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智能HUD拆解,在战斗机上的HUD技术在汽车上水土不服?

2020/12/02
1941
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阅读需 6 分钟
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可能很多老司机都不清楚 HUD 是什么?那是因为目前 HUD 的普及率并不高,而一般的汽车也没这个功能,有这功能的汽车通常都不一般。HUD 即是 head up display 的缩写,直译过来就是抬头显示。

从类别上来说,HUD 可以分为前装和后装,前装基本是在战斗机,高端汽车上采用,直接将整个或者部分的挡风玻璃当做显示界面,显示基本的行车信息,甚至是车载娱乐信息,非常炫酷;而后装,那只要不是很早之前的汽车,只要有 OBD 的(车载诊断系统)接口,那基本都可以。

但是,相较而言,后装样子就没有前装那么炫酷,甚至说有些丑陋。比如说本期将要拆解的车萝卜智能 HUD 蓝牙版,它就是后装的产品。

车萝卜智能 HUD 包括了一个 HUD 设备,一个 OBD 的接口(OBD 的接口既可以用于数据通信,也为 HUD 设备提供 12V 供电),一条 OBD 接口的延长线,一些理线夹子以及一些垫片辅助调整 HUD 的视角。

车萝卜智能 HUD 外观中规中矩,不算炫酷,具体的功能说明可以观看视频,下文将直接拆解。

拆解

车萝卜智能 HUD 结构设计非常便于拆机和维修,拧下背部的 4 颗螺丝就可以将这个 HUD 拆解出来,没有任何难度。

好,拆解完,来看看硬件电路。主要是两部分,一部分是显示,一部分是控制。

  • 显示部分

显示部分采用 LCD 宽温屏,其中比较有意思的是发光模组,采用了 120 颗 LED 灯珠,并且是倒装工艺安装在铝基板上, LED 灯珠采用 COB 封装构成一体化面光源,LED 发出蓝光再激发荧光物质发出白光,此外,LED 发光模组背扣一个大块铜质散热片,可以均匀散热。

另外我们也可以通过 LED 发光模组的信号线数量判断它是可以支持调光的,配合主控板上的光感系统可以支持自动调光,总共有 12 个等级,除了自动调光外,也支持手动调光以及 APP 调光。

  • 主控部分

车萝卜 HUD 的功能基本都中在主控板上,包括 LED 发光模组的供电以及调光接口,屏幕和功能按键的信号接口,板子自带的调试接口,留给开发人员调试使用的。板载的器件包括:

其它外设功能包括蜂鸣器,这边是光线感应器,值得一提的是板子设计了蓝牙的兼容电路,这点可以有效应对物料紧缺的情况下不同的代替方案,比如现在的主板是直接采用了现成的蓝牙模块。基于 ST 的 BlueNRG-1  SoC BLE 芯片。这款 SoC 一个重要的优势就是平均功耗,在同类型的 FLASH 版本 SOC BLE 芯片中名列前茅,特别是连接时的功耗,这主要归功于这颗 SoC 完成整个连接同步事件仅需要 1.47ms,比其它厂家芯片快 1/3 以上。

OK,至此我们就看完了这个 HUD 的整个硬件电路,大概的硬件框图如下:

文中涉及到的主要器件 BOM:

厂商 器件规格型号 说明
ST STM32F205RBT6 MCU
ST BlueNRG-1 BLE 芯片
芯龙半导体 XL3001 LED 恒流驱动器
芯龙半导体 XL1509 DC/DC 降压转换器
Windbond 25Q16JVSIQ SPI Flash

小结

从这个车萝卜 HUD 的拆解来看,内部硬件方案并没有那么神秘,而且这种后装的 HUD 产品技术壁垒也不高,如果单纯的从功能实现来说,和一般的智能产品设备大差不差。但是 HUD 最重要的一点是应用场景,是用于车载的,所以,相比一般在室内或者环境良好的场景的设备,HUD 需要高可靠性,这种可靠性不仅体现在功能上,更是体现在每个基础器件的性能上,甚至需要符合车规级的器件。所以,HUD 并不是为了炫酷而产生的技术,而是为了可靠安全,为了适应汽车发展趋势促成的一次技术融合,它可能还不够好,但它是代表将来更高更方便且更加安全的行车规范。

总之 HUD 绝不是一时的风,吹过了无痕,只是时候未到。

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