CN104527429A - 汽车全液晶虚拟仪表 - Google Patents

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于纪雷
宋益青
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Abstract

本发明涉及一种汽车全液晶虚拟仪表，包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括依次连接的外部线束接口、控制单元、驱动单元以及显示单元；所述软件部分：所述控制单元采用RTOS操作系统，所述驱动单元采用QNX操作系统。本发明通过上述硬件部分与软件部分的结合，能够实现低功耗电源控制；满足整车网络毫秒级网络管理需求；兼容原有整车的线束接口和数据采集需求，且功耗低、启动快、控制精度更高。

Description

汽车全液晶虚拟仪表
技术领域
本发明涉及汽车组合仪表技术领域，尤其涉及一种汽车全液晶虚拟仪表。
背景技术
汽车组合仪表是人和汽车的交互界面，为驾驶员提供所需的汽车运行参数(如车速、发动机转速、发动机温度、油箱内的燃油量等)、故障(如发动机故障、制动系统故障、发电机充电故障等)、里程等信息，是每一辆汽车必不可少的部件。目前，汽车组合仪表以指针式仪表为主，各个表头(最常见的有车速表、转速表、温度表、燃油表)都是独立的模块，需要由步进马达驱动，提示/报警指示灯由PCB板上的灯泡或者发光二极管实现，但是随着汽车电子技术的发展，汽车智能化，网络化的需求越来越多，指针式仪表已无法满足人们对于高节能、高控制精度等要求。
发明内容
本发明提供一种汽车全液晶虚拟仪表，以解决上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种汽车全液晶虚拟仪表，包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括依次连接的外部线束接口、控制单元、驱动单元以及显示单元；所述软件部分：所述控制单元采用RTOS操作系统，所述驱动单元采用QNX操作系统。
较佳地，所述控制单元采用单片机，所述单片机包括用于输入采集的整车接口单元以及电源管理单元和CAN网络管理单元。
较佳地，所述外部线束接口包括：AD输入接口、网络接口、脉冲输入接口以及开关量输入接口。
较佳地，所述驱动单元采用基于ARM的TFT液晶驱动。
较佳地，所述显示单元采用10.1寸液晶显示屏。
较佳地，所述RTOS操作系统通过内置的定时中断作为系统调度基准，将任务调度模块化。
较佳地，所述RTOS操作系统中的任务调度包括电源模块、AD采集、CAN信号输入、开关量输入滤波以及CAN信号输出。
较佳地，所述QNX操作系统的任务分配包括CAN驱动进程、TFT驱动进程、串口驱动进程以及指示进程。
与现有技术相比，本发明提供的一种汽车全液晶虚拟仪表，包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括依次连接的外部线束接口、控制单元、驱动单元以及显示单元；所述软件部分：所述控制单元采用RTOS操作系统，所述驱动单元采用QNX操作系统。本发明通过上述硬件部分与软件部分的结合，能够实现低功耗电源控制；满足整车网络毫秒级网络管理需求；兼容原有整车的线束接口和数据采集需求，且功耗低、启动快、控制精度更高。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式的汽车全液晶虚拟仪表的硬件原理框图；
图2为本发明一具体实施方式的汽车全液晶虚拟仪表中控制单元的软件架构图；
图3为本发明一具体实施方式的汽车全液晶虚拟仪表中驱动单元的软件架构图。
图中：10-外部线束接口、20-控制单元、30-驱动单元、40-显示单元。
具体实施方式
为了更详尽的表述上述发明的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。
本发明提供的一种汽车全液晶虚拟仪表，包括硬件部分和软件部分，请重点参考图1，所述硬件部分包括依次连接的外部线束接口10、控制单元20、驱动单元30以及显示单元40，其中，外部线束接口10与控制单元20之间采用线束连接，所述控制单元20与所述驱动单元30之间采用CAN总线连接，由于采用了CAN总线进行通讯，故大大减少了线束的使用，在这方面降低了成本，同时可将整车根据功能、系统划分成几个节点，使整车系统简单化、明朗化。具体地，所述控制单元20采用单片机，具体地，本实施例中所述控制单元20采用Freescale-HY64单片机，所述单片机包括用于输入采集的整车接口单元，主要负责整车接口，用于兼容整车的线束接口，同时采集相关信号输入并通过CAN总线与驱动单元30相连，通过CAN总线将其采集的数据传输给驱动单元30；电源管理单元，主要用于电源管理，即整个仪表的低功耗管理，满足整车的睡眠与唤醒要求；CAN网络管理单元，其主要功能是实现CAN总线的网络管理。
所述软件部分：所述控制单元20采用RTOS操作系统(实时操作系统)，所述驱动单元30采用QNX操作系统(分布式实时操作系统)，也就是说，控制单元20采用RTOS操作系统和所述驱动单元30采用QNX操作系统共同组成本发明的软件部分。
本发明通过上述硬件部分与软件部分的结合，能够实现低功耗电源控制；满足整车网络毫秒级网络管理需求；兼容原有整车的线束接口和数据采集需求，且功耗低、启动快、控制精度更高。
较佳地，请继续参考图1，所述外部线束接口10包括：AD输入接口，主要包括燃油量输入、IGN电压输入等；网络接口，包括CAN总线网络和Lin网络；脉冲输入接口如PWM调光等；开关量输入接口如小灯开关、左转向灯开等。
较佳地，所述驱动单元30采用基于ARM的TFT液晶驱动，具体地，本实施例中采用Fujitsu-MB86R01单片机，其主要负责显示单元40的液晶驱动，用于实现客户的UI设计需求，根据实时数据进行显示。较佳地，所述显示单元40采用10.1寸液晶显示屏。
较佳地，请重点参考图2，所述RTOS操作系统通过内置的定时中断作为系统调度基准，将任务调度模块化，具体地，所述RTOS操作系统中的任务调度包括电源模块、AD采集、CAN信号输入、开关量输入滤波以及CAN信号输出，其中电源模块通过采集IGN、Batterry、ACC等的输入电压，合理设计电源模式，主动关闭或打开TFT供电，转换其休眠和唤醒等以适应汽车的低功耗需求。
较佳地，请重点参考图3，所述QNX操作系统的任务分配包括CAN驱动进程、TFT驱动进程、串口驱动进程以及指示进程，其软件架构主要基于QNX的消息通讯机制和进程线程生成机制，在该架构下，软件部分的主要工作在于各个驱动程序和上层的显示逻辑。
综上所述，本发明提供的一种汽车全液晶虚拟仪表，包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括依次连接的外部线束接口、控制单元、驱动单元以及显示单元；所述软件部分：所述控制单元采用RTOS操作系统，所述驱动单元采用QNX操作系统。本发明通过上述硬件部分与软件部分的结合，能够实现低功耗电源控制；满足整车网络毫秒级网络管理需求；兼容原有整车的线束接口和数据采集需求，且功耗低、启动快、控制精度更高。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种汽车全液晶虚拟仪表，包括硬件部分和软件部分，其特征在于，所述硬件部分包括依次连接的外部线束接口、控制单元、驱动单元以及显示单元；所述软件部分：所述控制单元采用RTOS操作系统，所述驱动单元采用QNX操作系统。
2.如权利要求1所述的一种汽车全液晶虚拟仪表，其特征在于，所述控制单元采用单片机，所述单片机包括用于输入采集的整车接口单元以及电源管理单元和CAN网络管理单元。
3.如权利要求1或2所述的一种汽车全液晶虚拟仪表，其特征在于，所述外部线束接口包括：AD输入接口、网络接口、脉冲输入接口以及开关量输入接口。
4.如权利要求1所述的一种汽车全液晶虚拟仪表，其特征在于，所述驱动单元采用基于ARM的TFT液晶驱动。
5.如权利要求1或4所述的一种汽车全液晶虚拟仪表，其特征在于，所述显示单元采用10.1寸液晶显示屏。
6.如权利要求1所述的一种汽车全液晶虚拟仪表，其特征在于，所述RTOS操作系统通过内置的定时中断作为系统调度基准，将任务调度模块化。
7.如权利要求6所述的一种汽车全液晶虚拟仪表，其特征在于，所述RTOS操作系统中的任务调度包括电源模块、AD采集、CAN信号输入、开关量输入滤波以及CAN信号输出。
8.如权利要求1所述的一种汽车全液晶虚拟仪表，其特征在于，所述QNX操作系统的任务分配包括CAN驱动进程、TFT驱动进程、串口驱动进程以及指示进程。
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