專利名稱：具有主從機儀表的儀表系統的制作方法
技術領域：
本發明涉 及一種儀表系統，特別是涉及一種具有主從機儀表的儀表系統。
背景技術：
一般來說，傳統數字式儀表常使用串行外圍接口(Serial Peripheral Interface， SPD數據總線通信協議來進行數據傳輸，由于通信協議總線上各裝置需按照系統廠商作設 定裝置地址，造成系統欲進行修改或車輛維修更換裝置時，會產生裝置地址設定等問題，而 不利于廣泛使用；再者，數據總線上數據受限于SPI通信協議，不能傳送大量的數據，僅能 作一般控制信號傳輸使用，諸如EEPR0M、FLASH、時鐘、AD轉換器等。SPI通信協議不具有 總線流量控制機制，意指主機無法偵測總線上從機裝置是忙碌或空閑狀態，也沒有ACK應 答機制。因此，SPI通信協議主要是單一系統儀表適用，不適合多儀表系統控制。此外，儀表系統使用內建通信網絡系統已成為主流，如車用儀表系統所使用的車 輛通信網絡，且儀表系統漸朝向數字化系統發展，系統制造商于儀表出廠時，除上述相關設 定外，更需要針對各數字系統接收信號的數據分辨率、參數配置、信號格式等進行設定，如 此一來便大幅增加系統設計的復雜度。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具有主從機儀表的儀表系統，以解決上述問題。基于上述目的，本發明提供一種具有主從機儀表的儀表系統，包括一控制器局域 網絡總線，用來傳輸一控制器局域網絡總線信號；一主機儀表，耦合于所述控制器局域網絡 總線；一副表總線，耦合于所述主機儀表；以及一從機儀表。所述主機儀表包括一第一控制 器局域網絡模塊，耦合于所述控制器局域網絡總線，所述第一控制器局域網絡模塊用來接 收所述控制器局域網絡總線所傳來的所述控制器局域網絡總線信號并轉換所述控制器局 域網絡總線信號為一信息信號；一主機儀表面板；一主機通信接口 ；以及一主機處理器，耦 合于所述第一控制器局域網絡模塊、所述主機儀表面板與所述主機通信接口，所述主機處 理器用來接收所述信息信號并控制所述主機儀表面板顯示對應所述信息信號的信息或控 制將所述信息信號傳送至所述主機通信接口以傳輸所述信息信號。所述副表總線用來接收 所述主機儀表的所述主機通信接口所傳來的所述信息信號。所述從機儀表包括一從機通信 接口，耦合于所述副表總線，所述從機通信接口用來接收所述副表總線所傳來的所述信息 信號；一從機儀表面板；以及一從機處理器，耦合所述從機通信接口以及所述從機儀表面 板，所述從機處理器用來接收所述從機通信接口所傳來的所述信息信號并控制所述從機儀 表面板顯示對應所述信息信號的信息。所述儀表系統另包括一車輛通信網絡；以及一第二控制器局域網絡模塊，耦合于 所述車輛通信網絡與所述控制器局域網絡總線，所述第二控制器局域網絡模塊用來轉換所 述車輛通信網絡所傳來的信號為所述控制器局域網絡總線信號，并傳輸所述控制器局域網 絡總線信號至所述控制器局域網絡總線。
所述主機儀表另包括一信號插槽，耦合于一感測組件，所述信號插槽用來接收所 述感測組件的一感測信號并傳輸所述感測組件的所述感測信號至所述主機處理器。所述主機儀表另包括一主機記憶模塊，耦合于所述主機通信接口，所述主機記憶 模塊用來儲存行車信息數據。所述主機儀表的所述主機通信接口是一內部整合電路通信接口。所述主機儀表的所述主機處理器用來控制一輸入/輸出接腳模擬一內部整合電 路通信接口信號，以模擬一內部整合電路通信接口的功能。所述主機儀表的所述主機儀表面板包括一信息顯示器，用來顯示圖形符號或數字 符號，以表示對應所述信息信號的信息。所述主機儀表的所述主機儀表面板包括一步進馬達式指針機構。所述步進馬達式指針機構利用一脈沖寬度調變信號以驅動一步進馬達。所述主機儀表的所述主機儀表面板包括一發光二極管單元，通過色彩強度變化以 顯示對應所述信息信號的信息。所述從機儀表另包括一從機記憶模塊，耦合于所述從機處理器，所述從機記憶模 塊用來儲存一識別碼，所述從機處理器用來讀取所述識別碼以判別所接收的所述信息信
號。 所述從機儀表的所述從機通信接口是一內部整合電路通信接口。所述從機儀表的所述從機處理器用來控制一輸入/輸出接腳模擬一內部整合電 路通信接口信號，以模擬一內部整合電路通信接口的功能。所述從機儀表的所述從機儀表面板包括一信息顯示器，用來顯示圖形符號或數字 符號，以表示相對應所述信息信號的信息。所述從機儀表的所述從機儀表面板包括一步進馬達式指針機構。所述步進馬達式指針機構利用一脈沖寬度調變信號以驅動一步進馬達。所述從機儀表的所述從機儀表面板包括一發光二極管單元，通過色彩強度變化以 顯示相對應所述信息信號的信息。所述儀表系統另包括一運算處理裝置，耦合于所述主機儀表以及所述從機儀表， 所述運算處理裝置用來進行所述主機儀表以及所述從機儀表的參數設定。所述運算處理裝置通過一參數設定接口由一參數設定總線進行所述主機儀表以 及所述從機儀表的出廠功能參數設定以及應用層協議參數設定。所述運算處理裝置包括一記憶模塊，所述記憶模塊用來儲存所述主機儀表以及所 述從機儀表的參數，以提供所述參數設定接口設定所述主機儀表以及所述從機儀表時所需 的參數。所述參數設定總線接口符合控制器局域網絡總線通信接口、內部整合電路通信接 口、或通用異步接收/傳送器接口規格。所述主機儀表面板選自于一速度表、一引擎轉速表、一燃油表、一溫度表、一油壓 表、一電壓表、一電流表、一空氣壓力表，與一警示燈面板其中之一以及其組合。所述從機儀表面板選自于一速度表、一引擎轉速表、一燃油表、一溫度表、一油壓 表、一電壓表、一電流表、一空氣壓力表，與一警示燈面板其中之一以及其組合。根據上述技術方案，本發明的儀表系統至少具有下列優點及有益效果本發明的儀表系統由于采用控制器局域網絡總線以于主機儀表與從機儀表間傳輸信號，并通過所述 運算處理裝置的所述參數設定接口進行參數設定，可有效地兼容于不同規格的儀表，建構 完整的主從機儀表系統架構。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚地了解本發明的技術手 段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能 夠更明顯易懂，以下特舉多個實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
圖1是本發明一實施例儀表系統的示意圖。圖2是本發明一實施例主機儀表面板與從機儀表面板的連接方式示意圖。其中，附圖標記說明如下10儀表系統12控制器局域網絡總線14 主機儀表16第一控制器局域網絡模塊18主機儀表面板20主機通信接口22主機處理器24副表總線26從機儀表28從機通信接口30從機儀表面板32從機處理器34 運算處理裝置36參數設定接口38記憶模塊39參數設定總線40信號插槽42感測組件44 主機記憶模塊46信息顯示器48指針機構50發光二極管單元52從機記憶模塊54信息顯示器56指針機構58發光二極管單元60車輛通信網絡62第二控制器局域網絡模塊
具體實施例方式在說明書及權利要求書當中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領域中具 有通常知識者應可理解，制造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明書及權利 要求書并不以名稱的差異來作為區別組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區別 的基準。在通篇說明書及權利要求書當中所提及的「包括」是一開放式的用語，故應解釋成 「包括但不限定于」。此外，「耦合」一詞在此包括任何直接及間接的電氣連接手段。因此， 若文中描述一第一裝置耦合于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接連接于所述第二裝 置，或透過其它裝置或連接手段間接地連接至所述第二裝置。請參考圖1，圖1是本發明一實施例一儀表系統10的示意圖。儀表系統10可適用 于各種交通工具(如車輛裝置)或需要配備儀表板的載具等。儀表系統10包括一控制器局域網絡總線12 (Controller Area Network Bus，CAN-Bus)，用來傳輸一控制器局域網絡總線信號；以及一主機儀表14，耦合于控制器局域網絡總線12。主機儀表14包括一第一控 制器局域網絡(CAN)模塊16，耦合于控制器局域網絡總線12，第一控制器局域網絡模塊16 用來接收控制器局域網絡總線12所傳來的控制器局域網絡總線信號，并轉換控制器局域 網絡總線信號為一信息信號；一主機儀表面板18 ；—主機通信接口 20 ；以及一主機處理器 22，耦合于第一控制器局域網絡模塊16、主機儀表面板18與主機通信接口 20，主機處理器 22用來接收信息信號并控制主機儀表面板18顯示對應信息信號的信息或控制將信息信號 傳送至主機通信接口 20。儀表系統10另包括一副表總線24 (Slave Bus)，耦合于主機儀表 14的主機通信接口 20，副表總線24用來接收主機儀表14的主機通信接口 20所傳來的信息 信號；以及一從機儀表26，耦合于所述副表總線24。從機儀表26包括一從機通信接口 28， 耦合于副表總線24，從機通信接口 28用來接收副表總線24所傳來的信息信號；一從機儀 表面板30 ；以及一從機處理器32，耦合從機通信接口 28以及從機儀表面板30，從機處理器 32用來接收從機通信接口 28所傳來的信息信號并控制從機儀表面板30顯示對應信息信號 的信息。其中，主機儀表14的主機通信接口 20可以是一內部整合電路(Inter-Integrated Circuit, I2C)通信接口。主機儀表14的主機處理器22或可用來控制一輸入/輸出(Input/ Output)接腳模擬一內部整合電路通信接口信號，以模擬一內部整合電路通信接口的功能。此外，儀表系統10另可包括一運算處理裝置34，耦合于主機儀表14以及從機儀表 26。運算處理裝置34用來進行主機儀表14以及從機儀表26的參數設定。運算處理裝置 34通過一參數設定接口 36進行主機儀表14以及從機儀表26的出廠功能參數設定以及應 用層協議參數設定。運算處理裝置34包括一記憶模塊38，記憶模塊38用來儲存主機儀表 14以及從機儀表26的參數，以提供參數設定接口 36設定主機儀表14以及從機儀表26時 所需的參數。其中，參數設定接口 36可符合控制器局域網絡總線通信接口、內部整合電路 通信接口、或通用異步接收 /傳送器 (Universal AsynchronousReceiver-Transmitter) 接 口等規格。主機儀表14另可包括至少一信號插槽40，耦合于至少一感測組件42。信號插槽 40用來接收感測組件42的一感測信號并傳輸感測組件42的感測信號至主機處理器22。感 測信號可以是一模擬信號、數字信號、或頻率與相位等信號。主機儀表14另可包括一主機 記憶模塊44，耦合于主機通信接口 20，主機記憶模塊44用來儲存行車信息數據。主機儀表 14的主機儀表面板18包括一信息顯示器46，用來顯示圖形符號或數字符號，以表示相對應 信息信號的信息。主機儀表14的主機儀表面板18可另包括一步進馬達式指針機構48，利 用一脈沖寬度調變(Pulse Width Modulation)信號以驅動一步進馬達。主機儀表14的主 機儀表面板18另包括一發光二極管單元50，通過色彩強度變化以顯示相對應信息信號的 信息。主機儀表面板18顯示信息的方式可不局限于上述方式，需視實際設計需求而定。從機儀表26另可包括一從機記憶模塊52，耦合于從機處理器32。從機記憶模塊 52用來儲存一識別碼，從機處理器32用來讀取識別碼以判別所接收的信息信號。其中，從 機儀表26的從機通信接口 30可以是一內部整合電路通信接口。從機儀表26的從機處理 器32或可用來控制一輸入/輸出接腳模擬一內部整合電路通信接口信號，以模擬一內部整 合電路通信接口的功能。從機儀表26的從機儀表面板30包括一信息顯示器54，用來顯示 圖形符號或數字符號，以表示對應信息信號的信息。從機儀表26的從機儀表面板30另包括一步進馬達式指針機構56，利用一脈沖寬度調變信號以驅動一步進馬達。從機儀表26的 從機儀表面板30另包括一發光二極管單元58，通過色彩強度變化以顯示相對應信息信號 的信息。從機儀表面板30顯示信息的方式可不局限于上述方式，需視實際設計需求而定。再者，儀表系統10另可包括一車輛通信網絡60 ；以及一第二控制器局域網絡模塊 62，耦合于車輛通信網絡60與控制器局域網絡總線12。第二控制器局域網絡模塊62可用 來轉換車輛通信網絡60所傳來的信號為控制器局域網絡總線信號，并傳輸控制器局域網 絡總線信號至控制器局域網絡總線12。車輛通信網絡60可包括一車輛通信協議網絡，例 如一多媒體導向系統傳輸(Media Oriented System Transport, MOST)網絡、一線傳控制 (X-by-ffire)網絡，以及一局域互連網絡(Local Interconnect Network，LIN)等。車輛通信 網絡60或可替換為一車輛無線系統模塊，例如一全球定位系統(Global PositionSystem, GPS)單元，以及一Zigbee無線網絡單元等，且車輛通信網絡60或可替換為一車輛故障診斷 模塊等。承上所述，由于車輛通信網絡60通過第二控制器局域網絡模塊62傳輸信號至控 制器局域網絡總線12，故主機儀表14可通過耦合于控制器局域網絡總線12的第一控制器 局域網絡模塊16以接收對應車輛通信網絡60所產生數據的控制器局域網絡總線信號，并 轉換控制器局域網絡總線信號為對應的信息信號以控制主機儀表面板18顯示對應信息信 號的信息。此外，主機儀表14亦可通過耦合于信號插槽40的感測組件42以接收一般感測 組件信號，并控制主機儀表面板18顯示對應感測組件信號的信息。通過控制器局域網絡總 線12以及信號插槽40，主機儀表面板18可分別顯示車輛通信網絡60以及感測組件42所 產生的信息。再者，當主機處理器22判讀控制器局域網絡總線12或信號插槽40所傳來的信號 不符合主機儀表面板18的顯示規格時，主機通信接口 20可將信號通過副表總線24傳輸至 從機儀表26的從機通信接口 28，并控制從機儀表面板30顯示對應控制器局域網絡總線12 或信號插槽40所傳來信號的信息。而儀表系統10可通過運算處理裝置34的參數設定接 口 36由一參數設定總線39針對不同功能的主機、從機儀表進行相關參數設定，例如儀表 屬性設定、公司數據設定、通信端口設定、以及CAN數據格式設定等。本發明連接于控制器 局域網絡總線12以及副表總線24的功能模塊可不局限于上述所介紹的組件，只要是能通 過控制器局域網絡總線12以及副表總線24傳輸信號的功能模塊都屬于本發明所保護的范 圍。請參考圖2，圖2是本發明一實施例主機儀表面板18與從機儀表面板30的連接方 式示意圖。主機儀表14可通過耦合于控制器局域網絡總線12以傳輸控制器局域網絡總線 信號，以及耦合于信號插槽40以傳輸感測組件信號(未標示于圖中)。主機儀表14可顯示 對應部分信號的信息于主機儀表面板18，并將其余控制器局域網絡總線信號或感測組件信 號透過副表總線24傳輸至從機儀表26，以于從機儀表面板30顯示對應信息。其中，主機儀 表面板18可選自于一速度表、一引擎轉速表、一燃油表、一溫度表、一油壓表、一電壓表、一 電流表、一空氣壓力表，與一警示燈面板其中之一以及其組合；從機儀表面板30可選自于 一速度表、一引擎轉速表、一燃油表、一溫度表、一油壓表、一電壓表、一電流表、一空氣壓力 表，與一警示燈面板其中之一以及其組合，而主機儀表面板18與從機儀表面板30的搭配組 合可端視實際設計需求而定。
根據上述技術方案，本發明的儀表系統至少具有下列優點及有益效果本發明的 儀表系統的主機儀表不但可采用控制器局域網絡總線以傳輸信號，亦可使用信號插槽以導 入一般感測組件信號，故可有效地傳輸信號以解決眾多電子模塊數據交換的問題。主機儀 表以及從機儀表分別具有相同規格的通信接口且耦合于副表總線，故主機儀表可通過副表 總線以與從機儀表傳輸信號。此外，本發明的儀表系統可通過運算處理裝置的參數設定接 口進行主機儀表與從機儀表的功能參數設定，故可降低儀表系統后制過程的復雜度，減少 組裝與設定工時。以上所述僅為本發明的優選實施例，凡依本發明權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種具有主從機儀表的儀表系統，其特征在于，所述儀表系統包括 一控制器局域網絡總線，用來傳輸一控制器局域網絡總線信號； 一主機儀表，耦合于所述控制器局域網絡總線，所述主機儀表包括一第一控制器局域網絡模塊，耦合于所述控制器局域網絡總線，所述第一控制器局域 網絡模塊用來接收所述控制器局域網絡總線所傳來的所述控制器局域網絡總線信號并轉 換所述控制器局域網絡總線信號為一信息信號； 一主機儀表面板； 一主機通信接口 ；以及一主機處理器，耦合于所述第一控制器局域網絡模塊、所述主機儀表面板與所述主機 通信接口，所述主機處理器用來接收所述信息信號并控制所述主機儀表面板顯示對應所述 信息信號的信息或控制將所述信息信號傳送至所述主機通信接口；一副表總線，耦合于所述主機儀表的所述主機通信接口，所述副表總線用來接收所述 主機儀表的所述主機通信接口所傳來的所述信息信號；以及 一從機儀表，包括一從機通信接口，耦合于所述副表總線，所述從機通信接口用來接收所述副表總線所 傳來的所述信息信號； 一從機儀表面板；以及一從機處理器，耦合所述從機通信接口以及所述從機儀表面板，所述從機處理器用來 接收所述從機通信接口所傳來的所述信息信號并控制所述從機儀表面板顯示對應所述信 息信號的信息。
2.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述儀表系統另包括 一車輛通信網絡；以及一第二控制器局域網絡模塊，耦合于所述車輛通信網絡與所述控制器局域網絡總線， 所述第二控制器局域網絡模塊用來轉換所述車輛通信網絡所傳來的信號為所述控制器局 域網絡總線信號，并傳輸所述控制器局域網絡總線信號至所述控制器局域網絡總線。
3.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述主機儀表另包括一信號插槽，耦合于一感測組件，所述信號插槽用來接收所述感測組件的一感測信號 并傳輸所述感測組件的所述感測信號至所述主機處理器。
4.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述主機儀表另包括一主機記憶模塊，耦合于所述主機通信接口，所述主機記憶模塊用來儲存行車信息數據。
5.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述主機儀表的所述主機通信接口是 一內部整合電路通信接口。
6.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述主機儀表的所述主機處理器用來 控制一輸入/輸出接腳模擬一內部整合電路通信接口信號，以模擬一內部整合電路通信接 口的功能。
7.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述主機儀表的所述主機儀表面板包 括一信息顯示器，用來顯示圖形符號或數字符號，以表示對應所述信息信號的信息。
8.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述主機儀表的所述主機儀表面板包括一步進馬達式指針機構。
9.如權利要求8所述的儀表系統，其特征在于，所述步進馬達式指針機構利用一脈沖 寬度調變信號以驅動一步進馬達。
10.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述主機儀表的所述主機儀表面板包 括一發光二極管單元，通過色彩強度變化以顯示對應所述信息信號的信息。
11.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述從機儀表另包括一從機記憶模塊，耦合于所述從機處理器，所述從機記憶模塊用來儲存一識別碼，所述 從機處理器用來讀取所述識別碼以判別所接收的所述信息信號。
12.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述從機儀表的所述從機通信接口是 一內部整合電路通信接口。
13.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述從機儀表的所述從機處理器用來 控制一輸入/輸出接腳模擬一內部整合電路通信接口信號，以模擬一內部整合電路通信接 口的功能。
14.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述從機儀表的所述從機儀表面板包 括一信息顯示器，用來顯示圖形符號或數字符號，以表示相對應所述信息信號的信息。
15.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述從機儀表的所述從機儀表面板包 括一步進馬達式指針機構。
16.如權利要求15所述的儀表系統，其特征在于，所述步進馬達式指針機構利用一脈 沖寬度調變信號以驅動一步進馬達。
17.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述從機儀表的所述從機儀表面板包 括一發光二極管單元，通過色彩強度變化以顯示相對應所述信息信號的信息。
18.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述儀表系統另包括一運算處理裝 置，耦合于所述主機儀表以及所述從機儀表，所述運算處理裝置用來進行所述主機儀表以 及所述從機儀表的參數設定。
19.如權利要求18所述的儀表系統，其特征在于，所述運算處理裝置通過一參數設定 接口由一參數設定總線進行所述主機儀表以及所述從機儀表的出廠功能參數設定以及應 用層協議參數設定。
20.如權利要求19所述的儀表系統，其特征在于，所述運算處理裝置包括一記憶模塊， 所述記憶模塊用來儲存所述主機儀表以及所述從機儀表的參數，以提供所述參數設定接口 設定所述主機儀表以及所述從機儀表時所需的參數。
21.如權利要求19所述的儀表系統，其特征在于，所述參數設定總線接口符合控制器 局域網絡總線通信接口、內部整合電路通信接口、或通用異步接收/傳送器接口規格。
22.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述主機儀表面板選自于一速度表、 一引擎轉速表、一燃油表、一溫度表、一油壓表、一電壓表、一電流表、一空氣壓力表，與一警 示燈面板其中之一以及其組合。
23.如權利要求1所述的儀表系統，其特征在于，所述從機儀表面板選自于一速度表、 一引擎轉速表、一燃油表、一溫度表、一油壓表、一電壓表、一電流表、一空氣壓力表，與一警 示燈面板其中之一以及其組合。
全文摘要
一種具有主從機儀表的儀表系統，其包括一控制器局域網絡總線、一主機儀表、一副表總線、以及一從機儀表。所述主機儀表包括一第一控制器局域網絡模塊、一主機儀表面板、一主機通信接口、以及一主機處理器。所述主機儀表用來接收所述控制器局域網絡總線所傳來的信號并經轉換為一信息信號，以控制所述主機儀表面板顯示對應信息或傳輸所述信息信號至所述副表總線。所述從機儀表包括一從機通信接口、一從機儀表面板、以及一從機處理器。所述從機儀表用來接收所述副表總線所傳來的所述信息信號并控制所述從機儀表面板顯示對應信息。
文檔編號G05B19/418GK102033519SQ200910177390
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者康振祥, 曹旺昌, 許永和, 許源鏞 申請人:劉義勝