专利名称：车载虚拟仪表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆用附件技术领域，更具体地说，涉及一种基于虚拟仪 器技术条件下的可实时显示汽车工作状态并可做综合故障诊断的虚拟式汽车组 合仪表。
背景技术：
汽车已经完全融入到人类生活当中，已成为人类社会不可或缺的一种重要 角色，人们对汽车性能、外形和车内装饰等等的要求也越来越高。车载仪表是 人和汽车的交互界面，是驾驶员获取车辆实时信息的平台，为驾驶员提供了实 时所需的如油量、车速、里程等车辆工作状态信息，是每一辆汽车必不可少的 部件。传统车载仪表普遍釆用电器式或电容式仪表，进行单一或简单功能信息 显示，通讯方式以线束为主。在这种模式下，随着显示的信息量不断增大，使 车载仪表的数目也会不断增多，导致车辆仪表板过于拥挤，并且不利于对车辆 做综合信息故障诊断。
发明内容
本实用新型目的在于解决了上述传统仪表表现出来的显示功能单一，从而
等问题；而提供了一种功能全面，性能可靠，精度高，控制方便且界面简洁的 虛拟式车载智能^C4。
本实用新型是通过如下技术方案实现的 一种虛拟式车载智能仪表，包括 数据采集模块、数据处理诊断模块和接口显示模块，其特征在于，所述数据采
集模块包括对引擎启动和运转状态检测、车轮车速转速检测、油箱供油耗油油 量检测以JM"水温、供气、电子点火和负载的检测，模块采用0BD系统分别将 从各部件传感器采集到的信号，解码器ELM327从0BD接口中取得各信息数据信号经调理转换后，获得可识别的数据，串行输入到车载电脑里，以供车载电脑
处理分析；数据处理模块包括运用虚拟仪器技术，将获取到的信号数据运用分 析手段对数据进行分析处理，从而获得简洁直观的车辆当前状态信息；接口显 示模块包括将分析处理后的数据实时动态地显示在显示屏幕上，其中显示的内 容有以下几个模块动态显示车辆当前的车速、转速，冷却液的水温，已行驶 的里程，油箱当前的油量，日期时间，音频播放，电台收音等等，并提供了对 引擎启动和运转状态监测分析和供气、电子点火与负载的检测分析结果，车辆 运行异常时及时报警提示等。合理、清晰、全面地显示出车辆当前的运行状态， 可全面综合观看，也可选择查看单个部件的情况，操作简单方便。
本实用新型提供的车载仪表由于所述结构而具有的优点是显而易见的，即 功能全面，性能可靠，精度高，控制方便且界面简洁。
附图1是本实用新型的虚拟式车载智能仪表的功能模块示意图。 参见附图1，图中为大致的功能示意图，其实际功能才莫块彼此联系紧密，没 有明确的界线。
附图2是本实用新型的虚拟式车载智能仪表的结构示意图。 参见附图2,本实用新型的虚拟式车载智能仪表，包括各部零件测试传感器、 系统测试传感器、ECM\PCM检测传感器，图主要为对气缸情况的检测；还包括 ELM327解码器、仪表系统、触摸显示屏等外设。其中ELM327通过USB接口与车 载电脑系统连接，符合USB2. 0标准。
具体实施方案
下面通过附图及实施例对本实用新型的技术方案做进一步具体的描述 参见附图2，本实用新型车载虚拟仪表，包括采用了先进的OBD系统，分别 获取车辆零部件检测信号、系统检测信号和ECM\PCM检测信号。所述零部件检 测包括对一下几个部件的检测喷油器、点火线圈、旁通空气阀驱动电机、炭 罐控制阀、燃油泵、氧传感器、ECT传感器、IAT传感器等；系统检测包括失火 检测、前置氧传感器性能退化的检测和催化器性能退化诊断；EO^PCM检测包括通信检测、内部硬件检测及校验和确认。所述信号解码器采用通用型ELM327 CAN-BUS解码器，其将0BD系统获得到的信号通过USB接口与车载电脑进行串行 通信，符合USB2. 0标准。所述车栽电脑车栽电脑采用Intel Core 2 Duo T7800 型处理器，主频2. 60GHz, 4M二级緩存；采用Mini ITX结构主板，其中集成有 网卡、PCI插槽接口、串行USB接口等；1G金士顿DDR2型内存，主频800MHz; 软件平台运用Windows Embedded XP嵌入式多任务操作系统，使用Windows标 准的USB端口驱动程序，可直接识别由ELM327解码器解码后的信号数据。运用 先进的虚拟仪器技术，硬件软件化，软件模块化构建强大的分析处理诊断软件 平台。采用7寸液晶触摸显示屏，分辨率为800 x 600，将处理后的数据信息全 面、综合、有序地显示出来，并采用多色显示，红色为警戒色，黄色为过渡预 警色。显示模式分别有以下几种表盘显示、文本显示、波形显示、图表显示 和数字显示。
实施本实用新型提供的车载虚拟仪表，解码器ELM327将从OBD接口中取得 的各诊断测试信号调理转换，通过USB接口与车载电脑进行串行通信。利用 Windows操作系统，配上模块化实现方式，实现可独立于外设运行的功能强大的 软件系统。其软件系统可通过规定的协议识别传入的各种测试信号，并对各信 号进行有效处理和显示。
台，采用Visual 0++编程语言编程，可在Windows 98/2000/XP及后续版本的操 作系统平台下工作。作为本实用新型的软件部分，允许其脱离本实用新型的硬 件部分独立运行，也可以移植到相类似硬件内部运行，还可以通过车载电脑联 网功能进行远程检测和诊断的功能。
本实用新型的虚拟式车载仪表的软件部分以模块化的方式实现，主要包括以 下模块
(1) 数据采集模块，采用0BD系统将各零件测试信号、系统测试信号及 ECM\PCM检测信号通过ELM327解码器解码成串行信号，系统循环控制接收^" 感器的信号，从而获得实时准确的车辆运行状态信号数据，
(2) 数据处理模块，直接获取到的数据是笼统的、不直观的，不可能直接 使其显示给驾驶员(因为驾驶员也读不懂，比如获取到的一些信号波形，驾驶员不可能立即马上就从信号中读出一些系统的故障来)，必须对获取的数据进行
处理，比如对信号的一些调制消噪、FFT变换、小波分析等等，从而获得正确简 洁易懂的数据以供驾驶员使用。其中用到了先进的虚拟仪器技术。
(3)显示图像处理才莫块，驾驶是一项疲劳的工作，驾驶员经常处于一种高 度疲劳状态，倘若此时显示屏显示给驾驶员的数据刺眼或模糊或单调的话，会 使驾驶员更加疲劳而焦躁，容易造成交通事故。因此，将获取处理后的数据全 面合理地显示是有必要的。系统采用了先进的显示屏硬件(7寸冷光触摸屏显示 器，分辨率为800 x 600 ),并将数据转换成不同形式，而后做了合理的铺排，从 而使显示出的界面清爽、简单、合理而不失全面的显示出来，紧急警示信息将 配合声音一起给驾驶员于警示。其中运用到了先进的图像处理技术。
权利要求1、一种虚拟式车载智能仪表，包括数据采集模块、数据处理诊断模块和接口显示模块，其中，数据处理诊断模块为车载电脑；其特征在于，数据采集模块采用OBD系统，分别获取车辆零部件检测信号、系统检测信号和ECM\PCM检测信号，所述零部件检测包括喷油器、点火线圈、旁通空气阀驱动电机、炭罐控制阀、燃油泵、氧传感器、ECT传感器、IAT传感器；系统检测包括失火检测、前置氧传感器性能退化的检测和催化器性能退化诊断；ECM\PCM检测包括通信检测、内部硬件检测及校验和确认，并将获得的引擎启动和运转状态检测、车轮车速转速检测、油箱供油耗油油量检测以及对水温、供气、电子点火和负载的检测的信息数据，解码器ELM327从OBD接口中取得各信息数据信号经调理转换后串行输入到车载电脑，车载电脑对获得的信号进行处理分析和故障诊断，并将处理分析诊断后的信息实时地展现在显示屏上。
专利摘要一种虚拟式车载仪表，包括数据采集模块、数据处理诊断模块和接口显示模块，其中，数据处理诊断模块为车载电脑；其特征在于，数据采集模块采用OBD系统，采集车辆各部件的信息数据，将获得的数据经由ELM327解码器解码后串行输入到车载电脑，对获得的信号进行处理分析和故障诊断，并将处理分析诊断后的信息实时地展现在显示屏上。以供驾驶员参考和对车辆故障进行实时预警。其优点是加入虚拟仪器技术，将传统汽车单功能仪表进行了有效整合，为驾驶员更加有效、便捷、全面、实时地掌握车辆运行状态提供了一个可视化平台，系统界面简洁美观，操作简单并且易于升级扩展和维护。
文档编号G01D7/02GK201368742SQ20082023855
公开日2009年12月23日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者温海松, 见 王, 秦树人, 黄光亮 申请人:重庆大学