Заключение. 
Измерительные устройства автомобильных систем

Автомобильная информационно-диагностическая система является составной частью современного автомобиля и предназначена для сбора, обработки, хранения и отображения информации о режиме движения и техническом состоянии автомобиля, а также окружающих его внешних факторах.

Сегодня система «водитель — автомобиль — дорога — среда» рассматривается как единое целое. Улучшение движения на перегруженных автомагистралях возможно, если водитель будет иметь оперативную информацию о состоянии дороги, транспортных потоках и о состоянии управляемого автомобиля.

Правительства различных стран финансируют проекты, направленные на увеличение безопасности, эффективности, пропускной способности, уменьшение загрязнения окружающей среды на крупных автомагистралях. Иногда в этой связи говорят о концепции интеллектуальной транспортной системы. В США и Японии такой проект называется ITS (Intelligent Transportation System), а в Европе — Telematic.

Проекты включают создание необходимой бортовой электронной аппаратуры для оптимальной организации движения транспортных средств единым потоком «бампер к бамперу» (platoon), передачи водителям рекомендаций и предупреждений. Для реализации этих проектов в первую очередь потребуются датчики для определения интенсивности транспортных потоков и других необходимых параметров.

Современные информационные системы водителя с их широкими возможностями сейчас называют телематическими. Это термин образован от слов «телекоммуникация» и «информатика». Телематические системы представляют собой устройства обмена информацией между системами автомобиля, водителем и окружающим миром. С их помощью имеется возможность дистанционно получать и передавать информацию от бортовой диагностической системы сервисным предприятиям. В случае обнаружения отклонений, водитель предупреждается соответствующим текстом на дисплее или прочтением этого текста компьютером.

Система передачи сообщений по радио использует дополнительный канал в УКВ-диапазоне, что требует специального приемника. По радиоканалу передается различная предупредительная информация, например о гололеде. Имеется возможность передачи корректирующей информации для данной местности в виде сигналов от спутниковой глобальной позиционирующей системы.

Датчики являются ответственным звеном в электронной системе управления или измерения и влияют на эффективность ее работы. Они обеспечивают абсолютные измерения того, чем надо управлять или что следует измерять, будь это поток воздуха в двигателе или количество топлива в баке. В анализе, проведенном фирмой «BIS Strategic Decisions» (Великобритания), предполагается, что, например, в США спрос на автомобильные датчики будет ежегодно расти на 15,4%.

В области создания автомобильных датчиков существует несколько основных проблем. Многие разработчики предлагают измерительные устройства, требующие слишком большой компенсации побочных влияний, например, температуры и термического расширения. В результате появляются трудностям при изготовлении и тарировании датчиков. Другая проблема связана с проектированием удобного монтажа на автомобиле. Важным моментом является также совместимость электрических характеристик различных частей измерительных систем. Микропроцессоры могут воспринимать только логические единицы и нули, поэтому на выходе датчиков синусоидальный сигнал необходимо сравнивать с пороговой величиной и в период, когда его уровень превышает пороговую величину, считать сигнал равным нулю, а в период, когда уровень сигнала меньше порогового значения — единице. Частота импульсов при этом характеризует скорость процесса.

Интеллектуальные датчики освободят центральный контроллер от предварительных вычислений, расширяя его возможности для реализации алгоритма управления и распределения информации между системами. Заказчики требуют от будущих датчиков способности к самодиагностике, распознаванию сбоев и ложных сигналов, удобства технического обслуживания.

В будущем найдут применение датчики выявления льда на поверхности дороги, содержания вредных газов и автомобильные системы ночного видения. Одной из трудностей ночного вождения является практическая невозможность использовать полный передний свет из-за того, что он ослепляет водителя встречного транспорта. Системы ночного видения в дальнем и ближнем ИК-диапазонах даже при движении с ближним светом позволяют увеличить дистанции, на которой водитель обнаруживает объекты на дороге. Фирма BMW уже ввела на своих автомобилях системы ночного видения по специальному заказу. Чувствительными элементами этих систем являются микроболометры на основе оксидов ванадия, способных различать разницу температур в десятые" доли градуса. Система просматривает дорогу на расстоянии 300 м.

Особое внимание разработчиков уделяется усовершенствованию систем надежности. Например, система Pre-Safe распознает ситуацию на дороге и делает все для предотвращения аварии. Во время экстренного торможения или в ситуации, когда занос неминуем, система передвигает кресла в наиболее безопасную позицию, так чтобы ремни безопасности и воздушные подушки были максимально эффективны. Также поддуваются части сидений, что улучшает поддержку водителя и пассажиров. При риске бокового удара автоматически закрывается стеклянная крыша и боковые окна.

Поколение автомобилей XXI века будет настолько отличаться от современного, что потребует принципиального изменения управления транспортным средством. Одним из основных направлений развития автомобилестроения является автоматизация управления автомобилем. Автомобильный компьютер сам будет с точностью до миллисекунды решать, когда требуется произвести переключение передач, экономя при этом максимум горючего и не теряя времени при разгоне. Получение таких возможностей осуществимо только на базе совершенствования измерительных устройств.