电子技术在汽车仪表中的应用

韩鑫超 粘风明

摘要：伴随着人民生活水平的日益提升以及电子科学技术的不断发展，汽车不再是奢侈品，而逐渐成为了人们出行的基本代步工具，汽车慢慢走向了社会大众，且人们对汽车使用性能的要求也在不断提高，除了要求基本的安全性、舒适性，还要求更人性化。而现代电子技术在汽车仪表中的运用，就很好的满足了这个需求，现代化电子仪表在提供貼心服务的同时也使得汽车的性能得到有效提升，意义非凡。

关键词：汽车仪表；电子技术；应用

1 电子技术在汽车仪表中的重要作用

第一，电子技术在仪表中的运用能有效提高更新换代速度。电子技术在汽车仪表中的应用从最初的电子元器件，到后来的半导体以及时钟收音机技术，再到后来的全液晶显示屏，发展到20世纪90年代初已经有六十种液晶显示器了，不得不承认，电子技术的更新速度相当之快，这就是对原地踏步就是落后的最好诠释。

第二，电子技术有效提高了汽车仪表的精准度。电子技术在汽车仪表上的运用，使得仪表更新速度加快、精确度和智能化水平越来越高、功能和可操作性越来越强，更是实现了人机对话功能，使得汽车机械化逐渐转化成智能化，也使汽车的经济性和安全性得到更好保证。并且电子式仪表灵敏度很高，即使在恶劣的环境中也能很好的工作。现代的汽车组合仪表大多数是液晶显示屏作为主体显示，可以通过CAN总线的车速信号或者硬线输送过来的车速传感器信号进行检测，准确的把握住每一帧总线报文信息和车速传感器的脉冲信号，从而计算出精准的车速。

2 电子技术在汽车仪表中的应用

2.1 在速度计等指示计中的应用

速度计通常就是指车速指示计，传统的汽车组合仪表获取车速传感器传来的车速信号后对机械式电机进行驱动，带动指针指示对应的车速。而现代汽车电子技术的应用，让车速信号通过CAN总线进行传输，仪表的MCU通过报文解析快速获取车速信号，同时直接驱动液晶显示器显示实时车速，还可以通过软件程序优化速度误差和精度，使得车速的显示更快速、精准。相比传统的电机指针，减少了机械误差、振动误差以及安装指针零位误差。而转速、水温、燃油量的指示均可以采用相同的原理进行设计，全方位的提升了这些关键指示计的精度、速度，减小了误差。还可以在液晶显示器上丰富这些指示计的显示效果，加入更多动画和科技感。

2.2 在信号指示灯上的应用

在汽车组合仪表中还有一个非常重要的功能就是指示灯报警，如发动机故障、车灯打开关闭、胎压报警等，传统仪表是通过点亮LED，用LED的光线穿透表盘上的透光丝印而形成一个发光的指示灯形状。而现代汽车电子技术的应用，又让这些信号通过车辆ECU来发送并通过CAN总线输送到仪表，仪表MCU解析CAN总线报文后，仍然可以直接驱动液晶显示器直接显示出报警灯。相比传统的仪表，颜色的控制不依赖LED和表盘丝印，亮度可以控制，而重要的法规要求的报警灯形状也可以通过图形驱动固化下来，避免了表盘丝印形状出现加工错误而导致仪表产品出现显示错误的风险。

2.3 在可靠性方面的提升

通过上述分析介绍可以看到，液晶显示器和MCU对于现代电子新技术的仪表来说至关重要，从传统仪表上依赖电机、传感器、LED、指针、表盘等各种零部件的可靠性到现在依赖液晶显示器、MCU两个关键零件，减少了很多风险。而半导体技术的快速发展也为MCU（微型处理器，可包含单片机或者SOC，系统级芯片）、液晶显示器带来了车规级水准，只要这些零件符合ACE-Q100及以上级别认证，那么仪表的总体可靠性将大幅度提升。

3 关于仪表设计几点思考

3.1 提高仪表精确度

虽然目前的仪表在汽车电子技术中的应用展现出良好的应用效果，但是人们对其要求的提高就需要仪表展现出更加精确的性能。精确度越高才符合现代化的要求。从某种意义上而言，仪表的未来发展将从机械化走向智能化，而且这种智能化的程度会越来越高。仪表不仅能够实现基础的相关功能，还能够实现越限报警、自动校准等功能。这些转型都在要求仪表需要有很高的灵敏度，只有提高仪表的精确度才能够达到更高的标准。

3.2 加强技术革新

电子仪器在我国出现了一个又一个的发展时期，仪表的每一次更新都是一次进步和跨越。当出现了新一代的仪表旧的就会被淘汰。在实际的应用过程中，汽车整个结构不断复杂，出现各种问题的可能性也会上升，这就需要加强技术革新，更多的是加强创新，保证在实际应用的过程中发挥出良好性能。

3.3 汽车电子技术在仪表中的未来应用趋势

从目前我国整个的汽车电子技术的现状来看，虽然整体表现出全面优化的结果，而且仪表也逐渐走向微型化和智能化，但是在各种技术不断发展的基础上，汽车电子控制系统也逐渐优化，传感器种类也在不断增加，性能也在逐渐优化。在这种情况下对传感器、数字温度计等等提出了更好的要求。另外现代汽车整个系统涵盖了各个方面的信息，对于汽车信息例如行车信息等的存储也会越来越多，更加复杂的情况会越来越多，这也就增加了微处理器的工作量，这种局势下要求微处理器能够加强自身的稳定性和数据处理速度。但是，在这个过程中需要注意的就是如何协调数据的传输、成本、准确三个方面的问题。因此，虽然汽车电子技术与仪表整体上表现良好，但是在这个方面还是有很长的路要走。还有就是安全技术、汽车总线等方面的研究。

3.4 安全方向

汽车最重要的就是安全性能，现今使用在汽车内的安全系统主要分为两类：被动安全系统和主动安全系统。前者是在发生安全事故时发挥作用，其技术发展比较成熟，比如安全气囊、安全带等安全设备的应用。后者主要是提前预防，避免事故的发生，是未来汽车发展的重点，运用光学、超声波传感器等技术，起到警示驾驶人员的作用，防止安全事故的发生，主动安全系统能进一步提高汽车的安全性能。

4结语

电子技术的发展为汽车行业发展提供了强大的动力，汽车不再仅仅作为一种代步工具被使用，而是成为一种集交通、娱乐、办公和通讯、智能化功能于一体的生产必需品。可以预计，今后汽车的发展还会更加智能化、人性化。

参考文献：

[1]齐开元.现代汽车电子技术及其在仪表中的运用分析[J].广东蚕业，2017，51（06）：26.

[2]张霞.现代汽车电子技术及其在仪表中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（22）：255.

[3]卢嘉伟.浅谈汽车电子技术在仪表中的应用[J].黑龙江科技信息，2015（25）：101.

（作者单位：长城汽车股份有限公司-哈弗技术中心）

第一作者简介：韩鑫超，男，汉，黑龙江安达，本科，初级工程师，汽车电子电器开发。