專利名稱：轎車組合儀表的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于汽車配件技術領域，具體涉及一種轎車的組合儀表功能顯示技 術。
背景技術：
現(xiàn)有汽車組合儀表大多具有車速里程、轉速、燃油、水溫等信息顯示，駕駛員可以 通過組合儀表上的顯示數據了解汽車的行駛情況和發(fā)動機的工作狀況，提高行車安全性。 目前大多數組合儀表中的每個表頭都采用十字線圈或步進電機帶動指針的方式來實現(xiàn)，十 字線圈易受外部信號干擾，顯示精度差，性能不可靠，占用空間，增大表盤面積，進而影響視 野，而步進電機成本相對較高，所以難以找到一個性價比較高的實現(xiàn)方式。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種新的組合儀表實現(xiàn)方 案，保證低成本高質量。本實用新型具體采用以下技術方案一種轎車組合儀表，包括車速表、里程表、轉速表、燃油表、水溫表以及其它報警指 示燈，其特征在于所述組合儀表采用步進電機和LED指示燈相結合的方式來實現(xiàn)各功能的顯示，其 中所述車速表采用步進電機帶動指針式，所述里程表使用LCD液晶顯示屏顯示，所述轉速 表和所述燃油表為LED指示燈式，所述水溫表使用雙色LED指示燈，所述其它報警指示燈使 用LED指示燈顯示；所述組合儀表的電路包括電源處理電路、脈沖信號處理電路、模數轉換電路、單 片機控制系統(tǒng)、車速電機驅動電路、液晶驅動電路、LED驅動電路；所述組合儀表外接蓄電池和點火開關的12V電源，并經所述電源處理電路處理后 連接單片機控制系統(tǒng)，輸出5V電源供給單片機控制系統(tǒng)；車速信號、轉速信號分別由車速傳感器和轉速傳感器采集，車速傳感器和轉速傳 感器連接所述脈沖信號處理電路，通過脈沖信號處理電路轉換成單片機控制器能識別的頻 率信號，再連接單片機控制系統(tǒng)，輸入至單片機控制系統(tǒng)；燃油信號、水溫信號分別由燃油傳感器和水溫傳感器采集，燃油傳感器和水溫傳 感器連接模數轉換電路，燃油信號、水溫信號經所述模數轉換電路處理后，轉換為電壓信號 后，再連接單片機控制系統(tǒng)，輸入至單片機控制系統(tǒng)；所述單片機控制系統(tǒng)的輸出端與車速電機驅動電路相連，驅動步進電機帶動指針 顯示車速；所述單片機控制系統(tǒng)連接液晶驅動電路，輸出處理后的車速信號通過所述液晶驅 動電路顯示汽車行駛里程；所述單片機控制系統(tǒng)連接LED驅動電路，通過所述的LED驅動電路來驅動轉速表和燃油表指示燈的工作狀態(tài)，用于顯示轉速表、燃油表和水溫表的指示。車速傳感器將采集到的車速信號轉化為頻率信號輸入至所述組合儀表內單片機 控制系統(tǒng)，經所述單片機控制系統(tǒng)處理后向車速電機驅動電路輸出一個控制信號，來驅動 步進電機帶動指針顯示車速。所述單片機控制系統(tǒng)將所述車速信號累計在LCD液晶顯示屏 中顯示總里程和小計里程，單片機控制系統(tǒng)將采集到的油耗脈沖信號處理后在液晶顯示屏 中顯示油耗信息，所述小計里程和油耗信息通過切換按鈕進行清零和切換顯示。所述轉速表和所述燃油表分別使用7個LED組成，顯示轉速和燃油的正常狀態(tài)和 報警狀態(tài)，即當轉速高和燃油低時相應的LED指示燈會發(fā)出紅光報警。其中，所述轉速表位 于所述車速表的左下方，轉速表共有7個橢圓形LED指示燈，其中下面的5個指示燈所在區(qū) 域的表盤上印制藍色，最上面的2個指示燈所在區(qū)域的表盤上印制紅色，所以區(qū)域的下面 安裝有白色發(fā)光二極管，所述指示燈區(qū)域內的字體為白色透光結構，在所述轉速表中，通過 指示燈亮起數量的多少來顯示不同的轉速，當亮起的指示燈數量在5個以內，即所述表盤 上印制藍色的區(qū)域內的所述5個或少于5個指示燈亮起時，表示轉速處于正常工作狀態(tài)，當 亮起的指示燈數量在6個或以上時，即所述表盤上印制紅色的區(qū)域內的所述1個或2個指 示燈亮起時，表示轉速處于報警狀態(tài)。所述燃油表位于車速表的右下方，與所述轉速表呈對稱結構，也有7個橢圓形LED 指示燈顯示燃油量的多少，在所述燃油表最下面的2個橢圓形LED指示燈所在區(qū)域印制為 紅色，上面5個橢圓形LED指示燈所在區(qū)域印制藍色，當只有所述印制為紅色區(qū)域的LED燈 亮起時，表示燃油量少，燃油表處于報警狀態(tài)，所述指示燈亮起越多，表示燃油量越高。水溫表采用雙色LED指示燈，此雙色燈是綠色和紅色，當發(fā)動機冷卻液在正常溫 度范圍內時水溫指示燈發(fā)綠光，當發(fā)動機冷卻液超出正常范圍時此燈會發(fā)紅光報警。當發(fā) 動機冷卻水溫度為正常水溫范圍時該雙色指示燈為綠色，當發(fā)動機冷卻水溫度高于正常水 溫度范圍而低于一設定預警溫度值時，指示燈為紅色，當發(fā)動機冷卻水溫度高于所述設定 預警溫度值時，所述紅色指示燈閃爍。在該組合儀表中，里程表使用IXD多功能顯示屏，此顯示屏為正顯設計即背光照 明為藍色，字體為黑色。所述車速表位于組合儀表的中央，表盤印制成藍色帶光暈效果，車速表刻度和字 體為白色透光結構，背景照明燈為白色發(fā)光二極管，車速表指針為紅色導光結構。所述LCD液晶顯示屏為藍色背光、白色字體，LCD液晶顯示屏中顯示小計里程、累 計里程和平均油耗信息。本實用新型的組合儀表中的車速表表盤印制藍色漸變光暈，轉速表和燃油表在正 常狀態(tài)顯示區(qū)域印制藍色，報警區(qū)域印制紅色，(轉速表最上面的兩個指示燈和燃油表最下 面的兩個指示燈區(qū)域為報警區(qū)域)，表盤上刻度和字體為白色，所有背光燈為白色LED。在 小燈電源開啟后車速表發(fā)出柔和的藍光，字體清晰，帶給駕駛員較高的視覺享受。車速表指 針為紅色導光結構。在本實用新型中，步進電機式車速表顯示精度較高，性能穩(wěn)定，采用集成電路控 制，可靠性較高，而采用LED顯示的轉速表、燃油表和水溫表也是采用集成電路控制，可靠 性較高，并且LED價格便宜，壽命較長，兩種顯示相結合既能顯示所需功能，保證性能同時 也可降低成本。
4[0023]本實用新型的組合儀表的這種顯示方式與正常的指針式儀表相比共節(jié)約了 3個 步進電機，一個燃油低報警指示燈，因此此表在具有功能齊全，性能穩(wěn)定的前提下又具有成 本最低的特點。

圖1為本實用新型組合儀表結構示意圖；圖2為實現(xiàn)本實用新型組合儀表電氣裝置原理圖；圖3車速表的車速信號處理電路；圖4車速表中的車速電機驅動電路；圖5轉速信號處理電路；圖6轉速信號控制處理電路；圖7燃油信號處理電路； 圖8水溫信號處理電路；圖9水溫指示燈驅動電路。圖1是由以下部分組成1車速里程表，2車速表指針，3車速表數字，4車速表刻 度，5燃油表，6燃油表數字，7水溫表，8復位按鈕，9、總里程，10IXD，11小計里程和平均油 耗，12信號指示燈，13轉速表，14轉速表數字
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。圖1為本實用新型組合儀表結構示意圖，本實用新型的組合儀表包括1車速里程 表、5燃油表、7水溫表、13轉速表和12信號指示燈，如左右轉向燈、遠光燈、蓄電池充電指 示燈、安全帶未系指示燈、駐車制動、機油油壓、安全氣囊故障指示燈、后霧燈、發(fā)動機故障 指示燈、ABS、EBD、EPS等組成。其中車速表的表盤在刻度區(qū)域印制的藍色漸變光暈，數字 3和刻度4印制為白色透光，車速表的實現(xiàn)方式為步進電機帶動指針式，由于步進電機是由 儀表單片機控制的，單片機輸出數字信號來驅動步進電機，控制精度較高。所述車速里程表1使用IXD液晶顯示，IXD信息顯示屏可以顯示累計里程、小計里 程和平均油耗11，小計里程、油耗信息和清零都是由復位按鈕8切換控制的。轉速表和燃油 表分別為七個指示燈，在表盤上的正常狀態(tài)指示區(qū)域如圖1中的6和14印制藍色，在報警 區(qū)域印制紅色，轉速表和燃油表的指示燈全部為白色發(fā)光二極管。其中轉速表的每個指示 燈代表轉速超過1000r/mim而小于2000r/mim，例如當發(fā)動機的轉速為大于3000r/mim且小 于4000r/mim時，轉速表的1、2、3個指示燈都會亮起。燃油表的顯示方式和轉速表相似，信 號燈亮的越多，代表油箱中的燃油也越多。水溫表為雙色LED指示，正常水溫如低于120°C 時指示燈為綠色，高于120°C低于130°C時指示燈為紅色，高于130°C時水溫表為紅色閃爍。圖2為本實用新型組合儀表電氣裝置原理圖，由圖可知組合儀表所用電源為蓄電 池電A6和點火電源A7，其中車速信號A22、轉速信號A21、燃油信號A19和水溫信號A20進 入儀表后經過儀表內控制單元處理后由車速表、轉速表、燃油表和水溫表顯示，油耗脈沖信 號All進入儀表后由儀表內控制單元處理在IXD中顯示，車速信號經過儀表控制單元處理 后通過A23輸出，ABS信號A18經過儀表控制單元控制ABS和EBD報警指示燈的點亮和熄滅。充電指示燈A4、EPSA13、安全氣囊A31、制動液位A2、機油壓力A5、發(fā)動機故障A17和 安全帶指示燈A29 —端接點火電令一端通過外部接低電平來控制指示燈點亮。遠光指示燈 A15通過內部接蓄電池電源外部接低電平來點亮。左右轉向A16、Al和后霧指示燈A12在 儀表內部通過接地外部接高電平來點亮。儀表內的照明指示燈使用的是小燈的電源A24。圖3為車速信號處理電路，車速信號由車速傳感器輸入到儀表內控制單元，車速 傳感器將車速信號轉變?yōu)槊}沖變化信號，經A22引腳輸入給儀表，并通過R29和C20將脈沖 信號整形后輸入到單片機，由單片機進行計時、計數處理。由圖4可知，車速電機驅動電路 經單片機輸出后驅動步進電機顯示車速。圖4中的步進電機信號為VID29-05，此電機的特 點是精度高，壽命長。圖5為轉速信號處理電路，轉速信號是由發(fā)動機轉速傳感器輸出的頻率信號，經 過濾波整形后輸出給單片機。圖6為轉速表的顯示電路，由圖可知轉速信號由單片機運 算后經過IC4和IC5數模轉換電路，把頻率信號轉化為電壓信號，來控制轉速表的發(fā)光二 極管的發(fā)光狀態(tài)和數量。根據發(fā)光二極管發(fā)光的數量就可以知道轉速的范圍，當轉速高于 5500r/min并且小于6500r/min時轉速表亮1_6發(fā)光二極管，并且第六顆發(fā)光二極管發(fā)出紅 色報警光。圖7位燃油表信號處理電路，燃油信號是燃油傳感器把油量變化的號轉化為電信 號，通過R48和C29濾波電路處理后輸入給單片機，由單片機處理后再經過模數轉換電路最 終把燃油信號轉換給電壓信號來控制燃油表的七個發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài)和數量，燃油表 的發(fā)光數量越多代表燃油箱內的燃油也越多。圖8為水溫信號處理電路，水溫傳感器把發(fā)動機冷卻水的溫度轉化為電阻信號， 通過A20引腳輸入到組合儀表，從圖8可知，水溫信號通過電路中的R46和C27進行濾波后 輸出給單片機。圖9為水溫指示燈的控制電路，由圖可知經單片機處理好的信號經過Q5和 Q6放大后分別控制雙色水溫LED的發(fā)光狀態(tài)。發(fā)光二極管發(fā)綠光時代表發(fā)動機冷卻水正 常，當發(fā)光二極管發(fā)紅光報警時代表發(fā)動機冷卻水高。
權利要求1.一種轎車組合儀表，包括車速表、里程表、轉速表、燃油表、水溫表以及其它報警指示 燈，其特征在于所述組合儀表采用步進電機和LED指示燈相結合的方式來實現(xiàn)各功能的顯示，其中所 述車速表采用步進電機帶動指針式，所述里程表使用LCD液晶顯示屏顯示，所述轉速表和 所述燃油表為LED指示燈式，所述水溫表使用雙色LED指示燈，所述其它報警指示燈使用 LED指示燈顯示；所述組合儀表的電路包括電源處理電路、脈沖信號處理電路、模數轉換電路、單片機控 制系統(tǒng)、車速電機驅動電路、液晶驅動電路、LED驅動電路；所述組合儀表外接蓄電池和點火開關的12V電源，并經所述電源處理電路處理后連接 單片機控制系統(tǒng)，輸出5V電源供給單片機控制系統(tǒng)；車速信號、轉速信號分別由車速傳感器和轉速傳感器采集，車速傳感器和轉速傳感器 連接所述脈沖信號處理電路，通過脈沖信號處理電路轉換成單片機控制器能識別的頻率信 號，再連接單片機控制系統(tǒng)，輸入至單片機控制系統(tǒng)；燃油信號、水溫信號分別由燃油傳感器和水溫傳感器采集，燃油傳感器和水溫傳感器 連接模數轉換電路，燃油信號、水溫信號經所述模數轉換電路處理后，轉換為電壓信號后， 再連接單片機控制系統(tǒng)，輸入至單片機控制系統(tǒng)；所述單片機控制系統(tǒng)的輸出端與車速電機驅動電路相連，驅動步進電機帶動指針顯示 車速；所述單片機控制系統(tǒng)連接液晶驅動電路，輸出處理后的車速信號通過所述液晶驅動電 路顯示汽車行駛里程；所述單片機控制系統(tǒng)連接LED驅動電路，通過所述的LED驅動電路來驅動轉速表和燃 油表指示燈的工作狀態(tài)，用于顯示轉速表、燃油表和水溫表的指示。
2.根據權利要求1所述的轎車組合儀表，其特征在于所述車速表位于組合儀表的中央，表盤印制成藍色帶光暈效果，車速表刻度和字體為 白色透光結構，背景照明燈為白色發(fā)光二極管，車速表指針為紅色導光結構。
3.根據權利要求1或2所述的轎車組合儀表，其特征在于所述LCD液晶顯示屏為藍色背光、白色字體，LCD液晶顯示屏中顯示小計里程、累計里 程和平均油耗信息。
4.根據權利要求1或2所述的轎車組合儀表，其特征在于所述轉速表位于所述車速表的左下方，轉速表共有7個橢圓形LED指示燈，其中下面的 5個指示燈所在區(qū)域的表盤上印制藍色，最上面的2個指示燈所在區(qū)域的表盤上印制紅色， 所以區(qū)域的下面安裝有白色發(fā)光二極管，所述指示燈區(qū)域內的字體為白色透光結構。
5.根據權利要求1或2所述的轎車組合儀表，其特征在于所述燃油表位于車速表的右下方，與所述轉速表呈對稱布置，也有7個橢圓形LED指 示燈，在所述燃油表最下面的2個橢圓形LED指示燈所在區(qū)域印制為紅色，上面5個橢圓形 LED指示燈所在區(qū)域印制藍色。
6.根據權利要求1或2所述的轎車組合儀表，其特征在于所述水溫表位于燃油表內，用雙色LED指示，此雙色分別為綠色和紅色，分別代表發(fā)動 機冷卻水溫度的正常和高。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車組合儀表，其主要有車速里程表、轉速表、燃油表、水溫表和一些信號指示燈組成。其中車速表采用單片機控制步進電機帶動指針顯示。燃油表、轉速表及水溫表采用LED燈顯示，其中燃油表和轉速表分別由七顆LED組成，不僅可以顯示正常的轉速和燃油，而且還具有報警功能。水溫表由一顆雙色LED顯示，正常水溫時此LED發(fā)綠光，水溫高時此LED發(fā)紅光報警。所有LED指示燈的工作狀態(tài)都是由單片機控制的，具有顯示精確和性能穩(wěn)定等優(yōu)點。此表表盤布置新穎，使用步進電機和LED指示燈相結合的顯示方式，整體設計比較人性化，在滿足儀表性能的同時又降低成本。
文檔編號B60K35/00GK201787965SQ20092020712
公開日2011年4月6日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權日2009年11月13日
發(fā)明者張秀芝, 徐玉霞, 郭文洋 申請人:重慶長安汽車股份有限公司