基本信息
- 项目名称：
- 未来汽车数字化仪表
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 数字仪表的研发生产还主要集中在一些合资或独资的企业中。尽管国内汽车仪表界一致看好全数字式汽车仪表，但国内本土企业还缺乏相应的技术条件和开发经验，因此，本设计根据未来汽车的需要，开发一套集感觉、识别、情况分析、信息库、自适应等多功能于一体的显示汽车行驶时各种参数、保障安全经济行驶的智能化的汽车数字化仪表模拟系统。
- 详细介绍：
- 技术特点及优势： 1、本设计所开发的未来汽车数字化仪表模拟系统，是完全数字化的仪表概念，可以引领汽车仪表的技术发展。 2、不仅满足传统汽车对现实信息的需要，而且满足未来多能源、多种动力系统驱动的车辆行车需要。 3、由于本设计的信号处理装置可对汽车运行中的所有信息进行处理，显示面板中的信息可以进行个性化定制。 4、在行车过程中，本设计的显示信息是动态的，并具有声光报警功能，为长期驾驶提供更充分的安全保障。 适用范围： 本作品不仅可以应用到目前的传统汽车上，而且还可以广泛地应用于未来乘用车仪表，包括多种能源形式、多种动力驱动系统的车辆。同时还可以适用于某些特殊领域的车辆，比如救护车、消防车等。 推广前景： 由前所述的技术优势，本作品可满足未来汽车人机交互的要求，保障驾驶的安全性、舒适性和可靠性。当前，全球汽车工业尤其是中国汽车工业的快速发展，汽车保有量的急速增加，人们对汽车仪表技术的要求不断提高，本作品具有良好的推广前景。 市场分析和经济效益预测： 汽车仪表是驾驶员与车辆进行信息交互的窗口，是安全驾驶与可靠行车的重要保障。汽车工业的快速发展及汽车保有量的迅速增加，使得汽车仪表具有广泛的市场前景。 目前，汽车仪表还停留在第3代为模拟电路电子式仪表向4代为步进电动机式全数字汽车仪表转型阶段，而国外基本以第4代数字式汽车仪表为主，正积极研发满足未来汽车所需要的数字化仪表。因此，本作品所提出的“未来汽车数字化仪表”如能产业化，必将推动我国汽车工业关键零部件行业的持续健康发展，同时将产生巨大的经济效益。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 发明目的： 汽车仪表是人与汽车进行信息交流的重要窗口，是汽车可靠而安全行驶的重要保证。随着汽车从传统燃料动力系统向多能源化、多种动力系统同时驱动的技术方向发展，汽车仪表所需显示的信息量逐渐增加，对信息与人的交互性、网络共享性及精确度提出更高的要求，传统的汽车仪表已无法进一步满足未来汽车发展的需要。因此，本设计根据未来汽车的需要，开发一套集感觉、识别、情况分析、信息库、自适应等多功能于一体的显示汽车行驶时各种参数、保障安全经济行驶的智能化的汽车数字化仪表模拟系统。 研究方法: 通过调研总结出现代汽车的发展趋势，分析未来汽车对数字化仪表的要求，采用虚拟仪器技术从功能上设计未来汽车数字化仪表模拟系统。 关键技术： 1、综合分析并归总未来汽车对行车过程中的信息显示要求； 2、采用虚拟仪器技术设计未来汽车数字化仪表模拟系统； 3、设计汽车行驶过程中的信号发生装置。 创新点及主要技术指标： 1、提出未来汽车数字化仪表信息库的概念； 2、利用虚拟仪器技术开发未来汽车数字化仪表模拟系统； 3、所开发的未来汽车数字化仪表模拟系统可针对未来多能源、多种动力驱动系统的汽车运行工况进行分屏显示行车信息。
科学性、先进性
- 先进性： 目前，汽车仪表的设计与开发都是基于目标汽车的状况而进行的，如果汽车的型号、用途发生改变，需要重新进行仪表的设计工作；同时，仪表板所能够显示的信息通常是固定的，难以进行个性化设计；再者，仪表中的指针通常由步进电机驱动，其精度及可靠性难以进一步提高；最后，所显示的数字信息没有动感，长时间驾驶会增加驾驶员的视觉疲劳，存在安全隐患。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年10月，申请国家发明专利1项，并获得受理： 1、 专利名称：一种汽车数字化仪表教学演示信息处理方法及装置 专利类型：发明专利 申请号：201010572342.1 发明人：王岩松、郭辉、乔国君、林淼天、魏宇翔、程林、杨峥卿 2、2011年5月在“大学生科研训练计划”中作为展示项目引起老师与同学的浓厚兴趣。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 专利转让
作品可展示的形式
- ■现场演示 ■图片 ■录像 ■实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点及优势： 1、本设计所开发的未来汽车数字化仪表模拟系统，是完全数字化的仪表概念，可以引领汽车仪表的技术发展。 2、不仅满足传统汽车对现实信息的需要，而且满足未来多能源、多种动力系统驱动的车辆行车需要。 3、由于本设计的信号处理装置可对汽车运行中的所有信息进行处理，显示面板中的信息可以进行个性化定制。 4、在行车过程中，本设计的显示信息是动态的，并具有声光报警功能，为长期驾驶提供更充分的安全保障。 适用范围： 本作品不仅可以应用到目前的传统汽车上，而且还可以广泛地应用于未来乘用车仪表，包括多种能源形式、多种动力驱动系统的车辆。同时还可以适用于某些特殊领域的车辆，比如救护车、消防车等。 推广前景： 由前所述的技术优势，本作品可满足未来汽车人机交互的要求，保障驾驶的安全性、舒适性和可靠性。当前，全球汽车工业尤其是中国汽车工业的快速发展，汽车保有量的急速增加，人们对汽车仪表技术的要求不断提高，本作品具有良好的推广前景。
同类课题研究水平概述
- 在整个发展过程中，国内外工程技术人员一直从未停止对其进行改进。如围绕降低成本，不断改进制作工艺，机械零件逐步用塑料件代替金属件；围绕提高指示精度和指针平稳性，由动圈式发展成动磁式等。虽然，每次较大改进后整体性能价格比都有所提高，但受其工作原理的限制，其线性、精度、重复性、响应速度等性能指标难以有根本的突破。 这些传统的汽车仪表只能为驾车人员提供汽车运行中必要而又少量的数据信息，已远远不能满足现代及未来汽车新技术、高速度的要求。而我国目前主流的大多数汽车仪表都存在着以下的缺陷： （1）精度不高。传统的汽车仪表在低速区的基本误差相当大，在低速区的线性也是很差，而在转速表、油量表和水温表等都有类似的问题。 （2）分度不均匀。由于传统汽车仪表的指针位置是由合成磁场确定的，其线性差的问题难以解决，故常采用低速区和高速区不均匀分度方法加以纠正，但这样会导致高速区和低速区指示精度降低和分辨率下降。 （3）可靠性差。由于传统的汽车仪表由针轴、游丝、线包、磁屏蔽罩和机械零件构成，其故障率很高。 目前国内汽车仪表行业在整体上仍滞后于整车的发展，与国外相比有很大的差距，如产品技术水平低，造型单调，产品质量可靠性和耐久性差，数字化程度低等。进行技术创新，寻求和确定我国汽车仪表产品的发展方向，研制开发新一代汽车仪表产品，使得汽车仪表产品的更新换代势在必行。由于现代汽车仪表所要显示的内容和信息种类越来越多，精度越来越高，传统电气式仪表难以满足不同层次的要求，因而汽车仪表的电子化和数字化将成为必然趋势。 数字仪表的研发生产还主要集中在一些合资或独资的企业中如德科、马瑞利、芜湖西门子VDO、伟世通、博世等。虽然我国在电磁式仪表上有了长足发展，但在目前向全数字式仪表转变过程中，我国汽车仪表行业仍处于仿制外国汽车仪表的阶段。尽管国内汽车仪表界一致看好全数字式汽车仪表，但国内本土企业还缺乏相应的技术条件和开发经验，另一方面又受到国内基础工业薄弱的制约，这直接影响汽车仪表行业的制造工艺和设计能力，并缺少同步配套的高、精、尖加工设备和检测设备，这些都严重限制了国内汽车仪表行业的发展速度。
