座舱基础系统测试 5

任务3.1抬头显示系统的拆装项目三抬头显示系统主讲教师：XXX《智能座舱系统装调与测试》目录PART01任务导入PART02教学目标PART03背景知识PART04任务实施PART05课程思政PART06课堂总结PART01任务导入任务导入

如果驾驶员因对行车路线不熟悉，在行驶过程中一边低头查看中控导航研究路线，又一边驾驶车辆，最终导致车辆与前车相撞。在这起事故中，驾驶员行驶时低头查看导航的行为是事故发生的直接原因。在此，我们不妨思考一下，有哪些方法可以有效减少此类事故的发生呢？PART02教学目标教学目标1.培养学生的创新思维精神。2.激发学生的爱国情怀、产生高度的社会责任感。知识目标素质目标能力目标1.描述抬头显示技术的概念和应用。2.理解抬头显示技术工作原理和结构组成。3.区分抬头显示系统的类型。1.能规范完成抬头显示系统的装配。2.能规范完成抬头显示系统的拆卸。PART03背景知识一、抬头显示器的概念抬头显示（Head-UpDisplay，简称HUD）是驾驶辅助系统的重要组成部分。它通过投影装置，将对驾驶员有用的信息以醒目的数字、图像或视频形式投射在驾驶员前方的挡风玻璃或显示屏幕上。该技术使驾驶员在驾驶过程中能够保持视线聚焦于道路，减少因低头查看仪表和中控而分散注意力的频率，从而提升驾驶安全性。抬头显示二、抬头显示的应用1.飞机上的应用抬头显示技术最初应用于军用飞机，通过飞行员前方的玻璃面板实时显示关键飞行信息。飞行员可在视线不离开飞行路径的情况下获取重要信息，如目标提示、瞄准目标、航速、高度及装备状态等。随后，该技术逐渐推广至民用飞机，飞行员可在抬头显示设备上查看航速、高度以及距目标航点的距离等信息。军用飞机上应用的抬头显示技术二、抬头显示的应用2.游戏上的应用在早期的现实类射击游戏中，HUD（抬头显示）界面设计被引入，用于在游戏界面上展示信息。当时的游戏画面较为简陋，HUD设计仅用于单纯显示信息，缺乏美感，甚至可能对视线产生一定影响。随后，HUD的应用逐渐扩展到游戏中除环境画面外的其他显示内容，如剩余子弹数、小地图等，这些都属于抬头显示的范畴。抬头显示界面设计的主要目的是为玩家提供便利，使玩家能够专注于屏幕，无需频繁查看键盘等其他设备。游戏上应用抬头显示技术界面二、抬头显示的应用3.汽车上的应用汽车领域首次引入HUD技术是在20世纪80年代末，当时汽车制造商出于对行车安全的重视，借鉴了飞行显示技术。1988年，通用汽车在其旗下的Oldsmobile（奥兹莫比尔）CutlassSupremeIndy500PaceCar车型中首次采用HUD抬头显示器，这标志着世界上首款应用HUD技术的汽车诞生。早期的HUD仅能显示车速信息，尚未具备导航或ADAS功能。如今，汽车中的抬头显示技术已能够将时速、导航、自适应巡航以及变道辅助等关键行车信息投影至驾驶员前方的风挡玻璃上，使驾驶员无需低头或转头即可获取重要的驾驶信息，从而提升行车安全性汽车上的抬头显示技术的应用三、抬头显示器的基本原理汽车上抬头显示技术工作原理眩光陷波器透光孔可旋转透镜（非球面）折叠透镜（平面或非球面）光源与显示器抬头示画面光学路径挡风玻璃光学元件头部运动与眼动范围投影距离α车载芯片将信息传输到投影设备，经设备处理形成影像，随后通过光学反射或折射，将影像投影至驾驶员前方的挡风玻璃或透明显示屏上，最终呈现在驾驶员视野中。HUD的原理与幻灯片投影类似，投影仪发出光信息，经“反射镜”反射至“投影镜”，再由“投影镜”反射至“挡风玻璃”。驾驶员所见为虚像，仿佛信息悬浮于前方道路上。三、抬头显示器的基本原理抬头显示系统的工作流程：传感器→车载计算单元→投影仪→反射镜→投影镜→挡风玻璃→人眼。HUD工作流程传感器获取云端信息、路况和车况信息。车载计算单元处理车辆信息和HMI界面的展示投影仪投影反射镜反射投影信息投影镜改变投影角度挡风玻璃显示信息人眼接收信息投影设备计算单元显示设备三、抬头显示器的基本原理1.车载计算单元车载计算单元负责处理来自不同系统的车况数据，并将处理后的信息输出为驾驶员所需的投影内容。这些信息包括导航、车速等具体数据，交互界面的布局以及虚拟图像的位置。计算单元需结合路况和车况，精准匹配虚拟图像的显示位置。车载计算单元三、抬头显示器的基本原理2.投影设备投影设备内部集成了投影仪、反射镜、投影镜、调节电机及控制单元。HUD控制单元通过车辆数据总线获取车速、导航等信息。投影设备的主要功能是根据车载计算单元的输出，生成并显示图像。投影设备三、抬头显示器的基本原理3.显示设备显示设备通常是车载挡风玻璃（C-HUD为自带的小屏幕）。其作用是将数据和图像清晰展示给驾驶员。普通挡风玻璃因夹层结构可能导致HUD图像重影，影响显示效果。而HUD专用挡风玻璃的夹层内PVB膜呈楔形，即玻璃上厚下薄，可有效避免图像重影。普通挡风玻璃夹层与HUD挡风玻璃夹层对比四、抬头显示器的分类1.C-HUDC-HUD（CombinerHUD），即组合型抬头显示，采用独立镜面光学设计，置于仪表盘上方，可作为独立系统进行光学设计。其投影成像载体为驾驶员前方的一块6～8英寸的透明树脂玻璃屏幕，投影成像距离小于2米。由于C-HUD的成本较W-HUD更低，制造商已开始在中等价位车型中部署该系统。例如，起亚的B级车型Seltos（2019年在印度推出）便针对尚未开发的印度中等价位车型HUD市场进行了布局。C-HUD四、抬头显示器的分类2.W-HUDW-HUD（WindscreenHUD），即风窗型抬头显示，它是利用光学反射原理，将重要的行驶信息投射在车辆前挡风玻璃上显示，其显示效果更为一体化。W-HUD是最常见的HUD技术类型，信息直接显示在挡风玻璃上。驾驶员看到的是虚拟图像，而非挡风玻璃上的静态图像，而是漂浮在引擎盖上的图像，通常距离驾驶员的眼睛约2米。奥迪A3、宝马5系和奔驰C级等车型均采用了这种技术。W-HUD四、抬头显示器的分类3.AR-HUDAR-HUD，即增强现实型抬头显示，它通过车身行车电脑控制车身数据输出，并将不同数据与实景结合。车辆与导航系统结合进行导航指示，ADAS功能则通过AR呈现来提供行车中的道路偏移、前车预警及障碍物识别等提示。对于用户而言，AR-HUD具有很强的直观性。它通过结合现实路况信息，实时显示虚拟箭头等元素，直观地引导驾驶员前进，从而避免驾驶中错过路口或分散驾驶员注意力的情况。AR-HUD四、抬头显示器的分类4.HUD三大类型比较类型介绍优势劣势C-HUD组合型抬头显示放置于仪表上方的一块透明树脂坡璃，一般会根据成像条件对这块玻璃进行特殊处理。做成模形来避免玻璃两面的反射重影可以有效控制成本，提高显示效果。置于仪表上方，在车辆碰撞时对驾驶员产生二次伤害，不利于车内安全。W-HUD风挡型抬头显示显示屏直接使用汽车的挡风玻璃，使用TFT投影技术。显示效果更为一体化，也有助于造型布置，较为安全。要根据挡风玻璃的尺寸和曲率去适配高精度非球面反射镜，这也直接导致了WHUD成本的升高。AR-HUD增强现实抬头显示AR实景模拟，使用DLP数字光处理技术。图像信息精准结合实际交通路况，更加逼真，使用方便。成本高，技术难关较多。PART04任务实施一、工具设备介绍教学车抬头显示器无纺布安全帽绝缘垫工作手套二、实施前检查1.安全与防护（1）规范着装入场（着装整洁、不佩戴首饰、长发需挽起等）。（2）放置安全警示牌，正确设置安全围挡。（3）检查并穿戴工作手套和安全帽。安全与防护要求二、实施前检查2.抬头显示器的外观检查（1）外观结构应完整，表面无脏污、破损、划痕、裂纹、凹痕和凸点等问题。（2）抬头显示器插头针脚无损坏、变形或生锈等缺陷。抬头显示器二、实施前检查3.教学车的检查（1）仔细绕车一周检查，并检查两个阻车器是否放置在车轮的前后位置。（2）装配座椅、地板、方向盘、变速杆四件套（3）踩住制动踏板，教学车READY上电，仪表“READY”灯应点亮，挡位处于“P”挡。（4）检查手刹指示灯是否点亮，保证手刹处于驻车状态。（5）检查教学车剩余电量是否充足。（6）关闭教学车。教学车的检查二、实施前检查4.抬头显示器线束检查（1）检查教学车上的抬头显示器线束，外观结构应完整，表面无破损、变形、裂痕等问题。（2）教学车上的线束插头针脚无损坏、变形或生锈等缺陷。抬头显示器线束的检查抬头显示器线束接口定义HUD线束接口定义说明针脚功能1接地2CAN-H3CAN-L4空5电源三、抬头显示系统的装配1.抬头显示器的装配（1）连接抬头显示器线束。（2）将抬头显示器压装至固定座上，听到“嗒”一声后，确认压装成功。（3）旋转抬头显示器下方的塑料螺母，将抬头显示器固定于固定座上。抬头显示器的装配三、抬头显示系统的装配2.车辆READY上电（1）踩住制动踏板，按下教学车启动开关，教学车READY上电。（2）检查仪表“READY”灯是否点亮，挡位是否处于“P”挡，手刹指示灯是否点亮。车辆READY上电三、抬头显示系统的装配3.调节抬头显示器的显示高度手动调整抬头显示器的显示高度，直至投影影像位于驾驶员平视视野范围内。调节抬头显示器的显示高度四、抬头显示系统的拆卸1.关闭车辆教学车下电，并拔出教学车钥匙放置工作台。关闭车辆四、抬头显示系统的拆卸2.拆卸抬头显示器（1）拆卸抬头显示器下方的塑料螺母，再将抬头显示器与固定座分离。（2）拔出抬头显示器线束插头。拆卸抬头显示器五、系统复原和整理清洁1.进行现场6S整理2.回收安全与防护设备现场6SPART05课程思政课堂思政创新驱动，助力智慧交通发展2025年6月，中国一汽红旗车路云一体化技术测试成功，并在实车联合测试中展现出卓越性能。此次技术突破标志着中国一汽在智能交通系统集成方面迈出关键一步，成功打破车辆与交通基础设施之间的信息壁垒，实现车、路、云之间的无缝对接和深度融合，为智慧交通、智慧城市发展提供了创新解决方案。一汽红旗车路云一体化实车联合测试课堂思政创新驱动，助力智慧交通发展在当今智能交通飞速发展的时代，抬头显示系统（HUD）