDS信號接入第一控制器130，并相應處理后通過顯示模塊150顯示以及語音模塊140語音播放語音提示。所述導航設備為便攜式導航儀或車載DVD導航儀。具有本發明導航裝置第二實施例的虛擬儀表系統，不僅可以顯示汽車運行參數及傳感器數據，還通過CVBS信號或者LVDS信號的方式獲取外部導航設備例如便攜式導航儀的圖像數據從而實現導航，為駕駛員帶來了方便并提高了安全性能。上述三種實施方式還可任意進行組合來實現本發明的目的，此處不再贅述。綜上所述，本發明提供的虛擬儀表系統，由于采用了用于導航的導航裝置，用于顯示各類信息的顯示模塊，用于語音提示的語音模塊，用于處理所述導航裝置的導航信息并控制所述顯示模塊進行顯示以及語音模塊進行相應的語音播放的第一控制器，用于為第一控制器提供內存的存儲器，用于收發汽車運行狀態參數的CAN收發模塊，用于檢測汽車傳感器數據的傳感器檢測模塊，用于處理所述CAN收發模塊的汽車運行狀態參數及傳感器檢測模塊的數據并將其發送給第一控制器的第二控制器，用于調節顯示模塊的背光亮度的背光調節模塊；使得虛擬儀表不僅可以顯示有關汽車運行狀態的行車參數，還可以顯示實時導航信息。用戶可通過按鍵輸入或觸摸屏輸入或語音輸入信息進行查詢，并通過語音模塊語音提示，為駕駛者帶來了大大的方便，采用本發明提供的虛擬儀表系統大大節約了汽車內的空間，不分散駕駛者的注意，無需側身或掉頭去觀看或查詢汽車運行相關信息或導航信息，提高了駕駛過程中的安全性，為駕駛者帶來了大大的方便。可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案及其發 明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.ー種虛擬儀表系統，其特征在于，包括 用于導航的導航裝置，用于顯示各類信息的顯示模塊，用于語音提示的語音模塊，用于處理所述導航裝置的導航信息并控制所述顯示模塊進行顯示以及控制語音模塊進行相應的語音播放的第一控制器，用于為第一控制器提供內存的存儲器，用于收發汽車運行狀態參數的CAN收發模塊，用于檢測汽車傳感器數據的傳感器檢測模塊，用于處理所述CAN收發模塊的汽車運行狀態參數及傳感器檢測模塊的數據并將其發送給第一控制器的第二控制器，用于調節顯示模塊的背光亮度的背光調節模塊； 所述導航裝置、顯示模塊、語音模塊、存儲器和第二控制器分別連接第一控制器，所述第一控制器還用于控制顯示模塊相應顯示第二控制器處理的數據以及控制語音模塊播放相應的語音；所述CAN收發模塊和傳感器檢測模塊分別連接第二控制器，所述第二控制器還通過背光調節模塊連接顯示模塊。
2.根據權利要求I所述的虛擬儀表系統，其特征在于，所述顯示模塊為液晶屏或OLED屏。
3.根據權利要求I所述的虛擬儀表系統，其特征在于，所述顯示模塊為圖像投影裝置，所述圖像投影裝置將圖像信息投影到汽車任何部位。
4.根據權利要求I所述的虛擬儀表系統，其特征在于，所述導航裝置包括用于存儲地圖數據和語音信息的存儲設備，用于輸入的輸入設備以及用于根據所述存儲設備的地圖數據和語音信息提供導航信息的GPS模塊，所述存儲設備、輸入設備和GPS模塊分別連接第一控制器。
5.根據權利要求I所述的虛擬儀表系統，其特征在于，所述導航裝置包括 用于提供導航視頻信息和音頻信息的導航板，用于輸入的輸入設備，所述導航板和輸入設備分別與第一控制器連接。
6.根據權利要求4或5所述的虛擬儀表系統，其特征在于，所述輸入設備為按鍵輸入設備。
7.根據權利要求4或5所述的虛擬儀表系統，其特征在于，所述輸入設備為觸摸屏。
8.根據權利要求4或5所述的虛擬儀表系統，其特征在于，所述輸入設備為語音輸入設備。
9.根據權利要求I所述的虛擬儀表系統，其特征在于，所述導航裝置包括 用于輸出導航信息的導航設備，所述導航設備連接第一控制器。
10.根據權利要求9所述的虛擬儀表系統，其特征在于，所述導航設備為外部導航儀。
全文摘要
本發明公開了一種虛擬儀表系統，包括用于導航的導航裝置，用于顯示各類信息的顯示模塊，用于語音提示的語音模塊，用于處理所述導航裝置的導航信息并控制所述顯示模塊進行顯示以及語音模塊進行相應的語音播放的第一控制器，用于為第一控制器提供內存的存儲器；所述導航裝置、顯示模塊、語音模塊、存儲器和第二控制器分別連接第一控制器；本發明通過采用導航裝置、顯示模塊、第一控制器、語音模塊、存儲器、CAN收發模塊、傳感器檢測模塊、第二控制器以及背光調節模塊；使得虛擬儀表不僅可以顯示有關汽車運行狀態的行車參數，還可以顯示實時導航信息，不分散駕駛者的注意，無需側身或掉頭去觀看或查詢導航信息，提高了駕駛過程中的安全性。
文檔編號B60K35/00GK102717711SQ20121018735
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月8日 優先權日2012年6月8日
發明者伍棟揚, 官衛乾, 李菊林, 歐桂芳, 熊新, 袁成保, 賴秋訓, 陳永基 申請人:廣東好幫手電子科技股份有限公司