第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 传统的汽车仪表，如电流表、车速里程表、机油压传统的汽车仪表，如电流表、车速里程表、机油压力表、燃油表与水温表等，这些仪表基本上都采用电热力表、燃油表与水温表等，这些仪表基本上都采用电热式或电磁式结构原理，通过指针和刻度盘实现模拟显示。式或电磁式结构原理，通过指针和刻度盘实现模拟显示。这些仪表虽然结构简单，但精度不高、可靠性差、体积这些仪表虽然结构简单，但精度不高、可靠性差、体积大、质量大、而且显示的信息量少、目视性不好、易使大、质量大、而且显示的信息量少、目视性不好、易使驾驶员眼睛疲劳、难以满足人们对汽车舒适性和方便性驾驶员眼睛疲劳、难以满足人们对汽车舒适性和方便性的要求。的要求。 随着汽车工业的发展，人们对汽车性能的随着汽车工业的发展，人们对汽车性能的要求越来越高，这样汽车行驶过程中各系统工作状态的要求越来越高，这样汽车行驶过程中各系统工作状态的信息需求量显著增加，即对汽车仪表功能的要求越来越信息需求量显著增加，即对汽车仪表功能的要求越来越高。为适应汽车安全、节能、舒适和低污染的要求，汽高。为适应汽车安全、节能、舒适和低污染的要求，汽车电子控制装置必须能准确、迅速地处理各种复杂的信车电子控制装置必须能准确、迅速地处理各种复杂的信息，并以数字、文字或图形显示出来，而且信息还要精息，并以数字、文字或图形显示出来，而且信息还要精确、可靠。这样现在高档汽车的组合仪表已采用电子显确、可靠。这样现在高档汽车的组合仪表已采用电子显示装置，即采用了电子仪表。示装置，即采用了电子仪表。 一、发光二极管一、发光二极管(LED) 发光二极管是电子显示装置中最简单的一种，体积小，发光二极管是电子显示装置中最简单的一种，体积小，结构简单，耐用，使用寿命长达结构简单，耐用，使用寿命长达5X104h以上。以上。 发光二极管的结构发光二极管的结构:PN结为特殊材料制成的。当结为特殊材料制成的。当PN结空穴从结空穴从P区流向区流向N区和电区和电子从子从N区流向区流向P区时，电于从区时，电于从导带跃迁到价带与空穴产生复导带跃迁到价带与空穴产生复合结外加正向电压，放出能量，合结外加正向电压，放出能量，从而发出一定波长的光。发光从而发出一定波长的光。发光二极管的颜色有红、绿、黄、二极管的颜色有红、绿、黄、橙，可单独使用，也可用来组橙，可单独使用，也可用来组成数字或光条图。成数字或光条图。第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 一、发光二极管一、发光二极管(LED)(1)发光二极管组成的光条显示器发光二极管组成的光条显示器第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 一、发光二极管一、发光二极管(LED)(2)发光二极管组成的数码显示器发光二极管组成的数码显示器第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 一、发光二极管一、发光二极管(LED)(3)发光二极管组成的点阵显示器。发光二极管组成的点阵显示器。 (4) 发光二极管还常用做汽车仪发光二极管还常用做汽车仪表板上的报警指示灯，如燃油、表板上的报警指示灯，如燃油、制动液、风窗洗涤液等的液面过制动液、风窗洗涤液等的液面过低，制动蹄片过薄，制动灯、尾低，制动蹄片过薄，制动灯、尾灯、前照灯等的灯泡烧坏，这时灯、前照灯等的灯泡烧坏，这时报警指示灯就会亮。报警指示灯就会亮。(5)发光二极管的缺点：在环境暗发光二极管的缺点：在环境暗的情况下，效果较好，在阳光直的情况下，效果较好，在阳光直射下很难辨别；若要增大其亮度，射下很难辨别；若要增大其亮度，则需要相当大的电流，功率消耗则需要相当大的电流，功率消耗较大，故使用受到限制。较大，故使用受到限制。第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 二、液晶显示器二、液晶显示器(LCD) 液晶是一种有机化合物，由长形杆状分子构成。在一液晶是一种有机化合物，由长形杆状分子构成。在一定的温度范围内，它具有普通液体的流动性，也具有晶定的温度范围内，它具有普通液体的流动性，也具有晶体的某些特征。液晶的光学性质是随着分子排列方向的体的某些特征。液晶的光学性质是随着分子排列方向的变化而变化，当在液晶上加一个电场时，液晶杆状分子变化而变化，当在液晶上加一个电场时，液晶杆状分子的长轴方向发生变化，因此液晶的光学性质也发生变化。的长轴方向发生变化，因此液晶的光学性质也发生变化。液晶显示器是一种被动显示装置，具有显示面积大、耗液晶显示器是一种被动显示装置，具有显示面积大、耗能少、显示清晰、在阳光直射下不受影响等特点，应用能少、显示清晰、在阳光直射下不受影响等特点，应用十分广泛。十分广泛。 液晶显示器需要外来光源，因为其自身不能发光，只液晶显示器需要外来光源，因为其自身不能发光，只能起到吸收、反射或透光的作用。外来光源可以是日光，能起到吸收、反射或透光的作用。外来光源可以是日光，也可以是人为光源，人为光源可以由灯光开关控制，也也可以是人为光源，人为光源可以由灯光开关控制，也可以由点火开关的可以由点火开关的RUN挡或挡或ACC挡控制。挡控制。第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 二、液晶显示器二、液晶显示器(LCD) 液晶显示器是一种新型液晶显示器是一种新型的非发光型平板显示器，其的非发光型平板显示器，其构造构造:在前、后玻璃板在前、后玻璃板2、3之间夹有一层液晶，外表面之间夹有一层液晶，外表面分别贴有前偏光镜分别贴有前偏光镜1和后偏和后偏光镜光镜4，在玻璃板的后面放，在玻璃板的后面放有反射镜有反射镜5。第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 二、液晶显示器二、液晶显示器(LCD) 前面的偏光镜是垂直偏光镜，后面的偏光镜是水平偏前面的偏光镜是垂直偏光镜，后面的偏光镜是水平偏光镜。液晶显示的数字或光条是透过垂直偏光镜观看的。光镜。液晶显示的数字或光条是透过垂直偏光镜观看的。液晶分子的排列方式将来自垂直偏光镜的光波旋转液晶分子的排列方式将来自垂直偏光镜的光波旋转90，这样垂直方向的光波穿过液晶后变成水平方向的光波，这样垂直方向的光波穿过液晶后变成水平方向的光波，水平方向的光波穿过水平偏光镜后到达反射镜，经反射水平方向的光波穿过水平偏光镜后到达反射镜，经反射镜反射后按原镜反射后按原路反射回去，路反射回去，这时再透过垂这时再透过垂直偏光镜看液直偏光镜看液晶时，液晶呈晶时，液晶呈亮的状态。亮的状态。第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 当给液晶加上一个电场时，液晶分子将重新排列，液当给液晶加上一个电场时，液晶分子将重新排列，液晶便不能使光波旋转了。来自垂直偏光镜的光波，通过晶便不能使光波旋转了。来自垂直偏光镜的光波，通过液晶后，仍是垂直方向的光波，垂直光波无法穿过水平液晶后，仍是垂直方向的光波，垂直光波无法穿过水平偏光镜到达反射镜，这时再透过垂直偏光镜看液晶时，偏光镜到达反射镜，这时再透过垂直偏光镜看液晶时，液晶呈暗的状态。液晶呈暗的状态。第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 通过以上分析可知，当液晶不加电压时，光线可穿过通过以上分析可知，当液晶不加电压时，光线可穿过液晶到达反射镜，再由反射镜反射回去，观察者可看到液晶到达反射镜，再由反射镜反射回去，观察者可看到液晶呈亮的状态；当液晶加上电压时，液晶分子方向发液晶呈亮的状态；当液晶加上电压时，液晶分子方向发生改变，并且将不能使光波旋转，来自垂直偏光镜的光生改变，并且将不能使光波旋转，来自垂直偏光镜的光波经过液晶后，将不能穿波经过液晶后，将不能穿过水平偏光镜到达反射镜，过水平偏光镜到达反射镜，观察者看到的液晶呈暗的观察者看到的液晶呈暗的状态。这样将液晶制成字状态。这样将液晶制成字符段，分别控制每个字符符段，分别控制每个字符段的通电状态，即控制哪段的通电状态，即控制哪些字符段呈亮的状态，哪些字符段呈亮的状态，哪些字符段呈暗的状态，观些字符段呈暗的状态，观察者便可在液晶上看到字察者便可在液晶上看到字段了。段了。第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 加到液晶上的方波电压，是通过两块偏光镜与前、后加到液晶上的方波电压，是通过两块偏光镜与前、后玻璃板上的导电字符段轮廓线接触来实现的。前、后玻玻璃板上的导电字符段轮廓线接触来实现的。前、后玻璃板上有显示字符段轮廓形状的金属镀膜。液晶显示器璃板上有显示字符段轮廓形状的金属镀膜。液晶显示器本身没有颜色，只能靠液晶显示器前面的滤色膜决定。本身没有颜色，只能靠液晶显示器前面的滤色膜决定。第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 三、真空荧光显示器三、真空荧光显示器(VFD) 真空荧光显示器是一种主动显示系统，使用寿命长，真空荧光显示器是一种主动显示系统，使用寿命长，色谱宽，易与控制电路连接，环境温度适应性强，可改色谱宽，易与控制电路连接，环境温度适应性强，可改变其显示亮度，能显示数字、单词和柱状图表等。变其显示亮度，能显示数字、单词和柱状图表等。 真空荧光显示器实际上是一种低压真空管，它由玻真空荧光显示器实际上是一种低压真空管，它由玻璃、金属等材料构成。璃、金属等材料构成。第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 三、真空荧光显示器三、真空荧光显示器(VFD) 汽车用的数字式车速表的真空荧光显示器：真空荧光汽车用的数字式车速表的真空荧光显示器：真空荧光显示器由灯丝、栅格、阳极和玻璃罩构成。其中灯丝为显示器由灯丝、栅格、阳极和玻璃罩构成。其中灯丝为阴极，与电源负极相接；阳极为涂有磷光物质的屏幕，阴极，与电源负极相接；阳极为涂有磷光物质的屏幕，与电源正极相接，采用的是与电源正极相接，采用的是20字符段图形字符段图形(也有采用也有采用7或或14字符段图形字符段图形)，每个字，每个字符段由电子开关单独控制通符段由电子开关单独控制通电状态；在灯丝与阳极之间电状态；在灯丝与阳极之间有栅格，整个装置密封在被有栅格，整个装置密封在被抽真空的玻璃罩内。抽真空的玻璃罩内。 真空真空荧光光显示器的工作原理：示器的工作原理： 当阴极有当阴极有电流通流通过时，灯，灯丝便便产生生热量，量，释放放电子。子。由于由于栅格的格的电位比阴极的位比阴极的电位高，位高，电子被子被栅格吸引；而格吸引；而阳极的阳极的电压更高，更高，这样一些一些电子穿子穿过栅格，均匀地打在格，均匀地打在阳极的字符段上。凡是由阳极的字符段上。凡是由电子开关通子开关通电的字符段，受的字符段，受电子子轰击后后发亮；否亮；否则，发暗。暗。这样通通过控制字符段的通控制字符段的通电状状态，便可在真空，便可在真空荧光光显示器上形成不同的数字。示器上形成不同的数字。第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 真空真空荧光光显示器的工作原理：示器的工作原理： 真空真空荧光光显示器十分明亮，示器十分明亮，大多数制造厂都作了大多数制造厂都作了这样的的处理：每当接通灯光开关理：每当接通灯光开关时，将真空将真空荧光光显示器的亮度降示器的亮度降至至75，为了白天有足了白天有足够的的亮度，灯光开关的亮度，灯光开关的变阻器可阻器可使真空使真空荧光光显示器的亮度增示器的亮度增强。由于真空。由于真空荧光光显示器是示器是一种真空管，一种真空管，这样为保持一保持一定的定的强度，必度，必须采用一定厚采用一定厚度的玻璃外壳，故体度的玻璃外壳，故体积和和质量量较大。大。第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 四、阴极射四、阴极射线管管显示器示器 阴极射阴极射线管管(CRT)显示器亦称示器亦称显像管或像管或电子束管，其子束管，其结构原理与构原理与电视显像管、微机像管、微机显示系示系统相同。它有一个相同。它有一个发射射电子的阴极和一个吸子的阴极和一个吸收收电子的阳极，子的阳极，电子子轰击到屏幕上哪个点，哪个点便到屏幕上哪个点，哪个点便发亮，偏亮，偏转板板控制控制电子束的方向。阴极射子束的方向。阴极射线管管显示器首次在汽示器首次在汽车上上应用，是在用，是在1986年的年的别克汽克汽车上。阴极射上。阴极射线管管显示器屏幕是触摸式的，通示器屏幕是触摸式的，通过触触摸屏幕上的按摸屏幕上的按钮(菜菜单)便能便能变更更显示的内容。示的内容。第四节汽车电子显示装置第四节汽车电子显示装置 为适适应汽汽车安全、安全、节能、舒适和低能、舒适和低污染等性能的要求，染等性能的要求，汽汽车电子控制装置必子控制装置必须能准确、迅速地能准确、迅速地处理各种复理各种复杂的的信息，并以数字、文字或信息，并以数字、文字或图形的形式形的形式显示出来，向示出来，向驾驶员发出汽出汽车各种工作状各种工作状态的信号和故障的信号和故障报警信号，而且警信号，而且信息信息还要精确、可靠。要精确、可靠。这样现代汽代汽车广泛采用广泛采用电子子仪表，表，即采用即采用计算机控制数字算机控制数字显示的示的电子子仪表。表。 电子子仪表板以数字或光条表板以数字或光条图形式，配以国形式，配以国际标准准(1SO)符号，用来符号，用来监测汽汽车或或发动机各系机各系统的工作情况。的工作情况。图示示为美国美国Chrysler(克莱斯勒克莱斯勒)汽汽车公司采用的公司采用的电子子仪表。表。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 一、一、电子子仪表的表的计算机控制系算机控制系统组成成 电子子仪表的表的计算机控制系算机控制系统由由AD转换器、多路器、多路传输、中央中央处理器理器(CPU)、只、只读存存储器器(ROM)和随机存取存和随机存取存储器器(RAM)，以及，以及输出接口等出接口等组成，它与各种信号成，它与各种信号传感器相感器相连，利用来自不同利用来自不同传感器的模感器的模拟信号或数字信号通信号或数字信号通过接口接口电路、中央路、中央处理器、理器、输出出驱动电路，最后控制路，最后控制电子子仪表的表的显示器。示器。对于控制于控制电子子仪表的表的计算机，有的算机，有的车型采用型采用车身身计算机来控算机来控制制电子子仪表，而有些表，而有些车型型采用采用单独的独的计算机来控制算机来控制电子子仪表。表。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 1多路多路传输 对于控制于控制电子子仪表的中央表的中央处理器来理器来说，每一，每一时刻，同刻，同时接收来自接收来自传感器的大量信号，而同感器的大量信号，而同时又要向又要向电子子仪表表的的显示器示器传送各种送各种显示信号。如果整个示信号。如果整个计算机控制系算机控制系统对每一个信号在同一每一个信号在同一时刻同刻同时处理并且同理并且同时传送送给显示示器且器且显示器同示器同时显示所有的信息，那么示所有的信息，那么计算机控制系算机控制系统的的电路将是非常复路将是非常复杂的。例如，的。例如，车速速显示需要三位数，示需要三位数，每位数由七笔划每位数由七笔划显示，一般情况下，每位数七笔划的示，一般情况下，每位数七笔划的线路路连接需要一个正极接接需要一个正极接线和七根和七根输出出线；这样用于用于显示示三位数的三位数的车速速显示器的接示器的接线就需要三个正极接就需要三个正极接线和和21根根输出出线，那么整个，那么整个电子子仪表的表的计算机控制系算机控制系统的的电路复路复杂程度可想而知。程度可想而知。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 1多路多路传输 为降低成本，降低成本，节省空省空间，电子子仪表板采用多路表板采用多路传输技技术，如，如车速速显示器的三位数字共用七根示器的三位数字共用七根输出出线。当。当显示器工作示器工作时，电流在三个流在三个数字之数字之间快速快速扫描，每一瞬描，每一瞬间只有一个数字只有一个数字发亮，亮，但每个笔划每秒都但每个笔划每秒都要开关数干次，因要开关数干次，因此此驾驶员看到的看到的还是是连续发亮的数字亮的数字或或图像。像。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 2多路信号多路信号转换开关开关 为了了简化化电路、降低成本、路、降低成本、节省空省空间，电子子仪表的表的计算机控制系算机控制系统中，采用了多路中，采用了多路传输技技术。但是当汽。但是当汽车发动机起机起动后，后，发动机机转速、冷却液温度、燃油液位等多速、冷却液温度、燃油液位等多种信号同种信号同时传输给计算机算机处理。理。这样中央中央处理器就要按理器就要按一定的次序一定的次序处理不同理不同项目的信号，同目的信号，同时，中央，中央处理器理器还要将要将处理后的大量信号，按一定的次序理后的大量信号，按一定的次序传送送给相相应的的显示器。也就是示器。也就是说，在，在电子子仪表的表的计算机控制系算机控制系统中，在中，在同一同一时刻，在所有刻，在所有输入的大量信号中，入的大量信号中，计算机系算机系统只能只能处理一个信号；在所有需要理一个信号；在所有需要输出的大量信号中，出的大量信号中，计算机算机系系统只能只能输出一个信号到相出一个信号到相应的的显示器中。示器中。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 (1)多路开关多路开关选择器器MUX 把把输送送给计算机系算机系统的大量信的大量信号分开，有序地号分开，有序地选择信号源，信号源，输送送给计算机系算机系统。 (2)多路开关分配器多路开关分配器DEMux 把把计算机系算机系统处理后的所理后的所有信号分开，有序地把信号有信号分开，有序地把信号输送送给相相应的的显示器。示器。 多路信号多路信号转换开关的基本原理开关的基本原理为：根据各：根据各项信息的快信息的快慢，如冷却液温度信号慢，如冷却液温度信号变化慢，而化慢，而发动机机转速信号速信号变化化快，快，计算出不同信号源开关接通算出不同信号源开关接通时刻，即确定刻，即确定对某一信某一信号源在一段号源在一段时间内内选送信息的次数，再根据送信息的次数，再根据项目数据的目数据的多少，多少，编出相出相应的控制的控制电路，以路，以实现上述控制功能。上述控制功能。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 二、二、电子子仪表板的表板的组成成 一般情况下，一般情况下，电子子仪表板有三表板有三组由由计算机控制的独立算机控制的独立液晶液晶显示器，分示器，分别用来用来显示示车速、油耗及速、油耗及发动机机转速等速等信息，信息，仪表板中央有一个表板中央有一个驾驶员信息中心，用来信息中心，用来显示燃示燃油存量、机油油存量、机油压力、冷却液温度、累力、冷却液温度、累计行行驶里程及平均里程及平均油耗等信息，同油耗等信息，同时驾驶员信息中心信息中心还有一套有一套报警灯系警灯系统，用来指示机油用来指示机油压力、冷却液温度、冷却液液面高度、蓄力、冷却液温度、冷却液液面高度、蓄电池充池充电电压、制制动蹄片磨蹄片磨损、灯泡故障及灯泡故障及车门未关等异常情况。未关等异常情况。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 二、二、电子子仪表板的表板的组成成 电子子仪表板的表板的显示系示系统一般有三种一般有三种显示方式：数字示方式：数字显示示(包括曲包括曲线图显示示)、模、模拟显示和指示灯亮示和指示灯亮灭显示。示。车速速表和表和发动机机转速表常用数字速表常用数字显示和曲示和曲线图显示，燃油表示，燃油表可用数字可用数字显示，也可用模示，也可用模拟显示。示。为更准确地更准确地显示信息，示信息，计算机系算机系统对数字数字显示信号每秒示信号每秒钟修正二次，修正二次，对曲曲线图显示信号，每秒示信号，每秒钟修正修正16次，次，对驾驶员信息中心信息中心显示的示的各种信号，每秒各种信号，每秒钟修正一次。修正一次。 电子子仪表板的亮度表板的亮度调整通常有两种方式：一种是由整通常有两种方式：一种是由电子子仪表中的光表中的光电池池进行自行自动调整；另一种是象普通整；另一种是象普通仪表表照明一照明一样，用灯光开关，用灯光开关电路中的路中的变阻器阻器进行行调整。整。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 二、二、电子子仪表板的表板的组成成 大多数大多数电子子仪表板都有自表板都有自诊功能，功能，进行自行自诊时，按下，按下仪表板上的表板上的选择钮。当点火开关。当点火开关转到到ACC挡或或RUU挡时，仪表板便开始一次自表板便开始一次自检，检验时通常是整个通常是整个仪表板表板发亮。与此同亮。与此同时，各，各显示器的每段字示器的每段字符段都符段都发亮。在自亮。在自检过程中，程中，电子子仪表板上用来表板上用来监测各系各系统的的ISO符符号，一般都号，一般都闪烁，检验完成完成时，所有，所有仪表都表都显示当示当时的的读数。若数。若发现故障，便故障，便显示一个提醒示一个提醒驾驶员的代的代码。 三、三、电子子仪表的浯音表的浯音报警系警系统 有些有些电子子仪表，装有表，装有语音合成器，就其音合成器，就其监控的情况向控的情况向驾驶员报警。警。语音音报警系警系统是是对电子子仪表上的表上的报警灯系警灯系统的的补充，用来引起充，用来引起驾驶员的注意。的注意。语音合成器是通音合成器是通过计算机技算机技术和声响装置的和声响装置的扬声器声器实现的，事先将所需的的，事先将所需的单词或或词组的的语音音转换成成电信号存信号存储在在计算机的算机的芯片中，当芯片中，当监测系系统发出警告出警告时，计算机算机产生所需要的生所需要的语言言电信号，信号，再由声响装置的再由声响装置的扬声器把声器把电信号信号转换成声音。成声音。语音音报警系警系统，根据，根据监控系控系统的多少，其复的多少，其复杂程度各异。程度各异。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 三、三、电子子仪表的浯音表的浯音报警系警系统 语音音报警系警系统由一由一块字母数字字母数字读出板、一出板、一帧用汽用汽车图形表示的情形表示的情况位置指示器和一况位置指示器和一块电子子语音音报警模警模块。美国。美国Chrysler汽汽车公司公司生生产的一种的一种带有有语音音报警系警系统的的电子子仪表，其表，其语音音报警系警系统有有24种种监控功能。控功能。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 三、三、电子子仪表的浯音表的浯音报警系警系统 1字母数字字母数字读出板出板 提供要提供要显示的示的报警信息，警信息，读出板上出板上显示一条警告示一条警告驾驶员的文字信的文字信息，信息一息，信息一直直显示到示到报警情况警情况纠正正了才消失。了才消失。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 三、三、电子子仪表的浯音表的浯音报警系警系统 2汽汽车图形表示的情况位置指示器形表示的情况位置指示器 当点火开关在当点火开关在RUN挡时显示的汽示的汽车轮廓廓图案。当出案。当出现需要需要驾驶员注意的警注意的警报时，某个彩色指示器便，某个彩色指示器便发亮，并且一直亮到亮，并且一直亮到报警情况警情况纠正了才熄正了才熄灭。如果在。如果在这个个时候又候又查出一个新的出一个新的报警情况，便以警情况，便以电子子语音向音向驾驶员发出一句出一句语言消息。言消息。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 三、三、电子子仪表的浯音表的浯音报警系警系统 2汽汽车图形表示的情况位置指示器形表示的情况位置指示器语音音报警系警系统24种种监控功能的分布情况控功能的分布情况。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 三、三、电子子仪表的浯音表的浯音报警系警系统 上述上述语音音报警系警系统的的监控系控系统电路路图。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 三、三、电子子仪表的浯音表的浯音报警系警系统在在语音音报警系警系统的的监控系控系统中，所有的中，所有的传感器可分感器可分为四四类：1)监控前照灯、尾灯和小灯等是否正常的模控前照灯、尾灯和小灯等是否正常的模块。2)监控控发动机机油油位的机机油油位的热敏敏电阻。阻。3)测定充定充电系系统输出的出的电压传感器。感器。4)当有故障或危当有故障或危险情况情况时向中央向中央处理器提供搭理器提供搭铁信号的常开式开关。信号的常开式开关。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 四、汽四、汽车电子子仪表表 1车速表速表美国通用汽美国通用汽车公司采用的公司采用的电子子仪表。表。车速速传感感器器为磁脉冲式磁脉冲式车速速传感器，当感器，当转子旋子旋转时，信号，信号线圈便圈便产生微弱的交生微弱的交变电压。交。交变电压信号送至信号送至发动机机控制模控制模块(ECM)(即即发动机机ECU)与与车身身计算机控制模算机控制模块(BCM) (即即车身身计算机算机ECU)。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 四、汽四、汽车电子子仪表表 1车速表速表交交变电压信号信号经发动机控制模机控制模块先被放大，然先被放大，然后被整形后被整形为数字数字信号。再信号。再经车身身计算机模算机模块的中的中央央处理器理器进行行计算，由算，由输出接口的出接口的驱动电路将信号提供路将信号提供给电子子仪表的表的车速速显示器，数字示器，数字仪表板表板(IPC)的的车速速显示示器开始器开始显示示车速。速。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 四、汽四、汽车电子子仪表表 1车速表速表每次将点火开关置于每次将点火开关置于ACC挡或或RUN挡，计算机控制系算机控制系统便便对数字数字仪表板自表板自检一次，每次自一次，每次自检大大约3s，自，自检顺序是：序是：1)所有所有显示字符示字符段都段都发亮。亮。 2)所有所有显示字符示字符段都熄段都熄灭。3)显示示0 kmh。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 四、汽四、汽车电子子仪表表 1车速表速表 电子式子式车速表所采用的速表所采用的车速速传感器有三种：磁脉冲式、感器有三种：磁脉冲式、霍霍尔式和光式和光电式。美国通用和日本丰田汽式。美国通用和日本丰田汽车公司采用光公司采用光电式式车速速传感器，奥迪感器，奥迪轿车大都采用霍大都采用霍尔式式车速速传感器。感器。通用汽通用汽车采用的光采用的光电式式车速速传感器的感器的结构：构：带有方孔的有方孔的信号信号转子在子在发光二极管和光光二极管和光电管之管之间旋旋转，发光二极管光二极管发射的光束被信射的光束被信号号转子子轮番遮断，番遮断，这样光光电管便管便产生生电脉冲信号，脉冲信号，此信号送至此信号送至计算算机控制系机控制系统。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 四、汽四、汽车电子子仪表表 2里程表里程表和数字式和数字式车速表速表配合使用的里程表配合使用的里程表有两种：步有两种：步进电动机式和机式和IC(集成集成电路路)芯片式。芯片式。(1)步步进电动机机步步进电动机的机的电枢内部有一个永久磁枢内部有一个永久磁铁，定子部分是，定子部分是由两个或四个磁由两个或四个磁场绕组组成。成。计算机算机输出的出的电压脉冲信脉冲信号加至步号加至步进电动机的磁机的磁场绕组，电枢便步枢便步进到到规定的度定的度数。当数。当计算机将同算机将同样的的电压脉冲信号以相反的方向加至脉冲信号以相反的方向加至步步进电动机的磁机的磁场绕组，电机便以相反的方向步机便以相反的方向步进相同相同的度数。的度数。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 四、汽四、汽车电子子仪表表 2里程表里程表(1)步步进电动机机来自来自车速表的数字信号脉冲，速表的数字信号脉冲，经二分二分频电路路处理，步理，步进电动机接收的信号脉冲机接收的信号脉冲频率是率是车速速传感器信号脉冲感器信号脉冲频率的一半。当步率的一半。当步进电动机的磁机的磁场绕组接到接到计算机的控制算机的控制信号后，定子信号后，定子产生磁生磁场，步，步进电动机的机的转子便旋子便旋转，里，里程表的程表的计数器便开始工作。数器便开始工作。 通用汽通用汽车的步的步进电动机与机与车速表共用同一个信号脉冲，速表共用同一个信号脉冲，脉冲信号送至脉冲信号送至“里程表里程表驱动IC”。里程表。里程表驱动IC由多个晶由多个晶体管体管组成的成的“H门”，“H门”轮流激励步流激励步进电动机的一机的一对线圈，并不断地圈，并不断地变换系系统的极性，便永久磁的极性，便永久磁铁电枢以枢以同一方向旋同一方向旋转。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 四、汽四、汽车电子子仪表表 2里程表里程表 (2)IC芯片芯片IC芯片式里程表，采用一片非易失芯片式里程表，采用一片非易失RAM芯片。非易芯片。非易失失RAM芯片接收来自芯片接收来自车速表或速表或计算机控制系算机控制系统的行的行驶里里程信息。程信息。计算机控制系算机控制系统每每12s刷新一次里程表刷新一次里程表显示示值。 许多数字多数字仪表板有能同表板有能同时显示短程行示短程行驶里程数和累里程数和累计里程数。里程数。驾驶员必必须作出作出选择。当。当驾驶员按下按下“行程里行程里程复零程复零”按按钮时，送，送给计算机系算机系统一个搭一个搭铁信号，信号，计算算机便清除存机便清除存储器里的行程里程表器里的行程里程表读数而恢复数而恢复显示示为零，零，开始开始计数短程行数短程行驶里程。里程。这时，行程里程表仍，行程里程表仍继续储存存累累计行程里程数。行程里程数。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 四、汽四、汽车电子子仪表表 2里程表里程表 (2)IC芯片芯片 如果里程表如果里程表电路路发生故障，生故障，显示器将会以特殊的信息提示示器将会以特殊的信息提示驾驶员。福特汽福特汽车里程表里程表电路故障信息提示：路故障信息提示：第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 四、汽四、汽车电子子仪表表 3转速表速表 在在计算机控制的算机控制的电子子仪表中，表中，转速表有两种速表有两种显示方式：示方式：一种是数字一种是数字仪表板上有表板上有单独的独的转速速显示器；另一种是由一示器；另一种是由一个可个可顺序序显示多示多项内容的多用内容的多用仪表来表来显示示发动机的机的转速。速。 (1)单独的独的转速速显示器示器 通用汽通用汽车转速表的工作原理：速表的工作原理：转速信号取至速信号取至“直接点火直接点火系系统”(DIS)模模块传至至发动机控制模机控制模块的点火信号。此信的点火信号。此信号沿串行数据口，从号沿串行数据口，从发动机控制模机控制模块传输到到车身身计算机模算机模块。数。数字字仪表板用此基准信表板用此基准信号号计算出算出发动机机转速速并并显示示计算算结果。果。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 四、汽四、汽车电子子仪表表 3转速表速表 (2)多用多用仪表表显示示发动机的机的转速速福特汽福特汽车采用的是由一个可采用的是由一个可顷序序显示四示四项内容的多内容的多用用仪表来表来显示示发动机的机的转速。速。转速表接收来自点火速表接收来自点火系系统的信号，并以光条的信号，并以光条图显示示计算算结果。美国福特果。美国福特汽汽车公司的多用公司的多用仪表有内表有内装蓄装蓄电池，它池，它为仪表系表系统提供提供5V基准信号。此种多基准信号。此种多用用仪表，表，还加入了加入了监视电路。路。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表四、汽车电子仪表四、汽车电子仪表 4.电子燃油表子燃油表组成：成：燃油燃油传感器感器RX，集成，集成电路路LM324(两两块)、发光二极管数字光二极管数字显示器等示器等组成。成。传感器感器为传统的浮的浮筒式可筒式可变电阻式。阻式。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表四、汽车电子仪表四、汽车电子仪表 4.电子燃油表子燃油表零件作用零件作用:电阻阻R15和二极和二极管管VD8组成成稳压电路，将路，将标准准电压通通过R8-R13接到接到IC1和和IC2所所组成的成的电压比比较器反向器反向输入端。入端。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表四、汽车电子仪表四、汽车电子仪表第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 4.电子燃油表子燃油表工作工作过程程: 1)燃油燃油满箱箱时，RX的阻的阻值最小，最小，则A点点电位最低，即位最低，即IC1和和IC2电压比比较器器输出出电压为低低电压，六只，六只绿色色LRD全亮，全亮，红色色LRD不不亮，表示油箱亮，表示油箱为满油状油状态。四、汽车电子仪表四、汽车电子仪表 4.电子燃油表子燃油表工作工作过程程: 2)随着油箱随着油箱燃油量的逐燃油量的逐渐减少，减少，显示器示器中的中的绿色色LED自上而下依次自上而下依次熄熄灭。油量越。油量越少，少，绿色色发光光二极管点亮的二极管点亮的个数越少。个数越少。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表四、汽车电子仪表四、汽车电子仪表 4.电子燃油表子燃油表工作工作过程程: 3)油箱无油油箱无油时，RX阻阻值最大，最大，A点点电位最高，位最高，IC2第五脚第五脚电位高位高于第六脚基准于第六脚基准电位，位，绿色色LED全全部熄部熄灭，红色色LED自自动点亮，点亮，提醒提醒驾驶员及及时加油。加油。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表四、汽车电子仪表四、汽车电子仪表 补：电子水温、油子水温、油压表表1)组成：成：水温水温传感（感（W1）；）；机油机油压力力传感器感器（W2）；集成）；集成电路（路（ML339）；）；发光二极管光二极管显示示器。器。 W1和和W2均均为双金属片式双金属片式传感器。感器。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表四、汽车电子仪表四、汽车电子仪表 补：电子水温、油子水温、油压表表1)组成：成：水温水温传感（感（W1）与与R1串串联成水温成水温测量量电路；油路；油压传感器（感器（W2）与）与R8串串联成机油成机油压力力测量量电路。路。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表补：电子水温、油子水温、油压表表2)原理：原理：水温表按水温表按40、85和和95设置置发光光显示和示和仪表刻度。表刻度。 水水温温40为安全起安全起步温度，用黄色步温度，用黄色LED显示；水温示；水温85为正常工作正常工作温度，用温度，用绿色色LED显示；水温示；水温95为过高工作温度，高工作温度，用用红色色LED显示。示。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表补：电子水温、油子水温、油压表表2)原理：原理：机油机油压力力过低低时，红色色LED亮，亮，同同时，蜂，蜂鸣器器发出声音出声音报警。警。第五节汽车电子仪表第五节汽车电子仪表 随着汽随着汽车电子技子技术的的飞速速发展，汽展，汽车电子控制系子控制系统所所用的用的传感器不断增多，汽感器不断增多，汽车仪表的表的电子子显示系示系统，从，从简单地地显示示传感器信息，感器信息，发展成展成为可以可以对各种信息各种信息进行分行分析析计算、加工算、加工处理的理的综合信息系合信息系统。 综合信息系合信息系统能能够从大量的信息中从大量的信息中选择出出驾驶员所需所需要的各种信息内容，包括要的各种信息内容，包括电子行子行车地地图、维修、后修、后视镜等信息，等信息，还可以可以显示示电视、广播、广播、电话等信息。等信息。显示器示器通常采用阴极射通常采用阴极射线管管显示器，阴极射示器，阴极射线管管显示器屏幕是示器屏幕是触摸式的，通触摸式的，通过触摸屏幕上的按触摸屏幕上的按钮(菜菜单)便能便能变更更显示的示的内容。阴极射内容。阴极射线管管显示器的示器的优点在于可以彩色点在于可以彩色显示、响示、响应速度快、速度快、对比度高以及工作比度高以及工作测试范范围宽，缺点是体，缺点是体积大、大、质量大、量大、驱动方法复方法复杂且需要有且需要有较高的高的驱动电压。第六节综合信息显示系统第六节综合信息显示系统典型典型综合信息系合信息系统配置原理配置原理功能：可功能：可显示示电子行子行车地地图、燃料消耗和行程信息等燃料消耗和行程信息等综合信息。合信息。第六节综合信息显示系统第六节综合信息显示系统典型典型综合信息系合信息系统配置原理配置原理组成：用于管理和控制整个系成：用于管理和控制整个系统的的“CRTECU”；用于；用于调用用“CD ROM”数据并数据并传送送给CRT ECU的的“CD ECU”；接收；接收电视信号并与信号并与CRT ECU通信的通信的“TV ECU”；控制音响系；控制音响系统并并与与CRT ECU通信的通信的“音音频ECU”；控；控制空制空调并与并与CRTECU通信的通信的“空空调ECU”；从；从GPS卫星接收无星接收无线电信号、信号、计算汽算汽车的当前位置并的当前位置并传送送给CRTECU的的“GPS ECU”；控制蜂；控制蜂窝电话并与并与CRT ECU通信的通信的“电话ECU”。第六节综合信息显示系统第六节综合信息显示系统 一、一、综合信息合信息显示系示系统所所显示示的种的种类 1地地图信息信息 公路交通公路交通图可按不同的比例可按不同的比例显示，与一般地示，与一般地图的区的区别在于在于它可以它可以滚屏屏显示，使需要的内示，使需要的内容可以被容可以被单独独显示出来。另外，示出来。另外，借助于借助于导航系航系统，汽，汽车的当前的当前位置也可以位置也可以显示在示在电子地子地图上，上，且且导航系航系统可以直接在可以直接在电子地子地图上上标出汽出汽车的当前位置。的当前位置。第六节综合信息显示系统第六节综合信息显示系统 一、一、综合信息合信息显示系示系统所所显示示的种的种类 2行行车信息信息 从出从出发开始的行程开始的行程计算、行算、行程程时间和燃料消耗，并可根据和燃料消耗，并可根据燃料消耗率和存油量燃料消耗率和存油量显示剩余示剩余燃料可能行走的里程。燃料可能行走的里程。 3维修信息修信息 显示如示如发动机重新加注机油、机重新加注机油、更更换轮胎以后所行胎以后所行驶的里程，的里程，供供驾驶员确定下次确定下次维修修时间与与维修修项目参考。目参考。第六节综合信息显示系统第六节综合信息显示系统 一、一、综合信息合信息显示系示系统所所显示的种示的种类 4日日历信息信息 驾驶员的日的日历和日程表。和日程表。 5空空调信息信息 显示空示空调的操作模式和的操作模式和风扇扇的的设置，通置，通过触摸屏幕上的触摸屏幕上的键盘可以操作空可以操作空调系系统。 6音响系音响系统信息信息 显示音响系示音响系统的操作模式，的操作模式，通通过触摸屏幕上的触摸屏幕上的键盘可以控可以控制音响系制音响系统及及显示音响系示音响系统的的音音乐资料。料。第六节综合信息显示系统第六节综合信息显示系统 一、一、综合信息合信息显示系示系统所所显示的种示的种类 7电视广播广播接收接收电视、广播、广播节目。目。 8电话信息信息显示示诸如蜂如蜂窝电话号号码信息，信息，并可通并可通过触摸屏幕上的触摸屏幕上的键盘来来实现拨号和挂机。号和挂机。 9后后视摄像机信息像机信息 在倒在倒车时，显示从安装在示从安装在车后部的后部的镜头摄取的景像信息。取的景像信息。第六节综合信息显示系统第六节综合信息显示系统第六节综合信息显示系统第六节综合信息显示系统 二、触摸二、触摸键盘 显示系示系统的触摸的触摸键盘通常是以模通常是以模拟形式形式显示在屏幕上，用手指触摸示在屏幕上，用手指触摸键盘即可即可进行操作，从而行操作，从而简化了化了选择信息的信息的过程。通常是程。通常是用采用用采用红外触摸开关来外触摸开关来检测屏幕是否被触摸。屏幕是否被触摸。 在在显示器的两端都有一个示器的两端都有一个红外外发光二极管和光敏晶体管光二极管和光敏晶体管相相对。在。在显示器示器键盘未被触摸未被触摸时，红外外发光二极管的光束光二极管的光束到达光敏晶体管促使其到达光敏晶体管促使其导通。通。键盘被触摸被触摸时，红外外发光二光二极管光波被截断，光敏晶体管立即截止。极管光波被截断，光敏晶体管立即截止。红外外发光二极管光二极管和光敏晶体管的混合体安放在和光敏晶体管的混合体安放在显示器的多个地方。因此，示器的多个地方。因此，屏幕上被触摸到的屏幕上被触摸到的键盘位置由被关断的光敏晶体管所在位位置由被关断的光敏晶体管所在位置置测定。定。n光杆式电子仪表：可实现一表多用功能。可用数字或杆状图形显示被光杆式电子仪表：可实现一表多用功能。可用数字或杆状图形显示被监控系统的工作状态。仪表功能通常用标准化符号或形象图形表示。图示监控系统的工作状态。仪表功能通常用标准化符号或形象图形表示。图示为福特公司光杆式电子仪表板。为福特公司光杆式电子仪表板。电子显示装置电子显示装置雪雪佛佛兰兰轿轿车车信信息息系系统统显显示示器器n4.电子仪表的自诊断功能电子仪表的自诊断功能n大多数电子仪表都有自诊断功能。进行检大多数电子仪表都有自诊断功能。进行检测时，采用诊断仪或按仪表板上的选择杆。测时，采用诊断仪或按仪表板上的选择杆。每当点火开关接到每当点火开关接到ACC或或ON挡时，仪表板挡时，仪表板即开始一次自检。检验时，通常是整个仪表即开始一次自检。检验时，通常是整个仪表板发亮。同时，各显示器的每段字段均发亮。板发亮。同时，各显示器的每段字段均发亮。自检过程中，仪表功能标准符号一般闪烁，自检过程中，仪表功能标准符号一般闪烁，检验完成时，所有仪表都显示出当时的读数。检验完成时，所有仪表都显示出当时的读数。若发现故障，便显示一个提醒驾驶员的代码。若发现故障，便显示一个提醒驾驶员的代码。电子显示装置电子显示装置本章课程结束本章课程结束