LINA 車載信息顯示系統(tǒng)的分析

楊亞軒

（昌河汽車技術(shù)中心，江西 景德 333002）

當(dāng)代汽車電子技術(shù)的迅速發(fā)展，使得汽車電子化的程度越來越高，在汽車產(chǎn)業(yè)競爭激烈的今天，汽車上設(shè)法裝載電子設(shè)備已經(jīng)成為各款車型增加賣點、搶占市場的一個法寶。目前市場上已經(jīng)在汽車上使用的信息顯示系統(tǒng)，顯示功能主要有：車外溫度、車速、時間、安全帶警告等。我公司生產(chǎn)的利納轎車配備的信息顯示系統(tǒng)主要顯示車外溫度和時間。文章主要對車外溫度顯示系統(tǒng)進(jìn)行分析。

1 工作原理

熱敏電阻隨環(huán)境溫度變化而使電阻阻值變化，該系統(tǒng)就是利用熱敏電阻的這一溫度特性。當(dāng)溫度變化時，電阻阻值也隨著變化，從而使控制芯片檢測到電阻的變化，依據(jù)芯片中寫入的程序，不同電阻對應(yīng)不同的溫度，顯示器顯示出相對應(yīng)的溫度。

該系統(tǒng)在采樣處理和顯示更新時，由于設(shè)計了車輛狀態(tài)，所以系統(tǒng)在顯示處理時提取了車速信號，腳位11 為車速信號，主要連接車速傳感器或者是自動擋車的AT 控制器。腳位4 是連接夜光燈的開關(guān)，保證在夜光的情況下，調(diào)整夜屏幕亮度，能夠清晰地看清屏幕上顯示的信息，同時又不影響駕駛員行車。腳位7 連接蓄電池，保證了系統(tǒng)需要的記憶電源。腳位5 是系統(tǒng)的工作開關(guān)，依據(jù)點火開關(guān)的狀態(tài)來控制顯示系統(tǒng)的開閉。

2 系統(tǒng)的相關(guān)特性

2.1 電阻- 溫度的轉(zhuǎn)化關(guān)系

熱敏電阻的電阻-溫度特性可用近似表示：

式中：R：絕對溫度T（K）下的電阻值；R0：絕對溫度；T0（K）下的電阻值；B：B值；在這里，T（K）=t（℃）+273.15

實際上，熱敏電阻在不同組成成分下具有與之相應(yīng)的恒定的B值，B值是指在兩個特定溫度之間，反映電阻對溫度變化的尺度，該系統(tǒng)在設(shè)計時給定的B值為3390±170K。

2.2 系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定

系統(tǒng)設(shè)定的溫度顯示：-30 ℃～+50 ℃，小數(shù)點后不顯示；-40 ℃以下不顯示，-30 ℃～-40 ℃時，顯示-30 ℃；50 ℃～70 ℃時，顯示50 ℃，70 ℃以上不顯示；在-10 ℃～+50 ℃時，顯示精度為±1 ℃，顯示分辨率為1 ℃，小數(shù)部分顯示。

當(dāng)溫度降低到3 ℃以下時，顯示雪花標(biāo)記；當(dāng)溫度升高至5 ℃以下時，不顯示雪花標(biāo)記。

由于溫度顯示與電阻是非線性關(guān)系變化的，所以在寫入程序時需要對每個溫度對應(yīng)的電阻值進(jìn)行確定，以便于系統(tǒng)對不同的電阻進(jìn)行識別，并將該電阻對應(yīng)的溫度顯示出來。下表中的數(shù)據(jù)為不同溫度下電阻的阻值，在系統(tǒng)進(jìn)行交換處理時，如果阻值在兩個給定的相臨的阻值之間，則按照小的阻值進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。

阻值3.9770 3.2351 2.6510 2.1850 1.8110 1.5099 1.2650 1.0650 0.9016溫度-30-25-20-15-10-5 015阻值27.3700 20.8378 16.0301 12.4415 9.7460 7.6961 6.1300 5.8620 4.9184溫度10 15 20 25 30 35 40 45 50

3 系統(tǒng)的采樣處理

3.1 系統(tǒng)的采樣和更新方法

（1）當(dāng)ACC 處于ON 時，開始采樣，采樣時間為10 ms；如果ACC 處于OFF 的時間小于2 h，當(dāng)ACC 打到ON 狀態(tài)后，延時100 ms 后，開始計算2 s（100 ms×200 次）內(nèi)的平均值，用Thon 表示，用Thoff 來表示上次ACC 從ON 變?yōu)镺FF時的值。

（1）停車時，當(dāng)啟動后（初始采樣），計算最后10 個采樣數(shù)據(jù)（25 s）的平均值（一個采樣數(shù)據(jù)用2.5 s，即50 ms×50次）。顯示更新周期為2.5 s，如果數(shù)據(jù)小于9 個，也計算這些數(shù)據(jù)的平均值，如果溫度比開始時要低，就顯示出來（每次降低1 ℃），如果測出停車時溫度在升高，則顯示不更新。

（3）正常行進(jìn)狀態(tài)時，行進(jìn)速度小于30 km/h 或在達(dá)到30 km/h 后30 s 內(nèi)，采樣處理和顯示更新的循環(huán)過程與停車時一樣；在車帶達(dá)到30 km/h 再過30 s 后，采樣處理過程同停車時一樣（一個采樣數(shù)據(jù)是采樣間隔為50 ms 的50次采樣的平均值，計算最后10 個采樣數(shù)據(jù)的平均值）。

3.2 特殊情況時的處理

在第一次將信息顯示器接通電池電源時，顯示“-”，直到第一次車外溫度采樣完成，不顯示雪花標(biāo)志，但“℃”要顯示。

在下列情況下，溫度顯示為“-”，雪花標(biāo)志不顯示：①啟動時，第一個采樣數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)是短路或是斷路了；②停車和行進(jìn)時，25 s 內(nèi)的所有采樣數(shù)據(jù)都表明是短路或斷路了。如果25 s 內(nèi)所有的采數(shù)數(shù)據(jù)都正常，則回到正常顯示狀態(tài)。

4 存在的問題及其優(yōu)化

LINA 車載信息顯示系統(tǒng)是由兩部分組成的，即車外溫度傳感器和信息顯示器。目前，車外溫度傳感器是安裝在前保里面，與發(fā)動機(jī)散熱器靠的很近，在發(fā)動機(jī)工作之后，散熱器周圍的溫度很高，這樣，車外溫度傳感器感應(yīng)的溫度要比車外的實際溫度要高，實際上該顯示系統(tǒng)顯示的不是車外的實際溫度，而是介于散熱器和車外之間的溫度。

解決辦法是避開環(huán)境溫度的影響，應(yīng)將車外溫度傳感器安裝在發(fā)動機(jī)艙處，即遠(yuǎn)離發(fā)動機(jī)艙，針對這一問題，個人認(rèn)為一個比較好的地方可以嘗試一下，將外后視鏡的后殼進(jìn)行特殊的設(shè)計，把車外溫度傳感器安裝在外后視鏡上面，這樣熱敏電阻感應(yīng)出的溫度信息，基本上可以接近車外的實際溫度。

5 結(jié) 語

現(xiàn)在，汽車電子技術(shù)越來越先進(jìn)，各個汽車廠家都在想法應(yīng)用新技術(shù)來提高車輛的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性等，我公司生產(chǎn)的LINA 系列車，也是基于以上目的，開發(fā)了車載信息顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)是首次在我公司使用，可能會存在一些有待改善的地方，但隨著對問題的逐步認(rèn)識、分析、解決及其優(yōu)化方案的驗證，該系統(tǒng)必將拓展出更多的更實用的功能，同時，為其它感應(yīng)系統(tǒng)開發(fā)提供借鑒。