| 专利名称： | 整体式汽车虚拟仪表系统、工作方法及安装该系统的汽车 | ||
| 专利名称(英文)： | Virtual meter system of overall automobile, working method, and automobile with virtual meter system | ||
| 专利号： | CN201510340914.7 | 申请时间： | 20150618 |
| 公开号： | CN105015345A | 公开时间： | 20151104 |
| 申请人： | 江苏新通达电子科技股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 212300 江苏省镇江市丹阳市丹北镇(新桥)新巷村 | ||
| 发明人： | 徐锁璋; 余国刚; 李济城 | ||
| 分类号： | B60K35/00 | 主分类号： | B60K35/00 |
| 代理机构： | 南京同泽专利事务所(特殊普通合伙) 32245 | 代理人： | 蒋全强 |
| 摘要： | 本发明涉及一种整体式汽车虚拟仪表系统、工作方法及安装该系统的汽车，本虚拟仪表系统包括：内置操作系统的主处理器模块，用于向图像模块提供汽车虚拟仪表的图形界面及汽车状态数据，以通过显示模块显示；辅助MCU模块，用于实时检测主处理器模块工作状态，当主处理器模块无响应时，接收汽车状态数据经图像模块供显示模块显示；本发明通过辅助MCU模块在内置操作系统死机后，代替主处理器模块将相应行车数据显示在虚拟仪表盘上，供驾驶员查看，并且在后台重新激活主处理器模块，进而不影响驾驶员的驾驶体验，有效的避免由于内置操作系统死机造成虚拟仪表无法获取车辆行驶数据（行车数据）的技术问题。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention relates a virtual meter system of an overall automobile, a working method, and an automobile with the virtual meter system. The virtual meter system comprises a main processor module with a built-in operation system and an auxiliary MCU module, wherein the main processor module is used for supplying a graphical interface of an automobile virtual meter and automobile state data to an image module, so that the graphical interface of the automobile virtual meter and the automobile state data are displayed through a display module; the auxiliary MCU module is used for detecting the working state of the main processor module in real time; when the main processor module has no response, the received automobile state data is displayed in the display module through the image module. According to the virtual meter system disclosed by the invention, after the built-in operation system is halted, the auxiliary MCU module replaces the main processor module to display corresponding traveling data on a virtual meter panel for a driver to check, and the main processor module is re-activated backstage, so that the driving experience of the driver is not influenced, and the technical problem that because the built-in operation system is halted, the virtual meter cannot obtain automobile running data (traveling data) is solved. | ||
1.一种虚拟仪表系统，其特征在于，包括： 内置操作系统的主处理器模块，用于向图像模块提供汽车虚拟仪表的图形界面及汽车状态数据，以通过显示模块显示； 辅助MCU模块，用于实时检测主处理器模块工作状态，当主处理器模块无响应时，接收汽车状态数据经图像模块供显示模块显示。
2.根据权利要求1所述的虚拟仪表系统，其特征在于，所述辅助MCU模块采用单片机，所述图像模块还与一Flash模块相连，该Flash模块存储有汽车虚拟仪表的图形界面； 当主处理器模块无响应时，所述单片机将接入的汽车状态数据发送至图像模块，所述图像模块将汽车状态数据结合图形界面在显示模块中显示。
3.根据权利要求2所述的虚拟仪表系统，其特征在于，所述辅助MCU模块还适于激活无响应的主处理器模块，且在主处理器模块激活后，由所述主处理器模块接收汽车状态数据，并就汽车状态数据及所述图形界面发送至图像模块，以通过显示模块显示；同时，所述图像模块停止接收来自单片机的汽车状态数据。
4.一种虚拟仪表系统的工作方法，其特征在于， 当辅助MCU模块测得适于提供虚拟仪表图形界面及汽车状态数据的主处理器模块无响应时，辅助MCU模块将汽车状态数据提供给显示模块显示。
5.根据权利要求4所述的虚拟仪表系统的工作方法，其特征在于， 所述主处理器模块内置操作系统且适于提供汽车虚拟仪表的图形界面，并将其所接收的汽车状态数据及该图形界面发送至图像模块，图像模块驱动显示模块显示所述图形界面和汽车状态数据。
6.根据权利要求5所述的虚拟仪表系统的工作方法，其特征在于，所述辅助MCU模块将汽车状态数据提供给显示模块显示的方法包括： 所述辅助MCU模块采用单片机，所述单片机与图像模块相连，且该图像模块还与一Flash模块相连，该Flash模块存储有汽车虚拟仪表的图形界面； 当单片机测得主处理器模块无响应时，所述单片机将接入的汽车状态数据发送至图像模块，所述图像模块将汽车状态数据结合图形界面在显示模块中显示。
7.根据权利要求6所述的虚拟仪表系统的工作方法，其特征在于，所述辅助MCU模块还适于激活无响应的主处理器模块，且在主处理器模块激活后，由所述主处理器模块接收汽车状态数据，并就汽车状态数据及所述图形界面发送至图像模块，以通过显示模块显示；同时，所述图像模块停止接收来自单片机的汽车状态数据。
8.根据权利要求7所述的虚拟仪表系统的工作方法，其特征在于， 所述辅助MCU模块判断主处理器模块有无响应的方法包括： 所述辅助MCU模块随机生成一演算公式，并将该演算公式发送至主处理器模块，且主处理器模块将演算结果发回至辅助MCU模块，所述辅助MCU模块将自演算的结果和主处理器模块的返回结果进行验证，若验证结果不同，则判断主处理器模块无响应。
9.一种汽车，其特征在于，该汽车安装有如权利要求1所述的虚拟仪表系统。
1.一种虚拟仪表系统，其特征在于，包括： 内置操作系统的主处理器模块，用于向图像模块提供汽车虚拟仪表的图形界面及汽车状态数据，以通过显示模块显示； 辅助MCU模块，用于实时检测主处理器模块工作状态，当主处理器模块无响应时，接收汽车状态数据经图像模块供显示模块显示。
2.根据权利要求1所述的虚拟仪表系统，其特征在于，所述辅助MCU模块采用单片机，所述图像模块还与一Flash模块相连，该Flash模块存储有汽车虚拟仪表的图形界面； 当主处理器模块无响应时，所述单片机将接入的汽车状态数据发送至图像模块，所述图像模块将汽车状态数据结合图形界面在显示模块中显示。
3.根据权利要求2所述的虚拟仪表系统，其特征在于，所述辅助MCU模块还适于激活无响应的主处理器模块，且在主处理器模块激活后，由所述主处理器模块接收汽车状态数据，并就汽车状态数据及所述图形界面发送至图像模块，以通过显示模块显示；同时，所述图像模块停止接收来自单片机的汽车状态数据。
4.一种虚拟仪表系统的工作方法，其特征在于， 当辅助MCU模块测得适于提供虚拟仪表图形界面及汽车状态数据的主处理器模块无响应时，辅助MCU模块将汽车状态数据提供给显示模块显示。
5.根据权利要求4所述的虚拟仪表系统的工作方法，其特征在于， 所述主处理器模块内置操作系统且适于提供汽车虚拟仪表的图形界面，并将其所接收的汽车状态数据及该图形界面发送至图像模块，图像模块驱动显示模块显示所述图形界面和汽车状态数据。
6.根据权利要求5所述的虚拟仪表系统的工作方法，其特征在于，所述辅助MCU模块将汽车状态数据提供给显示模块显示的方法包括： 所述辅助MCU模块采用单片机，所述单片机与图像模块相连，且该图像模块还与一Flash模块相连，该Flash模块存储有汽车虚拟仪表的图形界面； 当单片机测得主处理器模块无响应时，所述单片机将接入的汽车状态数据发送至图像模块，所述图像模块将汽车状态数据结合图形界面在显示模块中显示。
7.根据权利要求6所述的虚拟仪表系统的工作方法，其特征在于，所述辅助MCU模块还适于激活无响应的主处理器模块，且在主处理器模块激活后，由所述主处理器模块接收汽车状态数据，并就汽车状态数据及所述图形界面发送至图像模块，以通过显示模块显示；同时，所述图像模块停止接收来自单片机的汽车状态数据。
8.根据权利要求7所述的虚拟仪表系统的工作方法，其特征在于， 所述辅助MCU模块判断主处理器模块有无响应的方法包括： 所述辅助MCU模块随机生成一演算公式，并将该演算公式发送至主处理器模块，且主处理器模块将演算结果发回至辅助MCU模块，所述辅助MCU模块将自演算的结果和主处理器模块的返回结果进行验证，若验证结果不同，则判断主处理器模块无响应。
9.一种汽车，其特征在于，该汽车安装有如权利要求1所述的虚拟仪表系统。
翻译：技术领域
本发明涉及一种虚拟仪表，尤其涉及一种整体式汽车虚拟仪表系统、工作方法及安装该系统的汽车。
背景技术
在汽车仪表领域，一般采用传统的仪表如机械式仪表或带有液晶显示屏的指针仪表盘等，但只显示有关行车状态的行车参数。也有很多汽车仪表生产厂商研发出虚拟仪表，即采用内置有操作系统的主处理器模块，通过触摸屏进行触控操作以及参数显示。
由于汽车智能化程度提高，汽车的行驶越加依赖车载电脑的工作，虽然处理器模块内置的操作系统稳定性较好，不容易出现死机等现象，但是这种低概率事件一旦出现，驾驶员即无法获得车辆行驶数据，造成车辆失控，引起交通事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种虚拟仪表系统及其工作方法，以解决在行车过程中，若主处理器模块无响应，则虚拟仪表系统无法显示行车数据，易造成车辆失控的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种虚拟仪表系统，包括：内置操作系统的主处理器模块，用于向图像模块提供汽车虚拟仪表的图形界面及汽车状态数据，以通过显示模块显示；以及辅助MCU模块，用于实时检测主处理器模块工作状态，即当主处理器模块无响应时，接收汽车状态数据经图像模块供显示模块显示。
进一步，所述辅助MCU模块采用单片机，所述图像模块还与一Flash模块相连，该Flash模块存储有汽车虚拟仪表的图形界面；当单片机测得主处理器模块无响应时，所述单片机将接入的汽车状态数据发送至图像模块，所述图像模块将汽车状态数据结合图形界面在显示模块中显示。
进一步，所述辅助MCU模块还适于激活无响应的主处理器模块，且在主处理器模块激活后，由所述主处理器模块接收汽车状态数据，并就汽车状态数据及所述图形界面发送至图像模块，以通过显示模块显示；同时，所述图像模块停止接收来自单片机的汽车状态数据。
又一方面，本发明还提供了一种虚拟仪表系统的工作方法，即当辅助MCU模块测得适于提供虚拟仪表图形界面及汽车状态数据的主处理器模块无响应时，辅助MCU模块将汽车状态数据提供给显示模块显示。
进一步，所述主处理器模块内置操作系统且适于提供汽车虚拟仪表的图形界面，并将其所接收的汽车状态数据及该图形界面发送至图像模块，图像模块驱动显示模块显示所述图形界面和汽车状态数据。
进一步，通过辅助MCU模块将汽车状态数据提供给显示模块显示的方法包括：所述辅助MCU模块采用单片机，所述单片机与图像模块相连，且该图像模块还与一Flash模块相连，该Flash模块存储有汽车虚拟仪表的图形界面；当单片机测得主处理器模块无响应时，所述单片机将接入的汽车状态数据发送至图像模块，所述图像模块将汽车状态数据结合图形界面在显示模块中显示。
进一步，所述辅助MCU模块还适于激活无响应的主处理器模块，且在主处理器模块激活后，由所述主处理器模块接收汽车状态数据，并就汽车状态数据及所述图形界面发送至图像模块，以通过显示模块显示；同时，所述图像模块停止接收来自单片机的汽车状态数据。
进一步，所述辅助MCU模块判断主处理器模块有无响应的方法包括：所述辅助MCU模块随机生成一演算公式，并将该演算公式发送至主处理器模块，且主处理器模块将演算结果发回至辅助MCU模块，所述辅助MCU模块将自演算的结果和主处理器模块的返回结果进行验证，若验证结果不同，则判断主处理器模块无响应。
第三方面，在上述虚拟仪表系统的基础上，本发明还提供了一种汽车，该汽车安装有所述虚拟仪表系统。
本发明的有益效果是，本发明通过辅助MCU模块快速、稳定的优点，在内置操作系统死机后，代替主处理器模块将相应行车数据显示在虚拟仪表盘上，供驾驶员查看，并且在后台重新激活主处理器模块，进而不影响驾驶员的驾驶体验，在驾驶员毫无察觉的情况下，完成了主处理器模块故障检测、辅助MCU模块替换、主处理器模块重启的过程，有效的避免由于内置操作系统死机造成虚拟仪表无法获取车辆行驶数据（行车数据）的技术问题，为趋于智能化的行车系统提供了安全保障。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明的虚拟仪表系统的原理框图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1所示，本发明的一种虚拟仪表系统，包括：内置操作系统的主处理器模块，用于向图像模块提供汽车虚拟仪表的图形界面及汽车状态数据，以通过显示模块显示；辅助MCU模块，用于实时检测主处理器模块工作状态，即当主处理器模块无响应时，接收汽车状态数据经图像模块供显示模块显示。
其中，主处理器模块无响应定义为主处理器模块死机、内置操作系统死机、系统无响应、处理器无响应、掉线等现象。
本发明的虚拟仪表系统是通过显示模块代替传统的机械仪表以显示汽车状态数据，即显示模块通过图形界面或图形界面显示虚拟仪表盘。
具体的，所述主处理器模块、辅助MCU模块与行车电脑的数据接口相连，以获得汽车状态数据。汽车状态数据例如但不限于车载传感器数据、行车状态数据，即油耗、车速、胎压、发动机转速、水温等数据。所述显示模块例如但不限于采用液晶显示屏（1920 x 720 分辨率 的LCD）、触摸屏。
进一步，所述主处理器模块且适于提供汽车虚拟仪表的图形界面（该图像界面例如但不限于采用3D界面、2D界面），并将其所接收的汽车状态数据及该图形界面发送至所述图像模块，以供显示模块显示。所述主处理器模块包括：MCU单元和GPU单元，其中，所述GPU单元支持2D矢量图形运算和 3D 图形引擎，其例如但不限于采用 iMx6 芯片开发；所述内置操作系统例如但不限于采用Linux、安卓、WindowCE、苹果等操作系统。
进一步，所述辅助MCU模块采用单片机，所述图像模块还与一Flash模块相连，该Flash模块存储有汽车虚拟仪表的图形界面（该图形界面一般为2D图形界面）；当单片机测得主处理器模块无响应时，所述单片机将接入的汽车状态数据发送至图像模块，所述图像模块将汽车状态数据结合图形界面在显示模块中显示。
其中，所述辅助MCU模块例如但不限于采用单片机、FPGA、CPLD等不含操作系统，且能够快速响应，稳定性好，不会死机的处理模块。图像模块也可以采用FPGA、CPLD等模块来构建。为了进一步说明本辅助MCU模块判断主处理器模块无响应（死机）的工作过程，本辅助MCU模块选取单片机进行说明，即利用单片机相应速度快、运行稳定，不会死机的优点。具体的，在主处理器模块无法响应时（死机时）可以及时代替主处理器进行汽车状态数据显示处理，不会影响驾驶员的驾驶体验，在驾驶员不容易察觉的情况下，完成主处理器模块与单片机之间切换。判断主处理器模块是否死机的方法，例如采用单片机与主处理器模块通过握手信号实施检测主处理器模块工作是否正常，若主处理器模块无响应，则判断该主处理器模块已死机，所述辅助MCU模块代替主处理器模块处理汽车状态数据，即发送至图像模块，供显示模块显示。
并且，还可以通过演算算法的验证结果来验证主处理器模块是否死机，例如所述辅助MCU模块（单片机）生成一演算公式，例如3+4-3，并将该演算公式发送至主处理器模块，且主处理器模块将演算结果4发回至辅助MCU模块，本辅助MCU模块将自演算的结果4和主处理器模块的返回结果4进行验证，看结果是否相同，以判断主处理器模块是否死机，并且演算公式是由辅助MCU模块随机产生，提高了汽车整个系统的可靠性，该握手方式也可以防止黑客入侵车内控制系统。
进一步，所述辅助MCU模块还适于激活无响应的主处理器模块，且在主处理器模块激活后，由所述主处理器模块接收汽车状态数据，并就汽车状态数据及所述图形界面发送至图像模块，以通过显示模块显示；同时，所述图像模块停止接收来自单片机的汽车状态数据，以接收来自主处理器模块的汽车状态数据。具体激活主处理器模块的方法包括：所述辅助MCU模块对主处理器模块的复位端输入一复位信号，使其复位；若无法复位，则可以控制主处理器模块的供电模块关闭后打开，使主处理器模块重启。
实施例2
在实施例1基础上，本发明还提供了一种虚拟仪表系统的工作方法，即当辅助MCU模块测得适于提供虚拟仪表图形界面及汽车状态数据的主处理器模块无响应时，辅助MCU模块将汽车状态数据提供给显示模块显示。
进一步，所述主处理器模块内置操作系统且适于提供汽车虚拟仪表的图形界面，并将其所接收的汽车状态数据及该图形界面发送至图像模块，图像模块驱动显示模块显示所述图形界面和汽车状态数据。
进一步，通过辅助MCU模块将汽车状态数据提供给显示模块显示的方法包括：
所述辅助MCU模块采用单片机，所述单片机与图像模块相连，且该图像模块还与一Flash模块相连，该Flash模块存储有汽车虚拟仪表的图形界面；当主处理器模块无响应时，所述单片机将接入的汽车状态数据发送至图像模块，所述图像模块将汽车状态数据结合图形界面在显示模块中显示。
所述辅助MCU模块还适于激活无响应的主处理器模块，且在主处理器模块激活后，由所述主处理器模块接收汽车状态数据，并就汽车状态数据及所述图形界面发送至图像模块，以通过显示模块显示；同时，所述图像模块停止接收来自单片机的汽车状态数据，即所述图像模块接收来自主处理器模块的汽车状态数据。
进一步，所述辅助MCU模块判断主处理器模块有无响应的方法包括：所述辅助MCU模块随机生成一演算公式，并将该演算公式发送至主处理器模块，且主处理器模块将演算结果发回至辅助MCU模块，所述辅助MCU模块将自演算的结果和主处理器模块的返回结果进行验证，若验证结果不同，则判断主处理器模块无响应。具体实施方式在实施例1中也进行了相关说明。
实施例3
在实施例1基础上，本发明还提供了一种汽车，该汽车安装有所述虚拟仪表系统。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
