Панель приборов современного легкового автомобиля содержит 3—6 стрелочных приборов и 5—7 световых индикаторов, размещение которых основывается на следующих принципах:
- в центре панели группируются средства отображения информации, связанные с обеспечением безопасности дорожного движения;
- размещение приборов и индикаторов тем ближе к центру панели, чем выше частота обращения к ним водителя;
- группировка в единые блоки функционально связанных приборов и индикаторов.
Развитие и внедрение автомобильной электроники дало возможность конструкторам и дизайнерам создать электронную панель приборов, в которой вместо привычных электромеханических приборов устанавливаются электронные информационные устройства и индикаторы. Электронные индикаторы, кроме функций, выполняемых электромеханическими приборами, способны предоставлять водителю информацию в цифровой, графической и текстовой формах. С помощью электронных устройств возможны синтез человеческой речи, индикация показателей, для определения которых требуются сложные вычисления, анализ целесообразности передачи информации водителю.
Электромеханические приборы, как правило, предназначены для отображения только одного параметра, так как при использовании нескольких шкал ухудшается возможность считывания показаний. Кроме того, они имеют значительные габаритные размеры, что делает сложным их размещение на панели приборов. Электронные индикаторы при мсныпих размерах могут информировать о значениях не одного, а нескольких параметров, передавать разнообразные сообщения и поэтому позволяют резко увеличить информативность приборной панели при тех же габаритах.
Необходимо также отметить, что электронные информационные устройства предоставляют водителю более достоверные данные. Это связано как с повышением точности приборов, так и с цифровым представлением информации.
Проблема оптимальной компоновки приборов на панели в автомобиле постоянно изучается. Важным моментом здесь является время, затрачиваемое водителем на то, чтобы отвести взгляд от дороги, найти на панели нужный прибор и получить от него информацию. На рис. 5.9 показана типичная панель приборов современного автомобиля. Она компактна, все находится в поле зрения водителя. Качество дизайна приборной панели учитывается потребителем при покупке автомобиля.
Рис. 5.9. Приборная панель современного автомобиля
Следует отметить, что информация с цифровых дисплеев плохо усваивается водителями.
Появились и все чаще используются электронные аналоговые дисплеи, но они увеличивают цену автомобиля на 200...400 долларов.
На рис. 5.10 показана типовая блок-схема современной цифровой автомобильной системы отображения информации. Обработка сигнала и логические функции возложены на ЭБУ. Стандартные датчики подключены к ЭБУ, который управляет необходимыми устройствами отображения информации и дисплеем. ЭБУ допускает конфигурирование системы под конкретную модель автомобиля.
Рис. 5.10. Блок-схема цифровой системы отображения информации
Рассмотрим некоторые из выполняемых функций.
1. Когда сопротивление резистивного датчика уровня топлива в баке примет определенное значение, загорится индикатор низкого уровня топлива.
2. При заданном значении сопротивления термистора загорится индикатор перегрева двигателя.
3. Обычно нет необходимости информировать водителя о каждом градусе изменения температуры в системах автомобиля, постоянные флуктуации в показаниях приборов замедляют усвоение информации. ЭБУ разбивает диапазон изменения входного сигнала термодатчика на 4—6 поддиапазонов. Например, если сопротивление термистора меняется в пределах 240...200 Ом, ЭБУ выдает на дисплей одно стабильное значение температуры (нормальное), если сопротивление термистора вышло из этого диапазона, ЭБУ выводит на отсчетное устройство следующее значение температуры из соответствующего поддиапазона изменения сопротивлений.
4. Предупреждающие индикаторы (такие как индикатор давления масла) делаются мигающими для привлечения внимания водителя.
(Оригинал опубликован на портале: «www.LadaMan.ru»)
5. Предупреждающие индикаторы о необходимости техобслуживания и техосмотра (особенно это характерно для автомобилей BMW). Индикаторы загораются после определенного пробега или через определенное время, которое сокращается. если двигатель работал на высоких оборотах и с перегревом.
6. Индикатор нештатной работы генератора. ЭБУ обнаруживает несоответствие уровня вырабатываемого напряжения или проскальзывание приводного ремня. Проскальзывание определяется путем сравнения частот сигнала зажигания и напряжения с одной из фаз генератора.
В качестве примера рассмотрим работу системы при поступлении сигналов о высокой температуре охлаждающей жидкости и низком уровне топлива в бензобаке. На рис. 5.11 показана блок-схема системы для этого случая. АЦП подключается через мультиплексный коммутатор поочередно к датчикам температуры и уровня топлива. Сигнал подвергается аналого-цифровому преобразованию и поступает в ЭБУ. Допустим, эти сигналы имеют значения 180 Ом (температура охладителя около 105°C) и 200 Ом (осталось 10 литров топлива в баке). Эти значения присваиваются соответствующим переменным «temp_input» и «fuel input» и сравниваются с константами «temp_high» и «fuel_low», хранящимися в памяти ЭБУ. Сравнение реализуется по следующему упрощенному алгоритму:
IF temp input temp_high THEN temp_high_lamp = ON
IF fucl_inputfuel_low THEN fuel_low_lamp = ON
При выполнении условия загорается соответствующий индикатор.
Рис. 5.11. Блок-схема цифровой системы отображения информации для случая высокой температуры охлаждающей жидкости и низкого уровня топлива в бензобаке