汽车仪表（共12篇）
汽车仪表 篇1
汽车仪表是安装在汽车上,用以指示或显示汽车行驶及其发动机工作状况,向驾驶员提供汽车运行状态、参数等信息的仪表,是汽车必备的装置。汽车仪表技术是汽车高精尖技术的重要内容,各国一直在努力研发汽车仪表技术,并不断取得新的发展。
1 汽车仪表技术现状
汽车仪表按其实现方式可分为机械式、电气式、电子式三类,如表1所示[1]。而根据其发展历程,有专家学者又将其分为四个发展阶段,第一代汽车仪表俗称机械机心表,它基于力学转换原理用指针来显示最终测量值;第二代汽车仪表是利用电流的热效应或磁效应,或以电和磁的相互作用而产生偏转力矩来获取测量信号的仪表,通常称这类仪表为电气式仪表;第三代为模拟式汽车仪表,它运用模拟电子技术,以指针形式显示测量结果;第4代为数字汽车仪表,此类仪表的基本原理是将模拟量转换成数字信号进行测量,并能以数字形式显示结果[2]。
汽车仪表应能在环境温度为-30℃~65℃,相对湿度为90%的情况下可靠工作,指示的数据必须准确、清晰,抗电磁干扰能力强,耐振动,耐盐雾,耐久性好。
1.2 仪表显示与照明技术
显示技术是汽车仪表的关键技术之一。目前汽车仪表主要使用两种显示技术,一是传统的模拟显示,如图1所示,这种显示技术在中国市场尚有较大的应用份额,但大多数用在早期的车型上;二是数显式仪表,如图2所示,这种仪表由电子控制单元ECU将传感器采集的信息转化成数字信号,并驱动步进电机或液晶模块显示数据,具有指示精度高,重复性好,分度均匀,响应速度快,适用范围广等优点,因此得到了广泛应用。
传统的汽车仪表采用白炽灯泡的前照明技术,现代汽车仪表已普遍选用高效冷光源发光器件,运用了诸如长寿命、低功耗、照度均匀、发热量低的微型高亮度发光二极管、等离子体以及电致发光等多种新型照明方式。
1.3 功能仪表的应用技术
汽车仪表按其功能可分为车速里程表、转速表、燃油表、水温表、机油压力表、电流表及报警指示系统等。
1.3.1 车速里程表
车速里程表用于指示或显示汽车行驶速度(单位km/h)并记录其行驶里程(单位km),由车速表和里程表两部分组成。其中车速表的最小分度值应不大于10km/h,而里程表的基本误差范围应在±2%以内。
传统的机械式车速表由一根内有钢丝缆的软轴,将表头连接到变速器某一个齿轮上,齿轮旋转带动钢丝缆旋转,钢丝缆带动里程表罩圈内一块磁铁旋转,罩圈与指针联接并通过游丝将指针置于零位,磁铁旋转速度的快慢引起磁力线大小的变化,平衡被打破指针因此被带动。车速表传动轴上的蜗杆与里程表计数器鼓轮的传动齿轮啮合,使计数器鼓轮转动,以显示里程。这种车速里程表因简单实用,曾经得到广泛应用,但由于其指示精度相对较低,响应速度慢,故障率高等缺陷,正逐渐被电子车速里程表所取代[3]。常见的电子车速里程表采用车速传感器获取信号,通过集成电路或ECU驱动步进电机指示车速,并显示汽车的行驶里程,其工作原理如图3所示[4]。
1.3.2 转速表
转速表用于指示或显示汽车发动机工作转速,一般与车速里程表对称地放置在仪表板内。转速表单位一般以转/分(r/min)表示,其最小分度值应不大于500r/min,转速表的误差在低转速时应不超过±10%,在中、高转速时应不超过±5%。转速表能够直观地显示发动机在各个工况下的转速,驾驶员可以随时掌握发动机的运转情况,配合变速器档位和油门位置,使之处于最佳工作状态,以减少油耗,延长发动机使用寿命。
转速表通过检测点火系统中脉冲电压信号或曲轴转速信号,经集成电路或ECU计算、处理后驱动指针移动或数字显示转速值。
1.3.3 燃油表
燃油表是指示或显示汽车燃油箱内燃油量的仪表。它通常是以燃油液面的高度占油箱高度的比值来表达,也有直接以燃油体积(单位L)来表达。燃油表的分度是根据燃油表传感器浮子的位置表示燃油油位。原则上不应少于两个分度:0(无油)~1/2(半箱油)~1(满油);也可用E表示无油,用F表示满油。电气式、指针电子式燃油表的基本误差不应超过标度尺全弧长的±8%。
燃油表由安装在燃油箱内的油位传感器和装在仪表板上的燃油指示表两部分组成。油位传感器由可变电阻,滑片臂和浮子组成。浮子浮在油面上,随燃油面的高低而改变位置,从而使可变电阻的阻值发生变化。燃油指示表有电磁式、电热式和动磁式三种,电磁式燃油表的工作原理如图所示,它有两个线圈,分别在F与E一侧,当油位变化时,传感器的阻值随之变化,从而影响两个线圈的磁场强弱,使得仪表指针在合成磁场的作用下,指示在相应的位置上。在装有主、辅油箱的汽车上,在两个油箱中分别装有传感器,并在指示表的电路中装有变换开关,以便切换指示主、辅油箱的存油量。
1.3.4 水温表
水温表是指示或显示发动机冷却系统内循环水(或水的混合液)温度的仪表(单位℃)。原则上不应少于两个分度:下限值―中间值―上限值,常用C表示下限温度值,用H表示上限温度值。水温表的基本误差(除下限温度值外)不应超过标度尺全弧长的±6%。
水温表由安装在发动机汽缸盖冷却水道上的温度传感器和装在仪表板上的温度指示表组成。常用的水温传感器有双金属片式和热敏电阻式两种,温度表可分为电热式和电磁式(双线圈式和三线圈式)两种。热敏电阻式温度表的工作原理如图所示。热敏电阻决定了流经水温表线圈绕组的电流大小,从而驱动表头指针摆动。
1.3.5 电流表
充电表显示发电机与蓄电池之间的充放电状态,有电流表和电压表之分。以前的汽车多数是用电流表,它有一块永久磁铁,使固定在支点上的指针保持中间位置,有线圈环绕在支点周围,当有电流通过线圈时会感应出磁场,指针在磁场作用下左右摆动,摆动方向决定于电流流经线圈的方向。因此电流表串联在蓄电池与发电机之间,当发电机向蓄电池充电时,仪表显示正(+)极,若蓄电池向负载放电量大于发电机的充电量,则显示负(-)极。由于电流表接线柱承受电流比较大,不太安全,所以现在的汽车大都使用充电指示灯或者电压表。充电指示灯的接地端是由调节器控制的,当发动机未运转时,充电灯接地线路联通,充电灯发亮;当发动机运转时,充电灯接地线路被断开,充电灯熄灭;如果充电灯仍然亮时,说明充电系统有故障。
1.3.6 机油压力表
机油压力表是用来指示或显示发动机机油压力大小和发动机润滑系统工作情况的仪表(单位k Pa)。机油压力表由指示表和机油压力传感器组成,机油压力表传感器是一种压阻式传感器,用螺纹拧在机油泵后方的主油道上。常见机油压力表类型有电热式、电磁式和弹簧管式。目前很多车辆取消机油压力表,而用机油压力报警装置代替机油压力表来监控机油压力。
2 汽车仪表技术展望
由于广泛采用了电子与计算机技术,未来的汽车仪表可集中反映汽车行驶过程中的多种信息,是一个集检测、诊断、数据分析、信息储存与管理、自适应和自控制等功能与一体的显示汽车行驶状态数据,保证安全、清洁、舒适驾驶的智能化辅助系统。
2.1 仪表将成为汽车的信息中枢
现代汽车仪表除了能显示车速、里程、油量、温度等信息之外,还能指示安全气囊、轮胎气压、防盗系统、VSC、TCS等众多装置或系统的使用状况。而随着汽车对安全、节能、环保和舒适性的要求不断增高,新技术将会得到广泛应用,如汽油机直喷技术、四轮转向技术、电动助力转向技术、主动灯光技术、夜视技术、行人保护技术以及新能源汽车技术等,这使得汽车仪表必须承载更多的信息量,成为汽车信息网络的中枢。因此,如何拓展汽车仪表的显示空间,或在有限的空间内显示更多的信息,是下一代汽车仪表技术研究的一项重要内容。
2.2 汽车仪表应具备总线功能
随着社会经济和科学技术的发展,对车辆驾驶性能和安全舒适性的要求不断提高,使得车辆上的电子控制单元数量呈日渐增加的趋势,若仍然以传统的线束来实现汽车电子单元的连接,必将使得车内线束过多且布线复杂,从而形成严重的电磁干扰,最终导致仪表运行可靠性低、故障维修难度大等问题。在这种情况下,车载电子装置间的数据通信变得越来越重要,汽车仪表技术网络化已经成为汽车工业发展的必然趋势。国内外众多科研机构在此领域做了大量研究,并已成功开发出具有CAN节点的汽车仪表,在不久的将来,基于CAN总线的汽车仪表必将在更多的汽车上得到广泛应用。
2.3 智能汽车仪表将成为下一代汽车仪表的主攻方向。
随着嵌入式系统、电子技术和现场总线技术在汽车仪表中的应用日趋成熟,智能汽车仪表将成为下一代汽车仪表的主攻方向。未来的智能汽车仪表应能替代人的一部分脑力劳动,在视觉(图形及色彩辨读)、听觉(语音识别及语言领悟)、思维(推理、判断)等方面具有一定的能力[5]。这样,智能汽车仪表可无需人的干预而自主地完成检测或控制功能,从而极大地提高汽车行驶的安全性和舒适性。
3 总结
综上所述,电子化是现代汽车仪表最重要的技术特征,它经历了三个阶段,第一阶段是为了克服传统仪表的精度低、误差大、故障率高等问题,在信号采样、控制、结果显示等环节进行电子化改造;第二阶段是数字化仪表,将传感器检测到的信号经模数转换后,由ECU处理,并驱动步进电机或显示模块指示数据;第三阶段,将计算机技术和网络通信技术广泛应用于汽车和仪表中,使仪表成为汽车的信息中枢,实现汽车仪表的智能化,这是现代汽车仪表的发展趋势。为适应我国汽车工业快速发展和国产化的需要,在汽车仪表的低功耗设计、数据传输技术、软测量技术、仪表抗干扰技术、新型传感器的设计开发、汽车仪表的显示和照明方式等领域开展研究,对于促进智能化汽车仪表的早日成熟具有重要意义。
参考文献
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[5]张宏军,张涛,王超.智能仪器仪表[M].北京:清华大学出版社,2007.
汽车仪表 篇2
课程论文
浅谈无人驾驶汽车的发展
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浅谈无人驾驶汽车的发展
摘要：无人驾驶汽车排出了驾驶员驾驶汽车过程中的人为因素，大大提高了交通系统的效率和安全性，是未来汽车发展的一个重要方向。关键词：无人驾驶汽车 发展 关键技术 道德争议
无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可以称之为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。它利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。无人驾驶汽车从根本上改变了传统的“人—车—路”闭环控制的方式，将驾驶员从该闭环中解放出来，消除了人工驾驶过程中的人为因素，大大提高了交通系统的效率和安全性。
一．无人驾驶汽车的国内外发展现状
（一）国外现状
发达国家从20世纪70年代开始进行无人驾驶汽车研究。目前，在可行性和实用性方面,美国和德国走在前列。美国是世界上研究无人驾驶车辆最早、水平最高的国家之一。早在20世纪80年代,美国就提出自主地面车辆(ALV)计划,这是一辆8轮车,能在校园的环境中自主驾驶,但车速不高。美国其它一些著名大学,如卡耐基梅隆大学、麻省理工学院等都先后于20世纪80年代开始研究无人驾驶车辆。然而,由于技术上的局限和预期目标过于复杂,到20世纪80年代末90年代初,各国都将研究重点逐步转移到问题相对简单的高速公路上的民用车辆的辅助驾驶项目上。1995年,一辆由美国卡耐基梅隆大学研制的无人驾驶汽车Navlab2V,完成了横穿美国东西部的无人驾驶试验。在全长5000km的美国州际高速公路上,整个实验96%以上的路程是车辆自主驾驶的,车速达50～60km/h。不过在这次实验中Navlab2V仅仅完成方向控制,而不进行速度控制(油门及档位由车上的参试人员控制)。丰田汽车公司在2000年开发出无人驾驶公共汽车。这套公共汽车自动驾驶系统主要由道路诱导、车队行驶、追尾防止和运行管理等方面组成。安装在车辆底盘前部的磁气传感器将根据埋设在道路中间的永久性磁石进行导向,控制车辆行驶方向。
2005年,美国国防部“大挑战”比赛上,最终由美国斯坦福大学工程师们改装的一辆大众途锐多功能车经过7个半小时的长途跋涉完成了全程障碍赛,第一个到达了终点。在赛道上,无
人驾驶汽车需要穿越沙漠、通过黑暗的隧道、越过泥泞的河床并需要在崎岖险峻的山道上行使,整个行程无人驾驶汽车需要绕过无数个障碍。
在无人驾驶技术研究方面位于世界前列的德国汉堡Ibeo公司在2007年推出了其研制的无人驾驶汽车。这辆无人驾驶智能汽车由德国大众汽车公司生产的帕萨特2.0改装而成,外表看来与普通家庭汽车并无差别,但却可以在错综复杂的城市公路系统中实现无人驾驶。行驶过程中,车内安装的全球定位仪随时获取汽车所在准确方位的信息数据。隐藏在前灯和尾灯附近的激光扫描仪是汽车的“眼”,它们随时“观察”汽车周围约183m内的道路状况,构建三维道路模型。除此之外,“眼”还能识别各种交通标识,如速度限制、红绿灯、车道划分、停靠点等,保证汽车在遵守交通规则的前提下安全行驶。最后由无人驾驶汽车的“脑”———安装在汽车后备厢内的计算机,将两组数据汇合、分析,并根据结果向汽车传达相应的行驶命令。多项先进科技确保这款无人驾驶汽车能够灵活换档、加速、转弯、刹车甚至倒车。在茫茫车海和人海中,它能巧妙避开建筑、障碍、其他车辆和行人,从容前行。
2014年5月28日Code Conference 科技大会上，Google 也拿出了自己的新产品——无人驾驶汽车。无人驾驶汽车项目的负责人表示，Google无人驾驶汽车的软件系统可以同时“紧盯”街上“数百个”目标，包括行人、车辆等，做到安全行车万无一失。Google无人驾驶汽车曾在谷歌总部所在的加州山景城长期行驶，已经记录到了数千英里的安全行车数据。不过目前这辆无人驾驶汽车还很初级，Google希望它可以尽可能地适应不同的使用场景，只要按一下按钮就能把用户送到目的地。
（二）国内现状
我国自主研制的无人车——由国防科技大学自主研制的红旗HQ3无人车，2011年7月14日首次完成了从长沙到武汉286公里的高速全程无人驾驶实验，历时3小时22分钟，途遇复杂天气，部分路段有雾，在咸宁还遭逢降雨。
红旗HQ3全程由计算机系统控制车辆行驶速度和方向，系统设定的最高时速为110公里。在实验过程中，实测的全程自主驾驶平均时速为87公里。国防科技大学方面透露，该车在特殊情况下进行人工干预的距离仅为2.24公里，仅占自主驾驶总里程的0.78%。
从20世纪80年代末开始，在贺汉根教授带领下，2001年研制成功时速达76公里的无人车，2003年研制成功我国首台高速无人驾驶轿车，最高时速可达170公里；2006年研制的新一代无人驾驶红旗HQ3，则在可靠性和小型化方面取得突破。此次红旗HQ3无人车实验成功创造了我国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录，这标志着我国在该领域已经达到世界先进水平。
二．无人驾驶汽车的关键技术
无人驾驶汽车开发的关键技术主要有两个方面:车辆定位和车辆控制技术。这两方面相辅相成共同构成无人驾驶汽车的基础。
车辆定位技术是无人驾驶汽车行驶的基础。目前常用的技术包括磁导航和视觉导航等。其中,磁导航是目前最成熟可靠的方案,现大多数均采用这种导航技术。例如,荷兰阿姆斯特丹国际机场和鹿特丹的ParkShuttle系统,上海交通大学的CyberC3系统等。磁导航最大的优点是不受天气等自然条件的影响,即使风沙或大雪埋没路面也一样有效,而且便于维护。另外,通过变换磁极朝向进行编码,可以向车辆传输道路特性信息,诸如位置、方向、曲率半径、下一个道路出口位置等信息。但是,磁导航方法往往需要在道路上埋设一定的导航设备(如磁钉或电线),系统实施过程比较繁琐,且不易维护,变更运营线路需重新埋设导航设备。视觉导航就不存在这个问题。视觉导航的优点是车载计算机可以在试验样车偏离目标车道前,事先知道并预防其发生,同时当在高速公路使用时,不需要对现有的道路结构做变化,并且在混合交通中,也可使用;不过，当风沙、大雾等自然因素致使能见度过低或路面上的白色标线不清晰时,导航系统会失效。但由于视觉导航对基础设施的要求很低,被公认为是最有前景的定位方法。
车辆控制技术是无人驾驶汽车的核心,主要包括速度控制和方向控制等几个部分。无人驾驶其实就是用电子技术控制汽车进行的仿人驾驶。通过对驾驶员的驾驶行为进行分析可知,车辆的控制是一个典型的预瞄控制行为,驾驶员找到当前道路环境下的预瞄点,根据预瞄点控制车辆的行为。目前最常用的方法是经典的智能PID算法,例如模糊PID、神经网络PID等。
除以上两个方面,无人驾驶汽车作为智能交通系统的一部分,还需要一些其它相关技术的支持,如车辆调度系统、通讯系统和人机交互系统等,最终得以实现整个交通系统的高效、安全。
三．无人驾驶汽车的发展方向
无人驾驶汽车的研究,可以归纳为3个方面:高速公路环境、城市环境和特殊环境下的无人驾驶系统。就具体研究内容而言, 3个方面相互重叠,只是技术的侧重点不同。
1、高速公路环境下的无人驾驶系统
这类系统将使用在环境限定为具有良好标志的结构化高速公路上,主要完成道路标志线跟踪、车辆识别等功能。这些研究把精力集中在简单结构化环境下的高速自动驾驶上,其目标是实现进入高速公路之后的全自动驾驶。尽管这样的应用定位有一定的局限性,但它的确解决了现代社会中最为常见、危险、也是最为枯燥的驾驶环节的驾驶任务。
2、城市环境下的无人驾驶系统
与高速环境研究相比,城市环境下的无人驾驶由于速度较慢,因此更安全可靠,应用前景更。短期内,可作为城市大容量公共交通(如地铁等)的一种补充,解决城市区域交通问题,例如大型活动场所、公园、校园、工业园、机场等。但是,城市环境也更为复杂,对感知和控制算法提出了更高的要求。城市环境中的无人自动驾驶将成为下一阶段研究重点。例如,美国国防部“大挑战 ”比赛2007年将采用城市环境。目前这类环境的应用已经进入到小范围推广阶段,但其大范围应用目前仍存在一定困难,例如可靠性问题、多车调度和协调问题、与其它交通参与者的交互问题、成本问题、商业模型等。
3、特殊环境下的无人驾驶系统
无人驾驶汽车研究走在前列的国家,一直都很重视其在军事和其他一些特殊条件下的应用。但其关键技术和基于高速公路和城市环境的车辆是一致的,只是在性能要求上的侧重点不一样。例如,车辆的可靠性、对恶劣环境的适应性是在特殊环境下考虑的首要问题,也是在未来推广应用要重点解决的问题。四．无人驾驶汽车引发的道德争议
无人驾驶技术似乎近在咫尺，我们已经准备好要踏入一个无人驾驶的“理想时代”。有些人同意这种想法。通用汽车和卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）的研究者正在合作开发无人驾驶车，并希望在2018年前投入市场。而另一些人则觉得这种想法不可信。老实说——人们喜欢驾车！有时候，驾驶会让人感到轻松惬意，而且要让人们愿意托付性命，无人驾驶技术还得解决许多问题。驾驶员失误也有其反面优势，那就是人类的判断能力。无人驾驶技术永远是将保护车辆和车内人员作为第一要务。而一个驾驶员则可能宁愿牺牲自己的车来保护他人。例如，驾驶员在驾驶时前方有辆车突然打滑，而驾驶员已经来不及停车。此时，在驾驶员的左边有一辆大卡车，右边则是一群等着过马路的孩子，那么驾驶员可能会选择撞向大卡车，以避免撞到行人。而无人驾驶车辆无法识别孩子们——它只会简单地看到右边的阻力较少，而将车转而冲向右边。这是个极端的例子，但是类似的问题有待解决，只有这样我们才能安心告诉车该往哪儿走，然后轻松享受无人驾驶之旅。五．结语
无人驾驶汽车是未来汽车发展的方向，人类在不久的将来就会用上智能型无人驾驶汽车。需要指出的是，研制和发展无人驾驶汽车并非要全部替代驾驶员的岗位，只是在需要替代的领域和场合作替代而已。无人驾驶汽车油漆适合从事旅游、观光、竞赛、竞技、应急救援、为残疾患者服务、长途高速客运、货运、消防、军事用途等，以发挥可靠、安全、便利
及高效的性能优势，减少事故，弥补人驾驶汽车的不足。
参考文献：
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心得体会：
选修这门课之前，我对汽车的认识尚少，四个轮子，载人，再无其他。做好了每节课被各种专业术语淹没的准备，也做好了一张PPT里充斥着各种汽车常识的相关文献密密麻麻眼花缭乱的准备，庆幸的是，这些都没有发生，授课内容浅显易懂，老师的语言也很通俗直白，特别适合我这种汽车白痴。我一直以为PPT要花俏才会引人注目，在这门选修课上我体会到了白底黑字不一样的精彩——版面简洁很重要，内容是关键，演讲者才是核心，当然，最好有图片„„
以前一直以为车标是恒久不变的，后来才知道车标跟文字一样，与时俱进，车标也有车标的历史，也有它背后的故事，有它的意义和象征，就好像奔驰的三叉星符号，最初的三叉星并没有那么具有时代感，目前所能找到的所有资料中记载的最早的奔驰标志里只有“ORIGNAL BENZ”加齿轮的图案，后来到1909年新商标中月桂花代替了齿轮纹样，而英文只留下了精简的“BENZ”字样，也就是说，最初的奔驰中并无三叉星符号的。其实三叉星最初登场是在戴姆勒公司，最广为流传的说法是：它表现了戴姆勒本人在海、陆、空各个领域发展的抱负。需要注意的是，三叉星的符号在DMG公司首次登场时周围并无圆圈符号。这演变当中也许有许多复杂的原因，但由于找不到有依据的解说，这里也就不细讲了。
这门选修课上了解到一个品牌的车并不一定适合每一个人，甚至一个品牌的不同车型也不一定适合每个人，一个品牌的某个车型可能就对应这某个车主的个性，就说奔驰，奔驰在欧洲出事率是最低的，除了车本身的优异性能外，车主的性格占据很大原因，所以盲目追求豪车并不可取，适合自己的才是最好的。
这门课程可以让我学习到基本的知识外，同时，也让我通过一些名人的故事或汽车企业的经历受到一定的启发，在生活上给以我一些动力。而老师的上课方式灵活，语言幽默，这也使我很够更深刻地了解汽车的相关知识。课堂上老师会通过一些动画介绍汽车的历史或者汽车发动的的运行原理，通过这些视频我们感受到了汽车的技术与艺术。
前段时间的同学演讲，可以让我们从个多人的角度去观赏汽车分析汽车，了解更多人的爱好。我虽然没有参与演讲，但我相信那些参加的同学他们在整个过程中的收获绝对不止我在PPT上看到的，我在课堂上听到的那么多，他们不仅学习了相关的汽车知识，也在演讲的过程中收获勇气、信心和经验。
遭遇汽车 享受汽车 篇3
2006年9月，中国有了第一本深入探讨汽车文化及其对中国社会影响的专题著作。这本书的作者是徐刚，一位半途出家的汽车人。近日，身为吉利集团公司副董事长、总裁的他接受本刊专访，将中国人享受汽车、遭遇汽车"副产品"、汽车生活方式的改变一一归拢，成就中国汽车生活百态。
从"自行车王国"到"汽车社会"
上溯到1901年，中国历史上第一辆进口汽车登陆上海滩。1902年1月，上海公共租界工部局颁出临时牌照，准许车辆上路，每月缴纳税金2银元。从此，中国有了汽车的概念。
然而，历史并没遵循西方汽车工业发展的道路，将中国也变成一个"四个轮子上的社会"。在1958年毛泽东提倡大力发展自行车之后，中国反而以庞大的人群基数成就了"自行车王国"。从此，一系列的生活方式开始围绕这个主要出行工具渐成，绵延近半个世纪。
进入21世纪初，汽车开始大量进入中国百姓家庭，尤其在2002年至2004年间，汽车在中国的销量达到"井喷"。从高不可攀的仰视角度忽而成为普通百姓都有能力拥有的工业品，汽车正在彻底改变我们的生活。不管我们是否愿意，这个世界上最大的"自行车王国"即将被"汽车社会"所取代，而且按照人口比例，中国极有可能成为未来世界"最大的汽车王国"。从自行车到汽车，转变不仅仅是轮子数量的简单翻番。
人的行为有些可以用经济逻辑来解释，但有一些经济逻辑解释不了，一定会进入文化逻辑。也许咀嚼回味根深蒂固的文化根基，更能直指中国汽车文化的中心。
一个有趣的现象是，中国语汇里汽车通常被叫作"轿车"。传统文化中"轿"就是四人前后抬着"官老爷"，是身份，是气派。上世纪汽车刚进入中国时，最先拥有的是大富人家，后来达官贵人也渐渐有了配车。社会金字塔顶尖人物才有能力拥有的特殊背景，让汽车在中国文化中出现的时候就和"地位"、"身份"发生着千丝万缕的关系。
既然"轿"是前后都有人抬，那么"轿车"当然也就必须前后都有配置。这种文化根基折射到汽车上就成了：三厢汽车才是真正的"轿车"。而以减轻道路压力、降低油耗及污染为旨归的两厢小型车，因结构紧凑备受世界欢迎，但在中国因为其"没有尾巴"无法"轿抬"反而成了尴尬的滞销货。植根千年的文化力量以中国特有的方式迎接着汽车社会的到来。
然而不可回避的一点是，时代的进步并不会顾及中国文化的想法。在即将步入21世纪汽车社会的中国，还没有形成真正属于自己的汽车文化。
放眼世界，各国买车习惯差异巨大。美国人买车就像吃快餐，说话间就恨不得一轰油门把新车开走；欧洲人买车就像泡咖啡馆，花很长时间细心琢磨，最后静心定制一款，再等个把月的时间才开上新车。而中国人买车最有意思，人人几乎都是"博导"，买车前先做足功课，市面上各种车型车款的优点缺点、技术参数研究的了如指掌，然后带上一家老小像过节一样去参观各种车辆，最后买回一辆全能的车。一种汽车消费方式的背后，都有着很深的国情和文化。
新世纪中国人需要的车，应该不再停留在"车是一种财富身份的象征"的观念上，而是一种生活方式切实的改变。如今的年轻人都将拥有一辆好车视为自己的梦想之一，汽车，不仅是将人们从一个空间带入另一个空间的中介，对于车主来说，汽车本身也是一个完全属于自我的生活空间。
痛并快乐着
中国的驾车者或多或少会有这样的经历：驶在高速公路上前方突发事故道路开始堵塞，拉车头向右拐出，油门一踩上应急车道，驶上百米后不得不再次面临堵塞状况。
这种现象在汽车历史悠久的国家不会复制，因为每一个驾车人都知道，一旦堵塞了应急车道，救援车辆无法通行只会让时间耽误更久。但在汽车社会刚刚起步的中国，这种阵痛才刚刚开始。缺乏对汽车文化内涵的了解，行路习惯的形成和改变，需要时间的磨砺和每一个自觉或不自觉进入汽车社会的人去努力。
早几年前，听闻国外司机为了避让一只正在路中间散步的野鹿，可以默不作声地等上半个小时的新闻，国人大多张大嘴巴，惊讶于世界上竟然还有这样的司机。仅仅几年，这种行车道德已成为部分国人追求的行为典范。在这里一条必须明确的标杆是，当早前汽车社会还没有到来时，一辆轿车绝对是值得炫耀的奢侈品和身份地位的象征，而当现在汽车社会来临，轿车大量进入寻常百姓家成为"平民化"的交通代步工具时，汽车的"面子"功能将不复当初，行车观念和消费理念都急切需要改变。
在中国汽车文化还不成熟时，种种阵痛伴随而来。除了上述高速路无可救药的堵塞外，打劫豪华车也是令人深省的现象之一。
汽车实际上就是普通的代步工具。如果有人依然停留在"自行车王国"时代，用这个"过时"的标杆来考量即将进入的"汽车社会"，那么结果可想而知。当年豪华车撞人，自认为拥有一辆好车就有了高人一等的权利，就可以无视公共道德，不仅恶化了有车者与无车者之间原来和谐共处的关系，而且这样的汽车社会也不是我们所追寻的。
20世纪80年代，能拥有一辆属于自己的自行车已是很幸福的事了。但现在，随着生活方式的改变，每个人的生活空间都在成倍扩大。社会学家把这种价值观归结为生活方式半径拉大。很多人因为自己的体力无法承受每天早上骑上一个小时自行车去上班，在没有直达公交、地铁人满为患的情况下，宁愿一边供房，一边供车。
有一项调查，当人类以有力的双腿作为主要交通工具时，活动范围局限在小村庄以内，以300-500米为活动半径。自行车取代双腿作为主要交通工具后，人类的活动范围扩大到以1.5-2.5公里为半径的城镇里。而一旦拥有家庭轿车，人类的活动范围迅速提升到以30-50公里为半径的大城市中。显然，每一种新的交通工具的出现，都凸显生活的改变，社会的进步，从而赋予人类更多的行动自由。
汽车进入中国，赋予国人的自由是多方面的，汽车扩大了我们到达的范围，帮助我们获得时间的自由，摆脱以公共交通工具时刻表作为出行的计时工具，也享受到了驾车过程的自由，更重要的一点是汽车赋予了人类驾驭命运的自由，从身边有车族就不难发现，他们更自信也更乐观。
自从有了汽车，人们的出行频率增多，办事效率提高，相应的思维方式，学习方式，处世方式，教育方式及平时的活动方式都发生了改变，这是不争的事实，世界在向前发展，一定会产生各种各样的问题。
比如"每月少开一天车"，提议的初衷是减少汽车尾气对于空气造成的污染，缓解城市交通压力。但對成熟的汽车社会而言，这个方法不是"疏"而是"堵"。买车开车就是为了满足需要，提升工作效率，改善生活品质，现在突然有一天不能开车，种种不便自然就暴露出来。过上有车生活的人就很难再退回到没有车的日子。
汽车仪表检测技术与方法 篇4
1 汽车仪表检测的简单介绍
汽车仪表能显示车的各种状况, 发动机是否运行正常或者安全气囊是否有问题, 汽车水箱水温是否正常等各种问题。
众所周知, 汽车中车速表, 转速表, 水温表, 燃油表, 里程表, 各种LED报警灯, LCD等都可以显示出汽车的现阶段的状态, 一旦仪表出现问题, 汽车内部的问题就无法显示出来, 而对于这些显示仪表的检测, 就是现阶段的主要任务。
1.1 汽车仪表检测的重要性
汽车仪表检测就是对于一些显示仪器的检测, 也可以说是对于一些报警设备的检测。很显然, 当前的很多仪表都存在着一定的问题, 这就是汽车中的安全隐患。如何更好地对现阶段的安全隐患进行及时的排除, 给广大的汽车用户以安全的行车意识等, 都是当前汽车仪表检测的重要性。
1.2 汽车仪表检测中的问题
汽车仪表检测中存在着很多问题。首先是对于仪表检测仪的不准确性, 很显然, 当前的一些汽车仪表检测装置的设计, 合理性都比较差, 这也是其中检测不是非常准确的原因。
1.3 当前检测的一些弊端
当前的汽车仪表检测中存在着不少弊端。其中的检测项目以及检测的合理性等都有一定的缺陷。误差也不尽相同, 很多的误差都超出了可以承受的范围, 这就直接造成了其中的一些检测问题。
对于其中的一些原理不明白, 仪表检测出现问题之后, 就会造成一些人的恐慌, 无从下手, 不会自我修理。很多人在维护修理汽车电器时, 经常发现汽车的各种指示仪表读数异常, 不知如何检查, 这就需要一定知识的普及。
2 当前的汽车仪表检测技术
2.1 汽车仪表检测原理
汽车仪表的检测原理也是比较复杂的。通过一个类似于信号发射器的物体进行发射, 随着检测的液面高度温度等, 再进行反馈。通过分析反馈的信息, 进而得出其中的检测结果。
2.2 当前的视觉汽车仪表检测技术
当前的汽车仪表检测技术并不是非常先进, 很多人员就是通过视觉的检测方式对汽车进行检测, 其中的误差非常大, 这也是现阶段的一个非常重要的方面。很多的工作人员技术不精准, 而这种单凭视觉进行检测仪表的方式, 对于一些有很多工作经验的老员工来讲也是很难达到零误差的, 这就直接造成了现阶段的一些检测技术的不准确性。所以说, 当前的视觉汽车仪表检测技术不容乐观。
2.3 先进仪器的检测技术
随着科学技术的进步, 人们逐渐发明了更为先进的仪器检测设备, 针对于其中的汽车仪表进行更好地检测。很显然, 当前的很多问题都出现在构造原理中。首先是因为很多汽车中的组件不是非常准确, 对于很多问题而言, 并没有明确的构造性。很多的结构以及相关联的问题中, 很难有一个万能的检测设备。这样对于专业的检测设备需要区分汽车的型号以及相关的结构连接来进行生产以及使用。
但其中的弊端在于很多的汽车不断地更新换代, 人们现阶段的检测技术的更新速度远远跟不上这些仪器的进步速度。对于一些车辆较为先进的连接设备而言, 没有及时的检测设备。
3 汽车仪表检测方法
汽车仪表的检测方法有很多, 比较常用的就是专业性的测试。对于一些专业性质的车辆而言, 有一个自身的诊断系统进行自我检测也是非常重要的。
3.1 专业性的测试
专业性的测试就是现阶段的一些生产厂家的一种独特的测试方式。在假定某些电子仪表有故障之前, 应先测试发动机状况。系统在一般测试现代汽车上的电子仪表, 除具有传统仪表的所有功能之外, 有些汽车电子仪表板上装有累计的时间表, 行车电脑或电子导航器, 甚至于有的还装有10多种声音警告, 以及相关的信息提示, 或者是根据汽车的装备提供20多种不同的声音警告以及相关的可视信息。一般每一种电子仪表系统的显示装置大多数是独立的, 但在有的新车型中可能是与其他电子功能组合在一起。由于汽车仪表行业的发展非常迅速, 其显示功能和运行程序每年都可能不一样, 很显然, 不同规格的汽车, 相关的测试方式以及相关的性能等, 都有一定的的差距, 甚至出现同年同型的汽车使用不同系统的情况。由于有些汽车的仪表制造厂家不只一个, 汽车上相同的仪表显示装置也可能使用不同的电路, 因此, 在进行电子仪表系统的故障诊断时需根据汽车制造厂家的诊断程序表进行测试, 这是现阶段的一种比较常用的测试方式。
3.2 汽车自身的自诊系统进行检测
很多的汽车现在都有一个非常全面的自身仪表检测的诊断设备, 也就是在汽车的电子仪表系统中, 都会装有一个自诊断程序或测试工序, 这个小小的测试程序, 可找出仪表系统中所存在的问题, 并能将故障用特定的故障码储存起来, 也会通过人们所熟知的文字进行相应的显示, 这样人们就能知道具体是哪个方面出现了错误。当然现阶段不同的系统有着不同的检测设备, 而不同的检测设备有着不同的显现形式, 使用的电路和诊断程序也可能不尽相同。
当前的汽车仪表的检测方法有很多, 一般是通过自诊断程序所进行的检测, 很快就能将问题进行确定, 进而进行处理。而很多时候, 问题严重到仪器表的显示也出现了问题, 就需要专业人士对其中的故障进行排查, 进而对汽车进行维修。对于其中的一些问题的检测而言, 想确定其中的问题部位, 是在系统的电路内部, 还是仪表的外围都是需要相关人员的精确判断。显示装置的更换在大多数情况下, 电子仪表板在检测中是作为一个总成更换的, 其步骤与传统仪表板一样。如果一个仪表坏了, 则要更换整个仪表板。对行程计算机, 和其他电子显示装置, 也只是作更换检测。如果电子仪表系统使用里程表存储器芯片, 必须从坏的仪表板上取下该芯片并装入新的仪表板内, 其方法就像从坏的电子控制模块上取下可编程只读存储器装到新的模块上一样。各国对装用新的里程表存储器芯片, 以代替失效的芯片的规定是不一样的, 有的需要将原来的里程数帖到门柱表上, 有的将芯片编程以显示原芯片的里程数。里程表存储器芯片的更换方式, 不同的厂家会不一样。
4 汽车检测技术未来的发展前景
4.1 汽车检测的人员素质越来越高
我国汽车检测业起步晚, 基础弱, 检测的手段相对落后。20世纪90年代, 一批批先进的进口汽车检验设备和仪器涌入国门。四轮定位仪, 解码器, 扫描仪, 汽车专用示波器, 汽车专用电表, 发动机分析仪, 尾气测试仪, 电脑动平衡机等昔日十分陌生的检测设备已经成为现代检测企业的必备工具, 而这些检测设备需要高素质的人才来使用。
4.2 从技术发展的角度看汽车检测设备的发展趋势
汽车检测设备的发展趋势是比较确定的, 随着现代电子技术的发展, 微机控制的调节装置在汽车上应用已越来越广泛, 汽车电脑化、智能化已逐渐成为汽车检测设备前进的方向。汽车各系统的改变使汽车检测设备也必须有适应的发展, 总的发展方向也是电脑化, 智能化, 自动化, 具体表现在以下几个方面:当前的发展方向主要是新系统、新方法、新标准, 要求新检测设备向单机智能化方向发展。向具有自检, 自动运行功能方向发展, 更好地满足了现阶段人们的需求。
4.3 汽车检测设备所占比重变化趋势
现阶段的汽车检测设备, 大致可以分为维护、修理、测试和诊断四个部分, 并且其中所占的比重不同。很显然, 当前的一些检测设备的研发, 一般都会占有一定的市场比重, 而其中的发展前景如何, 就需要进一步的研究了。
当前的一些检测的设备, 是按照汽车的配置所进行的。而汽车的修理等也是通过检测诊断设备所提供的检测报告进行的。这样属于有针对性的维护或修理作业, 以恢复其技术性能, 消除隐患, 保证汽车良好的安全性能及使用性能。
当前的汽车检测技术的发展相对比较快, 但由于我国的起步较晚, 相对于现阶段的一些发达国家的发展而言, 我国仍存在着一定的差距。如何对现阶段存在的差距进行缩小, 也是当前的主要任务。
参考文献:
摘要：随着现阶段汽车的普及, 汽车仪表检测已经成为整个汽车检测的重要部分。当然, 对于当前的汽车仪表检测技术以及现阶段的方法还有待提高。本文对于当前的汽车仪表检测技术与方法以及存在的一些问题等进行了分析, 以进一步地指导实践。
关键词：汽车仪表,检测技术,检测方法
参考文献
[1]徐涛.汽车仪表显示系统应用与研究[J].汽车实用技术, 2013, (11) :26-27.
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[3]李华.汽车仪表零件的工艺性设计[J].安徽工程科技学院学报 (自然科学版) , 2003, (04) :143-144.
未来的汽车—多功能汽车 篇5
进入22世纪，科学家研制出了一种新型汽车，它的名字叫做——多功能汽车。
首先我们把它的外观和普通汽车来对比，这个汽车的车顶增加了一顶雨打，这事为了防雨而做的，而且还增加了一个太阳能接收板。除此之外它的外观和普通汽车没有什么区别。这个汽车把很多普通汽车的毛病都改掉了，如车的坚固就是一大问题，科学家把这种汽车的坚固性又增强了，车子上的玻璃改成防损玻璃，这样免于车的碰撞而产生玻璃碎掉;车头前边的防护栏是不变形的坚固钢;车子的轮胎里面放入一种防尖锐物扎入得内胎。这样车子不仅坚固了也增加了安全性。
这个汽车是一个太阳能汽车。车头上安装了一个太阳能接收板，只要太阳依照，汽车就接收到能量，就可以发动起来。原因是什么呢?这是因为汽车里有一个可以把光能转化为电能的装置，接收板只要接受太阳光能就能储备电能来使用。可是有人会说汽车到了晚上该怎么办?没事，太阳，汽车只要白天吸收足够的阳光，将能量储存起来，到了晚上就足够用了。汽车的这一功能节约了很多能源。
这个汽车是一个无烟汽车。它的后备箱里有一个柜子，吸收汽车燃烧能量产生的烦气转换成了肥料。农民用这些肥料给庄稼施肥，可以充分利用能源是庄稼有个好收成，真是一举两得。普通汽车排放的废气污染了空气，相比之下，用这样的汽车就环保了许多。
这个汽车是一个无异味汽车。生活中有不少的人晕车，每当在车上闻到汽油等难闻的气味就像呕吐，而多功能汽车里的这个功能——无味，就可以让人们不再为为晕车而担忧了，可以舒服地乘坐了。
这个汽车除了以上功能外，还有一个小功能，车的内部有一个电子屏，上面显示出很多颜色，你若点了红色，那么扯的外壳就会变成红色。你喜欢什么颜色就点什么颜色，车子就变成了相应的颜色，这简直是一个彩色魔幻车!
这个多功能汽车有这么多的功能：节能、环保、美观、神奇!
要汽车？还是反汽车？ 篇6
所谓"汽车与可持续发展"，说得准确一点，应该是小汽车家庭化与可持续发展。主要谈两个问题。第一个问题是，小汽車家庭化引来的争论；第二个问题，什么是汽车的可持续发展。
关于第一个问题，说得严重一点，人类科技史上从来没有一个事物像汽车一样，能够引起这么大、这么长时间的争论。一方面有不少人说汽车让生活更美好。另一方面也有不少人说汽车让生活更糟糕。好的一面，表现在汽车的舒适性、快捷性、灵活性、方便性，以及有车族心理上的成就感。不好的一面，表现在土地紧张、能源危机、交通拥堵，甚至引起心理上的不平等等等。我想，这个问题是世界性的难题。
从19世纪末出现第一辆汽车，到20世纪20年代福特使汽车大众化，这可以说是汽车发展一路顺风的时代。但20世纪50年代开始出现了反对的声音，特别是70年代能源危机的时候，就像我们现在出现电荒、煤荒的情况那样，反汽车声音已经成为一种世界潮流。到90年代提出可持续发展战略，世界上对汽车问题的反思和政策反应走向深刻。
中国在上个世纪80年代，围绕要不要推动汽车进家庭有过激烈的争论，到1994年终于确认汽车的发展战略。但是这个战略一出台马上就引起了进一步争论，到现在也没有结束。
在汽车集团以及相关部门这一边，肯定是充分弘扬汽车的好处；而非汽车集团方面的人，则大谈特谈汽车的问题。争论的两边都有重量级的院士和学者。一般来说，经济学家、工程人员较多地拥护汽车进入家庭；而社会学家、环境学家倾向于反对汽车进家庭。这个问题到今天还没有给出一个较好的思路。这个问题不解决，对实践层面影响非常大。
我们可以看看上海。一方面上海是中国最大的汽车生产基地，汽车的生产对上海城市发展具有重要的产业意义；另一方面在汽车的消费问题上，上海又有国内最严格的限制汽车进入家庭的政策，比如说拍卖车牌。这个政策引起很大争议。有些人说上海干得好，上海要坚决顶住，为大城市解决交通拥堵问题走出一条路来。也有人说上海不应该设置汽车消费的壁垒，这是不合法和不合理的政府干预。
这些问题都给我们带来思考。发达国家上个世纪50年代以前是单纯的汽车发展战略，50年代以后是环保主导的战略，90年代走向第三条道路。那么，我们现在发展汽车究竟处于哪个思想时代？新一代的汽车文化应该具备怎样的精神？我想，关键问题不在于汽车要不要进家庭，而在于什么样的汽车应该进家庭。所以我们思考这个问题应该站在更高的起点上，从可持续发展的新角度思考汽车进家庭的问题。
关于第二个问题。由于私人小汽车进入家庭是一个趋向，因此我们的任务是引导这个趋向，真正做到汽车使生活更美好。我觉得三个方面的创新很重要。一是在理念层面上的创新。有汽车没有环境我们不赞赏；有环境没有汽车，没有舒适性和快捷性，我们也不赞赏。可持续发展不是要勒紧裤带过穷日子。我们不能简单地用环保的理由反对汽车，环保不等于可持续发展，可持续发展是把可持续跟发展联系在一起的。所以现在的关键是确立一种新的思路，解决发展汽车和环境友好的矛盾，走出两者协调的第三条道路来，形成一种可持续发展的新汽车文化。
二是在物质层面上的创新。这里边有两个基本问题。第一个问题是，汽车本身的生产与制造应该按什么方向发展？大家近来看到，法国等国家对大车身、高能耗、大排量的汽车采取了严格的税收惩罚制度，对于小车身、低能耗、小排量的汽车采取了优惠的经济激励制度。世界上现有的三大车系德系、美系和日系，它们在汽车的功能性、美观性、经济性上有很大的差别。中国城市的土地、能源和环境容量适合生产什么样的汽车？我们是美观在先、豪华在先？还是功能在先？这是汽车发展要考虑的重要问题。可以说20世纪30年代福特使汽车拥有的大众化是汽车发展的第一波，那么21世纪汽车发展的第二波就是汽车制造的绿色化。
第二个问题是，城市道路设施怎样适应汽车时代的到来？多年来我们的城市发展思路是没有汽车的，甚至是反汽车的。所以一旦汽车奔腾而来的时候，我们就招架不住。所以规划和设计城市时，我们必须把小汽车进家庭放在一个重要的战略地位去考虑。现在提出大城市要重点发展以轨道交通为主的公共交通。这当然是对的，但是否意味着小汽车一点都不进城了？在轨道交通占主导的城市中，小汽车到底担任什么样的功能？例如主要起家庭与交通枢纽间的连接功能还是什么？这些都是有待研究的问题。
三是在制度层面上的创新。我们今天不能简单地说不要小汽车或简单地说全要小汽车，我们要问是在什么时间、什么地点可以使用汽车？我们应该欢迎大家购买小汽车，但是在人口密集度很大的城市里怎样使用是需要调控的。这就是制度上的考虑。在制度上，我们需要本着"鼓励购买、有效使用"的基本思路制定相互配套的汽车使用政策。国外有些城市现在提出，在应时间、应空间变动的小汽车使用政策之外，还要考虑私人小汽车的公共化。让一部分小汽车变成集体的，有人要用的时候就方便地去租借。这既可以满足人们用小汽车解决某些重要出行功能的需要，也可以最大程度地减少小汽车
对汽车仪表CAN总线的研究 篇7
关键词：汽车仪表,CAN总线,研究
随着我国电子科技以及汽车行业的快速发展, 对于汽车的功能的方案设计和装备配置, 可供选择的电子器械越来越复杂, 性能愈来愈高, 目前汽车仪表已经由最初的基于机械作用力工作的机械式仪表发展到全数字形式。其中以CAN总线的发展应用最为广泛, 对于现代汽车而言, 汽车仪表是必不可少的装备, 它已经成为驾驶员不可缺少的获取信息的主要平台, 并且它还保障着汽车的安全行驶, CAN总线凭借着自身的快速性、安全可靠性、稳定性和数据精准性成为对汽车行业发展必不可少的关键性因素。
1 CAN总线的含义
CAN是控制器局域网络 (Controller Area Network, CAN) 的简称, 又称为CAN-BUS总线。最早的车载CAN总线是由德国BOSCH公司在20世纪80年代初开发, 它不仅是一种串行数据通信协议, 而且是一种多主总线, 通信的介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1 Mb/s。并最终成为国际标准 (ISO11898) , 是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧, CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线, 并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议[1]。
2 汽车仪表CAN总线的优点
2.1 信息共享并且速度快。
信息共享主要就是指信息在不同部门、不同人群中的交流和共用, 在互联网时代主要指人们利用科学技术手段或者网络设备, 来利用信息资源并与他人共享, 从而合理的利用信息资源, 提高了信息资源的利用效率。CAN总线在汽车仪表上的广泛应用, 不仅为驾驶员及时准确的提供了速度、耗油量、里程等方面的信息, 还是这些信息资源通过其他的设备接口被分享到其他的部门, 以供其使用和分析数据、进行研究。另外, 由于CAN总线采用短帧结构, 每一帧的有效字节数为8个, 数据传输时间短, 受干扰的概率低, 重新发送的时间短, 并且, 在节点错误严重的情况下, CAN总线可以自动关闭总线, 切断其自身与总线的联系, 从而不会影响总线上的其他操作, 大大提高了CAN总线提供数据信息的速度, 另外, CAN总线的信息共享会减少导线的数量, 减少数据的重复, 进而提高信息交流的速度。
2.2 降低成本。
CAN总线主要包括线型拓扑结构、环型网络拓扑结构、星型网络拓扑结构三种拓补结构。无论是线型拓扑结构还是星型网络拓扑结构, 其成本都是比较低廉的。其中线型拓扑网络结构简单, 所需要的电缆长度也是最短的, 并且造价低廉且便于维护, 星型拓扑网络的结构安装一般都是使用双绞线, 价格较低, 站点接入灵活, 如果某个站点失效不会影响其它站点的工作, 不会影响整个网络[2]。CAN总线的使用可以汽车仪表安装时所需要的线路, 在信息传递的时候仅仅需要两条信号线, 不仅可以优化了车身的线路布局, 使之更加的美化、整齐, 而且还会大大节省了线路上花费的多余的成本, 另外, CAN总线实现的信息共享使耗油量及其速度、时速、水温、油温、水压、油压等数据的与其他线路的传递交流次数减少, 其重复处理的成本降低, 从而进一步的使整个汽车仪表的制造成本在一定程度减少。
3 汽车仪表CAN总线的发展方向
3.1 汽车仪表CAN总线逐渐电子化。
传统的汽车仪表仅仅只能够为驾驶员提供非常小的一部分的车辆行驶的信息数据, 而且传统的汽车仪表还是机电式的模拟电子表。然而, 随着我国科学技术的快速发展, 电子产品大量出现, 琳琅满目。人们对汽车也逐渐的提出了电子化的要求, 但是这种传统的机电式的汽车仪表已经不能满足人们的这种需要了。所以汽车仪表研发人员已经开始逐渐的考虑汽车仪表的电子化的设计研发方案, 而对CAN总线的再进一步的完善和推广是显而易见的选择。CAN总线在开发使用之初主要是用来对汽车行业的工作过程、内部测量、数据通信等的监测和控制的, 是汽车行业用来解决汽车内部的复杂硬件信号接线的低成本通信总线, 而现今CAN总线已经作为一种安全可靠网络总线, 逐渐的电子化, 网络化。被汽车行业和公众所认可, 并且在汽车仪表上得到了广泛的应用。汽车仪表CAN总线的高精确度、高灵敏度以及数据读取和图像显示的清晰直观性、电子化, 都得到了汽车行业的欢迎, 并且还赢得了广大车主的喜爱, CAN总线的电子化逐渐的得到了发展。近年来CAN总线已发展成为汽车电子系统的主流总线, 已形成国际标准的现场总线, 并由ISO正式颁布了ISO11898CAN高速应用标准和ISO11519CAN低速应用标准, 这为CAN总线的电子化、标准化、规范化铺平了道路。未来的汽车仪表的发展趋势将会是充分应用光技术与机电一体化技术, 并将信息技术与网络技术充分凸显的计算机终端显示器。
3.2 汽车仪表CAN总线逐渐智能化。
“智能化”是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用。显而易见, 汽车仪表CAN总线的智能化是指信息技术、网络技术能技术手段在汽车仪表方面的应用。随着信息时代的到来, 特别是计算机、微电子、电子制造业和各种现场总线通信技术的广泛应用, 人们对其所使用的工具的要求也在逐渐的的简便化、电子化、智能化。汽车仪表也是不可避免的。然而传统的机械指针式汽车组合仪表仅仅只能够向驾驶员提供一些比较简单、实用性较低数据, 并且还需要驾驶员分神去看, 影响驾驶的质量和安全, 不能够为驾驶员提供舒适的服务, 逐渐被以微处理器为核心的智能化数字式仪表将是汽车仪表所取代。在对汽车仪表CAN总线的进行智能化的设计的时候不仅要考虑其应该包括的传感器、终端显示以及可以用于外围设备扩展的和数据下载的端口等设备以及智能仪表系统总体框架结构包括的中央处理器采集模块、、Flash存储模块等10个模块, 还应该考虑如何才能在汽车仪表CAN总线智能化的基础上更好地为驾驶员提供舒适、简便、安全的服务。可以利用数据的自主传输、处理、存储, 以及LED屏幕显示, 语言播报信息、提示警告等多种功能, 从而更好的为驾驶员提供包括车速、耗油速度以及耗油量、行驶里程等数据信息, 使汽车仪表更加的人性化、智能化。
4 结论
本文主要从CAN总线的概念, 特有的安全可靠性、数据信息的共享性以及成本较低的特点, 以及电子化、智能化的发展趋势三个方面来进行论述。CAN总线以其独有的特点和优势取代了传统的机械指针式汽车组合仪表, 成为了汽车行业制作汽车仪表时候的首要选择和必不可少的选择。并且还在汽车仪表方面不断地改进和完善, 逐渐向电子化、智能化方向发展。随着人们生活水平的提高, 人们对生活质量的追求也在不断地完善, 相对于汽车来说, 人们希望汽车驾驶更加的舒适、方便, 因此汽车仪表CAN总线的电子智能化成为当前广受关注的焦点, 并且成为未来的发展趋势。
参考文献
[1]来振华.车载CAN总线的技术特点及发展方向[A].北京奔驰-戴姆勒·克莱斯勒汽车有限公司, 北京100176.2013
汽车仪表 篇8
康耐视Vision Pro技术系统组合机器视觉技术, 具有快速而强大的应用系统开发能力。 Vision Pro Quick Start ™ 利用拖放工具, 以加速应用原型的开发。这一成果在应用开发的整个周期内都可应用。通过使用基于COM/Active X的Vision Pro机器视觉工具和Visual Basic ® 、 Visual C++ ®等图形化编程环境, 开发应用系统。与MVS-8100 ™ 系列图像采集卡相配合, Vision Pro使得制造商、系统集成商、工程师可以快速开发和配置出强大的机器视觉应用系统。
1、功能特点与性能
Vision Pro技术可以实现数值, 结果和图像之间的快速通讯, 动态定位跟随工具与工具设置简易的职能软件, 可重复使用的工具组织和自定义的工具缩短了开发时间, 利用现代多和机器提供最大能力, 支持典型的PC操作系统, 如32bit/64bit的microsoft Windows。
此系统具备快速灵活的强大开发功能, 简化视觉系统与其他主控制程序的融合处理, 兼容多种Cognex MVS-8100系列图像采集卡, 通过Quick Start拖放工具加速原型应用, 配合视觉工具库, 以获得高性能。
2、硬件的选择与通讯接口的实现
使用Gige接口技术, 实现相机与Vision PRO软件的通讯。Gig E Vision是一种基于千兆以太网通信协议开发的相机接口标准。在工业机器视觉产品的应用中, Gig E Vision允许用户在很长距离上用廉价的标准线缆进行快速图像传输。Gig E Vision标准的特点包括快捷的数据传输速率——最高达到1, 000Mbit/s (基于1000BASE-T传输介质标准) ——以及最远可达100 米的传输距离 (有些生产商甚至宣称可达150米) 。这一距离超过了IEEE 1394、USB和同由自动化成像协会管理且同样应用于机器视觉产品的Cameralink通信协议的传输距离。Gig E Vision主要由四部分构成:
■ 基于UDP协议的Gig E Vision控制协议:该标准定义了如何对设备进行控制和组态。规定了相机和计算机之间发送图像及配置数据的流通道和机制;
■ Gig E Vision流控制协议:该协议涵盖了数据类型的定义和通过Gig E传输图像的方式;
■ Gig E设备发现机制:该机制提供了获取IP地址的方法;
■ 基于Gen ICam标准的XML描述文件:该数据表单提供了相机控制和图像数据流访问的权限。
Gig E Vision具有如下特点[1]:
电缆长度最长可伸展至100m (转播设备上可无限延长) ;
带宽达1Gbit, 因此大量的数据可即时得到传输;
可使用标准的NIC卡 (或PC上已默认安装) ;
可使用廉价电缆 (可使用通用的Ethernet电缆 (CAT-6) ) ;
Gig E Vision™的缺点:对所连接的计算机性能有一定要求;
Gig E设备上加入了图像采集卡功能, 因此作为系统来说价格便宜了, 但采用标准GIGE接口的相机, 如basler, SONY, Vistek, Baumer等品牌。
正是因为Gig E Vision接口标准的这些特点, 也让Gig E Vision工业相机相比其他相机来说, 具有一定的性能优势。例如:Gig E Vision相机作为一款数字相机, 与模拟相比相比, 无需图像采集卡且更偏重与图像处理功能;相对于Camera Link相机而言, Gig E Vision相机的优势就在于其传输距离长, 无需图像采集卡和更偏重于图像处理功能;相对于IEEE1394 相机而言, Gig E Vision相机的最大数据率更高, 传输距离更长;而相对于USB相机而言, Gig E Vision的优势在于其具有更完整的标准、更高的最大数据率, 更长的传输距离。
3、软件的工具 (功能函数)
Vision Pro软件以下几种工具会常用于汽车仪表测试中:
1) Cog PMAlign Tool;
2) Cog Find Line Tool;
3) Cog Histogram Tool;
4) Cogcolormatch Tool。
本文主要介绍此系统对汽车仪表的的视觉检测。
不同汽车仪表板的仪表不尽相同, 但是一般汽车的常规仪表有车速里程表、转速表、机油压力表、水温表、燃油表、充电表等。对于仪表的显示有主要4 种方式。
(1) 对仪表指针的检测
自汽车仪表诞生以来, 指针式仪表就占据着主导地位, 虽然近年来出现了LCD、激光模拟指针等众多仪表显示技术, 但是指针式仪表显示的直观性等优点, 依然被绝大多数汽车所优先采用。众多信息是通过指针的转动来显示, 所以可见仪表中指针检测的重要性。
(2) 对仪表的指示灯的检查
众所周知, 汽车仪表上有很多的指示灯, 分别含有不同的含义, 对驾驶员有着极其重要的提醒与警告, 同时给维修维护也有着很大的帮助, 所以对仪表的指示灯的检查也至关重要。 随着LED的发展, 仪表指示灯也有很多种颜色, 同时行业内也会定义不同的颜色具备不一样的含义, 如黄色灯为警告灯, 红色灯为报警灯, 此时我们就需要对仪表的颜色进行防错与检测, 在实际的生产制造过程中, 由于表牌的缺陷也会影响到指示灯的完整性, 视觉检测软件, 如VISIONPRO, 还可用于检查指示灯的形状的完整性, 能监测到细微的差别, 并有效地指出缺陷区, 从而更加有效的控制产品质量。
(3) 对显示屏的检查
所谓的行车电脑显示屏普遍应用, 就赋予了显示屏更强大的功能, 可以通过显示屏幕把行车电脑的一部分数据用屏显的方式显示出来。大多数行车电脑显示有平均油耗, 瞬时油耗、室外温度、平均车速、驾驶时间、单次行驶里程等数据。为保证显示的准确性, 在产品出厂前, 同样需要对显示屏的功能进行监测。
4、小结
随着科技的发展, 汽车仪表的功能也越来越强大, 随之, 检测技术就会跟着发展。而视觉检测作为前沿科技, 产品的质量覆盖面也会增大, 运用视觉检测技术, 会更加完善产品的检测项目, 可见视觉检测技术的发展, 推动产品的质量提升, 进而提高生产力, 推动整个社会的发展, 都是有巨大贡献。
参考文献
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汽车仪表 篇9
硬件在环技术(Hardware in the Loop,HIL)是一种基于模型仿真的新型测试方法，近年来HIL技术已经应用在包括汽车开发和测试的多个领域。W Lee等[1]已开发了基于PC的硬件在环仿真平台用于开发汽车发动机控制系统，Huang Y等[2]将这项技术应用于汽车娱乐系统领域。Palladino A等[3]在HIL技术的基础上，提出了用于测试发动机控制和CAN线诊断功能的可携带电子设备。HIL技术将车辆行为在虚拟的环境下进行实时仿真，已广泛应用于多种ECU的设计验证。
机器视觉技术是使用相机代替人眼进行检验、测量等工作，已广泛应用于生产、研究中[4,5,6]。Yi-Min Tsai[7]开发了基于机器视觉的道路车辆探测和跟踪系统，Huang Y[8]也用机器视觉系统进行仪表的验证测试。机器视觉技术大幅提高了工业产品的开发效率，同时在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人眼难以满足要求的场合，常用机器视觉来代替人眼工作。
本文介绍了一种有效的汽车组合仪表测试平台。此开发平台将硬件在环和机器视觉技术结合，可在虚拟的车辆环境下进行完整的自动化测试，进而在提升产品可靠性的同时缩短了开发周期，具有一定的实用价值。
1 系统配置
实验组合仪表的测试需求包括:(1)指示灯状态;(2)指针状态;(3)字符显示。
图1描述了系统的总体配置，主要模块包括:上位机、HIL仿真器、测试仪表、智能相机和开发图像作业PC。HIL仿真器可运行开发的仿真模型并提供I/O信号、CAN信号来触发组合仪表，另一边一个智能相机被固定放置用来捕捉仪表实时画面、处理图像并将处理结果通过TCP/IP协议返回到上位机。另外，上位机可通过RS232串口来控制相机操作，包括触发、停止状态和切换图像处理作业，开发图像处理作业在一台单独的PC软件环境下完成。
在这个系统中，上位机是控制中心，在手动测试软件界面上可以与HIL仿真器通信进而控制组合仪表状态，同时可以用python语言创建测试案例来完成自动化测试，测试完成后对各模块测试结果进行汇总生成html格式测试报告。
2 硬件在环仿真分析
一辆现代汽车的电子系统由多个ECU组合并通过控制器局域网(Controller Area Network,CAN)相互通信。HIL仿真器能在开发测试一个控制单元时动态模拟其他控制单元的状态，HIL技术使一个ECU的验证测试可在开发过程的早期阶段进行，当汽车电子系统的其他单元还未完成。基于模型的ECU开发流程包括模型在环(Model-in-the-Loop,MIL)，软件在环(Software-in-the-Loop,SIL)和硬件在环(HIL)[9]。HIL是指一些ECU已完成而其他部分通过仿真模拟的开发测试状态。
系统的仿真器基于xPCTarget平台，仿真模型的开发在Matlab/Simulink环境下完成。控制组合仪表的仿真信号包括低压波形，数字I/O信号和CAN总线信号，部分仿真信号如表1所示。
汽车电子系统的电磁兼容性(EMC)测试是汽车电子设计开发过程中的重要内容，例如汽车在点火启动、触电跳动或是电池缓慢漏电的电压测试。为了涵盖汽车运行中可能的工作情况，本文采用固定参数、随机参数两种方式模拟电压产生值，包括汽车点火启动电压IgnitionVolt、间歇式电压IntervalConnect、电池漏电电压ElectricityLeakage这3种状况下的波形。随机参数控制时，每个参数服从指定均值和方差的正太分布，这样能更有效地测试汽车电子系统受冲击后的性能，保证了测试的可复现性。
系统在Simulink中对电源模块进行仿真，模拟产生随机变化的符合实际状况的3种电压波形，通过程控功率电源产生实际输出。为在指定时间段内进行多次测试，即控制产生波形数量，可对产生的波形进行计数，波形序号发生改变时触发产生新的随机值，直到达到指定个数返回正常供电模式。
3 视觉处理分析
3.1 指示灯状态检测
系统选用美国Cognex公司的CCD型智能相机In-Sight Micro1403C，相机配套的In-Sight Explore软件提供了丰富的视觉工具库[10]。在图像处理前一般要进行定位，以防仪表发生偏移或旋转时查找不到指定区域。
判断指示灯是否点亮可通过该区域的灰度值来判断，首先将采集到的图片进行灰度化处理，利用模式识别的方法，设定一个阈值区分指示灯的亮灭状态，若获取的灰度值大于该阈值则判定为点亮状态1，反之为未点亮状态0。可用软件提供的ExtractHistogram函数获取选定区域的灰度值，如需进一步判断颜色可通过ExtractColor进行训练并提取。
判断某些指示灯的闪烁频率同样可用通过灰度值来处理，记录指示灯状态0→1到下一次0→1时的间隔时间，进而算出频率。软件提供了ShiftRegester函数记录此数据的当前和历史状态，提供了SetEvent和Event来进行触发计时。
3.2 指针状态检测
仪表盘上的转速表和时速表刻度是均匀变化的，因此判断指针位置读数可通过测量指针旋转的角度来进行换算。获取偏转角度需要捕获指针的零点位置和终止位置，可用软件提供的FindMultiLine和FindCircle函数来记录针头和轴心位置，进而用LineToLine函数求得起始线和终止线间的夹角。
当指针角度偏移量在单位触发时间内大于设定的阈值时，可认定指针在变化状态，可设未变化状态为0，变化状态为1，记录此数据由0→1到邻近的1→0时的间隔时间，然后计算角速度。对于指针的抖动频率，需要设定一个标准值，当指针偏转角度与标准值的差值超过一定阈值时，判定为发生抖动，可设指示灯在阈值内为状态0，在阈值外为状态1，一次抖动周期经历了0→1,1→0,0→1和1→0的状态变化，设定事件触发可以获取一次抖动周期的时间，进而求得指针的抖动频率。
3.3 字符检测
仪表盘上需要检测的字符包括0-9、a-z和A-Z等，必须先建立一个标准字符库涵盖可能出现的字符，作为以后检测时的模板，当采集到的图案与模板公差在一定范围内，即得分大于指定阈值时判定为此模板字符。软件提供了OCRMax函数可以自定义训练字符字集，然后读取选定区域内出现的字符。
4 实验结果分析
上位机控制界面在软件Smart Controller中完成，如图5所示，可以手动对各个控制信号进行赋值，并接受智能相机返回的处理数据。控制信号包括对电源、点火开关、指示灯和指针信号的控制等。返回的显示信号包括电压实时显示、指示灯状态、指针灯状态、里程表显示等。
3种电压波形参数设置和仿真结果界面如图6所示。参数设置包括低压仿真类型、仿真次数及波形中各参数的均值和方差。
图像处理实验在In-Sight Explorer软件环境下进行，一组实验检测数据如表2所示，测试对象包括指示灯状态、闪烁频率、反馈时间等参数。
5 结束语
此系统可实时模拟真实的汽车仪表环境并通过HIL仿真器提供组合仪表的触发信号，用暗室中的相机采集、处理仪表状态信息并将结果返回到上位机，上位机PC控制整个自动化流程。多次实验结果验证了此自动化整车测试系统的准确性和可行性，并可用脚本创建测试序列进行重复性测试，大幅提高了整车测试的效率。
由于测试样本有限，比如指针的抖动频率未能实现用次品进行统计验证。同时汽车仪表盘的类型繁多，不同仪表盘的功能存在差异，需要对仪表盘建立对应的仿真模型和视觉处理算法。总体来说，该测试方案具有良好的实用价值和发展空间。
参考文献
[1]Lee W,Yoon M,Sunwoo M.A cost and time effective hardware-in-the-loop simulation platform for automotive engine control systems[J].Journal of Automobile Engineering,2003(217):41-52.
[2]Huang Y,Mc Murran R,Amor-Segan M.Development of an automated testing system for vehicle infotainment system[J].Advantage Manuf Technology,2010(51):233-246.
[3]Palladino A,Fiengo G,Lanzo D.A portable hardware-inthe-loop(HIL)device for automotive diagnostic control systems[J].ISA Transactions,2012(51):229-236.
[4]Kachan,Anna.Machine vision guides the automotive industry[J].Sensor Review,2004(22):119-124.
[5]徐友春,李克强,连小珉.智能车辆机器视觉发展近况[J].汽车工程,2005,25(5):438-443.
[6]Robert Bogue.Robotic vision boosts automotive industry quality and productivity[J].Industrial Robot,2013(40):415-419.
[7]Yi-Min Tsai,Chih-Chung Tsai,Keng-Yen Huang,et al.An intelligent vision-based vehicle detection and tracking system for automotive applications[C].Beijing:IEEE international Conference on Consumer Electronics,2011.
[8]Huang Y,Mcmurran R,Dhadyalla G,et al.Model-based testing of a vehicle instrument cluster for design validation using machine vision[J].Meas Science Technology,2009(20):065502-065508.
[9]Josef B,Walid C,Michael S,et al.An automated software verification tool for model-based development of embedded systems with simulink[C].Berlin:22nd International Symposium on Information,2009.
报废汽车推进汽车市场 篇10
其一, 新规将刺激中高档车市场。新规取消了私家车的使用年限, 就意味着车主不用再顾虑必须在限期内把车用尽用好, 在选车时则可能会更多考虑选一些既节约用车成本, 又可以延长使用年限的中高档车。这样品质较高、性价比较高的中高档新车将成为更多车主的选择。另外, 以前很多准车主在买车时, 往往都将价格作为最直接的比较标准, 而现在取消了强制报废, 大部分车主就会综合品质和服务来决定购买什么样的车辆。
其二, 新规能够刺激国内二手车市场。以一般家用车辆每年行车2万千米计算, 取消报废年限一辆家用车能开上30年。也就是说二手车的资源将更加丰富, 愿意买二手车的消费者也会越来越多, 二手车市场或将迎来自己的春天。另外, 新规为车主处理二手车提供了新的选择。根据新规, 有换车打算的车主除了选择报废旧车之外, 也可以把车卖到乡镇市场, 提高了车辆利用率, 避免了资源浪费。业内人士分析, 国内新车报废年限被取消后, 二手车商将会更为关注长年限车型, 整个市场的交易重心或将进行调整, 届时行驶年限在5至8年的车型, 或将受到更多关注, 国内二手车市场交易将会大幅增长。
其三, 新规还预热了很多4S店的售后维修。在新规实施之前, 很多车主对汽车的保养并不是十分重视, 反正到了十五年就会强制报废, 而且二手车卖出去的价格也不是很高, 与其花那么多钱做维修保养, 还不如去买辆新车。随着新规的实施, 汽车使用年限的延长, 消费者必将会更加注重对汽车的维修与保养, 愿意选择到正规的4S店做养护, 希望自己的汽车使用的时间能更长一些, 即使是转让, 也能卖个好价钱, 汽车维修、汽车美容保养等行业将新的发展契机。与此同时, 二手车的鉴定和评估将成为新兴行业。
其四, 廉价低质车难以生存。新规实施之后, 消费者购车时考量更多的将会是品质和品牌及保值率, 譬如10万元能买一辆大众、福特、通用旗下的车型, 消费者肯定不愿意买一辆其它品牌的价廉质低的车型。品牌溢价能力强的车型肯定会更占优势, 而那些靠打价格战生存的车型将会愈加艰难。对于汽车企业和经销商来说, 新《机动车强制报废标准规定》的实施都会给其带来较大的震动和影响, 有可能为企业和经销商带来新的利润增长点, 也有可能让那些弱势汽车企业和经销商从此出局。
根据新规定, 除了里程限制外, 向大气排放污染物不符合国家标准的, 也将进行强制报废, 不必过于担心空气污染问题;而且里程限制将促使私家车主合理使用汽车, 只在特别需要的时候使用汽车, 有利于低碳出行的普及。
汽车之家与汽车之友 篇11
平安以16亿美元收购汽车之家47.4%的股权，正式成为汽车之家最大股东。此次投资汽车之家的是平安信托旗下管理的科技创新投资基金，以16亿美元收购汽车之家47.4%的股权，其中平安集团的长期资金是最大单一投资人。平安信托总经理冷培栋表示，在尊重和维护汽车之家既有优势的同时，平安不仅将从资本上持续支持汽车之家，也将把近3亿的线上用户、1.5亿的金融客户、超过5000万的车险客户、庞大的汽车主机厂和经销商合作伙伴群体以及遍布全国的线下服务网络等资源与汽车之家进行协同。
在十多年前，我刚来到创刊十几年，由月刊改成半月刊的汽车之友上班，当时汽车之家则是刚刚成立不久。两者除了名字有75%雷同之外，广告收入额度都是八位数。如今汽车之友广告已经不如十年前，不过仍在艰难生存，而汽车之家已经成为资本市场的香饽饽，经营规模差别已经不是一个量级。如果要拿这俩家媒体相提并论的话，真是令人唏嘘不已。这个对比也能看出来，做媒体，不是越老越吃香。
更为直接的感受，在参加媒体活动，还有车展展台招募会员的时候，我都不止一次经历对方将两者混淆。事实上，两者除了名字接近，都有媒体属性之外，相似可比的地方并不多。无论是经营思路，员工人数，内容推广方式等各方面都完全不同。当然，两者的受众面应该是有重合的地方，相信许多读者也会浏览汽车之家网站，而早期登录汽车之家的网友应该也不少看到转载自汽车之友的原文章。原本规模相似的两家媒体，如今可以千差万别。个中原因并非时间可以解释。再过一个十年之后会是什么样？谁也不知道。往者不可谏，来者犹可追；临渊羡鱼，不如退而结网。这是目前我们社内基本的共识。在无法扭转的大环境下和行业趋势内，做出我们能够达到的努力。结果如何？你们会很快见到，汽车之友在为跟上时代，适应潮流而做出的明显变化。要说时间，大约是在冬季。
汽车仪表 篇12
汽车控制器局域网, 是目前应用最广泛的总线之一, 由德国BOSCH公司开发的一种有效支持分布式实时控制的串行通信网络, 主要用于嵌入式控制器的通信系统及智能装置的开放通信系统。它传输的信息适时性强, 可靠性高, 还能抵抗现场环境干扰。控制局域网是用来作为汽车环境中微控制器之间的通信, 在车载各个电子控制装置与ECU之间交换信息, 形成汽车电子控制网络。
本文所述的控制局域网总线式的汽车仪表不但具有传统仪表的数据采集功能, 而且利用控制局域网总线技术, 与汽车上其他的控制单元进行通信, 使仪表成为控制局域网的一部分。
一、控制局域网介绍
控制局域网工作的核心内容就是怎样通过2根或若干根通信线, 传输远远超过2个的信息量。
当总线上的一个节点 (站) 发送数据时, 它以报文形式光波发给网络中所有节点。对每一个节点来说, 无论数据是否是发给自己的, 都对其接收。每组报文开头的11位字符为标识符, 它定义了报文的优先级, 这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标识符是惟一的, 不可能有2个站发送具有相同标识符的报文。当几个站同时竞争总线读取时, 这种配置很重要。当一个站要向其他站发送数据时, 该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片, 并处于准备状态, 当它收到总线空闲信号时, 转为发送报文状态。CAN芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出, 这时网上的其他站处于接收状态。每一个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测, 判断这些报文是否是发给自己的。
由于控制局域网总线是一种面向内容的编码方案, 因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。当所提供的新站点是纯数据接收设备时, 数据传输协议不要求独立的部分有物理目的地址。它允许分布过程同步化, 即总线上控制器需要测量数据时, 由网上获得, 而无须每个控制器都有自己独立的传感器。
二、研究思路
汽车仪表主要组成:车速表、转速表、水温表、油量表、里程表、报警指示灯、多功能信息显示系统以及系统照明等。在现代汽车仪表板上, 车速表、转速表、水温表、油量表多数使用常规的指针式仪表, 将采集到的车速、发动机转速、水温信息以及燃油信息通过处理, 经过步进电机驱动仪表指针指示出来。
在数据传输方面, 如果信息需要共享, 而且传输距离比较长的信号, 基本上都采用控制局域网总线传输, 比如车速、制动防抱死信号、车身稳定控制系统、发动机转速、发动机冷却液温度、巡航信号、环境温度信号、前雾灯信号、后雾灯信号、挡位信号、制动警告信号、诊断信号等。如果信号不需要共享、而且传输距离不长, 用硬线很容易连接的, 采用硬线直连, 比如转向信号、蓄电池充电警告信号、安全带开关信号、燃油信号及制动液位过低信号等。
在信息显示方面, 多功能信息显示屏主要显示的内容为总里程数、双短里程数、车外温度、车内温度、平均油耗、已行驶距离、已行驶时间、平均车速、车辆运行状态以及故障诊断等其他信息。指示报警灯采用背光LED显示, 显示的内容主要为ABS报警灯、制动报警灯、发动机故障报警灯等相关报警信息。
汽车仪表系统由数据采集、处理以及显示3个模块组成。其中数据采集模块负责接收车辆的各种数据, 并将数据预处理后发送至微处理器。其中模拟量信号、脉冲信号以及开关量信号等传感器信号在各传感器处采集后, 分别经过分压、滤波整形以及光电隔离后发送至微处理器。而发动机转速、水温和故障代码等CAN总线数据通过发动机CAN模块发送至CAN总线后, 通过CAN收发器进行接收。微处理器接收到需要的数据后, 根据预定的算法对数据进行处理, 并将处理结果输出。显示模块包括指针、LCD以及各种信号灯的显示。微处理器将发动机转速、车速等结果输出至电机驱动器, 驱动器驱动步进电机转动, 从而带动指针显示;微处理器直接驱动LCD显示及LED灯的亮灭。汽车仪表系统结构如图1所示。
三、系统硬件设计
汽车仪表的微处理器采用PIC18F2682, 内嵌CAN控制器, CAN控制器同其他外围芯片一起构成了CAN总线的接口电路。CAN总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络, 为提高系统的驱动能力, 增大通信距离, 实际应用中多采用MCP2551芯片作为CAN控制器与物理总线间的接口, 即CAN收发器, 以增强对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。为进一步增强抗干扰能力, 在CAN控制器与收发器之间设置光电隔离电路。
步进电机驱动采用VID6606驱动器。每片VID6606可同时驱动4路步进电机。在其频率控制端输入脉冲序列F (scx) , 即可控制输出端使步进电机的输出轴以微步转动, 每个微步电机输出轴转动1/12 (°) , 最大角速度可达600 (°) /s。该电机驱动器具有以下特点:硬件微步驱动、简单易用, 电机只需速度F (scx) 和方向 (CW/CCW) 2个控制端、所有输入引脚都有干扰过滤器、宽工作电压、低电磁干扰辐射。仪表板指针采用VID-29电机驱动, 电机内置减速比180/1的齿轮系, 能够将数字信号直接准确地转为模拟的显示输出。该电机具有很高的显示精度, 其步距角最小可达到1/12 (°) 。
该仪表利用LCD显示时间、燃油消耗量以及产生故障时的故障名称, 处理器发送的信号先经功率放大后, 再送至液晶屏显示。
四、系统软件设计
图2所示为仪表板主程序的软件流程图, 程序由点火信号控制, 当点火开关打开时, 仪表系统进入主程序循环。整个系统软件由主程序、数据采集子程序、A/D转换子程序、数据处理子程序、CAN通讯子程序、LCD/LED显示子程序、步进电机工作子程序等组成。
在主程序中重点设计CAN通信模块。CAN通信主要包括三个部分:CAN初始化、CAN数据发送、CAN数据接收。
(1) CAN初始化
CAN初始化就是对控制芯片进行初始化, 并设置相应的通信参数。控制芯片的初始化应在复位模式下进行, 所以在初始化程序中首先要将工作方式置为复位模式, 之后要设置验收滤波方式、验收屏蔽寄存器 (AMR) 和验收代码寄存器 (ACR) 、波特率参数和中断允许寄存器 (IER) 等。初始化设置完成后, 将复位请求位置“0”, 控制芯片就可以进入工作状态, 执行正常的通信任务。
(2) CAN数据发送
数据从CAN控制器发送到CAN总线是由CAN控制器自动完成的。发送程序只需把发送的信息帧送到CAN的发送缓冲区, 启动发送命令即可。在发送报文时, 发送缓冲区对写操作是锁定的, 这样CAN微控制器必须查询状态寄存器的发送缓冲区状态标志TBS, 以确定是否可以将新的报文写入发送缓冲区。CAN报文的发送采取的是查询方式。
(3) CAN数据接收
数据从CAN总线到CAN接收缓冲区是由CAN控制器自动完成的。接收程序只需从接收缓冲区读取要接收的信息帧即可。CAN报文的接收也是通过查询方式完成的。接收子程序负责节点报文的接收以及其他情况处理。接收子程序比发送子程序要复杂一些, 因为在处理接收报文的过程中, 同时要对诸如总线关闭、错误报警、接收溢出等情况进行处理。控制芯片报文的接收主要有2种方式:中断接收方式和查询接收方式。2种接收方式的编程思路基本相同, 如果对通信的实时性要求不是很强, 建议采用查询接收方式。
五、结束语