专利名称：汽车驾驶台集中显示及操控系统的利记博彩app
技术领域：
本发明属于汽车电子领域，涉及一种显示及操控系统，特别是一种汽车驾驶台集中显示及操控系统。
背景技术：
在现代汽车中电子技术的应用越来越广泛，各种性能优异的电子传感器和微控制器(MCU)在汽车系统中不断被采用，电子装置在汽车制造成本中所占的比例越来越高，在一些豪华车中，甚至达到了一半。先进电子技术的大量应用使汽车的技术性能不断提高，经济性和舒适性也得到了很大改善。
但在随着汽车电子技术不断发生巨变的同时，汽车仪表显示的模式几乎没有什么变化，还在沿用几十年前甚至是近百年的传统模式，驾驶台的时速表、转速表、温度表、油量表等仍然采用机械表针显示，这种仪表的工作模式如图1所示。
现代汽车已经采用了大量的电子传感器，几乎可以采集到所有行车信息如车速、发动机转速、剩油量、水温、即时油耗等，以现有的技术手段，这些信息只要通过简单的电子换算，完全可以直接在电子显示装置上进行显示。但因为使用表针显示的方式，所以还要将这些数字信息通过专用的集成电路转换为驱动步进电机或电磁式表芯的驱动信号，带动机械表针的转动来显示这些信息，可见，这个简单的过程，被人为地复杂化了。
而且在这个环节中，专用的集成电路技术和仪表用步进电机技术至今仍掌握在几家国外大公司手中，国内厂家与之相比技术差距比较大，替换手段较少，因此不得不高价进口，这不仅增加了汽车的制造成本，浪费了资源，也增加组装和维护工作的难度，很不经济。
同时，现代汽车的车载电子系统越来越多，如音响系统、自动空调、车载电话、定位导航系统等，有些豪华汽车上还出现了监视摄像机、雷达避撞，计算机多媒体系统，这些电子设备都有各自的操作和显示系统，各成体系，各自独立工作，互不关联，导致驾驶台的布置越来越显得拥挤和散乱。同时也导致汽车制造成本增高，操作变得越来越复杂。人们在驾驶车辆时要操作这些设备，需要不断调整视线寻找操作按钮、看显示，不仅操作不便，也加大了工作强度，给汽车驾驶带来很大的安全隐患。
近几年，电子技术突飞猛进，计算机的体积变得越来越小，功能越来越强大，配套的平面显示产品(如液晶显示屏)也已经非常成熟。很多新一代计算机和平面显示产品都有很好的温度系数和优异的抗震性能，完全可以被应用在汽车上做为车载系统使用。
因此，完全可以打破原有的汽车显示和操控模式，利用现有的技术开发一种汽车驾驶台集中显示及操控系统，使成本更低廉，操作更简单，使用更舒适，而功能更强大。
发明内容
本发明的目的就是提供一种汽车驾驶台集中显示及操控系统，其特征在于在汽车的驾驶台上，以一个相对较大的平面显示屏(或触摸显示屏)取代所有行车仪表和其他车载设备的显示系统，将汽车所有的数据信息和视频信息在该显示屏上进行集中显示，并通过本发明的操作按键组(或触摸屏与操作按键组的组合)对这些车载系统进行集中控制。
与传统的显示方式相比，本发明具有如下特点及优势1.显示内容更丰富。
由于采用了计算机软件控制技术，可以很方便地对显示的内容和形式以及显示界面的风格进行修改，以适应不同驾驶人员的不同喜好和需要。
2.拓展性好、功能更强大。
本发明提供开放性的数据扩展接口和视频接口，可以很方便地与其他电子设备进行连接，实现功能扩充。
3.操作更方便。
由于各种设备的显示和控制都在汽车驾驶台同一个位置，无需频繁更换视角，同时本发明设置了快捷按键，可以使驾驶者手不离方向盘，就能操作设备，增强了驾驶舒适性，减少安全隐患。
4.驾驶室布置更简洁。
由于采用了集中式设计，驾驶室内的操作按键和显示装置大大减少，使汽车驾驶室的布置更简洁，为汽车驾驶室的舒适性设计提供了全新的视野和更大的想象空间。
5.成本更低廉。
由于本发明使用程序控制和平面显示替代了传统的指针表及其他车载设备的控制面板，驾驶台总成的活动部件大大减少，汽车制造和维护的成本都将大大降低。
6.完全的自主创新。有利于打破国外技术封锁，发展民族产业。
本发明打破了汽车仪表显示与设备控制的传统模式，将使我国在相关领域彻底摆脱国外的技术封锁与产权讹诈，将极大促进我国汽车电子产业的发展。
为达到上述目的，本发明的技术方案是汽车驾驶台集中显示及操控系统，包括中央处理机、显示屏(触摸显示屏)、数据接口扩展单元、视频设备接口单元、操作按键组、环境亮度传感器。中央处理机与显示屏、数据接口扩展单元和视频设备接口单元连接。数据接口扩展单元与操作按键组、环境亮度传感器连接。数据接口扩展单元可以接收行车传感器组、行车导航系统、防撞雷达等设备的输入信号。视频设备接口单元可以连接监控摄像机、视频播放设备、可视通讯设备等车载视频设备。
所述的中央处理机是一个高性能的微型计算机系统，有较高的CPU主频率和较好的显示驱动能力，负责系统内各单元的协调与运作。
所述的中央处理机内预装有专用或商用的操作系统软件和实现汽车驾驶台集中显示及操控功能的系统应用软件。
所述的显示屏与中央处理机相连，显示中央处理机送入系统的数据信息和视频信息，并可通过操作按键组对不同的显示内容进行切换。
所述的显示屏的显示内容及切换次序可通过修改中央处理机的系统应用软件进行修改。
所述的显示屏为普通平面显示屏，如液晶显示屏、等离子显示屏、阴极射线管显示屏等。
所述的显示屏为触摸式平面显示屏，在信息显示的同时，可以直接进行触摸操作。如触摸式液晶显示屏、触摸式等离子显示屏、触摸式阴极射线管显示屏等。
所述的触摸式平面显示屏将驾驶者的触摸控制信号回送中央处理机，中央处理机对信号内容进行响应和处理。
所述的数据接口扩展单元与所述的中央处理机连接，具有多路数据通道，可实现AD/DA双向数据转换功能、串行/并行双向数据转换功能和电平转换功能，它负责中央处理机与本系统内部各单元之间的连接与数据转换，以及本系统与系统外部其他各车载系统的连接与数据转换。负责将中央处理机的指令转换为外部设备可以识别的信号进行输出。
所述的视频设备接口单元与中央处理机相连接，是本系统与外部视频设备的连接接口。
所述的视频设备接口单元是一个受中央处理机控制的可编程多路选择视频接口，根据中央处理机发出的选择指令，在多组外部视频信号中选择需要的信号进行转换后送中央处理机进行处理和显示。
所述的操作按键组与数据接口扩展单元相连接。汽车驾驶者通过该按键组对所述的汽车驾驶台集中显示及操控系统和其他关联系统进行操作。
所述的操作按键组中的按键可以与汽车其他系统的操作联动，如变换档位、开转向灯、开雨刷等，当汽车驾驶者进行这些操作时，所述的汽车驾驶台集中显示及操控系统将在显示屏上显示相关联的数据信息。
所述的操作按键组至少设有三个按键一个画面切换按键、一个选择按键、一个确认按键。这些按键是微型复位按键，被安装在汽车方向盘上或其他易于操作的位置，方便驾驶者进行操作。在这些按键中，至少有一个键做为快捷按键实现画面快速切换功能，快捷按键被安装与方向盘上。
快捷按键每被按下一次，所述的汽车驾驶台集中显示及操控系统的显示屏就切换一次显示内容，直至全部内容显示完成后再循环开始。显示屏每次切换所显示的内容及该内容显示的先后次序由中央处理机的系统应用软件编程设定和修改。
所述的亮度传感器与中央处理机连接，将驾驶室内的环境亮度转换为数字信号通过数据接口扩展单元送中央处理机。中央处理机把该数据与预先设置的数据进行对比计算，然后发出控制信号调节显示屏的亮度，使之与环境亮度相符合，使驾驶者感觉最舒适。这个调节过程是实时和连续的。
图1虚线内的部分是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
参见图1，汽车驾驶台集中显示及操控系统，包括中央处理机、显示屏(触摸显示屏)、数据接口扩展单元、视频设备接口单元、操作按键组、环境亮度传感器。虚线以外部分表示可以输入系统的数据源。
中央处理机负责管理协调系统内各单元的协调与运作，是本发明中实现集中显示和集中操控的核心。它实际上就是一台高性能微型计算机的主机，需要具备较强的系统处理能力和显示驱动能力。中央处理机内有事先写入的系统应用程序，负责系统内各单元的协调与运作，将外部送入的各种数据信息和视频信息按系统应用程序设计的要求进行响应或送显示屏上进行显示。
中央处理机也对操作按键组、触摸显示屏(如实用触摸显示屏)输入的控制指令产生响应，按系统应用程序设计的要求进行处理或反馈。
一般商用的微型计算机系统的接口较少，功能单一，没有数据格式转换功能。本发明中数据接口扩展单元的要作用就是增加中央处理机的接口数量，提供数据格式转换功能，可以使更多的行车数据和车载设备接入系统。
数据接口扩展单元的作用是负责中央处理机与本系统内部各单元之间的连接与数据传递(如操作按键组、亮度传感器等)，以及本系统与系统外部其他各车载系统的连接与数据传递(如汽车传感器、定位导航仪、防撞雷达等)，并负责将中央处理机的指令转换为外部执行设备可以识别的信号进行输出，实现对汽车音响、自动空调、车载电话等车载设备的控制。
数据接口扩展单元不仅可以提供多个数据通道，还具有AD/DA双向数据转换功能、串行/并行双向数据转换功能和数据电平转换功能。
外部计算机可以通过数据接口扩展单元，方便地接入本发明的中央处理机，对系统的应用软件进行修改和升级。或在本系统中安装其他应用软件，实现功能扩展。
视频设备接口单元是一个受中央处理机控制的可编程多路选择视频接口，是本系统与外部视频设备的连接接口。在现代汽车中可能包含了多个需要进行图形显示和视频显示的设备，如多媒体视频播放设备、定位导航设备、视频电话设备、摄像机监视设备、雷达避撞设备、红外监控设备，这些设备都需要有各自的视频图像显示系统，进行信息输出。视频设备接口单元的作用就是取代这些设备的显示系统，将这些设备的输出信息进行集中管理，根据系统应用软件的管理或驾驶者的控制要求，有选则的显示输出。做到“想看什么就显示什么”，而不是“不想看时大家也一起显示”。真正做到集中显示，智能显示。
显示屏是本发明中实现集中显示的重要部件，根据中央处理机的管理，显示行车传感器组和其他外部设备送入系统的数据信息和视频信息。本发明中的显示屏可以采用普通平面显示器件，如液晶显示屏、等离子显示屏、阴极射线管显示屏等，也可以使用触摸式平面显示屏，在信息显示的同时，可以直接进行触摸操作。使用触摸显示屏的优点是可以进一步减少控制按钮，使驾驶台更加简洁。缺点是响应速度较慢，成本高。
显示屏的作用不仅是取代传统的指针式汽车仪表，实现电子显示，还可以将汽车内部众多传感器件采集的汽车行驶数据接入本发明进行处理和形象化显示。同时，本发明与其他车载系统连接，还可以显示这些系统的输出信息，如空调温度、电台频道、电子地图，视频画面、网络信息等。可见，本发明的显示的信息量远非传统显示方式所能比拟。
通过软件编程设置，显示屏的显示内容可以根据汽车的行驶状态和驾驶者的驾驶动作自动调整，无需人工主动干预，比如汽车在点火起步时，显示内容是发动机转速，车速，水温、油压、油量、即时油耗等信息；在高速公路上匀速行驶时，为了不干扰驾驶员视线也为了节省能源仅显示当前车速和发动机转速等少量信息；当驾驶者开转向灯准备变线或转弯时，显示屏会自动显示待转方向后视摄像机的监视画面，驾驶者根据此画面信息判断车辆后部视线盲区内是否有其他车辆靠近，然后再确定是否进行下面的操作当驾驶者进入倒挡准备倒车时，显示屏会自动显示汽车后部摄像机的监视画面，驾驶者根据此画面信息进行倒挡操作。这种由系统应用软件自动控制的显示状态也称“自由显示”状态。与此对应，显示内容由驾驶者人工控制的显示状态称“人工控制”状态。
在“自由显示”状态下，中央处理机还可以对显示屏的显示状态与显示区域自动调整，如缩小显示字符，关闭大部分的显示区域，以达到节省能源，延长系统使用寿命的目的。
在“自由显示状”态下，中央处理机会对汽车传感器送来的每一个进行分析和比较，如发现异常时，显示屏均会自动跳出相应的信息，进行闪烁，同时中央处理器通过数据接口送报警提示音给汽车音响系统，提请驾驶者注意，如车门未关严、水温高、油量少等。
对于具有定位导航装置的汽车，如果驾驶者启动了行车导航系统，那么除了发生上述异常情况，系统在“自由显示”状态的大部分时间均将自动显示导航系统送来的电子地图导航信息，直至导航操作取消为止。
通过软件设置还可以在显示屏上实现多信息分区域同时显示，或同区域重叠显示。例如在显示屏同一画面的不同区域分别显示地图导航信息和摄像机的视频信息，而汽车时速和发动机转速等信息以数字形式重叠显示在上述画面的某个区域，从而使显示信息量大大增加。
显示屏显示的内容和风格可以通过系统应用软件进行设置，也可以由驾驶者直接通过系统的操作按键进行修改和设定，比如行车参数以全数字方式显示，也可以模拟仪表盘的显示方式，显示界面可以是复古风格的，也可以是现代风格的。
考虑到驾驶台空间大小以及驾驶者视觉的舒适感受，做为优选，在本发明中采用9-12英寸大小16∶9的液晶屏较为合适，显示屏安放位置可安排在现在驾驶台仪表总成的位置。
为防止方向盘遮蔽视线，显示屏也可以安放驾驶台中央位置，而现有仪表总成位置可作为储物空间使用。这样的好处是显示屏所显示的内容不仅驾驶者本人可以观看，也大大方便了汽车内其他成员的观看。尤其是在停车休息时，利用与本系统连接的娱乐设备播放视频节目或上网浏览信息时。
虽然现在很多的平面显示屏产品都在表明涂有低反光涂层，但为进一步防止外界斜射光线对观看效果的影响，显示屏的安装应采用现在仪表总成的嵌入式安装方式，或在显示屏的上边沿和左右两边安装帽檐形遮光板。该遮光板的大小以不影响车内成员观看视线，又可以得到良好遮光效果为宜。
本发明的操作按键组至少设有三个操作按键一个“画面切换”按键、一个“选择”按键、一个“确认”按键。这些按键均可设置在方向盘上，使驾驶者可以手不离方向盘进行操作。
做为优选，操作按键组中的“画面切换”按键可以做为整个系统的“快捷”键，放在方向盘最明显和最容易操作的位置上。显示屏平时处在“自由显示”状态，显示内容是根据行车状态和驾驶动作来自动变换的。如果驾驶者需要人为介入，查阅其他行车信息或对其他车载系统进行操作，只需按此“快捷”键，系统就会被唤醒，由“自由显示”模式转为“人工控制”模式，随着快捷键每次被按下，显示内容就会切换一次。如第一次按下，显示全部行车参数；第二次按下，显示电子导航信息；第三次按下，显示车载设备1的操作界面；第四次按下，显示车载设备2的操作界面；第五次按下，显示后视摄像机的监控画面；…，直至全部画面切换完成，再次从第一帧显示画面循环开始。
操作者每按下一次按键，系统都会向车载音响送一次提示音，以响应驾驶者的操作。而且该提示提示音的大小不受音响系统开关和音量调节开关的控制。
有些驾驶操作没有或比较难取到传感器信息，如开转向灯、开雨刮器等操作，可以在汽车配电盘上直接取相应的开关信息，做为操作按键组的操作信息通过数据接口扩展单元送入中央处理机进行处理，并在显示屏上显示相应的数据信息。
对车载设备的操作是通过如下操作方式实现的按“快捷”键快速切换到要进行操作的设备界面后，如空调，按“选择”键在显示屏画面上按顺序选择要操作的按钮，显示画面上被选择到的按钮将以颜色或外形的改变来进行响应，当选择到要操作的按钮时，如空调开，按“确认”键确认即可完成操作。通过这种方式，本系统的操作按键组可以控制汽车内所有的车载系统，从而实现集中控制。
由于汽车在行驶过程中，环境亮度变化较大，如果显示屏的亮度一直不变，就会导致在黑暗环境时显示屏太亮而在明亮环境时显示屏又太暗，从而影响驾驶者的视觉感受，甚至影响识读效果。为防止因显示屏亮度与环境亮度不符，本发明设置了亮度传感器装置，该装置将驾驶室内的环境亮度转换为数字信号与其他汽车传感器信号一起经数据接口扩展单元送中央处理机进行处理。中央处理机将该数据与应用软件设置的参数进行对比计算，然后发出控制信号自动控制显示屏的亮度使之与环境亮度相符合，使驾驶者感觉最舒适。
提供上述说明可知由于取消了传统的汽车仪表和其他车载设备的显示输出，本发明将大大简化汽车驾驶室中央控制台的结构与布局，大大降低生产成本，增加美观性，而它的性能优势远非传统模式所能比拟，更重要的是，本发明跳出了国外汽车仪表业发展的思维定式，为汽车设计及汽车电子业的发展提供了一个更大的想象空间，可使我国在相关领域彻底摆脱国外的技术封锁与产权讹诈，促进我国汽车电子产业向更高此层次发展。
权利要求
1.汽车驾驶台集中显示及操控系统，其特征在于以一个由中央处理机控制的平面显示屏(触摸显示屏)取代所有行车仪表和其他车载设备的显示屏，将汽车内所有的数据信息和视频信息在该显示屏上进行集中显示并通过中央处理机实现集中操控。包括中央处理机、显示屏(触摸显示屏)、数据接口扩展单元、视频设备接口单元、操作按键组、环境亮度传感器。中央处理机与显示屏、数据接口扩展单元和视频设备接口单元连接。数据接口扩展单元与操作按键组、环境亮度传感器连接。
2.根据权利要求1所述的汽车驾驶台集中显示及操控系统，其特征在于所述的中央处理机是一个高性能的微型计算机系统，有较高的CPU主频率和较好的显示驱动能力，负责系统内各单元的协调与运作。所述的中央处理机内预装有专用或商用的操作系统软件和实现汽车驾驶台集中显示及操控功能的系统应用软件。
3.根据权利要求1所述的汽车驾驶台集中显示及操控系统，其特征在于所述的显示屏与中央处理机相连，显示中央处理机送入的数据信息和视频信息。所述的显示屏为普通平面显示屏，如液晶显示屏、等离子显示屏、阴极射线管显示屏等。所述的显示屏为触摸式平面显示屏，在信息显示的同时，可以直接进行触摸操作。如触摸式液晶显示屏、触摸式等离子显示屏、触摸式阴极射线管显示屏等。所述的触摸式平面显示屏将驾驶者的触摸控制信号回送中央处理机，中央处理机对信号内容进行响应和处理。所述的显示屏的显示内容由中央处理机的系统应用软件的设定，并可通过操作按键组对不同的显示内容进行切换。所述的显示屏的显示内容及切换次序可通过修改中央处理机的系统应用软件进行修改。
4.根据权利要求1、2所述的汽车驾驶台集中显示及操控系统，其特征在于所述的数据接口扩展单元与所述的中央处理机连接，具有多路数据通道，可实现AD/DA双向数据转换功能、串行/并行双向数据转换功能和电平转换功能，它负责中央处理机与本系统内部各单元之间的连接与数据转换，以及本系统与系统外部其他各车载系统的连接与数据转换。负责将中央处理机的指令转换为外部设备可以识别的信号进行输出。
5.根据权利要求1、2所述的汽车驾驶台集中显示及操控系统，其特征在于所述的视频设备接口单元与中央处理机相连接，是本系统与外部视频设备的连接接口。所述的视频设备接口单元是一个受中央处理机控制的可编程多路选择视频接口，根据中央处理机发出的选择指令，在多组外部视频信号中选择需要的信号进行转换后送中央处理机进行处理和显示。
6.根据权利要求1、3所述的汽车驾驶台集中显示及操控系统，其特征在于所述的操作按键组与数据接口扩展单元相连接。汽车驾驶者通过该按键组对所述的汽车驾驶台集中显示及操控系统和其他关联系统进行操作。所述的操作按键组中的按键可以与汽车其他系统的操作联动，如变换档位、开转向灯、开雨刷等，当汽车驾驶者进行这些操作时，所述的汽车驾驶台集中显示及操控系统将在显示屏上显示相关联的数据信息。所述的操作按键组至少设有三个按键“画面切换”按键、“选择”按键、“确认”按键。这些按键是微型复位按键，被安装在汽车方向盘上或其他易于操作的位置，方便驾驶者进行操作。在这些按键中，至少有一个键做为“快捷”按键实现画面快速切换功能，“快捷”按键被安装与方向盘上。“快捷”按键每被按下一次，所述的汽车驾驶台集中显示及操控系统的显示屏就切换一次显示内容，直至全部内容显示完成后再循环开始。显示屏每次切换所显示的内容及该内容显示的先后次序由中央处理机的系统应用软件编程设定和修改。
7.根据权利要求1、2、3所述的汽车驾驶台集中显示及操控系统，其特征在于所述的亮度传感器与中央处理机连接，将驾驶室内的环境亮度转换为数字信号通过数据接口扩展单元送中央处理机。中央处理机把该数据与预先设置的数据进行对比计算，然后发出控制信号调节显示屏的亮度，使之与环境亮度相符合，使驾驶者感觉最舒适。这个调节过程是实时和连续的。
全文摘要
本发明涉及一种汽车驾驶台集中显示及操控系统，包括中央处理机、显示屏(或触摸显示屏)、数据接口扩展单元、视频设备接口单元、操作按键组、环境亮度传感器。其特征在于以一个平面显示屏(或触摸显示屏)取代所有行车仪表和其他车载设备的显示系统，在中央处理机的控制下，将汽车内所有的数据信息和视频信息在该显示屏上进行集中显示，并通过本发明的操作按键组(或触摸屏与操作按键组的组合)对各车载系统进行集中控制。本发明还提供开放型数据接口，方便实现软件升级和功能扩充。本发明打破了汽车显示与控制的传统模式，将大大降低汽车生产成本，简化操作，可使我国在相关领域彻底摆脱国外的技术封锁与产权讹诈，将极大促进我国汽车电子产业的发展。
文档编号G05B19/04GK1831684SQ20061004989
公开日2006年9月13日 申请日期2006年3月17日 优先权日2006年3月17日
发明者关亮 申请人:关亮