浅探全数字化汽车仪表

浅探全数字化汽车仪表汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要窗口，是汽车可靠而安全行驶的重要保证。随着汽车从传统燃料动力系统向多能源化、多种动力系统同时驱动的技术方向发展，汽车仪表所需显示的信息量逐渐增加，对信息与人的交互性、网络共享性及精确度提出更高的要求，仅仅显示里程、车速、发动机转速、水温的传统仪表已经很难满足现代车主的需求，如今汽车电子化程度越来越高，ABS、ASR、SRS、ESP、EFI、胎压监测等技术不断应用到汽车上。汽车电子控制装置必须迅速、准确地处理各种信息，并通过汽车仪表显示出来，使驾驶员及时了解并掌握汽车的运行状态，妥善处理各种情况。因此，在这个汽车电控化的时代，对仪表来说自然也有了更高的要求。随着现代电子技术的发展，多功能高精度、高灵敏度、读数直观的电子数字显示及图像显示的仪表不断在汽车上应用，汽车仪表通过不断升级逐渐向智能化、电子化、数字化、网络化方向发展。近几年,捷豹陆虎、奔驰、宝马、英菲尼迪等汽车厂家纷纷用LCD全面替代了传统的仪表盘，而且更为人性化的是LCD可以根据用户的需求来显示行车信息，包括“英里—公里”单位的转换、增大显示字体等等，这些技术几乎代表着未来发展的一个方向。同样作为豪华轿车厂商的凯迪拉克也不甘示弱，在XTS旗舰车型上搭载了一款12.3英寸的彩色仪表盘，能够通过4种模式显示全方面信息，可以根据使用者爱好，显示不同的车辆信息。车主既可以选择传统的三表盘式仪表组，还可以采用附带加速度提示的，更具运动风格的显示组合。此外，驾驶者还可自行增加或减少显示项目，打造个性化汽车仪表，体验不同的驾驶乐趣。（如图1所示）图1凯迪拉克XTS数字仪表传统汽车仪表一般是机电式模拟仪表，在其发展过程中，国内外工程技术人员一直从未停止对其进行改进。如围绕降低成本，不断改进制作工艺，机械零件逐步用塑料件代替金属件；围绕提高指示精度和指针平稳性，由动圈式发展成动磁式等。虽然，每次较大改进后整体性能价格比都有所提高，但受其工作原理的限制，其线性、精度、重复性、响应速度等性能指标难以有根本的突破。这些传统的汽车仪表只能为驾车人员提供汽车运行中必要而又少量的数据信息，已远远不能满足现代及未来汽车新技术、高速度的要求。而我国目前主流的大多数汽车仪表都存在着以下的缺陷：（1）精度不高。传统的汽车仪表在低速区的基本误差相当大，在低速区的线性也是很差，而在转速表、油量表和水温表等都有类似的问题。（2）分度不均匀。由于传统汽车仪表的指针位置是由合成磁场确定的，其线性差的问题难以解决，故常采用低速区和高速区不均匀分度方法加以纠正，但这样会导致高速区和低速区指示精度降低和分辨率下降。（3）可靠性差。由于传统的汽车仪表由针轴、游丝、线包、磁屏蔽罩和机械零件构成，其故障率很高。目前国内汽车仪表行业在整体上仍滞后于整车的发展，与国外相比有很大的差距，如产品技术水平低，造型单调，产品质量可靠性和耐久性差，数字化程度低等。进行技术创新，寻求和确定我国汽车仪表产品的发展方向，研制开发新一代汽车仪表产品，使得汽车仪表产品的更新换代势在必行。由于现代汽车仪表所要显示的内容和信息种类越来越多，精度越来越高，传统电气式仪表难以满足不同层次的要求，因而汽车仪表的电子化和数字化将成为必然趋势。数字化仪表最大的优势在于:(1)功能丰富,服务可定制。数字化仪表信息容量大幅增加，而且CPU的采用可以增加汽车的智能化，集显示、控制于一体。仪表盘将成为整辆车的信息中心、控制中心，使汽车变得更加安全、可靠，维修检测更加容易，还能对车况进行实时监视，防患于未然。更人性化的是，数字化后的仪表盘能够“定制服务”。像百公里油耗、胎压检测等这些传统的指针式仪表盘无法体现的数据，将可以由消费者自行定制显示。（2）高效连接，娱乐性更强。仪表盘的设计既需要考虑融合国际化的先进的设计思路和理念，又充分地结合中国用户的特殊需求。中国的车主对于大屏幕显示技术、多媒体播放技术、娱乐系统方面，有着强烈的需求。数字化仪表盘能够兼容多种媒体的播放形式，包括蓝牙、免提、USB、接入等等功能。很显然，这些连接功能在传统的仪表盘上很难实现。（3）设计风尚，科技感更浓。从外观上来看，传统仪表盘大都采用摸拟信号，既不美观也不稳定。而数字化仪表盘将显示位置远视点化，使得焦点更加清晰，确保了良好的可辨认性，非常清晰易读。从目前整个发展趋势来讲，特别是结合现在多媒体的技术，包括显示技术，个性化的集中式“大屏幕”设计风格代表了当前的趋势，也代表了设计的潮流。国内某大学开发的汽车数字化仪表采用了3种显示模式，如图2所示：图2-1普通模式图2-2多媒体模式图2-3能源模式技术展望：数字化仪表尽管优势明显，但仍然未解决行使中的安全问题，哪怕就是低头看下仪表或中控台上的导航显示，就是这一分神，也会造成飞来横祸。是我们忙里偷闲低头看下需要的信息，还是要让信息永不离开我们的视野？数字化仪表如果结合上HUD（HeadsUpDisplay）平视显示系统，将如虎添翼，让驾驶员不必低头，就可以看到信息，从而避免分散对前方道路的注意力。.驾驶员不必在观察观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛的疲劳。再有就是成本,让现时的高端配置真正贴近大众。齐伟苏州大学机电学院苏州建设交通高职校齐伟苏州大学机电学院苏州建设交通高职校