CN202156303U - 一种电动车组合仪表显示与报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车组合仪表与报警装置，包括车速表、转速表、电量表、LCD多功能显示屏以及信号指示灯、系统故障指示闪烁灯和主控单元。其中车速表、转速表、电量表、LCD多功能显示屏以及信号指示灯、系统故障指示闪烁灯均与主控单元相连；所述车速表、转速表和指示动力蓄电池电量的电量表采用步进电机带动指针指示；显示小计里程、累积里程和档位信息的LCD多功能显示屏由主控单元控制；所述信号指示灯和故障报警灯由主控单元控制采用发光二极管指示。本实用新型能在现有的区域内尽量显示较多的信息，保证低成本高质量。

Description

一种电动车组合仪表显示与报警装置

技术领域

本实用新型属于电动汽车配件技术领域，具体涉及一种电动汽车的组合仪表功能显示和报警装置，即车速表、转速表和电量表采用模拟指针式，某些报警信号通过报警指示和语音报警的方式提醒驾驶员。 

背景技术

现有电动汽车组合仪表大多具有车速里程表、电机转速表、电量表、电流表和电压表等信号灯和报警灯，驾驶员可以通过组合仪表上的显示数据信号灯和报警灯了解汽车的行驶情况和高压电池的工作状况，有助于提高行车安全性。 

由于大多数电动车组合仪表具有车速里程表、电量表、电压表、电流表、转速表、信号和报警指示装置，电动车组合仪表要显示的内容比常规车组合仪表要显示的内容多，常规车的组合仪表通常有四个表头组成，分别是车速表、转速表、燃油表和水温表。但是由于组合仪表的显示区域受到方向盘的遮挡，一般在驾驶员前面组合仪表可显示区域有限，因此不得不使这些信息集中显示在驾驶员视野范围内，如有些电动车组合仪表把车速表和转速表做在一个大表里面，虽然节约了空间，但是却为驾驶员方便读取信息埋下了安全隐患。 

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有电动车用组合仪表显示信息过多，提供一种新的组合仪表实现方案，在现有的区域内尽量显示较多的信息，保证低成本高质量。 

本实用新型具体采用以下技术方案： 

一种电动车组合仪表显示与报警装置，所述组合仪表与报警装置包括车速表、转速表、电量表、LCD多功能显示屏以及信号指示灯、系统故障指示闪烁灯和主控单元；其特征在于：

车速表、转速表、电量表、LCD多功能显示屏以及信号指示灯、系统故障指示闪烁灯均与主控单元相连；

所述车速表、转速表和指示动力蓄电池电量的电量表采用步进电机带动指针指示；

显示小计里程、累积里程和档位信息的LCD多功能显示屏由主控单元控制；

所述信号指示灯和故障报警灯由主控单元控制采用发光二极管指示。

所述主控单元优选单片机。 

所述组合仪表与报警装置还进一步包括CAN接收器，车速信号、指示灯信号和故障信号通过CAN总线连接至所述CAN接收器，所述CAN接收器与主控单元相连。所述主控单元通过驱动单元与步进电机相连，步进电机连接所述车速表、转速表和指示动力蓄电池电量的电量表的指针。 

其中车速表用来指示车子的行使速度，单位为km/h，转速表指示电机的转动速度，单位为r/min，电量表指示动力蓄电池的电量，LCD多功能显示屏显示的信息有小计里程、累积里程和档位信息。本实用新型的组合仪表为电子式组合仪表，其中车速表、转速表和电量表采用步进电机带动指针指示，电子式组合仪表由单片机控制，控制精度高，因此电子式组合仪表比传统的机械式的组合仪表性能可靠，寿命长，并且这种电子式组合仪表通过步进电机带动指针式显示非常直观，方便驾驶员读取信息，因此有助于提高驾驶员的行车安全性，里程信息和档位信息在LCD多功能显示屏中显示，LCD多功能显示屏分两排显示，上排显示小计里程，下排显示累计里程，其中小计里程可以通过复位按钮进行清零，此LCD多功能显示屏为负显设计即背光照明为蓝色，字体为白色。信号指示灯通过点亮或者闪烁报警的方式提示功能和故障，通过共用指示灯或者系统故障指示闪烁灯通过不同的闪烁方式可以指示不同的故障，即保全了功能，又节约了空间和降低了成本。 

本实用新型的组合仪表的表盘结构是：车速表位于整个组合仪表的正中间，转速表位于车速表的左边，电量表位于车速表的右边，信号指示灯设置在车速表的两边或者各表指针的周围，一些信号灯放在车速表的两边或者各表指针的周围。车速表相对电机转速表和电量表大表盘较大，并且组合仪表盘上的车速表区域还印制了蓝色渐变光晕，表盘上所有的刻度和字体均为白色，所有背光照明灯采用白色LED。在小灯电源开启后此表发出柔和的蓝光，字体清晰，带给驾驶员较高的视觉享受。 

本实用新型中，车速信号来源于电机控制器，电机控制器通过把电机转速转换成车速信号通过CAN总线传送到组合仪表内CAN接收器，组合仪表通过CAN接收器把接收到车速信号传输到组合仪表单片机，组合仪表单片机通过把采集到的车速信号转换成电信号直接驱动步进电机，由步进电机带动指针指示车速的多少，单片机通过把车速信号累加处理后转换成里程信号在多功能显示屏中显示总计里程和小计里程。电机转速信号和电量信号是由主控制器通过CAN总线传输到组合仪表内，由CAN接收器接收后经单片机处理通过驱动步进电机带动指针指示。组合仪表内的信号指示灯（如左右转向灯）和故障报警灯（如安全气囊故障指示灯）是通过硬线或者CAN总线输到组合仪表内，信号指示灯由外部控制器或者仪表内部控制点亮和熄灭，系统故障指示闪烁灯由仪表单片机控制。 

本实用新型中大部分信号通过CAN总线传输，提高了信号的可靠性和稳定性，部分报警指示灯通过与系统故障指示闪烁灯共用不仅节约了组合仪表的空间还降低了成本，安装使用后，如果关键零部件发生故障组合仪表给出警示，方便驾驶员或者维修人员检修，提高行驶安全性。 

附图说明

图1 为本实用新型组合仪表结构示意图； 

图2 为实现本实用新型的组合仪表电气装置原理图；

图3 本实用新型组合仪表的所有报警指示灯符号。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。 

图1为本实用新型组合仪表结构示意图，本实用新型的组合仪表主要有车速表2、电量表5、转速表10、LCD多功能显示屏8、信号指示灯和报警指示灯1组成，其中车速表位于整个组合仪表的正中央，并且车速表表盘在刻度区域印制的蓝色渐变光晕，数字和刻度4印制为白色透光，车速表的实现方式为主控制器把电机转速转化成相应的车速信号通过CAN总线传输到组合仪表，组合仪表内的单片机接收到车速信号后再驱动步进电机带动指针3指示。转速表和电量表分别位于车速表的两边，转速表和电量表的实现方式相同，都是通过CAN总线把电机转速信号和蓄电池电量信号传输到组合仪表内，由组合仪表内的单片机驱动步进电机带动指针9和6指示。由于步进电机是由仪表单片机控制的（目前电子式组合仪表都是采用这种控制方式），这种控制方式的优点是：控制精度较高，可靠性也较高。LCD多功能显示屏8位于车速表内，可以显示小计里程、累计里程和档位信息，其中小计里程通过复位按钮7进行清零，LCD为断码显示，点亮后的效果为蓝色背景，白色字体。信号指示灯和报警灯1是采用发光二极管指示的，发光二极管的优点是发热量少，寿命长，亮度均匀等优点。 

图2为本实用新型组合仪表电气装置原理图，由图可知：组合仪表外接蓄电池和点火开关的12V的电源进入组合仪表后在组合仪表内部通过电源处理电路，将12V电压转换成5V供给单片机，以保证单片机稳定工作。车速表M1 所需的车速信号、转速表M2 所需的电机转速信号、电量表M3所需的蓄电池电量信号、系统故障、真空压力故障、动力蓄电池亏电、电机及控制器过热、动力蓄电池故障、动力蓄电池切断指示灯D12、低电量报警指示灯D13、运行准备就绪指示灯D14、充电连接的D15、动力蓄电池充电状态D16和LCD多功能显示屏L中的档位信息都是通过CAN总线传输的，这些信号都是由组合仪表内的CAN接收器进行信号接收后再由仪表内单片机控制显示，组合仪表内的单片机检测到蓄电池电量低、系统故障、门未关信号后还可以通过扬声器S 播放出来，进行声音提醒，即使驾驶员不观察组合仪表也可以判断出车子的状态和出现的故障，这大大提高了行车的安全性。 

图3为本实用新型组合仪表的报警指示灯，一共有16颗，但16颗报警指示灯却可以指示24种信号和报警状态，这18颗报警指示灯分别由左转向灯D1、右转向灯D2、后雾灯D3、门未关D4、远光灯D5、EPS报警指示灯D6、安全气囊指示灯D7、制动系统故障/驻车制动D8、安全带未系D9、ABS指示灯D10、EBD和制动能量回收指示灯D11、系统故障D12、低电量报警D13、准备运行指示灯D14、充电连接指示灯D15和充电状态指示灯D16组成。其中制动系统故障和驻车制动共用一颗报警指示灯D8，EBD和制动能量回收共用指示灯D11，系统故障指示闪烁灯D12通过闪码的方式还可以指示真空压力故障、动力蓄电池亏电、电机及控制器过热、动力蓄电池故障、动力蓄电池切断。 

表1 为本实用新型组合仪表的报警指示灯的信号传送方式，此实用新型的组合仪表信号灯和报警灯的信号传输有两种方式，分别是通过硬线和CAN线传输。 

表 1 

序号	名称	信号装置显示颜色	信号传输方式
				1	EPS	黄色	硬线
2	远光	蓝色	硬线
				3	充电状态	黄色	CAN线
4	后雾	黄色	硬线
				5	左转向	绿色	硬线
6	右转向	绿色	硬线
				7	制动系统故障/驻车制动	红色	硬线
8	门未关	红色	硬线
				9	系统故障	红色	CAN线
10	充电线连接	红色	CAN线
				11	ABS	黄色	硬线
12	低电量报警	红色	CAN线
				13	EBD/制动能量回收	黄色	硬线/CAN线
14	安全气囊	红色	硬线
				15	运行准备就绪	绿色	CAN线
16	安全带未系	红色	硬线

表2 为本实用新型组合仪表的闪码定义。通过闪码的方式可以节约5个报警指示灯，一旦电动车出现故障，通过查询闪码的定义很快就能找到是哪个故障。

表 2 

      

系统故障指示：当动力系统出现故障时，系统故障指示闪烁灯闪烁，闪烁方式为1长1短，提醒驾驶员系统有故障，请立即停车检查。

真空压力故障：当真空助力系统出现故障时，系统故障指示闪烁灯闪烁，闪烁方式为1长2短，提醒驾驶员真空压力有故障，请立即停车检查。 

动力蓄电池亏电：当动力蓄电池的电量接近用完即将亏电时，系统故障指示闪烁灯闪烁，闪烁方式为1长3短，提醒驾驶员蓄电池电量即将耗尽，请尽快充电。 

电机及控制器过热指示：当电机和控制器温度超过安全温度后会对行车的安全产生影响，因此系统故障灯闪烁，闪烁方式为2长1短，提醒驾驶员电机及控制器过热，请立即停车进行检查。 

动力蓄电池故障指示：当动力蓄电池出现故障时，系统故障指示闪烁灯会闪烁，闪烁方式为2短2长，提醒驾驶员动力蓄电池存在故障，请立即停车进行检查。 

动力蓄电池切断指示：当动力蓄电池连接断开时，故障指示灯会闪烁，闪烁方式为2长3短，提醒驾驶员动力蓄电池断开，请立即停车进行检查。 

Claims (6)

1.一种电动车组合仪表显示与报警装置，所述组合仪表与报警装置包括车速表、转速表、电量表、LCD多功能显示屏以及信号指示灯、系统故障指示闪烁灯和主控单元；其特征在于：

车速表、转速表、电量表、LCD多功能显示屏以及信号指示灯、系统故障指示闪烁灯均与主控单元相连；

所述车速表、转速表和指示动力蓄电池电量的电量表采用步进电机带动指针指示；

显示小计里程、累积里程和档位信息的LCD多功能显示屏由主控单元控制；

所述信号指示灯和故障报警灯由主控单元控制采用发光二极管指示。

2.根据权利要求1所述的电动车组合仪表显示与报警装置，其特征在于：

所述组合仪表与报警装置还进一步包括CAN接收器，车速信号、指示灯信号和故障信号通过CAN总线连接至所述CAN接收器，所述CAN接收器与主控单元相连。

3.根据权利要求2所述的电动车组合仪表显示与报警装置，其特征在于：

 所述主控单元通过驱动单元与步进电机相连，步进电机连接所述车速表、转速表和指示动力蓄电池电量的电量表的指针。

4.根据权利要求2所述的电动车组合仪表显示与报警装置，其特征在于：

 所述信号指示灯和故障报警灯通过硬线或者CAN总线输到组合仪表内。

5.根据权利要求1所述的电动车组合仪表显示与报警装置，其特征在于：

所述车速表位于整个组合仪表的正中间，转速表位于车速表的左边，电量表位于车速表的右边，信号指示灯设置在车速表的两边或者各表指针的周围。

6.根据权利要求1所述的电动车组合仪表显示与报警装置，其特征在于：

 所述LCD多功能显示屏分两排显示，上排显示小计里程，下排显示累计里程，其中小计里程设置复位按钮。

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