نگاهی به مجموعه صفحه نمایش و انواع آن

به گزارش پد ال نیوز، طبیعتا برای یک راننده این حجم از اطلاعات مورد نیاز نیست و تنها نمایش گروهی از اطلاعات و هشدارهای حیاتی برای اخذ تصمیم راننده کفایت می کند. این وظیفه مهم را بخشی در خودرو به عهده دارد که کمتر به کارکرد آن توجه می کنیم اما همواره در مقابل ماست و به آن توجه داریم. در این نوشتار نگاهی به این مجموعه که تنها راه تعامل اتومبیل با راننده است انداخته و انواع آنرا مورد بررسی قرار می دهیم. قطعه ای که در فرهنگ عامه تحت عنوان صفحه کیلومتر شناخته می شود.
 
صفحه نمایشگر خودرو یا اصطلاحا صفحه کیلومتر شمار، بخشی تعبیه شده بر روی داشبورد خودرو در مقابل راننده است که وظیفه آن، نمایش اطلاعات و هشدارها به سادهترین شیوه ممکن است تا راننده بتواند بر اساس آنها به سرعت تصمیم لازم را اتخاذ کند. وجود این مجموعه با فرمتی ثابت در تمامی خودروها برای همه به قدری بدیهی است که کمتر کسی به ساختار و مکانیسم آن توجه میکند. امروزه با پیشرفتهتر شدن خودروها، نمایشگرهای دیگری نیز بر روی داشبورد خودرو و یا خود صفحه کیلومتر جهت نمایش اطلاعات بیشتر اضافه شده اما همچنان صفحه نمایش اصلی با فرمت ثابت در مقابل راننده قرار دارد. این فرمت ثابت شامل نمایش سرعت، دور پیشرانه، دمای پیشرانه، سطح سوخت و میزان کارکرد خودرو و گروهی از علائم هشداری استاندارد است که به اندازه کافی با آنها آشنایی داریم. در برخی از خودروها ممکن است اطلاعات دیگری همچون دما و فشار روغن، ولتاژ باطری، هشدار سرویس دورهای، شرایط گیربکس اتوماتیک و هشدارهای نوشتاری نیز نمایش داده شوند.
این نمایشگر را میتوان با توجه به پیشرفت تکنولوژی به مرور زمان، به چند دسته کلی تقسیم کرد.
نمایشگرهای الکترومکانیکی
تقریبا تا دهه هفتاد میلادی تمامی اتومبیلها به این نوع سیستم نمایشگر مجهز بوده و حتی استفاده از آن تا دهه 90 میلادی بسیار رواج داشت. در این نوع نمایشگر، چراغهای هشدار از طریق رشته سیمهای مجزا به فشنگیهای مربوطه جهت اعلام هشدار متصل بوده و مدارات مستقل خود را دارند و نمایش مقادیر توسط عقربهها و مکانیسمهای مکانیکی و الکتریکی صورت میگیرد. در مدلهای بسیار قدیمی و یا اسپرت، کلا بخشهای این مجموعه از هم مجزا بوده و ممکن است بر روی سطح داشبورد پراکنده باشند. اما در بیشتر موارد مجموعه بر روی یک بورد آنالوگ سوار است. سرعت سنج و کیلومتر شمار توسط سیم کیلومتر و از طریق پینیون کیلومتر گیربکس به کار میافتد. با حرکت خودرو و گردش پینیون کیلومتر بر روی گیربکس، مغزی سیم کیلومتر نیز شروع به چرخش کرده و این چرخش تا ورودی کیلومتر پشت صفحه کیلومتر منتقل میشود. سیم کیلومتر آهنربای داخل کیلومترشمار را به گردش در آورده و موجب ایجاد یک گرداب مغناطیسی میشود. گرداب مغناطیسی به وجود آمده قاب عقربه را به حرکت درآورده و سرعت به نمایش درمیآید. نمایش دور پیشرانه توسط یک مدار شمارنده سیگنال آنالوگ صورت میگیرد که فرکانس قطع و وصل شدن چکش دلکو را شمارش میکند و به موتور عقربه دور شمار مقدار میدهد. نمایشگرهای دما و سطح سوخت نیز آرمیچرهای سادهای هستند که به فشنگیهای مربوطه خود (رئوستا و یا پتانسیومتر برای سطح سوخت و فشنگی دمای آب) متصل هستند.
نمایشگرهای کنترل الکترونیکی
صفحه کیلومترهای کنترل الکترونیکی در واقع شامل یک برد الکترونیکی با کنترل کننده منطقی بوده و نوعی PLC محسوب میشوند. دارای پردازنده، حافظه و نرم افزار بوده و میتوانند اطلاعات اندازه گیری شده را به صورت دیجیتالی و یا آنالوگ نمایش دهند. هدف اصلی ابداع این نوع نمایشگر، افزایش دقت نمایش اطلاعات، حذف بخشهای مکانیکی و کاهش احتمال دستکاری کارکرد خودرو بوده است. هرچند امروزه این نمایشگرها نیز به سادگی دستکاری میشوند. نمایشگرهای کنترل الکترونیکی را میتوان به دو نوع ساده و مالتی پلکس تقسیم نمود.
نمایشگرهای کنترل الکترونیکی ساده
در خودروهای فاقد شبکه مالتی پلکس، این نوع یونیتها مورد استفاده قرار گرفته است. چراغهای هشداری همانند انواع الکترومکانیکی دارای مدارات مستقل خود هستند اما برخی از چراغهای هشدار نیز میتوانند از خود پردازشگر یونیت فرمان ببرند. در درون این یونیت، پردازنده با شمارش و محاسبه فرکانس سیگنال سنسورهای سرعت و دور شمار و تحلیل این اطلاعات میتواند نتیجه را به صورت دیجیتالی نمایش داده و یا به سروو موتور گیجها مقدار دهی کند. در برخی نمونهها امکان پردازش مصرف سوخت با توجه به اطلاعات دریافتی از میزان پاشش توسط ECU فراهم است. نکتهای که باید در خصوص خودروهای فاقد شبکه مالتی پلکس در نظر داشت این است که همواره در مقدار کارکرد ذخیره شده توسط ECU و مقدار نمایش داده شده توسط کیلومتر شمار اختلاف وجود دارد و این مسئله ناشی از وجود تفاوت در دقت شمارش سیگنال در ECU و صفحه کیلومتر و تعریف مسافت به ازای سیگنال مشخص است و طبیعتا به دلیل عدم وجود ارتباط منطقی و تعامل میان ECU و کیلومترشمار در خودروهای غیر مالتی پلکس، امکان تصحیح و هماهنگ سازی وجود ندارد.
نمایشگرهای کنترل الکترونیکی مالتی پلکس
هدف از به کارگیری تکنولوژی مالتی پلکس، کاهش حجم اتصالات، انتقال دادهها در خطوط گذرگاه مشترک، ایجاد تعامل چند جانبه میان اجزا و افزایش انطعاف پذیری سیستم است. در خودرویی که به شبکه مالتی پلکس مجهز است، کاهش ارتباطات را میتوان به وضوح درک کرد چرا که تمامی اتصالات نمایشگر و علائم هشدار تنها با تعداد بسیار محدودی رشته سیم برقرار میشود. در نتیجه به جای برقراری ارتباط نقطه به نقطه و استفاده از صدها رشته سیم برای هر یک از علائم هشدار و گیجها، تمام ارتباطات مجموعه نهایتا ممکن است توسط شش رشته سیم صورت پذیرد. در واقع هیچ ارتباط مستقیمی با هیچ سنسور یا یونیت دیگری وجود نداشته و همه اطلاعات از شبکه دریافت میشود. مدار الکترونیکی این نمایشگرها یک کنترل یونیت کامل بوده و قادر است با دریافت اطلاعات از خطوط گذرگاه توسط ترانسیورهای داخلی خود، تحلیل پروتکل توسط کنترلرهای شبکه و تبدیل پیغام و لایههای آن از فرم آنالوگ یا هگزادسیمال به باینری، فرمان مورد نظر را صادر کند. این فرمان میتواند شامل روشن شدن یک چراغ هشدار، مقدار دهی به موتور یک گیج، نمایش یک پیغام نوشتاری یا گرافیکی در صفحه نمایش برای راننده و یا ارسال پیام برای یک یونیت دیگر باشد. وجود این تکنولوژی انعطاف زیادی به این مجموعه میدهد. موجب تعامل یونیت نمایشگر با سایر سیستمها نظیر کنترل باد تایر، کروز کنترل، نمایشگر سربالا (HUD) و ... شده و امکان نمایش و انجام تنظیمات آنها از داخل خود صفحه کیلومتر را فراهم میکند. در این سیستم نیز طبیعتا به دلیل وجود تعامل در میان اجزا، میزان کیلومتر کارکرد خودرو در حافظه ECU با مقدار به نمایش درآمده توسط کیلومتر شمار یکسان خواهد بود و در صورت تعویض صفحه کیلومتر، مقدار ثبت شده در حافظه ECU مجددا در حافظه کیلومتر شمار ذخیره شده و نمایش داده میشود.