剖析新款宝马7系平视显示屏HUD技术

来源：汽车电器作者：佚名 2014-08-03 08:37:52

2 平视显示屏HUD部件安装位置及结构
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3个六角螺栓将其固定在前围板支撑结构上，如图8所示。平视显示屏由玻璃盖板、反射镜、2个LED灯组、TFT投影显示屏、主印刷电路板及壳体等部件构成，还包括风挡玻璃、车灯模块和BEFAS、晴雨传感器、车顶功能中心和接线盒、HUD挡板等附属部件。HUD系统通过BEFAS上的打开／关闭按钮、车灯开关中心内的车灯开关、仪表照明调光器以及控制器等部件进行操作。

    2.1组成部件
    1）玻璃盖板玻璃盖板由防划涂层聚碳酸脂（PC）材料制成（图9），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挡玻璃上。

    2）反射镜平视显示屏内装有2个反射镜，如图10所示。反射镜将显示屏上的信息反射到风挡玻璃上。曲面镜负责对风挡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灯组平视显示屏HUD使用2个LED灯组。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灯组内安装红色和绿色LED，根据主印刷电路板的控制情况达到所需HUD亮度。
    4）主印刷电路板主印刷电路板（图11）上安装了K-CAN接口、处理器（CPU）、 LVDS控制器、EEPROM存储器以及供电装置等组件。组合仪表通过LVDS导线将图像信号发送到显示屏上。

    5）壳体壳体（图12）由铝合金制成，包括下端部件和塑料盖板。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。

    2.2风挡玻璃
    所用风挡玻璃是一种特殊玻璃（图13），它是反射显示内容的重要部件。与批量生产风挡玻璃一样，外层和内层车窗玻璃也粘有一层塑料膜。但与批量生产风挡玻璃不同的是，该塑料膜并非以平行分布方式而是以楔形分布方式覆盖在整个风挡玻璃上。这种楔形分布方式可防止HUD显示内容重影。楔形尖端向下，从距离风挡玻璃下边缘大约10 cm处开始向上加厚。楔形末端大约位于风挡玻璃高度2/3处。在风挡玻璃上部1/3区域内，外层和内层车窗玻璃间的塑料膜平行分布。楔形尖端的厚度为0.8 mm，末端的厚度为1 mm。风挡玻璃下边缘的总厚度为4.5 mm，上边缘的总厚度为4.7 mm。

    1）未安装正确风挡玻璃正常风挡玻璃的成像．反射到HUD风挡玻璃上的2个图像会在楔角作用下相互重叠，因此驾驶人只会看到一个图像，其机理如图14所示。HUD图像始终反射到风挡玻璃的内侧和外侧。由于批量生产风挡玻璃存在倾斜角度，因此2个反射图像会彼此错开而形成重影的图像，如图15所示。

    2）有效视线范围有效视线范围指的是驾驶人可以自由移动而且不会影响HUD图像可视效果的移动空间。在有效视线范围内的自由移动空间大致为：130 mm水平移动距离（图16），70 mm垂直移动距离130 mm调节范围（图17）。超出有效视线范围时将无法看到完整的HUD显示内容。