二、宝马X5 (E70)平视显示屏HUD的组成与原理
如图57所示,平视显示屏HUD安装在转向柱上方,紧靠在组合仪表后部,通过三个六角螺栓将其固定在前围板支撑结构上。其主要部件如下。
1.玻璃盖板
如图58所示,玻璃盖板由防划伤的涂层聚碳酸醋(PC)材料制成,它是HUD的上部盖板。玻璃盖板可防止灰尘和无意放到显示屏上的物体进入HUD内部。玻璃盖板和HUD挡板都采用曲面设计,以免无法将射入的光线反射给驾驶人。此外,玻璃盖板还通过散光效果等方式确保顺利将显示屏上的信息投射到风窗玻璃上。
2.反射镜
如图59所示,平视显示屏内装有两个反射镜。反射镜将显示屏上的信息反射到风窗玻璃上。曲面镜负责对风窗玻璃上的图像进行补偿调节,即调节图像尺寸和距离。平面镜是负责确保光线在特定空间内传输的偏光镜。曲面镜由塑料制成,平面镜由玻璃制成。
3. LED电源件、LED灯组及TFT投影显示屏
如图60所示,图a为LED电源件,图b为LED灯组及TFT投影显示屏。LED电源件是一个开关模式电源件,负责通过车载网络电压为LED灯组提供30V供电。LED灯组在一个平面内布置了8个LED。 LED灯组为TFT投影显示屏提供背景照明,负责产生达到HUD亮度所需的灯光。LED灯组内安装有白色LED发光二极管。LED根据主印制电路板的控制情况达到所需HUD亮度。温度低于一30℃时,首先接通显示屏加热功能,对显示屏进行加热。
4.主印制电路板
图61所示为HUD的主印制电路板,包括以下组件:K-CAN接口、MOST接口、处理器(CPU)、图形控制器、EEPROM存储器和供电装置。图像信息通过K-CAN和MOST传输到主印制电路板上,用于产生图像的电子装置对接收到的图像信息进行分析,随后将经过处理的图像信息发到显示屏上。
5.壳体
如图62所示,壳体由塑料制成,包括下端部件和盖板。散热装置(铝合金散热片)和供电装置固定在下端部件上;玻璃盖板集成在盖板内。
除了上述部件,还需要其他组件如风窗玻璃、车灯模块、晴雨/光照传感器、车灯功能中心和接线盒、HUD挡板等。
HUD所匹配的前风窗玻璃是一种特殊玻璃,它是反射显示内容的重要部件。与批量生产的普通前风窗玻璃一样,其外层和内层车窗玻璃也粘有一层塑料膜,但该塑料膜不是以平行分布方式,而是以楔形分布方式覆盖在整个前风窗玻璃上的。这种楔形分布方式可防止HUD显示内容重影。如图63所示,楔形尖端向下,从距离前风窗玻璃下边缘大约10cm处开始向上加厚,楔形末端大约位于前风窗玻璃高度2/3处,其上部1/3区域的塑料膜平行分布。楔形尖端厚度为0. 8mm,楔形末端厚度约为1mm。前风窗玻璃下边缘的总厚度约为4. 5 mm,上边缘总厚度约为4. 7 mm。