專利名稱：數(shù)字圖形化汽車儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車儀表，具體涉及一種用數(shù)字圖形方式表示汽車參數(shù)的數(shù)字圖形化汽車儀表。
背景技術(shù)：
目前使用的汽車儀表系統(tǒng)中主要有兩大類，一是模擬方式顯示的指針式儀表，二是以數(shù)字方式顯示的數(shù)字儀表，而這兩大類儀表都各有不同的缺陷。指針式儀表(包括步進(jìn)電機(jī)式儀表)屬于機(jī)械類型的設(shè)備，因而存在顯示精度不高，抗干擾能力不強(qiáng)等方面的缺陷；數(shù)字儀表雖然在顯示精度和抗干擾能力上有所提高，但卻存在不能很好的提供量程范圍顯示，顯示單調(diào)乏味等方面的缺陷；也正因?yàn)閿?shù)字儀表的種種缺陷，所以現(xiàn)在用得比較多的還是指針式儀表。而且上述的兩大類汽車儀表一般是一個(gè)儀表顯示一種參數(shù)，所以還存在整個(gè)汽車儀表制造工藝復(fù)雜、工藝裝備多等方面的缺陷，特別是需要提供多參數(shù)組合顯示的汽車，不得不增加更多的設(shè)備，使這方面的缺陷就更加突出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是把計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)應(yīng)用于汽車儀表中，而提供一種能同時(shí)克服前述機(jī)械儀表和數(shù)字儀表缺陷的數(shù)字圖形化汽車儀表；數(shù)字圖形化汽車儀表是利用動(dòng)態(tài)圖形在顯示面板上顯示汽車的各種參數(shù)，使汽車儀表顯示畫(huà)面豐富而美觀，整體穩(wěn)定性提高。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種數(shù)字圖形化汽車儀表，包括處理器、內(nèi)存、參數(shù)采集模塊、顯示驅(qū)動(dòng)模塊、顯示面板和存放在所述內(nèi)存中的功能模塊，所述功能模塊包括圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、參數(shù)采樣程序模塊、動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊、圖形組合程序模塊和圖形顯示程序模塊；其中，a.圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊背景圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形變化算法；b.參數(shù)采樣程序模塊對(duì)需要采樣的參數(shù)進(jìn)行采樣；c.動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖形變化算法，根據(jù)動(dòng)態(tài)圖形變化算法并結(jié)合其表示參數(shù)的變化構(gòu)造動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)；d.圖形組合程序模塊從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取背景圖形數(shù)據(jù)，將動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)和背景圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，構(gòu)造顯示圖形；e.圖形顯示程序模塊將顯示圖形輸出顯示；所述功能模塊按照如下步驟運(yùn)行1)參數(shù)采樣程序模塊；2)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊；3)圖形組合程序模塊；4)圖形顯示程序模塊。
本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于用微型計(jì)算機(jī)來(lái)處理各種數(shù)據(jù)和參數(shù)，用動(dòng)態(tài)圖形在顯示面板上顯示參數(shù)的變化，這里所說(shuō)的動(dòng)態(tài)圖形是一種跟隨其表示參數(shù)的變化而變化圖形的圖形。相比現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明是采用計(jì)算機(jī)數(shù)字圖形處理技術(shù)和嵌入式計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)而設(shè)計(jì)的汽車儀表，可以在其顯示面板上，用各種圖形方式顯示參數(shù)，用數(shù)字方式顯示參數(shù)，用多種圖形方式混合顯示參數(shù)，還可以用多種圖形方式同時(shí)顯示同一個(gè)參數(shù)；本數(shù)字圖形化汽車儀表還具有顯示色彩豐富，顯示精度高，顯示畫(huà)面美觀，能顯示各種文字等特點(diǎn)。
2.硬件功能軟件化，也就是一部分原本在汽車儀表中由硬件完成的功能在本發(fā)明中通過(guò)軟件來(lái)完成，使以前許多用硬件難以解決的或者根本不能解決的問(wèn)題，而采用軟件技術(shù)而得以很好的解決。
3.由于使用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，使整個(gè)汽車儀表的集成度大大提高，而功能模塊化使汽車儀表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，也使整個(gè)汽車儀表運(yùn)行更加可靠、穩(wěn)定性提高、抗干擾能力增強(qiáng)、應(yīng)用更加靈活方便。
4.能在一塊顯示面板上顯示一個(gè)參數(shù)，更可以同時(shí)顯示多種參數(shù)，如在一塊顯示面板上可以同時(shí)顯示汽車行駛速度、行駛里程、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油量、轉(zhuǎn)彎信號(hào)、剎車信號(hào)、手剎信號(hào)、車外氣溫、車內(nèi)溫度等；也能進(jìn)行多參數(shù)組合處理而提供更有價(jià)值的顯示參數(shù)；由于可以用文字顯示，使駕駛者對(duì)各種顯示和提示更加清楚。
5.可以同時(shí)擁有多種不同的顯示圖形，汽車駕駛者可以根據(jù)自己的喜愛(ài)，更換適合自己的顯示圖形，也可以根據(jù)不同的道路情況選擇與之相適應(yīng)的顯示圖形。
本數(shù)字圖形化汽車儀表，可廣泛用于各種型號(hào)的汽車上。


圖1本發(fā)明硬件系統(tǒng)方框圖；圖2本發(fā)明功能模塊運(yùn)行流程示意圖；圖3本發(fā)明功能模塊連續(xù)運(yùn)行流程示意圖；圖4本發(fā)明實(shí)施方式2硬件系統(tǒng)方框圖；圖5本發(fā)明實(shí)施方式2運(yùn)行流程示意圖；圖6本發(fā)明實(shí)施方式2中斷處理程序模塊運(yùn)行流程示意圖；圖7本發(fā)明實(shí)施例的面板顯示示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明一、實(shí)施方式如下實(shí)施方式1
(一)總體構(gòu)成參見(jiàn)圖1，一種數(shù)字圖形化汽車儀表，包括處理器1、內(nèi)存2、參數(shù)采集模塊3、顯示驅(qū)動(dòng)模塊4、顯示面板5、和存放在所述內(nèi)存中的功能模塊(即軟件)，其中，處理器1應(yīng)采用低功耗，32位或32位以上的嵌入式處理器(處理器是數(shù)字圖形化汽車儀表的內(nèi)核，它會(huì)影響到整個(gè)設(shè)計(jì)的每一個(gè)方面，選擇好處理器是非常重要的，一定要選擇各方面都適合設(shè)計(jì)要求的處理器，一般情況下不要選用低于32位的處理器)；內(nèi)存2存放存放功能模塊和數(shù)據(jù)，包括ROM、Flash Memory，RAM等；參數(shù)采集模塊3包括汽車CAN總線接口、A/D、計(jì)數(shù)器等模塊，本模塊的功能是采集參數(shù)(應(yīng)根據(jù)不同的車型對(duì)參數(shù)采集模塊中的CAN、A/D等模塊進(jìn)行增加和裁減；部分汽車本身載有數(shù)字化的參數(shù)采集器，用于這類汽車的參數(shù)采集模塊中應(yīng)配置與其參數(shù)采集器相適應(yīng)的接口，從參數(shù)采集器采集，如通過(guò)CAN總線接口采集等)；顯示驅(qū)動(dòng)模塊4把需要在顯示面板中顯示的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)變成顯示信號(hào)輸出給顯示面板；顯示面板5顯示參數(shù)和圖形的裝置(顯示面板擬采用彩色顯示面板，如可以選用彩色液晶顯示面板、OLED顯示面板等)；存放在內(nèi)存中的功能模塊(即軟件)包括圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、參數(shù)采樣程序模塊、動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊、圖形組合程序模塊、圖形顯示程序模塊和參數(shù)處理程序模塊，其中，1.圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊背景圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形變化算法；2.參數(shù)采樣程序模塊對(duì)需要采樣的參數(shù)進(jìn)行采樣；3.動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖形變化算法，根據(jù)動(dòng)態(tài)圖形變化算法并結(jié)合其表示參數(shù)的變化構(gòu)造動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)；
4.圖形組合程序模塊從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取背景圖形數(shù)據(jù)，將動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)和背景圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，構(gòu)造顯示圖形；5.圖形顯示程序模塊將顯示圖形輸出顯示；6.參數(shù)處理程序模塊對(duì)需要處理的采樣參數(shù)進(jìn)行處理；需要采樣的參數(shù)，如汽車行駛速度、行駛里程、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油量、車外氣溫等。采樣后需要處理的參數(shù)部分汽車本身載有數(shù)字化的參數(shù)采集器，通過(guò)車載數(shù)字化的參數(shù)采集器采集的參數(shù)，一般不需要再進(jìn)行參數(shù)處理；通過(guò)其他方式采集進(jìn)來(lái)的參數(shù)則要經(jīng)過(guò)處理，這些處理包括濾波、加權(quán)濾波、線性化處理等。
圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊用來(lái)存放背景圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形變化算法，其建立方法在具體實(shí)施方式
的第二部分中專門(mén)介紹。
(二)功能模塊運(yùn)行步驟1.不需要對(duì)采樣參數(shù)進(jìn)行處理時(shí)功能模塊的運(yùn)行步驟(參見(jiàn)圖2)1)參數(shù)采樣程序模塊(對(duì)需要采樣的參數(shù)進(jìn)行采樣)；2)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊(從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖形變化算法，根據(jù)動(dòng)態(tài)圖形變化算法并結(jié)合其表示參數(shù)的變化構(gòu)造動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù))；3)圖形組合程序模塊(從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取背景圖形數(shù)據(jù)，將動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)和背景圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，構(gòu)造顯示圖形)；4)圖形顯示程序模塊(將顯示圖形輸出顯示)。
括號(hào)中的內(nèi)容是該括號(hào)前面的程序模塊本身包括的運(yùn)行步驟，為了敘述簡(jiǎn)明，只對(duì)功能模塊運(yùn)行步驟中第一次涉及到的程序模塊，在其后面的括號(hào)中描述該模塊本身的運(yùn)行步驟。
上述功能模塊的運(yùn)行步驟是一個(gè)完整的運(yùn)行步驟，即該步驟完成了從采樣到顯示的一個(gè)完整的運(yùn)行周期。而汽車在運(yùn)行中，需要汽車儀表不停的從一個(gè)運(yùn)行周期到下一個(gè)運(yùn)行周期的不間斷運(yùn)行，也就是需要功能模塊連續(xù)運(yùn)行，所述功能模塊的連續(xù)運(yùn)行步驟如下(參見(jiàn)圖3)1)參數(shù)采樣程序模塊；2)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊；3)圖形組合程序模塊；4)圖形顯示程序模塊，返回第1)步。
2.需要對(duì)采樣參數(shù)進(jìn)行處理時(shí)功能模塊的連續(xù)運(yùn)行步驟如下1)參數(shù)采樣程序模塊；2)參數(shù)處理程序模塊(對(duì)需要處理的采樣參數(shù)進(jìn)行處理)；3)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊；4)圖形組合程序模塊；5)圖形顯示程序模塊，返回第1)步。
(三)多個(gè)動(dòng)態(tài)圖形本數(shù)字圖形化汽車儀表可以同時(shí)處理和顯示多個(gè)參數(shù)，即有多個(gè)動(dòng)態(tài)圖形，則功能模塊中圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊的存儲(chǔ)內(nèi)容和動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊的運(yùn)行步驟如下圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊背景圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(j)、動(dòng)態(tài)圖形變化算法(j)，(其中(j＝1，2，…，n)，n為動(dòng)態(tài)圖形數(shù)量)；動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊①j＝1，②從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(j)和動(dòng)態(tài)圖形變化算法(j)，③根據(jù)動(dòng)態(tài)圖形變化算法(j)并結(jié)合其表示參數(shù)的變化構(gòu)造動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)(j)，④j＝j(luò)+1，j≤n時(shí)返回第②步。
有多個(gè)動(dòng)態(tài)圖形時(shí)所述功能模塊的連續(xù)運(yùn)行步驟如下1)參數(shù)采樣程序模塊；
2)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊(①j＝1，②從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(j)和動(dòng)態(tài)圖形變化算法(j)，③根據(jù)動(dòng)態(tài)圖形變化算法(j)并結(jié)合其表示參數(shù)的變化構(gòu)造動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)(j)，④j＝j(luò)+1，j≤n時(shí)返回第②步)；3)圖形組合程序模塊；4)圖形顯示程序模塊，返回第1)步。
實(shí)施方式2本實(shí)施方式是在實(shí)施方式1的基礎(chǔ)上增加了輸入按鍵6和聲音輸出驅(qū)動(dòng)模塊7，在功能模塊中增加了中斷處理程序模塊、異常處理程序模塊和組合參數(shù)程序模塊。
(一)總體構(gòu)成參見(jiàn)圖4，包括處理器1、內(nèi)存2、參數(shù)采集模塊3、顯示驅(qū)動(dòng)模塊4、顯示面板5、輸入按鍵6、聲音驅(qū)動(dòng)模塊7和存放在內(nèi)存中的功能模塊，其中輸入按鍵6用于用戶輸入數(shù)據(jù)(為人車對(duì)話和用戶選擇顯示圖形畫(huà)面提供了方便)；聲音驅(qū)動(dòng)模塊7聲音輸出，包括報(bào)警聲音等；存放在內(nèi)存中的功能模塊(即軟件)包括圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、參數(shù)采樣程序模塊、動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊、組合參數(shù)程序模塊、中斷處理程序模塊、異常處理程序模塊、圖形組合程序模塊、圖形顯示程序模塊和參數(shù)處理程序模塊，其中，1、圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊背景圖形數(shù)據(jù)(i)、動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(i，j)、動(dòng)態(tài)圖形變化算法(i，j)，(其中(j＝1，2，…，n)，n為動(dòng)態(tài)圖形數(shù)量；(i＝1，2，…，m)，m為顯示圖形數(shù)量)；2、組合參數(shù)程序模塊組合參數(shù)處理(組合參數(shù)如平均油耗＝行駛里程÷(出發(fā)時(shí)油量-現(xiàn)在油量)，估計(jì)里程＝平均油耗×100KM等)；
3、動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊①j＝1，②從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(k，j)和動(dòng)態(tài)圖形變化算法(k，j)，③根據(jù)動(dòng)態(tài)圖形變化算法(k，j)并結(jié)合其表示參數(shù)的變化構(gòu)造動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)(j)，④j＝j(luò)+1，j≤n時(shí)返回第②步(k為默認(rèn)顯示圖形編號(hào)，即指定的i值，出廠時(shí)設(shè)置或由用戶設(shè)置，用戶設(shè)置方法參見(jiàn)實(shí)施方式2第(三)部分)；4、圖形組合程序模塊從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取背景圖形數(shù)據(jù)(k)，將全部動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)和背景圖形數(shù)據(jù)(k)進(jìn)行組合，構(gòu)造顯示圖形；5、中斷處理程序模塊(對(duì)中斷事件進(jìn)行判斷并進(jìn)行相應(yīng)的處理，其運(yùn)行步驟在實(shí)施方式2第(三)部分介紹)；6、異常處理程序模塊①對(duì)參數(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，②沒(méi)有異常則進(jìn)入第③步，設(shè)置相應(yīng)的異常標(biāo)示符，發(fā)出警示聲音，退出本模塊，③清除異常標(biāo)示符，關(guān)閉警示聲音。
(二)功能模塊的運(yùn)行步驟(參見(jiàn)圖5)1)參數(shù)采樣程序模塊；2)參數(shù)處理程序模塊；3)異常處理程序模塊(①對(duì)參數(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，②沒(méi)有異常則進(jìn)入第③步，設(shè)置相應(yīng)的異常標(biāo)示符，發(fā)出警示聲音，退出本模塊，③清除異常標(biāo)示符，關(guān)閉警示聲音)；4)組合參數(shù)程序模塊；5)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊；6)圖形組合程序模塊；7)圖形顯示程序模塊，返回第1)步；8)中斷處理程序模塊有效區(qū)第1)、2)、3)、4)、5)、6)和7)步為中斷處理程序模塊有效區(qū)，在有效區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的中斷信號(hào)，立即響應(yīng)，并進(jìn)入中斷處理程序模塊。
其中不需要組合參數(shù)的汽車，不用步驟3)組合參數(shù)程序模塊；不需要對(duì)采樣參數(shù)進(jìn)行處理的汽車，不用步驟2)參數(shù)處理程序模塊。
(三)功能模塊中的中斷處理程序模塊運(yùn)行步驟如下(參見(jiàn)圖6)9)判斷用戶是否要求改變當(dāng)前默認(rèn)的顯示圖形？否，進(jìn)入第15)步；10)將用戶選擇的顯示圖形設(shè)置為默認(rèn)顯示圖形(即k＝默認(rèn)圖形編號(hào))；11)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊；12)圖形組合程序模塊；13)圖形顯示程序模塊；14)中斷返回；15)其他處理，返回第14)步。
其他處理，如顏色變化，關(guān)閉部分顯示參數(shù)等。
二、圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊的建立方法圖形的設(shè)計(jì)方法比較多，為了方便理解，這里用一種比較直觀、容易理解和實(shí)現(xiàn)的方式，來(lái)描述圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊的建立方法1、在圖紙上設(shè)計(jì)出整體圖形(可以是彩圖，也可以是黑白圖)；也可以直接在電腦上設(shè)計(jì)，這樣就不用再進(jìn)行第2步；2、用掃描儀將圖形掃描到計(jì)算機(jī)里，成為數(shù)字圖形；3、在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)字圖形進(jìn)行修改、補(bǔ)充、顏色調(diào)配等處理，直到達(dá)到設(shè)計(jì)效果的數(shù)字圖形；4、把數(shù)字圖形中所有需要跟隨其表示參數(shù)變化而變化圖形的動(dòng)態(tài)圖形全部剪切出來(lái)，從而得到這些動(dòng)態(tài)圖形的動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)；對(duì)動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行編號(hào)，可以這樣編號(hào)動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(j)，表示第j號(hào)動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(其中(j＝1，2，…，n)，n表示動(dòng)態(tài)圖形數(shù)量)；5、根據(jù)動(dòng)態(tài)圖形在整個(gè)顯示圖形中的變化軌跡，推出它們運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)學(xué)函數(shù)，再用算法把數(shù)學(xué)函數(shù)表示出來(lái)，得到動(dòng)態(tài)圖形變化算法；對(duì)動(dòng)態(tài)圖形變化算法進(jìn)行編號(hào)動(dòng)態(tài)圖形變化算法(j)，表示第j號(hào)動(dòng)態(tài)圖形變化算法(其中(j＝1，2，…，n)，n表示動(dòng)態(tài)圖形數(shù)量)；6、把數(shù)字圖形中所有被剪切后的空白處用與其相應(yīng)的背景圖形填補(bǔ)好，使數(shù)字圖形成為一個(gè)完整的整體圖形，從而得到背景圖形數(shù)據(jù)；7、把背景圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形變化算法，按照?qǐng)D形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊設(shè)計(jì)的格式要求輸入(移值)到圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中。
動(dòng)態(tài)圖形變化算法例圓盤(pán)指針圖形，其指針會(huì)跟隨其表示參數(shù)的變化而變化，就需要把圖中的指針剪切出來(lái)，作為動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)，根據(jù)指針在整個(gè)顯示圖形中的變化軌跡，能得出指針的運(yùn)動(dòng)半徑和圓心，再設(shè)置一條穿過(guò)圓心并與水平面平行的線作為參照線，從而計(jì)算出指針在圖形中相對(duì)參照線的起點(diǎn)夾角和終點(diǎn)夾角，這樣就能得到指針的運(yùn)行軌跡的數(shù)學(xué)函數(shù)，再用算法來(lái)描述這種函數(shù)，就得到動(dòng)態(tài)圖形變化算法。
如果設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)圖形，其圖形形狀或顏色本身也要隨著其表示參數(shù)的變化而變化，(如花兒開(kāi)放，圖形變大和變小，數(shù)字，變色等)，就要用算法描述其圖形變化的規(guī)律(注沒(méi)有規(guī)律的窮舉法其實(shí)也是一種規(guī)律，而且在圖形變化描述中這種方法用得很多)，并結(jié)合其運(yùn)動(dòng)軌跡而得到這種動(dòng)態(tài)圖形變化算法。
三、為了有助于更進(jìn)一步理解本發(fā)明，現(xiàn)用一個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明圖7是在一個(gè)顯示面板上用圖形指針和數(shù)字混合顯示的顯示圖形，顯示圖形可以設(shè)計(jì)成任何形式的圖形，并不一定就是本圖這種圖形。在本顯示圖形中同時(shí)顯示了汽車的行駛速度、行駛里程、總里程、現(xiàn)時(shí)油耗、平均油耗、估計(jì)里程、車外氣溫、車內(nèi)氣溫、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油量、水溫、轉(zhuǎn)彎指示，圖中上面的六個(gè)方框可以用作汽車行駛時(shí)的檔位、手剎等的顯示和警示，也可以用作異常報(bào)警的提示；在本例中使用了中文顯示(根據(jù)不同的用戶也可以使用其他文字)，使汽車駕駛者看得更清楚。下面結(jié)合本發(fā)明來(lái)簡(jiǎn)單的描述一下本實(shí)例的完成過(guò)程1、信號(hào)采樣方法(公知技術(shù))行駛里程，行駛速度通過(guò)參數(shù)采集模塊的計(jì)數(shù)器模塊(計(jì)數(shù)器的輸入端連接速度里程傳感器)采樣，或者通過(guò)汽車CAN總線接口采樣；油量通過(guò)參數(shù)采集模塊的A/D(A/D輸入端連接信號(hào)調(diào)理器)模塊采樣，或者通過(guò)汽車CAN總線接口采樣；車內(nèi)溫度、車外氣溫、水箱溫度通過(guò)參數(shù)采集模塊的數(shù)字輸入模塊(數(shù)字輸入端連接數(shù)字溫度傳感器)采樣，或者通過(guò)汽車CAN總線接口采樣；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速通過(guò)參數(shù)采集模塊的數(shù)字輸入模塊(數(shù)字輸入端連接車載發(fā)動(dòng)機(jī)ECU)采樣，或者通過(guò)汽車CAN總線接口采樣。
2、參照本發(fā)明實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?，設(shè)計(jì)需要的硬件部分，數(shù)字圖形化汽車儀表的硬件部分，實(shí)際上就是一種具有特殊要求(必須滿足車用標(biāo)準(zhǔn))的嵌入式系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)方法是公知技術(shù)。
3、將圖7掃描到計(jì)算機(jī)中，參照本發(fā)明具體實(shí)施方式
中第二部分的方法，就能得到背景圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(j)、推算出各個(gè)動(dòng)態(tài)圖形變化算法(j)，(其中j＝1，2，…，n)，本實(shí)施例中共有16個(gè)動(dòng)態(tài)圖形(注數(shù)字顯示也是一種動(dòng)態(tài)圖形)，所以n＝16，包括時(shí)間和轉(zhuǎn)彎信號(hào)，但不包括圖7中上面的六個(gè)方框，最后按照設(shè)定的格式把背景圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(j)、動(dòng)態(tài)圖形變化算法(j)存入圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊；4、參照本發(fā)明具體實(shí)施方式
1和實(shí)施方式2的方法，設(shè)計(jì)功能模塊和功能模塊中的程序模塊部分，然后編制程序，其功能模塊運(yùn)行步驟如下1)參數(shù)采樣程序模塊；2)參數(shù)處理程序模塊；3)異常處理程序模塊；4)組合參數(shù)程序模塊；
5)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊；6)圖形組合程序模塊；7)圖形顯示程序模塊，返回第1)步。
如果所有需要采集的參數(shù)都是從CAN總線采集，并且已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)字化等方面處理，就不需要步驟2)參數(shù)處理程序模塊；通過(guò)上面幾步，就能實(shí)現(xiàn)顯示畫(huà)面如圖7所示的汽車儀表功能。
在本實(shí)施例中，汽車行駛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油量是同時(shí)用指針和數(shù)字顯示；其中，行駛里程本次行駛的里程數(shù)，用戶可以隨時(shí)清零后，重新記數(shù)；總里程汽車出廠后行駛的總里程數(shù)；現(xiàn)時(shí)油耗組合參數(shù)，此時(shí)此刻汽車行駛時(shí)的100公里油耗；平均油耗組合參數(shù)，本次行駛里程數(shù)的平均油耗；估計(jì)里程組合參數(shù)，根據(jù)現(xiàn)在的油量，按照平均油耗計(jì)算出的汽車還能行駛的距離；因?yàn)槭怯脭?shù)字圖形指針模擬指針式儀表，所以這里指針的圓心是虛擬的，設(shè)計(jì)者完全可以把指針設(shè)計(jì)成其他任何形式。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字圖形化汽車儀表，包括處理器(1)、內(nèi)存(2)、參數(shù)采集模塊(3)、顯示驅(qū)動(dòng)模塊(4)、顯示面板(5)和存放在所述內(nèi)存中的功能模塊，其特征在于，所述功能模塊包括圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、參數(shù)采樣程序模塊、動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊、圖形組合程序模塊和圖形顯示程序模塊，其中，a.圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊背景圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形變化算法；b.參數(shù)采樣程序模塊對(duì)需要采樣的參數(shù)進(jìn)行采樣；c.動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖形變化算法，根據(jù)動(dòng)態(tài)圖形變化算法并結(jié)合其表示參數(shù)的變化構(gòu)造動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)；d.圖形組合程序模塊從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取背景圖形數(shù)據(jù)，將動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)和背景圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，構(gòu)造顯示圖形；e.圖形顯示程序模塊將顯示圖形輸出顯示；所述功能模塊按照如下步驟運(yùn)行1)參數(shù)采樣程序模塊；2)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊；3)圖形組合程序模塊；4)圖形顯示程序模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字圖形化汽車儀表，其特征在于，所述功能模塊連續(xù)運(yùn)行步驟如下1)參數(shù)采樣程序模塊；2)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊；3)圖形組合程序模塊；4)圖形顯示程序模塊，返回第1)步。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字圖形化汽車儀表，其特征在于，有多個(gè)動(dòng)態(tài)圖形，所述功能模塊中的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊背景圖形數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(j)、動(dòng)態(tài)圖形變化算法(j)(其中(j＝1，2，…，n)，n為動(dòng)態(tài)圖形數(shù)量)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字圖形化汽車儀表，其特征在于，所述功能模塊中的動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊①j＝1，②從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(j)和動(dòng)態(tài)圖形變化算法(j)，③根據(jù)動(dòng)態(tài)圖形變化算法(j)并結(jié)合其表示參數(shù)的變化構(gòu)造動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)(j)，④j＝j(luò)+1，j≤n時(shí)返回第②步。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字圖形化汽車儀表，增加了聲音驅(qū)動(dòng)模塊(7)，其特征在于，所述功能模塊增加了異常處理程序模塊①對(duì)參數(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，②沒(méi)有異常則進(jìn)入第③步，設(shè)置相應(yīng)的異常標(biāo)示符，發(fā)出警示聲音，退出本模塊，③清除異常標(biāo)示符，關(guān)閉警示聲音。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字圖形化汽車儀表，增加了輸入按鍵(6)，其特征在于，有多個(gè)顯示圖形，所述功能模塊中的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊背景圖形數(shù)據(jù)(i)、動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(i，j)、動(dòng)態(tài)圖形變化算法(i，j)(其中(j＝1，2，…，n)，n為動(dòng)態(tài)圖形數(shù)量；(i＝1，2，…，m)，m為顯示圖形數(shù)量)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字圖形化汽車儀表，其特征在于，所述功能模塊中動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊①j＝1，②從圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中讀取動(dòng)態(tài)圖形數(shù)據(jù)(k，j)和動(dòng)態(tài)圖形變化算法(k，j)，③根據(jù)動(dòng)態(tài)圖形變化算法(k，j)并結(jié)合其表示參數(shù)的變化構(gòu)造動(dòng)態(tài)圖形顯示數(shù)據(jù)(j)，④j＝j(luò)+1，j≤n時(shí)返回第②步(其中k為指定的i值)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字圖形化汽車儀表，其特征在于，所述功能模塊中增加了中斷處理程序模塊，所述功能模塊按照如下步驟運(yùn)行1)參數(shù)采樣程序模塊；2)異常處理程序模塊；3)組合參數(shù)程序模塊；4)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊；5)圖形組合程序模塊；6)圖形顯示程序模塊，返回第1)步；7)中斷處理程序模塊有效區(qū)第1)、2)、3)、4)、5)和6)步為中斷處理程序模塊有效區(qū)，在有效區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的中斷信號(hào)，立即響應(yīng)，并進(jìn)入中斷處理程序模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字圖形化汽車儀表，其特征在于，所述中斷處理程序模塊按照如下步驟運(yùn)行8)判斷用戶是否要求改變當(dāng)前默認(rèn)的顯示圖形？否，進(jìn)入第14)步；9)將用戶選擇的顯示圖形設(shè)置為默認(rèn)顯示圖形；10)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊；11)圖形組合程序模塊；12)圖形顯示程序模塊；13)中斷返回；14)其他處理，返回第13)步。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字圖形化汽車儀表，其特征在于，所述功能模塊還包括參數(shù)處理程序模塊對(duì)需要處理的采樣參數(shù)進(jìn)行處理；所述功能模塊運(yùn)行步驟如下1)參數(shù)采樣程序模塊；2)參數(shù)處理程序模塊；3)動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊；4)圖形組合程序模塊；5)圖形顯示程序模塊，返回第1)步。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)字圖形化汽車儀表，包括處理器、內(nèi)存、參數(shù)采集模塊、顯示驅(qū)動(dòng)模塊、顯示面板和存放在所述內(nèi)存中的功能模塊，功能模塊包括參數(shù)采樣程序模塊、圖形數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、動(dòng)態(tài)圖形構(gòu)造程序模塊、圖形組合程序模塊和圖形顯示程序模塊。本發(fā)明是利用動(dòng)態(tài)圖形在顯示面板上顯示汽車的各種參數(shù)，使數(shù)字圖形化汽車儀表具有顯示色彩豐富，顯示精度高，顯示畫(huà)面美觀，整體穩(wěn)定性高，能顯示各種文字，應(yīng)用靈活方便等特點(diǎn)；能在顯示面板上同時(shí)顯示汽車行駛速度、行駛里程、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油量、剎車信號(hào)、車外氣溫等參數(shù)，也能進(jìn)行多參數(shù)組合處理而提供更有價(jià)值的顯示參數(shù)；能在一臺(tái)汽車儀表中同時(shí)提供多種顯示圖形，供用戶選用。
文檔編號(hào)G01D7/04GK1800789SQ20051010776
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者康寒松 申請(qǐng)人:康寒松