一种车辆数字仪表的车速显示方法及系统与流程

1.本发明涉及车辆数字仪表技术领域，具体涉及一种车辆数字仪表的车速显示方法及系统。


背景技术：

2.商用车目前大多采用指针式仪表，通过仪表盘上的物理指针实时显示当前的车速。这种方式，一方面不够直观，另一方面还需要步进电机驱动指针转动，成本较高。
3.为此，数字仪表越来越多地应用到商用车中。现有的数字仪表中，通常采用变速箱里程表非接触式传感器进行测速，即通过传感器上的霍尔元件、光电元件对行驶速度信号进行感应检测，然后将脉冲信号传输给数字仪表，并通过k值脉冲系数换算获得实际车速进行显示。这种方案采用了霍尔传感器及相应的电路，存在以下缺陷：
4.霍尔传感器容易受到整车其他多种传感器的干扰，造成车速数据突变和抖动，而数字仪表的响应速度又非常快，车速数据的波动直接表现为数显指针的突变和抖动，从而影响客户的使用体验。
5.有鉴于此，急需对现有的车辆数字仪表的车速显示方法进行改进，使数字仪表的数显指针运行平稳顺滑，数显清晰稳定，具有更佳的用户体验。


技术实现要素：

6.针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供一种车辆数字仪表的车速显示方法，以解决现有施工方法，对周围水域影响较大的问题。
7.为此，本发明提供了一种车辆数字仪表的车速显示方法，包括以下步骤：
8.将采集周期内霍尔传感器采集的脉冲信号进行占空比过滤处理；
9.利用设定的k值脉冲系数对过滤处理后的脉冲信号进行转换，计算获得当前采集周期的实时车速；
10.对所述实时车速进行均值平滑处理，获得平滑车速；
11.根据前后相邻的第一平滑车速和第二平滑车速的差值是否大于车速更新门限，确定更新车速；如果所述差值大于车速更新门限，则将第二平滑车速加上所述差值的一半作为更新车速，否则，将第二平滑车速作为更新车速；
12.每隔预设时间刷新一次更新车速，并显示所述更新车速。
13.在上述技术方法中，优选地，所述占空比过滤处理是将占空比大于(50+p)％和小于(50-p)％的脉冲信号舍弃，其中p为预设的过滤参数，为一个大于1的自然数。
14.在上述技术方法中，优选地，所述均值平滑处理的方法如下：
15.取当前的实时车速vn以及前s个实时车速vn-s，vn-s+1，vn-s+2
…
；
16.利用公式vi＝(vn-s+vn-s+1+vn-s+2
…
vn)/s获得平滑车速vi，其中，n为一个大于2的自然数，s为一个大于1的自然数。
17.在上述技术方法中，优选地，所述车速更新门限为1公里/小时。
18.在上述技术方法中，优选地，所述预设时间为500毫秒。
19.本发明还提供了一种车辆数字仪表的车速显示系统，包括：
20.过滤单元，用于将采集周期内霍尔传感器采集的脉冲信号进行占空比过滤处理；
21.转换单元，用于利用设定的k值脉冲系数对过滤处理后的脉冲信号进行转换，计算获得当前采集周期的实时车速；
22.平滑单元，用于对所述实时车速进行均值平滑处理，获得平滑车速；
23.车速确定单元，用于根据前后相邻的第一平滑车速和第二平滑车速的差值是否大于车速更新门限，确定更新车速；如果所述差值大于车速更新门限，则将第二平滑车速加上所述差值的一半作为更新车速，否则，将第二平滑车速作为更新车速；
24.更新单元，用于每隔预设时间刷新一次更新车速，并显示所述更新车速。
25.在上述系统中，优选地，所述车速更新门限为1公里/小时。
26.在上述系统中，优选地，所述预设时间为500毫秒。
27.由上述技术方案可知，本发明提供的车辆数字仪表的车速显示方法及系统，解决了现有技术数显指针的突变和抖动，影响客户的使用体验的问题。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
28.通过对车速的均值平滑处理，提高了车速的准确性，避免突变的影响。根据前后相邻的第一平滑车速和第二平滑车速的差值是否大于车速更新门限，确定更新车速，且如果所述差值大于车速更新门限，则将第二平滑车速加上所述差值的一半作为更新车速，否则，将第二平滑车速作为更新车速，减小了车速数据抖动的影响。并且，计算方法简单，计算速度快，实时性好，用户体验好。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做出简单地介绍和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明提供的一种车辆数字仪表的车速显示方法流程图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下所描述的实施例，仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本发明的实现原理是：
33.将霍尔传感器采集的脉冲信号进行占空比过滤处理；利用设定的k值脉冲系数对过滤处理后的脉冲信号进行转换，获得实时车速；对所述实时车速进行均值平滑处理，获得平滑车速；根据前后相邻的第一平滑车速和第二平滑车速的差值是否大于车速更新门限，确定更新车速；每隔预设时间刷新一次更新车速，并显示所述更新车速。
34.通过对车速的均值平滑处理，根据前后相邻的第一平滑车速和第二平滑车速的差
值是否大于车速更新门限，确定更新车速，减小了车速数据抖动的影响，计算方法简单，计算速度快，实时性好，用户体验好。
35.为了对本发明的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本发明技术方案的几个优选的具体实施例。
36.需要说明的是，本文中“内、外”、“前、后”及“左、右”等方位词是以产品使用状态为基准对象进行的表述，显然，相应方位词的使用对本方案的保护范围并非构成限制。
37.现有商用车使用的数字仪表，霍尔传感器容易受到整车其他多种传感器的干扰，造成车速数据突变和抖动，影响客户的使用体验。针对上述问题，本发明方法提供了一种车辆数字仪表的车速显示方法和系统，通过数字和指针显示车速，且指针运行平稳顺滑，数显清晰稳定，具有更佳的用户体验。
38.请参见图1，图1为本发明提供的一种车辆数字仪表的车速显示方法流程图。
39.如图1所示，本发明提供的一种车辆数字仪表的车速显示方法，包括以下步骤：
40.步骤110，将采集周期内霍尔传感器采集的脉冲信号进行占空比过滤处理。
41.具体地，将占空比大于(50+p)％和小于(50-p)％的脉冲信号进行舍弃处理，其中p为预设的过滤参数，是一个大于1的自然数。例如p＝5，则将占空比大于55％和小于可5％的脉冲信号进行舍弃处理。
42.霍尔传感器是一种基于霍尔效应的磁电传感器，具有结构简单、使用方便等特点。其工作原理是当传感器的旋转机构在外驱动作用下旋转时，会带动永磁铁旋转，穿过霍尔元件的磁场产生周期性变化，引起霍尔元件输出电压变化，通过后续电路处理形成稳定的脉冲电压信号，作为车速输出信号。霍尔车速传感器的主要电气技术参数包括：输出信号高电压、低电压、占空比、周期、上升时间、下降时间、周期脉冲数等。
43.占空比是指霍尔传感器采集的脉冲信号中高电平在一个采集周期中所占的比例。通过对霍尔传感器采集的脉冲信号进行占空比过滤处理，减少了外界其他传感器的干扰，提高了实际车速的准确性。
44.步骤120，利用设定的k值脉冲系数对过滤处理后的脉冲信号进行转换，计算获得当前采集周期的实时车速。
45.k值脉冲系数为每公里的脉冲信号数。
46.步骤130，对实时车速进行均值平滑处理，获得平滑车速。具体方法如下：
47.取当前的实时车速vn以及前s个实时车速vn-s，vn-s+1，vn-s+2
…
；
48.利用公式vi＝(vn-s+vn-s+1+vn-s+2
…
vn)/(s+1)获得当前的平滑车速vi，其中，n为一个大于2的自然数，表示第n个采集周期，s为一个大于1的自然数，表示前s个采集周期。
49.例如：第5个采集周期n＝5，取前2个采集周期进行平滑处理，则加上当前的采集周期一共通过3个采集周期进行平滑处理获得当前的平滑车速vi＝(v3+v4+v5)/3。
50.步骤140，根据前后相邻的第一平滑车速和第二平滑车速的差值是否大于车速更新门限，确定更新车速。
51.如果第一平滑车速和第二平滑车速的差值大于车速更新门限，则将第二平滑车速加上上述差值的一半作为更新车速，否则，将第二平滑车速作为更新车速。
52.具体地，首先设定一个车速更新门限值t，判断第二平滑车速vi第一平滑车速vi-1是否大于等于车速更新门限t，如果(vi-vi-1)＞t，则更新车速vj＝vi+(vi
–
vi-1)/2；反之，
如果(vi-vi-1)≤t，则更新车速vj＝第二平滑车速vi。其中，车速更新门限值t为自然数，表示车速变化多少时才会更新，以合车速更新平滑，避免突变和抖动。例如，t取1公里/小时，则车速变化大于每小时1公里时才能更新，如果车速变化不超过每小时1公里，则保持当前车速不变。
53.步骤150，每隔预设时间刷新一次更新车速，并显示更新车速。
54.预设时间为车速更新门限值，用于避免车速抖动，达到阻尼的效果。例如预设时间取500毫秒，则每隔500毫秒车速才会变化一次。
55.在上述车辆数字仪表的车速显示方法的基础上，本发明对应地还提供了一种一种车辆数字仪表的车速显示系统，包括：
56.过滤单元，用于将采集周期内霍尔传感器采集的脉冲信号进行占空比过滤处理；
57.转换单元，用于利用设定的k值脉冲系数对过滤处理后的脉冲信号进行转换，计算获得当前采集周期的实时车速；
58.平滑单元，用于对所述实时车速进行均值平滑处理，获得平滑车速；
59.车速确定单元，用于根据前后相邻的第一平滑车速和第二平滑车速的差值是否大于车速更新门限，确定更新车速；如果所述差值大于车速更新门限，则将第二平滑车速加上所述差值的一半作为更新车速，否则，将第二平滑车速作为更新车速；
60.更新单元，用于每隔预设时间刷新一次更新车速，并显示所述更新车速。
61.上述系统中过滤单元、平滑单元以及车速确定单元的具体实现方式已在前述方法中进行了详细说明，在此不再赘述。
62.综合以上具体实施例的描述，本发明提供的车辆数字仪表的车速显示方法及系统，与现有技术相比，具有如下优点：
63.第一，通过对车速的均值平滑处理，提高了车速的准确性，避免突变的影响。
64.第二，根据前后相邻的第一平滑车速和第二平滑车速的差值是否大于车速更新门限，确定更新车速，且如果所述差值大于车速更新门限，则将第二平滑车速加上所述差值的一半作为更新车速，否则，将第二平滑车速作为更新车速，减小了车速数据抖动的影响。
65.第三，计算方法简单，计算速度快，实时性好，用户体验好。
66.最后，还需要说明的是，在本文中使用的术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个
…
"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
67.本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。