一种仪表备份报警系统及方法与流程

1.本发明涉及汽车及其零部件制造技术领域，尤其涉及一种仪表备份报警系统及方法。


背景技术：

2.随着车辆智能化的发展，车辆仪表在驾驶过程中发挥着越来越重要的作用，在全车扬声器故障及线路连接出现问题，或屏幕报警出现故障时，仪表自带扬声器需要及时发出警报，通常的做法是根据mcu芯片接收控制器的信息的解析结果判断屏幕报警是否需要启动，该方法只能分析来自片上系统的信号，当屏幕报警出现故障或片上系统故障时，无法保证仪表能够及时报警。
3.中国专利公开号：cn114801990a公开了一种仪表报警音处理方法、系统、电子设备以及车辆，在方法流程中片上系统soc的车辆外部信号接收单元vehicleservice实时接收车辆外部消息，音频检测单元safetymonitor实时检测报警音播放是否成功，报警音播放失败则通过片间通信通知微控制单元mcu；微控制单元mcu实时等待接收报警音异常事件，一旦满足备份音播放要求则通过备份音频系统播放备份报警音。本方案仅考虑了片上系统soc的主发声系统无法播放时的报警音处理方式，无法充分保证在扬声器、片上系统和屏幕报警存在异常时的行车安全性。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种仪表备份报警系统及方法，用以克服现有技术中扬声器、片上系统和屏幕报警故障时无法及时发出警报，行车安全性低的问题。
5.为实现上述目的，一方面，本发明提供一种仪表备份报警系统，包括：
6.采集模块，用以采集扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号；
7.分析模块，用以根据扬声器状态信号分析扬声器的工作状态；
8.判断模块，用以根据扬声器的工作状态判断异常因子的取值，并对异常因子的取值进行补偿和修正，判断模块设有判断单元，判断单元用以根据扬声器的工作状态确定异常因子的取值，判断模块还设有补偿单元，补偿单元用以根据片上系统状态信号设置补偿系数，以对异常因子进行补偿，判断模块还设有修正单元，修正单元用以根据屏幕报警状态信号设置修正系数，以对补偿系数进行修正；
9.报警模块，用以根据异常因子的取值控制备用报警器的工作状态。
10.进一步地，所述采集模块通过片上系统对扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号进行采集，片上系统通过以太网采集扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号。
11.进一步地，所述分析模块获取扬声器状态信号，并根据扬声器状态信号分析扬声器的工作状态，其中：
12.当扬声器状态信号为异常时，所述分析模块判定扬声器处于异常工作状态；
13.当扬声器状态信号为正常时，所述分析模块判定扬声器处于正常工作状态。
14.进一步地，所述判断单元获取扬声器的工作状态，并根据扬声器的工作状态判断异常因子的取值，其中：
15.当扬声器处于异常工作状态时，所述判断单元将异常因子a的取值设为0；
16.当扬声器处于正常工作状态时，所述判断单元将异常因子a的取值设为1。
17.进一步地，所述补偿单元获取片上系统状态信号，并根据片上系统状态信号设置补偿系数b，其中：
18.当片上系统状态信号正常时，所述补偿单元将补偿系数b的取值设置为1；
19.当片上系统状态信号异常时，所述补偿单元将补偿系数b的取值设置为0；
20.所述补偿单元根据补偿系数b对异常因子a进行补偿，补偿后的异常因子为c，设定c＝a
×
b。
21.进一步地，所述修正单元获取屏幕报警状态信号，并根据屏幕报警状态信号设置修正系数d的取值，其中：
22.当屏幕报警状态信号正常时，所述修正单元将修正系数d的取值设置为1；
23.当屏幕报警状态信号异常时，所述修正单元将修正系数d的取值设置为0；
24.所述修正单元根据修正系数d对补偿系数b的取值进行修正，修正后的补偿系数为e，设定e＝b
×
d。
25.进一步地，所述报警模块获取异常因子a的取值，并根据异常因子a的取值对备用报警器的工作状态进行控制，其中：
26.当a＝1时，所述报警模块控制备用报警器的工作状态为关闭状态；
27.当a＝0时，所述报警模块控制备用报警器的工作状态为开启状态。
28.进一步地，所述备用报警器处于开启状态时，通过设置不同报警音进行报警，备用报警器的报警音包括扬声器异常报警音、片上系统异常报警音和屏幕报警异常报警音，当异常因子a＝1、补偿系数b＝1且修正系数d＝1时，不进行报警，当异常因子a＝0、补偿系数b和修正系数d为任意值时，所述报警模块控制备用报警器的报警音为扬声器异常报警音，当异常因子a＝1且补偿系数b＝0，修正系数为任意值时，所述报警模块控制备用报警器的报警音为片上系统异常报警音，当异常因子a＝1、补偿系数b＝1且修正系数d＝0时，所述报警模块控制备用报警器的报警音为屏幕报警异常报警音。
29.进一步地，所述采集模块、分析模块和判断模块中设有片上系统，当片上系统状态信号为正常时，所述判断模块通过片上系统向报警模块发送异常因子信号，当片上系统状态信号为异常时，所述判断模块通过车内的can总线向报警模块发送异常因子信号，所述片上系统与判断模块各单元之间通过spi进行通信，所述判断模块与报警模块之间的通信协议为12s协议。
30.另一方面，本发明还提供一种仪表备份报警方法，包括：
31.步骤s1，采集扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号；
32.步骤s2，根据扬声器状态信号分析扬声器的工作状态；
33.步骤s3，根据扬声器的工作状态判断异常因子的取值；
34.步骤s4，根据片上系统状态信号设置补偿系数，对异常因子进行补偿；
35.步骤s5，根据屏幕报警状态信号设置修正系数，对补偿系数进行修正；
36.步骤s6，根据异常因子的取值控制备用报警器的工作状态。
37.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述系统通过采集模块采集扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号，以实时监控扬声器状态、片上系统状态和屏幕报警状态，从而保证行车安全性，所述分析模块根据扬声器状态信号分析扬声器的工作状态，以及时判断扬声器的工作状态，从而保证行车安全性，所述判断模块中的判断单元根据扬声器的工作状态判断异常因子的取值，从而保证行车安全性，所述判断模块中的补偿单元对异常因子进行补偿，以根据片上系统状态对异常因子进行补偿，从而保证行车安全性，所述判断模块中的修正单元对补偿系数进行修正，以根据屏幕报警状态对补偿系数进行修正，从而保证行车安全性，所述报警模块根据异常因子的取值控制备用报警器的工作状态，以在屏幕报警出现故障或片上系统故障时，进行仪表报警音的播放，从而保证行车安全性。
38.尤其，所述采集模块通过片上系统基于以太网的方式对扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号进行采集，以实时监控扬声器状态、片上系统状态和屏幕报警状态，充分考虑扬声器状态、片上系统状态和屏幕报警状态对行车过程中对行车安全的影响，从而保证行车安全性。
39.尤其，所述补偿单元在片上系统状态信号异常时，判断补偿系数的取值为0，并通过补偿系数对异常因子进行补偿，补偿后的异常因子为补偿系数与异常因子的乘积，以使得在片上系统状态信号异常时，补偿后的异常因子的数值为0，从而通过补偿后的异常因子反映片上系统的异常状态，进一步提高行车安全性。
40.尤其，所述修正单元在屏幕报警状态信号异常时，判断修正系数的取值为0，并通过修正系数对补偿系数的取值进行修正，修正后的补偿系数为修正系数与补偿系数的乘积，以使得屏幕报警状态信号异常时，修正后的补偿系数的数值为0，从而通过修正后的补偿系数反映片上系统的异常状态，进一步提高行车安全性。
41.尤其，所述备用报警器的报警音采用不同的声音类型进行报警，以区别不同的异常状态，从而对驾驶员进行提醒，进一步提高行车安全性。
附图说明
42.图1为本实施例仪表备份报警系统的结构示意图；
43.图2为本实施例仪表备份报警系统中判断模块的结构示意图；
44.图3为本实施例仪表备份报警方法的流程示意图。
具体实施方式
45.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
46.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
47.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.请参阅图1所示，其为本实施例仪表备份报警系统的结构示意图，包括：
49.采集模块，用以采集扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号；
50.分析模块，用以根据扬声器状态信号分析扬声器的工作状态，其与所述采集模块连接；
51.判断模块，用以根据扬声器的工作状态判断异常因子的取值，并对异常因子的取值进行补偿和修正，判断模块与所述分析模块连接；
52.报警模块，用以根据异常因子的取值控制备用报警器的工作状态，其与所述判断模块连接。
53.请参阅图2所示，其为本实施例仪表备份报警系统中判断模块的结构示意图，所述判断模块包括：
54.判断单元，用以根据扬声器的工作状态确定异常因子的取值；
55.补偿单元，用以根据片上系统状态信号设置补偿系数，以对异常因子进行补偿，补偿单元与判断单元连接；
56.修正单元，用以根据屏幕报警状态信号设置修正系数，以对补偿系数进行修正，修正单元与补偿单元连接。
57.具体而言，所述系统通过采集模块采集扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号，以实时监控扬声器状态、片上系统状态和屏幕报警状态，从而保证行车安全性，所述分析模块根据扬声器状态信号分析扬声器的工作状态，以及时判断扬声器的工作状态，从而保证行车安全性，所述判断模块中的判断单元根据扬声器的工作状态判断异常因子的取值，从而保证行车安全性，所述判断模块中的补偿单元对异常因子进行补偿，以根据片上系统状态对异常因子进行补偿，从而保证行车安全性，所述判断模块中的修正单元对补偿系数进行修正，以根据屏幕报警状态对补偿系数进行修正，从而保证行车安全性，所述报警模块根据异常因子的取值控制备用报警器的工作状态，以在屏幕报警出现故障或片上系统故障时，进行仪表报警音的播放，从而保证行车安全性。
58.具体而言，所述采集模块通过片上系统对扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号进行采集，片上系统通过以太网采集扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号，所述片上系统是指有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容，所述片上系统的简称为soc。
59.具体而言，所述采集模块通过片上系统基于以太网的方式对扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号进行采集，以实时监控扬声器状态、片上系统状态和屏幕报警状态，充分考虑扬声器状态、片上系统状态和屏幕报警状态对行车过程中对行车安全的影响，从而保证行车安全性。
60.具体而言，所述分析模块获取扬声器状态信号，并根据扬声器状态信号分析扬声器的工作状态，其中：
61.当扬声器状态信号为异常时，所述分析模块判定扬声器处于异常工作状态；
62.当扬声器状态信号为正常时，所述分析模块判定扬声器处于正常工作状态。
63.具体而言，所述判断单元获取扬声器的工作状态，并根据扬声器的工作状态判断
异常因子的取值，其中：
64.当扬声器处于异常工作状态时，所述判断单元将异常因子a的取值设为0；
65.当扬声器处于正常工作状态时，所述判断单元将异常因子a的取值设为1。
66.具体而言，所述补偿单元获取片上系统状态信号，并根据片上系统状态信号设置补偿系数b，其中：
67.当片上系统状态信号正常时，所述补偿单元将补偿系数b的取值设置为1；
68.当片上系统状态信号异常时，所述补偿单元将补偿系数b的取值设置为0；
69.所述补偿单元根据补偿系数b对异常因子a进行补偿，补偿后的异常因子为c，设定c＝a
×
b。
70.具体而言，所述补偿单元在片上系统状态信号异常时，判断补偿系数的取值为0，并通过补偿系数对异常因子进行补偿，补偿后的异常因子为补偿系数与异常因子的乘积，以使得在片上系统状态信号异常时，补偿后的异常因子的数值为0，从而通过补偿后的异常因子反映片上系统的异常状态，进一步提高行车安全性。
71.具体而言，所述修正单元获取屏幕报警状态信号，并根据屏幕报警状态信号设置修正系数d的取值，其中：
72.当屏幕报警状态信号正常时，所述修正单元将修正系数d的取值设置为1；
73.当屏幕报警状态信号异常时，所述修正单元将修正系数d的取值设置为0；
74.所述修正单元根据修正系数d对补偿系数b的取值进行修正，修正后的补偿系数为e，设定e＝b
×
d。
75.具体而言，所述修正单元在屏幕报警状态信号异常时，判断修正系数的取值为0，并通过修正系数对补偿系数的取值进行修正，修正后的补偿系数为修正系数与补偿系数的乘积，以使得屏幕报警状态信号异常时，修正后的补偿系数的数值为0，从而通过修正后的补偿系数反映片上系统的异常状态，进一步提高行车安全性。
76.具体而言，所述报警模块获取异常因子a的取值，并根据异常因子a的取值对备用报警器的工作状态进行控制，其中：
77.当a＝1时，所述报警模块控制备用报警器的工作状态为关闭状态；
78.当a＝0时，所述报警模块控制备用报警器的工作状态为开启状态。
79.具体而言，所述备用报警器处于开启状态时，通过设置不同报警音进行报警，备用报警器的报警音包括扬声器异常报警音、片上系统异常报警音和屏幕报警异常报警音，当异常因子a＝1、补偿系数b＝1且修正系数d＝1时，不进行报警，当异常因子a＝0、补偿系数b和修正系数d为任意值时，所述报警模块控制备用报警器的报警音为扬声器异常报警音，当异常因子a＝1且补偿系数b＝0，修正系数为任意值时，所述报警模块控制备用报警器的报警音为片上系统异常报警音，当异常因子a＝1、补偿系数b＝1且修正系数d＝0时，所述报警模块控制备用报警器的报警音为屏幕报警异常报警音。
80.具体而言，所述备用报警器的报警音采用不同的声音类型进行报警，以区别不同的异常状态，从而对驾驶员进行提醒，进一步提高行车安全性。本实施例不对备用报警器的报警音的声音类型作具体限定，本领域技术人员可以自由设置，只需满足在不同异常情况下报警音有显著区别的需求即可，如设置扬声器异常报警音为急促的铃铛声，片上系统异常报警音为低鸣声，屏幕报警异常报警音为敲击声。
81.具体而言，所述采集模块、分析模块和判断模块中设有片上系统，当片上系统状态信号为正常时，所述判断模块通过片上系统向报警模块发送异常因子信号，当片上系统状态信号为异常时，所述判断模块通过车内的can总线向报警模块发送异常因子信号，所述片上系统与判断模块各单元之间通过spi进行通信，所述判断模块与报警模块之间的通信协议为12s协议。
82.具体而言，本实施例所述系统设置于车辆座舱内系统中，所述系统可通过汽车开发系统架构移植到其他平台上，所述汽车开发系统架构是指由全球各家汽车制造商、零部件供应商以及各种研究、服务机构共同参与合作开发的一种开放的汽车控制器标准软件架构，简称为autosar架构。
83.请参阅图3所示，其为本实施例仪表备份报警方法的流程示意图，包括：
84.步骤s1，采集扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号；
85.步骤s2，根据扬声器状态信号分析扬声器的工作状态；
86.步骤s3，根据扬声器的工作状态判断异常因子的取值；
87.步骤s4，根据片上系统状态信号设置补偿系数，对异常因子进行补偿；
88.步骤s5，根据屏幕报警状态信号设置修正系数，对补偿系数进行修正；
89.步骤s6，根据异常因子的取值控制备用报警器的工作状态。
90.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种仪表备份报警系统，其特征在于，包括：采集模块，用以采集扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号；分析模块，用以根据扬声器状态信号分析扬声器的工作状态；判断模块，用以根据扬声器的工作状态判断异常因子的取值，并对异常因子的取值进行补偿和修正，判断模块设有判断单元，判断单元用以根据扬声器的工作状态确定异常因子的取值，判断模块还设有补偿单元，补偿单元用以根据片上系统状态信号设置补偿系数，以对异常因子进行补偿，判断模块还设有修正单元，修正单元用以根据屏幕报警状态信号设置修正系数，以对补偿系数进行修正；报警模块，用以根据异常因子的取值控制备用报警器的工作状态。2.根据权利要求1所述的仪表备份报警系统，其特征在于，所述采集模块通过片上系统对扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号进行采集，片上系统通过以太网采集扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号。3.根据权利要求1所述的仪表备份报警系统，其特征在于，所述分析模块获取扬声器状态信号，并根据扬声器状态信号分析扬声器的工作状态，其中：当扬声器状态信号为异常时，所述分析模块判定扬声器处于异常工作状态；当扬声器状态信号为正常时，所述分析模块判定扬声器处于正常工作状态。4.根据权利要求3所述的仪表备份报警系统，其特征在于，所述判断单元获取扬声器的工作状态，并根据扬声器的工作状态判断异常因子的取值，其中：当扬声器处于异常工作状态时，所述判断单元将异常因子a的取值设为0；当扬声器处于正常工作状态时，所述判断单元将异常因子a的取值设为1。5.根据权利要求4所述的仪表备份报警系统，其特征在于，所述补偿单元获取片上系统状态信号，并根据片上系统状态信号设置补偿系数b，其中：当片上系统状态信号正常时，所述补偿单元将补偿系数b的取值设置为1；当片上系统状态信号异常时，所述补偿单元将补偿系数b的取值设置为0；所述补偿单元根据补偿系数b对异常因子a进行补偿，补偿后的异常因子为c，设定c＝a
×
b。6.根据权利要求5所述的仪表备份报警系统，其特征在于，所述修正单元获取屏幕报警状态信号，并根据屏幕报警状态信号设置修正系数d的取值，其中：当屏幕报警状态信号正常时，所述修正单元将修正系数d的取值设置为1；当屏幕报警状态信号异常时，所述修正单元将修正系数d的取值设置为0；所述修正单元根据修正系数d对补偿系数b的取值进行修正，修正后的补偿系数为e，设定e＝b
×
d。7.根据权利要求1所述的仪表备份报警系统，其特征在于，所述报警模块获取异常因子a的取值，并根据异常因子a的取值对备用报警器的工作状态进行控制，其中：当a＝1时，所述报警模块控制备用报警器的工作状态为关闭状态；当a＝0时，所述报警模块控制备用报警器的工作状态为开启状态。8.根据权利要求7所述的仪表备份报警系统，其特征在于，所述备用报警器处于开启状态时，通过设置不同报警音进行报警，备用报警器的报警音包括扬声器异常报警音、片上系统异常报警音和屏幕报警异常报警音，当异常因子a＝1、补偿系数b＝1且修正系数d＝1时，
不进行报警，当异常因子a＝0、补偿系数b和修正系数d为任意值时，所述报警模块控制备用报警器的报警音为扬声器异常报警音，当异常因子a＝1且补偿系数b＝0，修正系数为任意值时，所述报警模块控制备用报警器的报警音为片上系统异常报警音，当异常因子a＝1、补偿系数b＝1且修正系数d＝0时，所述报警模块控制备用报警器的报警音为屏幕报警异常报警音。9.根据权利要求1所述的仪表备份报警系统，其特征在于，当片上系统状态信号为正常时，所述判断模块通过片上系统向报警模块发送异常因子信号，当片上系统状态信号为异常时，所述判断模块通过车内的can总线向报警模块发送异常因子信号，所述片上系统与判断模块各单元之间通过spi进行通信，所述判断模块与报警模块之间的通信协议为12s协议。10.一种仪表备份报警方法，其应用于如权利要求1-9任一项所述的仪表备份报警系统，其特征在于，包括：步骤s1，采集扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号；步骤s2，根据扬声器状态信号分析扬声器的工作状态；步骤s3，根据扬声器的工作状态判断异常因子的取值；步骤s4，根据片上系统状态信号设置补偿系数，对异常因子进行补偿；步骤s5，根据屏幕报警状态信号设置修正系数，对补偿系数进行修正；步骤s6，根据异常因子的取值控制备用报警器的工作状态。

技术总结
本发明涉及一种仪表备份报警系统及方法，尤其涉及汽车及其零部件制造技术领域，包括采集模块，用以采集扬声器状态信号、片上系统状态信号和屏幕报警状态信号；分析模块，用以根据扬声器状态信号分析扬声器的工作状态；判断模块，用以判断异常因子的取值，并对异常因子的取值进行补偿和修正，判断模块设有判断单元，用以根据扬声器的工作状态确定异常因子的取值，判断模块还设有补偿单元，用以对异常因子进行补偿，判断模块还设有修正单元，用以对补偿系数进行修正；报警模块，用以控制备用报警器的工作状态。本发明提供了一种仪表备份报警系统及方法，在屏幕报警出现故障或片上系统故障时，进行仪表报警音的播放，从而保证行车安全性。安全性。安全性。


技术研发人员：魏毓辰 赵颖慧 尹馨予 刘朝阳 蔡旭
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/9/22