5.2. Бортовые средства отображения информации

Основной задачей любого индикатора является представление информации с заданной точностью и в удобном для водителя виде. Большинство автомобильных индикаторов должны оперативно выдавать информацию, требования к точности при этом относительно невысокие. Аналоговые индикаторы представляют информацию в форме, более удобной дчя быстрого считывания водителем. Например, если стрелка указателя температуры охлаждающей жидкости находится в районе середины шкалы, водителю достаточ1ю одного взгляда на указатель, чтобы понять, что температура двигателя находится в пределах нормы. Точность в данном случае не важна. Отсчет 98 °С на цифровом указателе температуры не так просто интернретироват)), нужно еще успеть сообразить, много это

тора и появлению соответствующей предупредительной информации на

индикаторе или дисплее; в цепи питания лампы последовательно вютючается обмотка геркона или

иного токового реле. Температура окружающего (забортного) воздуха измеряется термистором с отрицательным температурным коэффициентом. Он размещается в закрытых местах, вдали от источников тепла, обычно за передним бампером. При уменьгие-нии температуры сопротивление тер.мистора увеличивается и после прохождения уровня +4 °С на дисплее появляется предупреждение о возможном оледенении дороги.

Контроль за уровнем эксплуатационных жидкостей (масла, тормозной, охлаждающей и омывающей жидкостей) осуществляется с помощью датчиков на основе геркона и плавающего кольцевого магнита. Геркон помещают в герметичный цилиндр, но которому перемещается пластиковый поплавок с кольцевым ностоян-, ным .магнитом.

При нормальном уровне эксплуатационной жидкости поплавок фиксируется в верхнем положении стогюром, магнит замыкает контакты геркона. При понижении уровня жидкости ниже критического поплавок опускается, контакты геркона размыкаются, на дисплее появляется соответствующее предупреждение.

Уровень масла в двигателе компьютер измеряет за несколько секунд до пуска двигателя, т. к. уровень масла в картере работающего двигателя ниже контрольной метки и колеблется на поворотах и при торможении, что может приводить к генерации ложных сообщений компьютером.

Состояние электрических цепей автомобиля постоянно контролируется ЭБУ. Для того чтобы можтю было различить закрытое и открытое состояние геркона от неисправностей в цени датчика, в его цепь вводятся донолнитель-ныс резисторы.

Датчики износа тормозных паюзадок бывают двух типов: размыкающие и замыкающие контролируемую цепь. В раз.мыкающем датчике провод, заложенный в накладку на заданную глубину, соответствующую максимально допустимому износу, при наступлении последнего перетирается и размыкает контролируемую цепь. Замыкающий датчик при наступлении предельного износа замыкает контролируемую цепь через тормозной диск или барабан на массу. Недостатком замыкающего датчика является ненадежность контакта, который образуется только в момент применения тормозов.

или мало. Этот пример наглядно показывает, почему на автомобилях, несмотря па наличие котроллеров и цифровой обработки информации для управления различными системами, информация водителю чате представляется в аналоговой форме.

На рис. 5.4 noKa3afn>i аналоговый и цифровой индикаторы одной и той же lui-формапии (скорости движения автомобиля).

90 1iO 130 jC.*4 000000

МРН km/h

Rover reading 60 mph 96.5 km/h. ±4 mph - ±6.5km/h

Рис. 5.4. Аналоговый и цифровой индикаторы

Цифровые и графические индикаторы (дисплеи) используются на автомобиле для решения, например, таких задач:

выдача картографической информации в навигационных системах;

дисплей бортового компьютера;

часы;

дисплей магнитолы и г. д.

Эти дисплеи могут иметь различную консгрукцию. Для управления огдельны-ми сегменгами и частями дисплеев применяется мультиплексная сисгема передачи инфор.мации.

5.2.1. Стрелочные индикаторы

Неэлектрический параметр на борту автомобиля (скорость, TCNniepaxypa, давление и т. д.) преобразуется соответствующим датчиком в электрический сигнал. Этот сигнал фильтруется, подвергается необходимы.м преобразованиям и подается в виде электрического тока или напряжения на а11ало1овый стрелочный) индикатор.

,\мпер.мегр электромагниллюй системы (рис. 5.5) состоит из основания 4, постоянного магнила 3, лату1Н1ой шины 1, якоря 5 и стрелки 2. При разомкнутой цени якорь со стрелкой под действием магнитного поля гю-стоянного магнила удерживается в средне.м положении па нулевом делении. При прохождении тока через латунную шину создается магнитное поле, под действием которого намагниченный якорь со стрелкой поворачивается в ту или другую сторону в зависимости от направления тока и на угол в соответствии с измеряемым значением параметра.

Рис. 5.5. Стрелочный индикатор электромагнитной системы

Рис. 5.6. Светодиодные индикаторы

5.2.4. Жидкокристаллические дисплеи

Молекулярная структура жидких кристаллов и их оптические свойства Moiyr быть изменены приложением механического усилия, электрического или магнитного [ЮЛЯ, давления, температуры. Жидкие кристаллы рассеивают свет, падающий на них. Жидкие кристаплы применяются в индикаторах калькуляторов, часов, автомобильных дисплеях, дисплеях портативных компьютеров, телеэкранах, мульти.медиа проекторах и т. д.

Рассмотрим принцип действия индикатора на жидких кристаллах (рис. 5.7). Пусть кристалл не возбужден, дисплей пропускает только поляризованный свет, который, проходя через первый поляризатор, попадает в кристалл и поворачивается им на угол 90°. На выходе кристалла установлен второй поляризатор под углом 90 к первому. Свет проходит через второй поляризатор, отражается зеркалом и возвращается через второй поляризатор, кристалл, первый поляризатор. В не-возбужт,е1пюм жидком кристалле свет просто отражается.

Если на жидкий кристалл подано напряжение порядка 10 В с частотой 50 Гц, его молекулы становятся неупорядоче1П1Ыми и свет, проходя через жидкий крис-

5.2.2. Цифровые индикаторы (дисплеи)

Цифровая система индикации работает во многом так же, как описанная выгие апа.10говая. Сигналы с датчиков поступают на ЭБУ панели приборов в апало1 овой или цифровой форме. В ЭБУ нроизводигся необходимая обработка полученной информации, затем она передается на индикаторы, в качестве которых могут быть исно;н>зонаиы: светодиоды, жидкокристаллические дисплеи, эдектро1П10-лучевые трубки.

5.2.3. Индикаторы на светодиодах

Диод, выполненный из фосфида арсенида галлия (GaAsP), при протекании электрического тока в прямом направлении создает электромагнитное излучение в свегово.м диапазоне. Это так называемые светодиоды, излучающие зеленый, желтый или красный свет в зависимости от технологического процесса при производстве. Светодиоды широко используются как индикаторы в электронном оборудовании и в цифровых дисплеях. Они безотказно работают длительное время (более 50000 часов) и потребляют маленький ток.

В настоящее время имеется о* тенденция замены автомобиль-

-f- -, ных светодиодных индикаторов

па жидкокристаллические, которые подсвечиваются для облегчения чтения.

Индикатор (дисплей) автомобиля обычно состоит из группы светодиодов (матрицы), которая организована для выдачи информации в определенной форме. Могут использоваться отдельные светодиоды, семисегмент-ные индикаторы или сложные шкалы спидометров (рис. 5.6).