專利名稱：汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車儀表顯示信息的驗(yàn)證，特別是涉及一種汽車儀表的驗(yàn)證系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
汽車儀表,例如里程表、轉(zhuǎn)速表、油量表、機(jī)油壓力表等為駕駛員提供實(shí)時(shí)的車輛狀態(tài)信息，為安全駕駛提供了一定的保障。因此，汽車儀表顯示結(jié)果的準(zhǔn)確性很重要。由于汽車儀表內(nèi)部的信息處理非常復(fù)雜，所以需要在研發(fā)前期對(duì)汽車儀表進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證。特別是里程油耗信息，包括里程小計(jì)，里程總計(jì)，平均油耗，瞬時(shí)油耗，續(xù)航里程等，無法從表面上看出是否顯示正確。而傳統(tǒng)上，驗(yàn)證這些信息的方法是借助其他計(jì)算里程和油耗的工具， 或者通過其他工具的實(shí)際計(jì)算來完成。這種驗(yàn)證方法存在以下弊端(I)儀表內(nèi)部與其他計(jì)算里程油耗的工具的采樣時(shí)間無法控制同步，這樣會(huì)導(dǎo)致驗(yàn)證結(jié)果的偏差；(2)由于其他工具不能編程控制，不能模擬實(shí)車點(diǎn)火環(huán)境對(duì)其影響；(3)無法進(jìn)行自動(dòng)化驗(yàn)證，需要較多的人力時(shí)間投入。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種可實(shí)現(xiàn)同步驗(yàn)證的汽車儀表的驗(yàn)證系統(tǒng)。一種汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)，用于對(duì)待測試汽車儀表的進(jìn)行驗(yàn)證，其特征在于所述汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)包括
信號(hào)發(fā)生器模塊，其用于產(chǎn)生至少一種輸出信號(hào)，每種輸出信號(hào)模擬一種汽車傳感
器；
開關(guān)模塊，其用于產(chǎn)生模擬汽車點(diǎn)火信號(hào)的通斷信號(hào)；以及
處理器，其用于控制信號(hào)發(fā)生器模塊的信號(hào)參數(shù)設(shè)置和發(fā)送，并基于程序運(yùn)行一個(gè)與所述待測試汽車儀表對(duì)應(yīng)的虛擬儀表；
其中，所述待測汽車儀表和虛擬儀表根據(jù)所述開關(guān)模塊的通斷信號(hào)同步接收和處理所述信號(hào)發(fā)生器模塊輸出的輸出信號(hào)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述處理器根據(jù)所述虛擬儀表的輸出結(jié)果對(duì)所述待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并輸出驗(yàn)證結(jié)果
在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述汽車傳感器選自油量傳感器和里程傳感器，所述輸出信號(hào)為脈沖信號(hào)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述程序?yàn)長abview程序。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述虛擬儀表的信息處理過程包括信號(hào)采樣步驟、濾波步驟、 計(jì)算步驟和輸出步驟。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述處理器還根據(jù)所述信號(hào)發(fā)生器模塊輸出的輸出信號(hào)，基于預(yù)設(shè)數(shù)學(xué)公式計(jì)算出與所述待測試汽車儀表的輸出結(jié)果對(duì)應(yīng)的理想化結(jié)果，所述處理器根據(jù)虛擬儀表的輸出結(jié)果及所述理想化結(jié)果對(duì)所述待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并輸出驗(yàn)證結(jié)果。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述信號(hào)發(fā)生器模塊為插接在虛擬儀器主機(jī)板上的PXI信號(hào)發(fā)生器板卡，所述開關(guān)模塊為插接在所述虛擬儀器主機(jī)板上的PXI開關(guān)板卡，處理器包括嵌入到虛擬儀器主機(jī)板上的高速處理器。本發(fā)明還提供了一種基于上述系統(tǒng)的汽車儀表的驗(yàn)證方法，包括以下步驟
利用所述信號(hào)發(fā)生器模塊產(chǎn)生用于模擬汽車傳感器的輸出信號(hào)；
利用所述開關(guān)模塊產(chǎn)生用于模擬汽車點(diǎn)火信號(hào)的通斷信號(hào)；
待檢測儀表在檢測到所述通斷信號(hào)時(shí)開始對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行采樣和處理，并將處理結(jié)果發(fā)送給處理器；
所述處理器在檢測到所述通斷信號(hào)時(shí)開始運(yùn)行所述虛擬儀表，使虛擬儀表與待檢測儀表同步地對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行采樣和處理。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述處理器還根據(jù)所述虛擬儀表的輸出結(jié)果對(duì)所述待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并輸出驗(yàn)證結(jié)果。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述的汽車儀表驗(yàn)證方法進(jìn)一步包括步驟所述處理器在檢測到所述通斷信號(hào)時(shí)基于預(yù)設(shè)數(shù)學(xué)公式計(jì)算出與所述待測試汽車儀表的輸出結(jié)果對(duì)應(yīng)的理想化結(jié)果，并在所述對(duì)所述待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證的步驟中，同時(shí)根據(jù)所述理想化結(jié)果對(duì)所述待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。本發(fā)明的汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)采用虛擬儀表和待測試汽車儀表同步接收和處理輸入信號(hào)，保證了驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性。


圖I為一實(shí)施例的汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)的原理框圖。圖2為一實(shí)施例的汽車儀表驗(yàn)證方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)和方法作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本發(fā)明汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)是基于虛擬儀器技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)控制儀器，例如PXI 儀器、VXI儀器等模擬汽車儀表的實(shí)際使用過程，利用圖形化語言編程實(shí)現(xiàn)虛擬儀表及測試數(shù)據(jù)的采集和處理，可精確控制驗(yàn)證過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車儀表的同步驗(yàn)證，保證驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性。如圖I所示，本發(fā)明汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)主要包括處理器、信號(hào)發(fā)生器模塊、開關(guān)模塊和顯示器。下面，以里程儀和油量表為例進(jìn)行說明。信號(hào)發(fā)生器模塊和開關(guān)模塊分別采用插接在虛擬儀器主機(jī)板上PXI信號(hào)發(fā)生器板卡和PXI開關(guān)板卡。處理器包括嵌入到虛擬儀器主機(jī)板上的高速處理器，其具有高速數(shù)據(jù)處理功能，以及信號(hào)的同步觸發(fā)功能，所以可以實(shí)現(xiàn)與汽車儀表同步的信息處理功能。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，本發(fā)明系統(tǒng)還可對(duì)工程機(jī)械的監(jiān)視器，商用車儀表進(jìn)行驗(yàn)證。信號(hào)發(fā)生器模塊和開關(guān)模塊還可用VXI板卡等計(jì)算機(jī)控制儀器取代。信號(hào)發(fā)生器模塊用于產(chǎn)生至少一種輸出信號(hào),每種輸出信號(hào)用于模擬一種汽車傳感器。為實(shí)現(xiàn)對(duì)里程儀和油量表的驗(yàn)證，信號(hào)發(fā)生器模塊可產(chǎn)生用于模擬里程傳感器和油量傳感器的PWM (Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)。開關(guān)模塊用于產(chǎn)生模擬汽車點(diǎn)火信號(hào)的通斷信號(hào)。該通斷信號(hào)為電壓信號(hào)，用于指示待測試汽車儀表和處理器是否進(jìn)行信號(hào)采集。處理器主要用于基于程序運(yùn)行一個(gè)與待測試汽車儀表對(duì)應(yīng)的虛擬儀表，根據(jù)虛擬儀表的輸出結(jié)果對(duì)待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并輸出驗(yàn)證結(jié)果。處理器還用于控制信號(hào)發(fā)生器模塊的參數(shù)設(shè)置和信號(hào)的發(fā)送。為使驗(yàn)證結(jié)果更準(zhǔn)確，處理器還基于預(yù)設(shè)數(shù)學(xué)公式計(jì)算出與待測試汽車儀表的輸出結(jié)果對(duì)應(yīng)的理想化結(jié)果，并根據(jù)虛擬儀表的輸出結(jié)果和該理想化結(jié)果對(duì)待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。優(yōu)選的，處理器是基于圖形化編程語言實(shí)現(xiàn)上述虛擬儀表，例如基于Labview。從功能模塊來劃分，處理器可包括虛擬儀表模塊、 數(shù)學(xué)計(jì)算模塊和驗(yàn)證模塊。本實(shí)施例中，待測試汽車儀表包括信號(hào)采樣單元、濾波單元、計(jì)算單元和輸出單元。其中信號(hào)采樣單元在接收到開關(guān)模塊的用于模擬汽車點(diǎn)火信號(hào)的通斷信號(hào)后開始以特定采樣率對(duì)信號(hào)發(fā)生器模塊輸出的PWM信號(hào)進(jìn)行采樣，產(chǎn)生采樣信號(hào)。濾波單元用于濾除采樣信號(hào)中的雜波。計(jì)算單元用于根據(jù)采樣信號(hào)計(jì)算出一個(gè)累積的里程數(shù)或當(dāng)前剩余油量。輸出單元用于將計(jì)算單元的計(jì)算結(jié)果輸出到待測試汽車儀表的顯示盤上顯示。輸出單元還用于通過數(shù)據(jù)總線，例如CAN總線將計(jì)算結(jié)果輸出給處理器。虛擬儀表模塊的功能模塊與待測試汽車儀表的一一對(duì)應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步處理，使驗(yàn)證結(jié)果更準(zhǔn)確。虛擬儀表模塊的輸出單元會(huì)將計(jì)算單元的計(jì)算結(jié)果顯示在顯示器顯示的一個(gè)虛擬面板上。以平均油耗的驗(yàn)證為例對(duì)待測試汽車儀表和虛擬儀表模塊的同步處理進(jìn)行說明對(duì)待測試汽車儀表來說，信號(hào)采樣單元對(duì)信號(hào)發(fā)生器模塊輸出的脈沖信號(hào)每IOOms采樣一次，并進(jìn)行濾波，然后以以下預(yù)定公式進(jìn)行計(jì)算，最后按照IOS的刷新頻率顯示在儀表上
AFE = (AZjzrO I Δ￡πηΙ) - ASxIOO ,
其中，AFE表示平均油耗，Μι *0表示某段時(shí)間內(nèi)怠速狀態(tài)時(shí)消耗的燃油量累加值， Μι 1表示某段時(shí)間內(nèi)行駛狀態(tài)時(shí)消耗的燃油量累加值，AS表示某段時(shí)間內(nèi)車輛行駛的距離累加值。對(duì)于虛擬儀表模塊來說，其信號(hào)采樣單元以同樣的采樣頻率進(jìn)行同步采樣，然后以同樣的虛擬濾波電路進(jìn)行同步濾波，然后用Iabview以同樣的公式進(jìn)行同步計(jì)算，最后以同樣的刷新頻率進(jìn)行結(jié)果顯示和輸出。數(shù)學(xué)計(jì)算模塊主要是根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)學(xué)公式計(jì)算一個(gè)理想化結(jié)果，該理想化結(jié)果也被顯示在顯示器顯示的另一個(gè)虛擬面板上。驗(yàn)證模塊用于根據(jù)虛擬儀表的輸出結(jié)果和該理想化結(jié)果對(duì)待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并在顯示器上顯示驗(yàn)證結(jié)果。可以理解的，在其他實(shí)施例中，若待測試汽車儀表本身不帶CAN總線，則待測試汽車儀表的計(jì)算結(jié)果不會(huì)在與處理器相連的顯示器上顯示。對(duì)應(yīng)的，處理器不設(shè)置驗(yàn)證模塊， 待測試汽車儀表的輸出結(jié)果的驗(yàn)證由人工完成。上述汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)的驗(yàn)證方法流程如圖2所示，主要包括以下步驟
步驟S10，利用處理器控制信號(hào)發(fā)生器模塊產(chǎn)生用于模擬汽車傳感器的輸出信號(hào)。
步驟S11，利用處理器控制開關(guān)模塊產(chǎn)生用于模擬汽車點(diǎn)火信號(hào)的通斷信號(hào)。步驟S12，待檢測儀表在檢測到通斷信號(hào)時(shí)開始對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行采樣和處理，并將處理結(jié)果發(fā)送給處理器。步驟S13，處理器在檢測到通斷信號(hào)時(shí)開始運(yùn)行虛擬儀表，使虛擬儀表與待檢測儀表同步地、以同樣地采樣率對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行采樣和處理。步驟S14，與步驟S12和S13同步地，處理器在檢測到通斷信號(hào)時(shí)基于預(yù)設(shè)數(shù)學(xué)公式計(jì)算出與待測試汽車儀表的輸出結(jié)果對(duì)應(yīng)的理想化結(jié)果。步驟S15，處理器根據(jù)理想化結(jié)果和虛擬儀表的輸出結(jié)果對(duì)待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并向顯示器輸出驗(yàn)證結(jié)果。顯示器上還可同步顯示待測試汽車儀表和虛擬儀表的輸出結(jié)果，以及上述理想化結(jié)果。綜上，本發(fā)明汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)通過開關(guān)模塊模擬汽車點(diǎn)火線，在模擬的點(diǎn)火線的狀態(tài)為“開”時(shí)，處理器和待測試汽車儀表啟動(dòng)對(duì)信號(hào)發(fā)生器模塊輸出信號(hào)的采集，通過設(shè)置相同的采樣率，實(shí)現(xiàn)虛擬儀表與待測試儀表同步的數(shù)據(jù)采集和處理。因此，本發(fā)明的汽車儀表驗(yàn)證方法從信號(hào)產(chǎn)生到信號(hào)處理及結(jié)果輸出都是通過一套系統(tǒng)進(jìn)行，保證了驗(yàn)證結(jié)果的一致性。通過采用圖形化編程工具設(shè)計(jì)虛擬儀表模塊，實(shí)現(xiàn)所有控制和系統(tǒng)和自動(dòng)化， 提高了驗(yàn)證效率。由于從信號(hào)的采集到處理都實(shí)現(xiàn)了與待測試汽車儀表的同步處理，使驗(yàn)證結(jié)果更準(zhǔn)確，從而研發(fā)人員可在研發(fā)前期發(fā)現(xiàn)更多的軟件問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)，用于對(duì)待測試汽車儀表進(jìn)行驗(yàn)證，其特征在于所述汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)生器模塊，其用于產(chǎn)生至少一種輸出信號(hào)，每種輸出信號(hào)模擬一種汽車傳感器；開關(guān)模塊，其用于產(chǎn)生模擬汽車點(diǎn)火信號(hào)的通斷信號(hào)；以及處理器，其用于基于程序運(yùn)行一個(gè)與所述待測試汽車儀表對(duì)應(yīng)的虛擬儀表；其中，所述待測汽車儀表和虛擬儀表根據(jù)所述開關(guān)模塊的通斷信號(hào)同步接收和處理所述信號(hào)發(fā)生器模塊輸出的輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器還用于根據(jù)所述虛擬儀表的輸出結(jié)果對(duì)所述待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并輸出驗(yàn)證結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述汽車傳感器選自油量傳感器和里程傳感器，所述輸出信號(hào)為脈沖信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述程序?yàn)長abview程序。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬儀表的信息處理過程包括信號(hào)采樣步驟、濾波步驟、計(jì)算步驟和輸出步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器還根據(jù)所述信號(hào)發(fā)生器模塊輸出的輸出信號(hào)，基于預(yù)設(shè)數(shù)學(xué)公式計(jì)算出與所述待測試汽車儀表的輸出結(jié)果對(duì)應(yīng)的理想化結(jié)果，所述處理器根據(jù)虛擬儀表的輸出結(jié)果及所述理想化結(jié)果對(duì)所述待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并輸出驗(yàn)證結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)發(fā)生器模塊為插接在虛擬儀器主機(jī)板上的PXI信號(hào)發(fā)生器板卡，所述開關(guān)模塊為插接在所述虛擬儀器主機(jī)板上的PXI開關(guān)板卡。
8.一種基于權(quán)利要求I至7項(xiàng)中任一項(xiàng)所述汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)的汽車儀表驗(yàn)證方法， 其特征在于，包括步驟利用所述信號(hào)發(fā)生器模塊產(chǎn)生用于模擬汽車傳感器的輸出信號(hào)；利用所述開關(guān)模塊產(chǎn)生用于模擬汽車點(diǎn)火信號(hào)的通斷信號(hào)；待檢測儀表在檢測到所述通斷信號(hào)時(shí)開始對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行采樣和處理，并將處理結(jié)果發(fā)送給處理器；所述處理器在檢測到所述通斷信號(hào)時(shí)開始運(yùn)行所述虛擬儀表，使虛擬儀表與待檢測儀表同步地對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行采樣和處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車儀表驗(yàn)證方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟所述處理器根據(jù)所述虛擬儀表的輸出結(jié)果對(duì)所述待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并輸出驗(yàn)證結(jié)果O
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車儀表驗(yàn)證方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟所述處理器在檢測到所述通斷信號(hào)時(shí)基于預(yù)設(shè)數(shù)學(xué)公式計(jì)算出與所述待測試汽車儀表的輸出結(jié)果對(duì)應(yīng)的理想化結(jié)果，并在所述對(duì)所述待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證的步驟中，同時(shí)根據(jù)所述理想化結(jié)果對(duì)所述待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)生器模塊、開關(guān)模塊和處理器。信號(hào)發(fā)生器模塊用于產(chǎn)生至少一種輸出信號(hào)，每種輸出信號(hào)模擬一種汽車傳感器。開關(guān)模塊用于產(chǎn)生模擬汽車點(diǎn)火信號(hào)的通斷信號(hào)。處理器用于基于程序運(yùn)行一個(gè)與所述待測試汽車儀表對(duì)應(yīng)的虛擬儀表，根據(jù)所述虛擬儀表的輸出結(jié)果對(duì)所述待測試儀表的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并輸出驗(yàn)證結(jié)果。其中，所述待測汽車儀表和虛擬儀表根據(jù)所述開關(guān)模塊的通斷信號(hào)同步接收和處理所述信號(hào)發(fā)生器模塊輸出的輸出信號(hào)。本發(fā)明的汽車儀表驗(yàn)證系統(tǒng)采用虛擬儀表和待測試汽車儀表同步接收和處理輸入信號(hào)，保證了驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G01D18/00GK102589604SQ20121004360
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者李敏, 陳文 , 黃振娟 申請(qǐng)人:惠州市德賽西威汽車電子有限公司