[实用新型]一种基于物联网的车辆仪表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种车辆仪表，尤其是基于物联网的车辆仪表。

背景技术

车辆仪表系统要求能够准确地指示车辆的工作状态，并在车辆出现故障时能够准确地给出报警，从而避免对车辆造成损坏。目前，车辆仪表分为动磁式和数字式，动磁式仪表通过使用由变化的传感器阻值引起磁场强度变化，而导致指针旋转到不同角度的方式进行指示，其技术相对落后、精度低、报警功能不足且功耗大，已逐渐被数字化仪表所代替。数字式仪表的指示形式包括发光管条、液晶屏、步进电机等，这些仪表虽然具有较好的数据采集精度，能准确反映车辆的工作状态，但是由于缺乏远程数据通讯能力，不能将车辆的实时状态发送到信息处理平台以得到及时的指导帮助，同时由于缺少远程数据收发，不能及时显示实时交通和指导信息。

发明内容

本实用新型提供了一种基于物联网的车辆仪表，使用微处理器，配合步进电机、液晶屏、语音处理芯片和远程通讯模块，能够准确地指示车辆运行及故障状态，同时自动将车辆运行及故障信息实时远程发送到交管和服务信息处理平台，在接受到交管和服务信息平台的实时帮助和路况信息时，能够通过语音及显示的方式通知驾驶人员，从而实现高效安全便捷的驾驶。

本实用新型所采用的技术方案是：一种基于物联网的车辆仪表，包括电源、开关稳压电源、模拟传感器、开关信号部件、微处理器、隔离驱动电路、显示器件、语音芯片、通讯模块以及CAN总线接口；

所述开关稳压电源连接车辆电源，给仪表提供+5VDC的工作电源，电源具有过压过流保护，能够在8.5～36VDC供电情况下稳定工作，并能够承受-400～+630VDC的瞬间电压冲击；

所述微处理器包括A/D转换器、输入端口、输出端口、串行口以及电可改写存储器；

所述模拟传感器、开关信号部件、CAN总线接口分别与微处理器连接，通过模拟传感器、开关信号部件以及CAN总线接口向微处理器提供各种车辆运行信号，所述模拟传感器包括环境温度传感器、发动机冷却水温度、燃油油位和油温传感器等，所述开关信号部件包括油压开关信号线、预热开关信号线、制动开关信号线、转向开关信号线等，所述CAN总线接口能够基于SAE J1939协议收发CAN信息；

所述微处理器根据各种车辆运行信号进行逻辑和算术运算，计算出各种信号的实际数值，由微处理器的电可改写存储器记录部分运行信号的实际数值经微处理器的输出端口输出，并经隔离和驱动电路驱动显示器件完成车辆运行和故障状态显示；

所述微处理器的串行口与I²C串行数据总线连接，I²C串行数据总线连接与远程通讯模块连接，远程通讯模块向物联网远程发送车辆运行及故障信息，并接受物联网的远程维护和实时路况信息反馈给微处理器。

进一步地，所述模拟传感器经限流和滤波电路连接微处理器的A/D转换器；所述开关信号部件经光电隔离电路、开关量输入接口与微处理器的输入端口连接。

进一步地，所述微处理器还连接语音芯片，语音芯片根据微处理器的指令实时播报车辆故障信息和来自物联网的维护及路况信息，所述语音芯片的输出端连接蜂鸣器。

再进一步地，所述显示器件包括步进电机、发光管和液晶屏。

本实用新型的微处理器具有10位模数转换模块的A/D转换器，测量精度良好；微处理器内的电可改写存储器(E²PROM)单元可擦写百万次以上，数据保存能力可达到三十年以上，非常适合记录工作小时数据。该微处理器能够根据模拟传感器感应的车辆各种运行状况的模拟信息的输入以及开关信号部件的开关信号输入，实现对模拟传感器、开关信号部件的信号采集，对各输入信息进行综合逻辑分析和算术运算后，经隔离和驱动电路对步进电机、点阵式液晶屏、LED发光管驱动，精确显示车辆发动机的冷却水温度、燃油油位、发动机转速、车速里程、车辆运行及故障状态等信息；当出现故障时，微处理器会驱动液晶屏、LED发光管等进行警示，同时在点阵液晶屏上通过中英文显示的方式显示所出现的故障，并通过语音芯片驱动蜂鸣器进行语音警示，在必要时驱动继电器，以停止发动机运行；同时通过微处理器内的电可改写存储器(E²PROM)对速度、里程及工作小时等数据的断电保存。微处理器和远程控制模块（GSTARGS-94）之间采用I²C串行数据总线的方式交换数据，实现微处理器与远程信息平台的数据交换。