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一.数字仪表


  汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面,对安全和经济行驶起着重要的作用,同时对汽车内部造型也又美化作用。因而除对汽车仪表耐用、耐振、指示准确、读法方便,以及受温度、湿度的影响小之外,还要求轻巧、舒适、美观并具有较好的互换性。传统汽车仪表逐渐被微处理器为核心的电子控制数字仪表取代已成为必然趋势。

  显示装置是数字仪表系统中最重要的组成部分,是驾驶员获得汽车行驶状态信息的途径。目前广泛采用了发光二极管(LCD)、真空荧光显示(VFD)、液晶显示(LCD)、阴极射线管(CRT)、平面发光和投影显示技术。

  VFD显示采用的是一种真空管,使其内的灯丝通电加热到阴极能发射电子,显示元件上覆盖着磷经过正电压加速的电子撞击后即可发光。与其他显示设备相比,VFD的基本可靠性和抵抗恶劣环境的能力,且之需较低的操作电压,并提供彩色显示。LCD的基本原理是通过施加在晶体上的电压改变特殊晶体特殊分子结构,从而起到改变这些特殊分子光学特性的作用。

  目前应用最多的是液晶显示器有TN型(Twisted Nematic)和GH型(Gust Host)。LED和VFD等类型都是发射光线型的显示器,即要光线较好的条件下才能应用。由于LCD很难在昏暗的环境下观看,所以在汽车上应用时一般借助像白炽灯管等器件作为背景照明。LCD的优点时耗电很小,主要缺点是在低温时的灵敏度较低。由于汽车仪表要在很宽的温度范围内工作,所以往往在LCD上附加加热电路。

  几种常见的数字仪表

  1、速度表

  速度表利用车速传感器的测量信号, 计算并显示汽车时速大小。 计算车速时,一种方法是计算固定时间内传感器输出的脉冲数量, 另一种方法是测量固定脉冲周期所用的时间。脉冲数量计算方法是当微处理器检测到从传感器传来信号中的脉冲数有增加时,就开始对代表车速的脉冲进行计数,经过在一段预置的设定时间检测脉冲数量,然后将计数器的数据和内存中的数据进行比较,如果相差达到每小时一公里或更多时,计数器的数据就输出到显示电路来刷新显示值,整个过程不断重复。

  2、里程表

  汽车的里程表用于累计、储存和显示汽车所走过的路程,既有驾驶员可在需要的时候重新置值的短途表,也有用来指示汽车走过总路程的里程表,两者都通过检测车速传感器所产生的脉冲数信号来计算并存储汽车所走过的里程。

  3、发动机转速表

  多数发动机转速表以柱装图形来表示发动机转速的大小,并可通过发动机电或线圈的前沿触发信号来测量(脉冲信号的时间倒数正比于发动机的转速),这种前沿脉冲信号通过中断口输入到微处理器。为减小计算误差,脉冲的周期通常采用四个周期的平均来计算。显示的时间随脉冲时间周期大小变化而不同,并且随发动机的转速由大到小按比例缩短,以便与人的感觉相同。

  4、燃油计

  汽车的燃油计一般采用柱状或其他图形方式来提醒驾驶员油箱内可用的剩余燃油量。
二.综合信息系统


  综合信息系统能够从大量信息中选择出驾驶员或乘员需要的内容,包括电子行车地图、维修、后视镜等信息,还可以显示电视、广播、电话、网络等信息。通常采用CRT或LCD作为显示设备。显示设备通常板装在仪器面板上,并将控制开关安装在显示设备附近,供驾驶员或乘员选择需要的信息。许多情况下也有将控制开关制作成显示在屏幕上的模拟按键,驾驶员可以通过触摸屏按下按键,或者使用远红外远程控制等方法进行操作。

  通常综合信息系统包括用于管理通讯和控制整个系统的CRT ECU;用于调用CD-ROM数据并传送给CRT ECU的CD ECU;接收电视信号并与CRT ECU通讯的TV ECU;控制音响系统并与CRT ECU通讯的音频ECU;控制空调并与CRT ECU通讯的空调ECU;从GPS卫星接收无线电信号、计算汽车的当前位置并传送给CRT ECU的GPS ECU;控制蜂窝电话并与CRT ECU通讯的电话ECU.

  系统中综合显示的信息种类有: 地图信息;行程信息;维修信息;日历;空调系统;音响系统信息;电视;广播;网络信息;电话信息;后视照相机信息 。
  三.定位导航系统


  导航系统的功能包括推算航迹、地图匹配和GPS(全球定位系统)接收等。航迹推算由内置的罗盘和车轮转速传感器获得汽车的相对位置和方向,地图匹配则对航迹推算所用的路径和内存地图上的道路进行比较,根据汽车所行驶过的道路,即可以在地图上进行定位。也可以通过GPS获得更为精确的位置信息,它使用经纬度确定绝对位置。

  自主导航

  1、罗盘传感器 借助罗盘传感器检测地球的磁场可以确定汽车的行驶方向。罗盘传感器由一个激励线圈和两个垂直的线圈缠绕在具有高磁通率的圆环磁铁上组成。

  2、车轮转速传感器 车轮转速传感器 导航系统也采用了和ABS系统相同的车轮转速传感器。汽车转弯时方向上的变化可以通过左右车轮转速传感器的输出脉冲差进行检测。

  3、陀罗仪 使用陀罗仪测定汽车转弯角度是确定汽车行驶方向的另一种方法。有多种陀罗仪结构形式,在汽车导航系统中通常使用气流率和光导纤维式。

  4、航迹推算 航迹推算用于确定汽车距出发点的位置,汽车行驶方向则由罗盘测得。

  5、地图匹配 地图匹配用于比较航迹推算得出的路径和地图上的道路形状,确定汽车所行驶的实际道路。

  GPS导航

  GPS系统组成:导航卫星、地面站、用户设备

  导航原理:GPS的工作原理主要包括伪距测量、定位计算、最佳导航星选择算法(即从多颗可见导航卫星中选择4颗几何关系最好的卫星进行导航定位)和导航算法。

  自动车辆定位/导航系统AVLN(Automatic Vehicle Location and Navigation)由车载部分和主控中心部分组成,两部分之间通过无线电联系。车载部分由GPS接收机、调制解调器及电台组成。主控中心由电台、调制解调器、计算机系统和GIS四部分组成。
四.蜂窝电话


  蜂窝电话与普通家庭或商业用电话的主要区别有两个,一个是电话与交换站通过无线电联结,第二个是电话本身可以随汽车或使用者移动。

  因为蜂窝电话与常用的电话不同,使用的是无线电波, 则开始通讯时要选择合适的通道,因此需要通过交换站的联结,此外还需要获得汽车的位置以便能接通电话。

  联结控制:通电控制;位置登记;通话中的控制;接收时的控制;在通话时控制通道的切换;通话结束的控制。

  为了增加蜂窝电话的服务能力,还有其它的一些电话可供使用,如免提电话。此电话有一个装在方向盘中的话筒,在使用时驾驶者不必手拿话筒讲话。另外还有预先录入电话号码和人名,说出人名即可拨叫电话的声控电话等。

 

posted on 2007-07-17 11:22 Vitty 阅读(88) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: 汽车之友
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