專(zhuān)利名稱：汽車(chē)多功能電視指路測(cè)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計(jì)算機(jī)控制的汽車(chē)多功能電視指路測(cè)控裝置。
隨著汽車(chē)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種行車(chē)安全報(bào)警裝置及相應(yīng)的傳感器、車(chē)用收放機(jī)、電視機(jī)、里程自動(dòng)計(jì)價(jià)裝置在汽車(chē)上都已經(jīng)比較普及。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)也已經(jīng)用于汽車(chē)，從而使汽車(chē)的電氣系統(tǒng)及安全性能都有了較大的改進(jìn)。然而，目前用于汽車(chē)的計(jì)算機(jī)通常都是單片機(jī)，最大內(nèi)存容量一般為64KB，它們主要是用于實(shí)時(shí)控制，不適應(yīng)于圖形大數(shù)據(jù)量處理。由于汽車(chē)是運(yùn)動(dòng)物體，磁盤(pán)機(jī)不能適應(yīng)其環(huán)境要求，這就限制了計(jì)算機(jī)在汽車(chē)上的應(yīng)用，并且，目前用于汽車(chē)的顯示，控制裝置通常是各廠分別設(shè)計(jì)，單獨(dú)安裝，使得儀表臺(tái)布置混亂，甚至無(wú)法安裝，控制裝置相互影響，使不可靠因素大為增加，性能價(jià)格比很差。
本實(shí)用新型的目的是要研制一種計(jì)算機(jī)控制的具有地圖顯示、道路指示、自動(dòng)選擇最佳行車(chē)路線、里程計(jì)價(jià)、倒車(chē)指示、汽車(chē)主要參數(shù)監(jiān)測(cè)等功能，且具有較好通用性的汽車(chē)多功能電視指路測(cè)控裝置。


圖1是汽車(chē)多功能電視指路測(cè)控裝置的整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置裝在一個(gè)外殼內(nèi)的計(jì)算機(jī)信號(hào)變換部份(B)、電視顯示部份(C)、電器控制驅(qū)動(dòng)器(D)幾大部份組成，該裝置的外殼上有與多個(gè)傳感器及被控電路連接的接口(A和E)。計(jì)算機(jī)及信號(hào)變換部份包括數(shù)字信號(hào)變換、A／D轉(zhuǎn)換、鍵盤(pán)、接口及電源組成、CPU組件、CRT組件、輸出信號(hào)變換及語(yǔ)言產(chǎn)生電路；電視顯示部份包括電視、監(jiān)視轉(zhuǎn)換及車(chē)用電視機(jī)；電器控制驅(qū)動(dòng)器部份包括車(chē)用電器控制驅(qū)動(dòng)器及信號(hào)取出器。CPU組件中的CTC電路與汽車(chē)速度傳感器相連接，以計(jì)算車(chē)的速度及行車(chē)公里數(shù)并隨車(chē)的運(yùn)動(dòng)在地圖上移動(dòng)光標(biāo)，PIO電路與監(jiān)測(cè)汽車(chē)油壓、充電、液面、燈光車(chē)門(mén)關(guān)閉的多個(gè)傳感器相連接，傳感器送來(lái)的信號(hào)通過(guò)PIO口輸入到計(jì)算機(jī)，由程序處理后送往電視機(jī)顯示，CPU組件的內(nèi)存ROM中有一專(zhuān)門(mén)的地圖圖形存儲(chǔ)區(qū)，CPU采用的是Z80A，CPU組件的內(nèi)存容量為144KB，其中128KB用來(lái)存圖形和漢字，8KB用來(lái)存程序，另外8KB是RAM區(qū)作數(shù)據(jù)處理用，圖2是CPU組件中的控制多個(gè)儲(chǔ)區(qū)域的區(qū)域選擇控制器的原理方框圖，這是因?yàn)閆80A的可尋址能力只有64KB，因此把存儲(chǔ)器分為多個(gè)區(qū)域，由區(qū)域選擇控制器。為了不占CPU的工作時(shí)間及滿足車(chē)用電視的使用要求，CRT組件中有一專(zhuān)門(mén)的顯示緩沖區(qū)及可自動(dòng)將緩沖區(qū)內(nèi)容不間斷地輸出到車(chē)用電視機(jī)的地址發(fā)生器。圖3是CRT組件的電視機(jī)行場(chǎng)同步信號(hào)產(chǎn)生電路原理方框圖，圖形及程序存放在內(nèi)存中，經(jīng)CPU運(yùn)算處理后，送入顯示緩沖區(qū)，等待場(chǎng)掃描正程到來(lái)后，緩沖區(qū)跟隨行頻一行一行地向電視機(jī)圖象放大級(jí)輸出。0為黑、1為白，圖形送入后，再送入漢字，形成地圖。屏幕上顯示后，操作人員用鍵盤(pán)選好起點(diǎn)和終點(diǎn)，計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)道路的查找，選出最佳路線，當(dāng)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)傳感器過(guò)來(lái)的信號(hào)，光標(biāo)比例在已選好的路線上移動(dòng)。圖4是接口及電源組件框圖，用來(lái)完成CPU、CRT組件時(shí)對(duì)外通信和為整機(jī)供電，供電部份采用開(kāi)關(guān)電源，還設(shè)有輸出多重保護(hù)，保證供電線路的安全，備用電源保證在掉電時(shí)RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。
汽車(chē)多功能電視指路測(cè)控裝置由于采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，功能多由軟件實(shí)現(xiàn)，大大提高了控制的準(zhǔn)確性和可靠性，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)為通用部件，可裝于各種車(chē)輛。該裝置在停車(chē)時(shí)可作為一般車(chē)載電視機(jī)用，功能轉(zhuǎn)換由點(diǎn)火開(kāi)關(guān)直接控制，汽車(chē)啟動(dòng)后首先對(duì)主要參數(shù)，如油壓、充電、液面(制動(dòng)液面、電瓶液面、油箱液面)、燈光、車(chē)門(mén)關(guān)閉等進(jìn)行監(jiān)測(cè)并發(fā)出聲響，語(yǔ)言或文字說(shuō)明，指示駕駛員可否開(kāi)車(chē)，測(cè)試參數(shù)的多少可根據(jù)車(chē)型及傳感器的多少而定，行車(chē)時(shí)顯示地圖，可選擇最佳行車(chē)路線，并由光標(biāo)指路引導(dǎo)，可顯示一般儀表沒(méi)有的參數(shù)如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，車(chē)內(nèi)溫度、車(chē)次行車(chē)路程等并對(duì)行車(chē)路程計(jì)價(jià)，倒車(chē)時(shí)隨所裝傳感器不同或以聲光指示距離或直接顯示車(chē)后圖象。
本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，專(zhuān)用計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)如圖5所示，圖中(1)是輸出插座，(2)是機(jī)箱，(3)是面板，(4)是電源及報(bào)警指示燈，(5)是電源開(kāi)關(guān)，(6)是數(shù)據(jù)采集口，(7)是功能鍵；電視機(jī)的型號(hào)是三江牌14JD－Q型，其它各種傳感器都可在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)。圖6和圖7是CPU系統(tǒng)電路圖，CPU系統(tǒng)電路以Z80A為中心，地址線經(jīng)過(guò)單向驅(qū)動(dòng)電路74LS244接到各存貯器和外設(shè)接口上，以增強(qiáng)地址線帶負(fù)載的能力，CPU板上的2764占用地址0000～1FFF作為程序存貯用，6264占用地址2000～3FFF作為程序運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)區(qū)，4片27256占用地址8000～FFFF。每片的片選由74LS273來(lái)選定(區(qū)域選擇控制)，系統(tǒng)還帶有一片CTC和2片P10以讀取檢測(cè)信號(hào)，CTC各通道口的設(shè)置為通道0為定時(shí)，通道1為計(jì)算，是用來(lái)隨車(chē)的運(yùn)動(dòng)在地圖上移動(dòng)光標(biāo)，通道2為計(jì)數(shù)，用來(lái)計(jì)算車(chē)的速度，通道3為計(jì)數(shù)方式，用來(lái)計(jì)算本次行車(chē)的公里數(shù)。74LS245為雙向數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)，它向CRT接口提供和讀取數(shù)據(jù)，用了245以后，可以減少因CPU時(shí)屏幕操作時(shí)對(duì)顯示緩沖區(qū)的影響。CRT接口電路主要用來(lái)將計(jì)算機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以供電視機(jī)顯示用。圖8是CRT組件中的顯示緩沖區(qū)電路及行場(chǎng)同步信號(hào)產(chǎn)生電路圖，圖9是多路轉(zhuǎn)換器電路，
圖10是掃描地址發(fā)生器電路圖，74LS161計(jì)數(shù)器組產(chǎn)生電視的行場(chǎng)及對(duì)顯示緩沖區(qū)掃描的地址，緩沖區(qū)輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)74LS166變成串行輸出，形成電視的視頻信號(hào)，緩沖區(qū)的每一位對(duì)應(yīng)屏幕上的一個(gè)點(diǎn)，晶振產(chǎn)生10MHZ的方波時(shí)鐘，經(jīng)74LS74四分頻后，變成2·5MHZ的時(shí)鐘提供給整個(gè)系統(tǒng)。電視掃描及CPU都對(duì)緩沖區(qū)進(jìn)行操作，這就產(chǎn)生了沖突，為解決這一問(wèn)題，以保證CPU不對(duì)屏幕產(chǎn)生干擾及所讀寫(xiě)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，設(shè)立了WAiT等待信號(hào)及電視掃描／計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換電路，通過(guò)多路開(kāi)關(guān)74LS153只允許CPU在行、場(chǎng)逆程時(shí)可以對(duì)緩沖區(qū)讀寫(xiě)。
圖11是接口及電源組件中的電視／計(jì)算機(jī)圖象轉(zhuǎn)換電路圖，當(dāng)計(jì)算機(jī)不工作時(shí)，電視機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)換電路接收電視臺(tái)的信號(hào)，作普通電視機(jī)用。CRT來(lái)的場(chǎng)、行、視頻信號(hào)及電視來(lái)的場(chǎng)、行、視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)多路開(kāi)關(guān)CD4066后接到電視機(jī)上，外接的控制線可以接手動(dòng)開(kāi)關(guān)也可以接在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)上。
圖12和
圖13是電源電路圖，汽車(chē)電源為12(線24)伏，電源電路將它變換成計(jì)算機(jī)用的5伏電壓，汽車(chē)電源經(jīng)過(guò)雙向?yàn)V波器接入開(kāi)關(guān)電源，由AN5900產(chǎn)生可調(diào)寬的方波，再經(jīng)開(kāi)關(guān)管3DG101等放大輸出，由LM324，穩(wěn)壓管產(chǎn)生固定的比較電壓、提供給AN5900及LM324，當(dāng)輸出電壓變K時(shí)，經(jīng)推動(dòng)管3DGK2B、3DG12、3CG2B使3DG101工作在不同的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，從輸出穩(wěn)定的電壓，當(dāng)欠壓、過(guò)壓、短路及斷電時(shí)，繼電器K1、K2動(dòng)作，完成掉電及各種保護(hù)作用。
圖14是檢測(cè)信號(hào)(模擬及數(shù)號(hào)信號(hào))輸入接口電路圖，
圖15是被測(cè)數(shù)字信號(hào)整形電路圖，被檢測(cè)的數(shù)字信號(hào)都以0、1電平輸入，但各種傳感器都可能產(chǎn)生毛刺或方波的形狀不好，引起所讀數(shù)據(jù)出錯(cuò)。故輸入的數(shù)字信號(hào)經(jīng)濾波器后除去毛刺，再經(jīng)CD40106施密特觸發(fā)器后整形成標(biāo)準(zhǔn)的方波送到P10去。
權(quán)利要求1.一種汽車(chē)多功能電視指路測(cè)控裝置，由裝在一個(gè)外殼內(nèi)的計(jì)算機(jī)及信號(hào)變換部分、電視顯示部分、電器控制驅(qū)動(dòng)器幾大部份組成，該裝置的外殼上有與多個(gè)傳感器及被控電器連接的接口，其特征在于計(jì)算機(jī)及信號(hào)變換部分的CPU組件中的CTC電路與汽車(chē)速度傳感器相連接，PIO電路與監(jiān)測(cè)汽車(chē)油壓、充電、液面、燈光、車(chē)門(mén)關(guān)閉的多個(gè)傳感器相連接，CPU組件的內(nèi)存ROM中有一專(zhuān)門(mén)的地圖圖形存儲(chǔ)區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指路測(cè)控裝置，其特征在于CPU采用的是Z80A，CPU組件的內(nèi)存容量為144KB，CPU組件中有一控制多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域的區(qū)域選擇控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的指路測(cè)控裝置，其特征在于計(jì)算機(jī)及信號(hào)變換部分的CRT組件中有一專(zhuān)門(mén)的顯示緩沖區(qū)及可自動(dòng)將緩沖區(qū)內(nèi)容不間斷地輸出到車(chē)用電視機(jī)的地址發(fā)生器，CRT組件中還包含有電視機(jī)行場(chǎng)同步信號(hào)產(chǎn)生電路。
專(zhuān)利摘要汽車(chē)多功能電視指路測(cè)控裝置，由裝在一個(gè)外殼內(nèi)的計(jì)算機(jī)信號(hào)變換部分、電視顯示部分、電器控制驅(qū)動(dòng)器幾部分組成，該裝置的外殼上有與多個(gè)傳感器及被控電器連接的接口。本實(shí)用新型具有地圖顯示、道路指示、自動(dòng)選擇最佳行車(chē)路線、里程計(jì)價(jià)、倒車(chē)指示等多種功能，此外，平時(shí)還可正常收看電視節(jié)目，整臺(tái)裝置結(jié)構(gòu)緊湊、安裝容易、通用性強(qiáng)，各種功能的實(shí)施及擴(kuò)充多由軟件來(lái)完成，具有較大的靈活性。
文檔編號(hào)B60R99/00GK2146398SQ9020288
公開(kāi)日1993年11月17日 申請(qǐng)日期1990年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月10日
發(fā)明者王孜琛, 唐啟林, 鮑曉明, 林彬, 張 林, 張?jiān)品? 王元和, 林世禮 申請(qǐng)人:云南航天工業(yè)總公司設(shè)計(jì)研究所