嵌入型linux理念之汽车全数字仪表面之设计

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1、嵌入型Linux理念之汽车全数字仪表面之设计第一章绪论1.1课题研究的背景对于机电式模拟仪表所用的传统技术而言，由于无法克制低速度时的线性差并且提供的精度很低，已经很难满足现代汽车新技术、高速度的要求，这就使汽车对汽车电子仪表的要求逐渐提高[1-6]。由此，现在汽车仪表技术正向数字化方面、综合信息系统方向发展，汽车电子仪表代替传统的机电式仪表正在成为发展趋向。随着计算机技术在汽车上的应用，电子显示系统得到了广泛的应用。电子显示系统与各种检测装置连接，可以对车速、转速、温度、压力等参数进行测量，并以数字形式显示出来。数字式仪表具有精度高、相应快、直观、读数清晰等特点[

2、4]。本课题在这种背景下提出的，研究的内容是汽车仪表的数字化显示以及图像显示。1.2课题研究的现状和发展趋势国内生产汽车电子仪表的企业较多，市场竞争激烈，市场集中度较低。国内相关专家表示，国内汽车仪表产品技术水平较低，造型设计简单，产品的使用时间短和稳定性差，多数是模拟表盘，数字化程度低，汽车的仪表盘明显落后整车的发展。另外，和发达国家相比较的话，国内的仪表技术还是比较落后的。国内的汽车仪表市场都看好全数字智能汽车仪表，但由于国内本土企业面临没有测试设备、测试成本高、测试软件工程师比较缺乏等问题，因而存在进入壁垒[5]。随着现代电子技术和液晶显示技术的日益发展，数字

3、化、多元化、智能化和人性化的电子数字显示及图像显示仪表不断在现代汽车上得到应用。同时，出于对汽车环保、安全性、经济性、智能化要求的提高，驾驶员需要更多、更迅速了解汽车运行的各种信息。由此，汽车电子仪表开始向信息显示中心发展，汽车电子仪表代替传统机电式仪表正在成为发展趋向[6]。汽车仪表的功能将不再局限于显示车速、发动机转速、里程、油量、水温、方向灯指示，还会增加很多功能。比如带电子控制单元(ECU)的汽车仪表智能化，能显示安全系统运行状态，包括燃油喷射（EFI）控制、点火（ESA）控制、怠速控制（ISC）、排放控制、自诊断与报警、CAN总线接口等。这些信号的传输形式

4、也不再是简单的提示信号，而是包含反映这些安全装置工作状态较多信息的信号，让电子控制单元读取，以便电子控制单元能够准确和快速地综合判断这些安全装置的工作现状，提醒驾驶员及帮助维修人员排除故障[8]。人机交互这个词汇已经开始慢慢进入人们视野。人机交互系统是信息化技术发展的产物，该系统实现了人与车之间的对话交流。车主可通过该系统，轻松把握车辆状态信息（车速、转速、当前位置、车辆安全信息等）、路况信息、定速巡航设置、蓝牙免提设置、空调及音响的设置。随着汽车网络时代的到来，3G网络与移动通讯技术越来越广泛地应用到汽车工业当中，更多的车主将会热衷于在自己的爱车里完成各种通信活动

5、。尽管现在一些人机交互系统更多的是提供一些蓝牙、多媒体、导航等信息，网络的应用并不是很普遍，但是随着信息化技术的发展，人机交互系统将会成为现代汽车中最为实用和普遍的一种配置。未来的汽车仪表将带给用户更多的信息显示，集成更多的功能，在汽车结构中的地位将逐渐提升。1.3课题研究的意义仪表盘采用数字化后最大的优势在于扩大其信息容量，而且CPU的采用可以增加汽车的智能化，集显示、控制于一体。仪表盘将成为整辆车的信息中心、控制中心，使汽车变得更加安全、可靠，维修检测[7]更加便捷，还能对车况进行实时监控，防患于未然。更人性化的是，数字化后的仪表盘能够定制服务。数字化仪表盘的信

6、息显示里有很多个性化设计的菜单，让消费者依据需要定制个性化的服务。虽然目前还没有关于个性化功能菜单的具体内容，但可以预见的是，像百公里油耗、胎压检测等这些传统的指针式仪表盘无法体现的数据，将可以由消费者自行定制显示[10]。从外观上来看，传统仪表盘大都采用数字加摸拟形式，既不美观也不稳定。而数字化仪表盘将显示位置远视点化，使得焦点更加集中，确保了良好的可辨认性，非常清晰易读。从目前整个发展趋势来讲，融合多媒体技术和显示技术的个性化的集中式大屏幕设计风格，传达了汽车工业的设计丰富性与创新指向，引领了汽车数字化设计灯指示，还会增加很多功能。比如带电子控制单元(ECU)的

7、汽车仪表智能化，能显示安全系统运行状态，包括燃油喷射（EFI）控制、点火（ESA）控制、怠速控制（ISC）、排放控制、自诊断与报警、CAN总线接口等。这些信号的传输形式也不再是简单的提示信号，而是包含反映这些安全装置工作状态较多信息的信号，让电子控制单元读取，以便电子控制单元能够准确和快速地综合判断这些安全装置的工作现状，提醒驾驶员及帮助维修人员排除故障[8]。人机交互这个词汇已经开始慢慢进入人们视野。人机交互系统是信息化技术发展的产物，该系统实现了人与车之间的对话交流。车主可通过该系统，轻松把握车辆状态信息（车速、转速、当前位置、车辆安全信息等）、路况信息、定