適于快速啟動的全虛擬汽車儀表系統、工作方法及汽車的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種虛擬儀表，尤其涉及一種適于快速啟動的全虛擬汽車儀表系統、工作方法及安裝該系統的汽車。
【背景技術】
[0002]在汽車儀表領域，一般采用傳統的儀表如機械式儀表或帶有液晶顯示屏的指針儀表盤等，但只顯示有關行車狀態的行車參數。也有很多汽車儀表生產廠商研發出虛擬儀表，即采用內置有操作系統的主處理器模塊，通過觸摸屏進行觸控操作以及參數顯示。
[0003]由于汽車智能化程度提高，汽車的行駛越加依賴車載電腦的工作，但是由于內置操作系統，操作系統啟動時一般在1s以上，并且倒車影像由于操作系統的緣故，也無法快速啟動。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種全虛擬汽車儀表系統及其工作方法，其克服了傳統全虛擬汽車儀表系統由于加載操作系統后，出現開機速度慢的技術問題。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種全虛擬汽車儀表系統，包括:內置操作系統的主處理器模塊，用于向圖像模塊提供汽車虛擬儀表的圖形界面及汽車狀態數據，以通過顯示模塊顯示；與圖像模塊相連的輔助MCU模塊，其用于在主處理器模塊啟動時，將汽車狀態數據發送至圖像模塊供顯示模塊顯示；且當主處理器模塊啟動完成后，所述圖像模塊停止接收來自單片機的汽車狀態數據，以接收來自主處理器模塊的汽車狀態數據。
[0006]進一步，所述圖像模塊還與若干車載攝像頭相連，以在主處理器模塊啟動時，通過圖像模塊直接顯示拍攝影像，以實現攝像頭拍攝影像快速通過顯示模塊進行顯示。
[0007]進一步，所述輔助MCU模塊和圖像模塊還用于同時實時檢測主處理器模塊工作狀態，以在判定主處理器模塊無響應時，由輔助MCU模塊將汽車狀態數據發送至圖像模塊供顯示模塊顯示。
[0008]進一步，所述輔助MCU模塊采用單片機，所述圖像模塊還與一 Flash模塊相連，該Flash模塊存儲有汽車虛擬儀表的圖形界面；當判定主處理器模塊無響應后，由單片機將接入的汽車狀態數據發送至圖像模塊，所述圖像模塊將汽車狀態數據結合圖形界面在顯示模塊中顯示。
[0009]進一步，所述圖像模塊或單片機還適于激活無響應的主處理器模塊，且在主處理器模塊激活后，由所述主處理器模塊接收汽車狀態數據，并就汽車狀態數據及所述圖形界面發送至圖像模塊，以通過顯示模塊顯示；同時，所述圖像模塊停止接收來自單片機的汽車狀態數據，以接收來自主處理器模塊的汽車狀態數據。
[0010]又一方面，本發明還提供了一種全虛擬汽車儀表系統的工作方法，即當內置操作系統的主處理器模塊啟動時，輔助MCU模塊適于將汽車狀態數據發送至圖像模塊供顯示模塊顯示，并且當主處理器模塊啟動完成后，所述圖像模塊停止接收來自輔助MCU模塊的汽車狀態數據，以接收來自主處理器模塊的汽車狀態數據。
[0011]進一步，當輔助MCU模塊和圖像模塊同時判定適于提供虛擬儀表圖形界面及汽車狀態數據的主處理器模塊無響應時，由輔助MCU模塊將汽車狀態數據提供給顯示模塊顯不O
[0012]進一步，通過輔助MCU模塊將汽車狀態數據提供給顯示模塊顯示的方法包括:所述輔助MCU模塊采用單片機，所述單片機與圖像模塊相連，且該圖像模塊還與一 Flash模塊相連，該Flash模塊存儲有汽車虛擬儀表的圖形界面；當判定主處理器模塊無響應后，由單片機將接入的汽車狀態數據發送至圖像模塊，所述圖像模塊將汽車狀態數據結合圖形界面在顯示模塊中顯示；以及，所述圖像模塊或單片機還適于激活無響應的主處理器模塊，且在主處理器模塊激活后，由所述主處理器模塊接收汽車狀態數據，并就汽車狀態數據及所述圖形界面發送至圖像模塊，以通過顯示模塊顯示；同時，所述圖像模塊停止接收來自單片機的汽車狀態數據，以接收來自主處理器模塊的汽車狀態數據。
[0013]進一步，所述圖像模塊和單片機判斷主處理器模塊有無響應的方法包括:所述圖像模塊和單片機分別隨機生成相應演算公式，并將相應演算公式分別發送至主處理器模塊，且主處理器模塊將相應演算結果分別發回至圖像模塊和單片機，所述圖像模塊和單片機分別將相應的自演算結果與主處理器模塊的返回結果進行驗證，若驗證結果均不相同，則判斷主處理器模塊無響應；以及所述圖像模塊和單片機判斷主處理器模塊有無響應的方法還包括:若驗證結果一真一假時，在等待再次演算結果，若此處演算結果與上次演算結果相同，則判斷主處理器模塊故障，由所述圖像模塊或單片機激活該故障主處理器模塊。
[0014]第三方面，在上述全虛擬汽車儀表系統的基礎上，本發明還提供了一種汽車，該汽車安裝有所述全虛擬汽車儀表系統。
[0015]本發明的有益效果是，本發明輔助MCU模塊和圖像模塊能實現快速啟動，實現虛擬汽車儀表的基本功能，以滿足駕駛員汽車啟動行駛需要，避免時間浪費在等待帶有操作系統的主處理器模塊啟動上；并且利用輔助MCU模塊快速、穩定的優點，在圖像模塊和輔助MCU模塊同時判斷內置操作系統的主處理器模塊死機后，由輔助MCU模塊代替主處理器模塊將相應行車數據顯示在虛擬儀表盤上，供駕駛員查看，并且通過圖像模塊在后臺重新激活主處理器模塊，進而不影響駕駛員的駕駛體驗，在駕駛員毫無察覺的情況下，完成了主處理器模塊故障檢測、輔助MCU模塊替換、主處理器模塊重啟的過程，有效的避免由于內置操作系統死機造成虛擬儀表無法獲取車輛行駛數據(行車數據)的技術問題，為趨于智能化的行車系統提供了安全保障。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明；
圖1是本發明的全虛擬汽車儀表系統的原理框圖。
【具體實施方式】
[0017]現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0018]實施例1 圖1是本發明的全虛擬汽車儀表系統的原理框圖。圖中，主處理器模塊與圖像模塊和輔助MCU模塊的雙向箭頭分別表示相應的握手信號，單項箭頭表示圖像信號傳輸。
[0019]如圖1所示，本發明的一種全虛擬汽車儀表系統，包括:內置操作系統的主處理器模塊，用于向圖像模塊提供汽車虛擬儀表的圖形界面及汽車狀態數據，以通過顯示模塊顯示；與圖像模塊相連的輔助MCU模塊，其用于在主處理器模塊啟動時，將汽車狀態數據發送至圖像模塊供顯示模塊顯示；且當主處理器模塊啟動完成后，所述圖像模塊停止接收來自單片機的汽車狀態數據，以接收來自主處理器模塊的汽車狀態數據。
[0020]本發明的全虛擬汽車儀表系統是通過顯示模塊代替傳統的機械儀表以顯示汽車狀態數據，即顯示模塊通過圖形界面或圖形界面顯示虛擬儀表盤。
[0021]進一步，所述圖像模塊還與若干車載攝像頭相連，以在主處理器模塊啟動時，通過圖像模塊直接顯示拍攝影像，該功能可以用于倒車影像獲取，當車輛需要倒車出庫的時候，啟動汽車，傳統汽車當啟動后，需要等待1S以上，系統才能啟動完畢，而本發明的全虛擬汽車儀表系統能在汽車啟動后，隨即開始工作(為毫秒級)，由圖像模塊獲取攝像頭視頻信號，完成倒車影像播放，駕駛員可以無需等待操作系統啟動完畢，即可完成倒車出庫動作。
[0022]進一步，為了更好的避免虛擬汽車儀表系統發生死機，造成汽車狀態數據無法及時獲取，引發交通事故；所述輔助MCU模塊和圖像模塊還用于同時實時檢測主處理器模塊工作狀態，以在判定主處理器模塊無響應時，由輔助MCU模塊將汽車狀態數據發送至圖像模塊供顯示模塊顯示。
[0023]其中，主處理器模塊無響應定義為主處理器模塊死機、內置操作系統死機、系統無響應、處理器無響應、掉線等現象。
[0024]具體的，所述主處理器模塊、輔助MCU模塊與行車電腦的數據接口相連，以獲得汽車狀態數據。汽車狀態數據例如但不限于車載傳感器數據、行車狀態數據，即油耗、車速、胎壓、發動機轉速、水溫等數據。所述顯示模塊例如但不限于采用液晶顯示屏(1920 X 720分辨率的IXD)、觸摸屏。
[0025]進一步，所述主處理器模塊適于提供汽車虛擬儀表的圖形界面(該圖像界面例如但不限于采用3D界面、2D界面)，并將其所接收的汽車狀態數據及該圖形界面發送至所述圖像模塊，以供顯示模塊顯示。所述主處理器模塊包括:MCU單元和GPU單元，其中，所述GPU單元支持2D矢量圖形運算和3D圖形引擎，其例如但不限于采用iMx6芯片開發；所述操作系統例如但不限于采用Linux、安卓、WindowCE、蘋果等操作系統。
[0026]進一步，所述圖像模塊還與一 Flash模塊相連，該Flash模塊存儲有汽車虛擬儀表的圖形界面(該圖像界面采用2D界面)；當主處理器模塊無響應時，所述輔助MCU模塊將接入的汽車狀態數據發送至圖像模塊，所述圖像模塊將上述數據結合圖形界面在顯示模塊中顯不O
[0027]其中，所述圖像模塊例如但不限于采用FPGA、CPLD等模塊，所述輔助MCU模塊例如但不限于采用單片機、FPGA、CPLD等不含操作系統，且能夠快速響應，穩定性好，不會死機的處理模塊。為了進一步說明本圖像模塊和輔助MCU模塊判斷主處理器模塊無響應(死機)的工作過程，所述輔助MCU模塊選取單片機進行說明，即利用單片機相應速度快、運行穩定，不會死機的優點。具體的，在主處理器模塊無法響應時(死機時)可以及時代替主處理器進行汽車狀態數據顯示處理，不會影響駕駛員的駕駛體驗，在駕駛員不容易察覺的情況下，完成主處理器模塊與單片機之間切換。判斷主處理器模塊是否死機的方法，例如采用圖像模塊和輔助MCU模塊與主處理器模塊通過相應握手信號實施檢測主處理器模塊工作是否正常，若主處理