智能座舱系统开发应用与测试 课件 学习任务6 智能座舱显示触控系统的装调与测试

智能座舱系统开发应用与测试智能座舱显示触控系统的装调与测试06学习任务六显示·触控·HUD的装调与测试授课团队智能网联汽车技术专业教学团队职业教育智能网联汽车类专业活页式创新教材课程目录CONTENTS·02/5701走进智能座舱02语音交互系统开发与测试03人脸识别交互系统开发与测试04驾驶员监控系统开发与测试05手势交互系统开发与测试06智能座舱显示触控系统的装调与测试本讲内容07智能座椅装调与测试08智能座舱OTA与远程控制系统装调与测试学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试02/57LEARNINGTASK06任务6智能座舱显示触控系统的装调与测试08节理论知识03个实训子任务55道任务工单习题学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试一、任务导入情境提问·10分钟您知道汽车中控屏的发展史吗？21世纪的今天，智能座舱的显示触控系统已经发展出仪表显示屏、中控屏、HUD、前排驾乘人员屏、二排扶手屏、后排娱乐屏等一系列产品。标配中控屏已是新能源座舱的标配按需仪表屏按自动驾驶能力与定位决定配置与尺寸如果你是新能源汽车售后服务人员——会给新能源汽车座舱装调和测试触控屏吗？会给传统汽车加装HUD吗？学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试04/57中控屏触控操作·教学车实拍二、任务分析明确学什么·练到什么程度知识KNOWLEDGE1.能简述汽车显示触控系统的定义。2.能简述物理按键变为触控按键给用户带来了什么变化。3.能概述触控式交互系统的基本结构原理。4.能简述触控式交互系统的接口定义。5.能概述HUD的基本结构和工作原理。6.能概述并掌握C-HUD、W-HUD、AR-HUD的区别和应用。技能SKILL1.能概述一芯多屏技术的应用。2.能够独立完成触控式交互系统的工具准备、安装、装调、测试、拆卸。3.能够独立完成HUD工具准备、安装、装调、测试、拆卸。对接岗位：新能源汽车售后服务·座舱电子装调与测试素养LITERACY1.培养民族自信心和爱国主义情操。2.拓宽动手能力和实践精神。3.培养团队合作精神。思政落点：车规MCU芯片国产替代·京东方产业报国学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试05/57三、知识准备理论基础01–0501先看懂从定义、发展史到分类与原理，把"座舱里的屏"这件事看明白——它从哪里来、分成哪几类、靠什么发光、又是怎样听懂手指的。01汽车显示触控系统的定义02汽车显示触控系统的发展史四个阶段03显示触控屏在汽车上的分类八类车载屏04汽车显示屏的工作原理四条技术路线05触控屏的工作原理四种触控方式学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试06/57三、知识准备理论基础06–1006一芯多屏技术一芯驱动多屏07多（跨）域融合技术架构演进08HUD技术：定义与原理09HUD技术：组成与分类10三个实训子任务导览转向实操02再动手从一芯多屏到跨域融合，再到HUD的光学链路；

理论打通之后，进入触控屏、C-HUD拆装与调试的三个子任务。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试07/57（一）汽车显示触控系统的定义汽车中显示触控系统是指安装在汽车仪表盘、座椅、前风窗玻璃及车窗玻璃上等人眼可及位置上的各类带显示、触控功能的屏幕，用于显示车辆信息、娱乐、办公、导航等内容，部分智能驾驶车辆的显示触控系统会组合有智能驾驶功能。随着汽车科技的不断发展，车载屏的功能和尺寸也在不断提升，成为现代汽车的重要组成部分。组成：仪表屏、中控屏、前排驾乘人员屏、二排扶手屏、后排娱乐屏越来越多高端车辆选择配置HUD系统未来还会诞生应用于车窗玻璃上的触控显示屏等新技术学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试08/57图6-1座舱内显示触控系统的典型布局（二）发展史·阶段一：机电液操纵控制1/41900s二十世纪四五十年代汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口。这一阶段的座舱显示依靠机、电、液混合操纵控制的方式呈现，车速、油量、水温等信息以机械指针与刻度盘传递。信息量少、更新慢，显示内容与位置高度固定；但它确立了"把车辆状态摆到驾驶员眼前"这一最基本的交互逻辑，是此后一切座舱显示的原点。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试09/57传统座舱仪表台布局（二）发展史·阶段二：电子式仪表盘2/41980s二十世纪八十年代·电气化随着民用电子技术的发展，汽车率先提出电气化概念，显示触控系统进入电子式仪表盘阶段。显示器件从真空荧光显示屏（VFD）发展到液晶显示屏（LED）及小尺寸薄膜晶体管显示器（TFT），信息显示越来越清晰、快捷。保有量最大目前电气式仪表市场保有量最大指针+数字车速、转速用指针，指示灯用LED，其余信息用TFT屏学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试10/57图6-3目前市场保有量最高的液晶仪表显示屏（二）发展史·阶段三：数字化仪表3/4虚拟仪表盘登场一整块液晶屏取代了传统的指针和刻度表——仪表盘上不再有指针等部件，所有信息都通过屏幕传递。（1）集成信息丰富可自定义显示内容，新能源车还能显示驾驶模式、能量回收、剩余电量并导航。（2）表盘模式可切换显示模式凭用户喜好自由切换，可选择性高、响应速度快。（3）与智能驾驶结合摄像头把周围环境信息投到仪表盘上，提升驾驶员感知与行车安全。2013年特斯拉ModelS用一块17in触控大屏取消了驾驶员前方的仪表盘，座舱显示触控系统从此进入大屏时代。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试11/57图6-4/6-5全数字液晶仪表盘（虚拟仪表盘）（二）发展史·阶段四：HUD显示屏4/4HeadUpDisplay抬头显示将驾驶信息（当前速度、导航信息等）通过投影技术投射在驾驶员前方风窗玻璃的全息半镜上，使驾驶员不必低头就能看清重要信息。HUD作为一种高级驾驶辅助系统，已与智能驾驶紧密结合，是未来汽车座舱显示系统的发展方向。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试12/57图6-7

HUD高级驾驶辅助显示系统不低头看清车速与导航（三）显示触控屏在汽车上的分类八类车载屏2023年新能源汽车在我国产销分别完成

958.7万辆

和

949.5万辆，销量达到汽车新车总销量的

31.6%。汽车中显示屏越来越多、越来越重要，已成为汽车科技创新和用户体验提升的重要手段之一。01仪表盘显示屏02中控屏03前排驾乘人员屏04扶手屏05后排多媒体屏06顶篷显示屏07车窗玻璃显示触控屏08

HUD学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试13/57座舱内的屏幕越来越多从"一块表"到"一舱屏"（三）分类·仪表盘显示屏/中控屏01·0201仪表盘显示屏位于驾驶员面前的仪表盘上，用于显示车速、转速、油量、冷却液温度、故障报警等车辆信息。新能源汽车还增加了剩余电量、续驶里程、最近的充电站位置等信息，现代汽车把导航、接打电话、语音提示也放在这一区域。图6-10：部分车型借鉴F1赛车方案把仪表屏放在方向盘上，屏幕跟着方向盘转，并不方便实时观察，不利于行车安全。02中控屏位于车辆中央控制台上，多用于显示导航、多媒体、空调、车辆设置等信息。中控屏尺寸越来越大，双联屏、三联屏越来越普遍；搭载最新车机芯片后功能越来越强，大有取代仪表显示屏的趋势。看电影、打游戏、车内办公已经成为现实——座舱正成为"移动的第三空间"。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试14/57（三）分类·前排驾乘人员屏/扶手屏03·0403前排驾乘人员屏位于前排驾乘人员前方，多用于显示与驾驶无关的信息：游戏、视频娱乐、聊天、办公等多媒体内容。国产新能源车型几乎都配备了前排驾乘人员屏。常见做法：中控屏+前排驾乘人员屏组成双联屏；仪表屏+中控屏+前排驾乘人员屏做成一体三联屏。极越01即把三屏做成一体，各屏分工显示车辆、导航与娱乐信息。04扶手屏车内中央扶手位置的一块小屏幕，用来操控座椅位置、后排液晶屏的娱乐功能、车门天窗等车身附件、空调或小冰箱的温度控制等。大部分扶手屏是二排/中排扶手屏，主要方便商务车第二排乘员调控整车舒适性，多配置在高端商务车与MPV上，如腾势D9、奔驰V260、红旗HQ9等。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试15/57（三）分类·后排多媒体屏/顶篷显示屏05·0605后排多媒体屏布置在汽车后排靠背上的多媒体屏幕，为后排乘员提供影音娱乐、办公学习等功能。后排乘员可自行选择音乐、视频等内容，还可以控制整车音量、选曲、频道等项目。固定式多用于大尺寸MPV，如雷克萨斯LM、广汽传祺M8四座御尊版折叠式按安装方式区分的另一种形态，收起时不占用后排空间06顶篷显示屏利用建筑物天花板进行LED投影的显示屏称为"LED天幕显示屏"，常用于商业建筑、展览中心、机场、车站等大型公共场所的天花板。把汽车顶篷或天窗改造成显示屏需对天窗玻璃特殊改造，目前尚无量产车型投入使用。京东方智慧视窗方案采用染料液晶技术控制光线透过率，可实现整面或分区调光，通过触控和按键即可调节。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试16/57（三）分类·车窗玻璃显示触控屏/HUD07·0807车窗玻璃显示触控屏智能车窗（智能玻璃）是智能汽车创新的热门元素，产品形态包括PDLC、智能显示玻璃、抬头显示玻璃（HUD）、OLED等。京东方柔性透明OLED交互炫窗屏幕尺寸

12.5in，显示透过率高达

45%，支持侧窗前装/后装与绘画涂鸦、导航定位、查询天气等功能拓展。因技术原因，侧窗玻璃作为显示触控屏尚未应用于量产车。08HUDHUD最早应用在飞机上：1960年即在美国海军A-5舰载机上成功运用，飞机上称为平视显示系统，飞行参数、姿态与导航信息投射到飞行员视野正前方的透视镜上。1988年通用汽车在某款车上应用HUD，是世界上首款采用HUD技术的汽车；2022年6月理想汽车L9取消仪表显示屏，由HUD取而代之（图6-26）。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试17/57（四）汽车显示屏的工作原理四条技术路线04显示技术已完成从CRT向平板显示（FPD）的升级显示技术的作用：把电信号转换为视觉信号。FPD拓展出四条主要技术路线。01LCD液晶显示，第二代显示技术。需背光模组，靠液晶偏转控制透光。车载主流：TFTLCD02OLED有机发光二极管，第三代显示技术。像素自发光，无需背光。对比度高·厚度薄·可弯曲03MiniLEDLCD的升级版本，把背光LED灯珠缩小、数量倍增，实现精细分区控光。兼具LCD与OLED优点04MicroOLED下一代OLED，像素更小、密度更高，面向头显、AR/VR与车载。微秒级响应·成本高按工作原理划分LCD·OLED·MiniLED·MicroOLED下文逐一展开学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试18/57（四）显示技术·LCDLiquidCrystalDisplay在两片平行的玻璃当中放置液态晶体材料，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，通过电压改变液晶材料内部分子的排列状况，以遮光和透光的方式显示深浅不一、错落有致的图像。只要在两块平板间加上三元色滤光层，就可显示彩色图像。通俗地说：就是一个手电筒前面放着滤光片，RGB三原色凑齐就能显示画面。LCD利用外部光源（背光模组），在外加电场作用下液晶偏转、改变光的偏振方向，穿过彩色滤光片和偏光片，从而呈现单个像素的颜色（图6-28为未加电压与外加电压的对比）。优点零辐射、低功耗、散热小、体积小、图像还原精确、字符显示锐利；白色色彩细腻，无屏闪，可连续使用缺点柔性差（与全面屏、曲面屏无缘）；可视角度差，斜看会变暗；没有全黑背景车载要求防潮、防尘、防眩光、阳光下可见、耐高低温，因此绝大多数采用

TFTLCD（薄膜晶体管液晶屏），是车载显示屏的主流。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试19/57图6-27采用LCD的座舱显示（四）显示技术·OLED第三代显示技术OrganicLight-EmittingDiode，即有机电激光显示、有机发光半导体。属于电流型有机发光器件，通过载流子的注入和复合而发光，发光强度与注入电流成正比。发光原理：电子与空穴分别从阴极和阳极注入→有机层内传输→发光层内复合→产生能量激子→激发发光分子产生可见光。①载流子注入②载流子传输③载流子复合④激子发光优势对比度高，黑色更深沉响应速度快，无拖影自发光色彩纯净，无需背光元件，暗部省电结构简单，厚度更薄不足亮度较低，强光下偏暗使用寿命相对较短易出现图像残留/烧屏成本高于LCD目前车用显示器市场仍由TFTLCD主导，但OLED正在强势崛起——车用OLED面板出货量预计从2023年

148万片

增长到2025年

400万片，2027年超过

900万片。蔚来ET5、奔驰EQS、理想L9、极氪001等高端车型已在使用。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试20/57图6-30采用OLED屏的高端车型座舱（四）显示技术·MiniLEDLCD的升级版本MiniLED是第二代显示技术LCD的升级版本，本质上仍是LCD技术，可视为由LCD向OLED过渡的产品。它把传统LCD背光模组的LED灯珠缩小，在相同空间内可安装更多LED——根据屏幕大小，一个显示器上可能包含数百、数千甚至数十万个LED。更多的LED意味着更多的调光区域，从而实现更精细、更密集的背光分区控制，带来更高的亮度与对比度。与OLED相比，MiniLED没有"烧屏"缺点，并且具备成本优势。优势超高亮度、超高对比度、超高色域、超长使用寿命；无烧屏，成本优于OLED不足存在光晕问题；柔性同LCD，不适合曲面屏；响应速度仍不如OLED50万片2023年MiniLED背光车载显示屏出货量超过50万片（2022年12.5万片，2024年预计超130万片）16.1in2024年3月发布的小米SU7前排中控生态屏，采用TCL华星MiniLED背光屏幕量产车型应用（表6-1摘录）蔚来ET7·京东方10.2in背光数字仪表盘奔驰VisionEQXX·TCL华星47.5in横贯A柱屏理想L9/L7·聚飞光电安全驾驶交互屏飞凡R7/仰望U8·京东方前排驾乘与仪表屏国产供应商：京东方、TCL华星、龙腾光电、聚飞光电、三安光电等，正争先进入利润较高的车规级产品市场。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试21/57图6-32

MiniLED背光中控生态屏（四）显示技术·MicroOLED下一代OLED微型OLED，原理与OLED相近，都是把发光二极管放在每个像素点下方、每个像素独立发光。最大的区别在

Micro——像素更小，从而可以达到头显设备、AR/VR设备、车载显示器和高分辨率可穿戴设备所需要的极高像素密度。OLED最小像素间距44μmMicroOLED最小像素间距6.3μm除了像素密度，响应时间也是MicroOLED的一大优势：常见手机、显示器大都在毫秒级，而MicroOLED是微秒级——这几个数量级的差距，决定了VR设备的沉浸感。理论上MicroOLED非常适合车载HUD与车载AR/VR显示，但离普通消费者还有距离：苹果VisionPro用的两块MicroOLED来自索尼，物料成本高达每块350美元，尺寸只有1.42in，需要多块拼接才能组成车载屏；屏幕接缝、调校与控制也是难题。索尼、三星、京东方均在开发该技术。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试22/57图6-33/6-35

ARHUD镜片与车载AR显示（四）四种显示技术对比LCD·OLED·MiniLED·MicroOLED对比维度LCD（TFTLCD）OLEDMiniLEDMicroOLED技术代次第二代显示技术第三代显示技术LCD的升级版本下一代OLED技术发光方式需背光模组，液晶偏转控光像素自发光，无需背光LED灯珠缩小、分区背光像素自发光，像素更小亮度较高较低（强光下偏暗）超高亮度高（面向头显）对比度一般，无全黑背景极高超高极高寿命/风险长，无烧屏较短，易烧屏、图像残留超长，无烧屏受制于有机材料柔性/曲面差，不适合曲面屏好，可做曲面同LCD，不适合曲面适合小尺寸高密度响应速度一般快仍不如OLED微秒级成本最低较高优于OLED高（单块350美元）车载现状市场主导，绝大多数车载屏高端车型加速渗透中高档车型，增长强劲面向HUD/AR显示选择屏幕时需结合应用需求与环境：要更高亮度与色彩准确性选

LCD；要更高对比度与响应速度选

OLED。车载场景最看重：阳光下可见的高亮度、耐高低温、长寿命——这正是TFTLCD长期主导车载市场的原因。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试23/57（五）触控屏的工作原理四种触控方式触控汽车触控屏是通过触控操作控制汽车系统的设备，其工作原理主要基于电容式触控屏技术。当前触控屏主要分为四类，其中绝大部分车载触控显示屏都采用电容式。电容式利用人体电流感应工作，检测电容变化确定位置车载主流电阻式两层导电层受压接触，靠电阻变化定位成本低·可戴手套操作表面声波式高频声波跨越屏幕表面，触点阻断声波定位寿命长·防刮·支持异形红外线式屏幕外框形成红外探测网，阻断红外线定位德赛西威已实现车载产品化学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试24/57从物理按键到触控手指落在屏幕上，位置是怎么算出来的？（五）触控·电容基本原理与触控原理车载主流方案1电容基本原理确定电容C的参数包括介电常数、正对面积和极板距离d。不同介质介电常数不同，玻璃的介电常数比塑料盖板大。介电常数越小，电容变化量越小，支持的介质厚度也越小。因此触控芯片支持的玻璃厚度最高可达

8~10mm，而PMMA（有机玻璃）为

4~5mm——根本原因就是电容变化量的多少。空气~1聚苯乙烯2.4~2.7PMMA3~4玻璃7FR-44.8水分/人体802电容触控原理手指触控金属层时，由于人体电场，触控层表面会引入附加电容，从而改变电容极板的电容值。触控屏通过检测电容变化确定触控位置，再把触控信息传送到电子设备，实现相应操作。普通手指触控产生的电容5~15pF一句话理解触控屏就是利用人体的电流感应进行工作对高频电流来说，电容是直接导体，会影响整体电容特性——这也是冬季戴厚手套、屏幕有水渍时触控失灵的原因。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试25/57图6-38手指触控改变电容极板电容值（五）触控·电阻触控原理按下才响应典型层叠结构硬化塑料层（防划层）上层导电层按压处导通下层导电层玻璃板/复合薄膜基板两层导电层分别涂在玻璃板（或复合薄膜）上，中间留有微小间隙，再盖上硬化塑料层。工作原理当手指按压在屏幕上，按压处两层导电层接触，电阻发生变化，从而引起两层电阻薄膜之间的电流变化，由此确定触控位置，然后将触控信息传送到电子设备，实现相应操作。主要优点结构与工艺简单，成本低可用手指、手套、触控笔等任何物体操作受灰尘、水汽、温度影响小，稳定性好定位精度高，不易受电磁干扰主要局限透光率较低，画面偏暗表面易被划伤，影响寿命一般不支持多点触控与OLED等新型显示技术匹配性差车载结论：绝大多数车载触控显示屏采用电容式；电阻式多用于工控、POS等对成本敏感且需戴手套操作的场景。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试26/57（五）触控·表面声波触控屏原理SAW图6-38表面声波触控屏原理示意表面声波是一种沿介质表面传播的机械波。这种触控屏由触控屏、声波发生器、反射器和声波接收器组成：声波发生器发送高频声波跨越屏幕表面，当手指触及屏幕时，触点上的声波即被阻止，由此确定坐标位置。屏幕分别贴有X、Y方向发射和接收声波的换能器，在接收表面创建一个不可见的超声波网格。手指或柔软物体触控时部分声能被吸收，接收信号改变，经控制器处理得到触控的x、y坐标。优势不受温度、湿度影响；分辨率极高、防刮性好；使用寿命长（5000万次无故障）；无需漂移校正；支持多点触控，光传递率高；天然支持曲面与非矩形异形结构局限无法封装，易受表面脏污与水分破坏，脏污会导致屏幕暗点，需定期清洁感应器并不定期调校；汽车领域高温高振动环境下，乘用车中的应用案例仍较少目前广泛应用于ATM机、售票机等户外或公共自助服务设备，屏体仅由纯玻璃、换能器、线材与控制卡组成，可靠性极高。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试27/57X发射换能器X接收换能器Y发射换能器Y接收换能器不可见的超声波网格触点（五）触控·红外线技术触控屏原理国产已率先布局红外线式触控屏的实现原理与表面声波触控屏相似，不同之处在于它使用红外线发射与接收感测元件：通过介质阻断发射灯管与接收灯管之间形成的红外线来识别触控位置。红外线发射与接收感测元件装在触控屏外框上，在屏幕表面形成红外线探测网——任何触摸物体都可以改变触点上的红外线，从而实现触控操作。车载触控屏的使用环境比一般消费电子严酷得多：需要防尘、耐振、防眩光，亮度应能自动调节，使用寿命要长，分辨率与灵敏度要高。红外触控屏的诸多优点使其广泛用于KTV点播系统、ATM机、自动售票机、工控、医疗仪器、视频会议、电子地图、电子白板等领域。车载局限：外框容易在颠簸中损坏造成光线干扰，弯曲时容易变形导致图像失真，因此目前还没有大规模在汽车上使用。国产突破德赛西威汽车电子有限公司已提前布局，成为我国第一家实现车载红外触控显示屏产品化的汽车电子企业，旗下红外触控车载导航产品为国内众多汽车厂商配套。在触控技术厂商与车载触控厂商共同努力下，红外触控屏有望成为未来车载触控应用领域的主要技术之一。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试28/57红外发射灯管红外接收灯管阻断点屏幕表面形成红外线探测网（六）一芯多屏技术亦称为"一机多屏"车舱内的屏幕很多：仪表+中控+车辆控制屏+前排驾乘人员屏+流媒体后视镜+区域显示屏+后排屏幕等。它们承载不同的信息发布功能，通过分屏方式把不同信息分别展现给用户。HUD车速及导航信息仪表屏车辆状态信息中控屏导航、影音娱乐、附设备功能乘员娱乐屏娱乐与周边信息传统的座舱显示架构是每块屏后面都有各自的微控制器（MCU）——控制器数量增加，既推高成本，又不容易实现多屏联动和信息互动。2021上海车展期间，华为智能座舱一芯多屏解决方案首次亮相：座舱内的液晶仪表、AR-HUD、中央显示、中央娱乐屏、中控屏、副驾屏等，均由同一芯片提供性能支持。该技术让车载屏幕的通信和联动更加方便：驾驶员需要导航时，前排乘员、后排乘员可操控面前的屏幕并把导航结果实时同步给仪表屏，避免驾驶员因操作屏幕而分心。一颗芯片，多块屏驾驶员、前排乘员与后排乘员可以各自使用单独的屏幕而互不干扰，满足舱内不同位置乘员的乘车需求。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试29/57图6-42理想L7车内屏幕分工（六）一芯多屏的典型应用三类应用形态01本地多屏技术驾驶员可根据自身需求，选择仪表盘屏幕的显示模式；前排驾乘人员和后排乘员也可以自由控制自己座位的屏幕。各屏独立·各取所需02异地多屏技术用户可以实现手机、计算机和车机端三屏的信息交互。例如在手机或计算机端提前规划好目的地、路径，开车前直接下发给车机。手机·电脑·车机三屏互通03多模式交互技术可以实现触控交互、视觉交互、手势识别、语音交互等交互通信，用户可以设计个性化的交互界面和显示方式，使用最习惯的交互模式，获取最佳交互体验。触控·视觉·手势·语音学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试30/57应用落点从"一块屏"到"一套屏系统"（七）多（跨）域融合技术电子电气架构演进分布式架构几十个ECU各自控制单一功能→ECU激增100多个线束长、芯片多、算力浪费部分车企将汽车电子电器架构进行集中，实现了动力域、座舱域、自动驾驶域等功能域的域控——大幅减少整车线束与芯片数量，整车成本随之下降。为进一步降低成本、增强整车协同，跨域融合成为电子电气架构发展的新趋势。武当C1200·业内首个跨域计算芯片平台2024年4月，黑芝麻智能发布武当系列C1200。单芯片同时具备支持NOA（自动辅助导航驾驶）、智能座舱、数据处理的能力，通过跨域融合降低开发难度与开发成本。未来的控制架构是云计算+中央计算+显示终端，强大的车载芯片可实现统一控制。例如华为的麒麟芯片+鸿蒙HarmonyOS车载系统，未来可把智能驾驶与智能座舱进行跨域整合。1颗单芯片同时支持自动辅助导航驾驶、智能座舱与数据处理学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试31/57图6-45跨域融合计算芯片（八）HUD技术·定义HeadUpDisplayHUD（HeadUpDisplay），抬头显示的简称通过投影装置将对驾驶员有用的信息以显眼的数字、图像或者视频的方式展示在驾驶员前方的风窗玻璃或者显示屏幕上，可以让驾驶员在驾驶过程中保持眼睛的焦距在道路上，降低低头观察仪表的频率，提升驾驶安全性。0次低头焦距始终保持在道路上安全高级驾驶辅助系统的一部分HUD技术的使用，让车载显示屏从多屏发展到无屏幕阶段。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试32/57图6-46风窗玻璃上的HUD虚像（八）HUD技术·工作原理类似幻灯片投影HUD的原理类似于幻灯片投影。车载芯片将信息传输至投影设备，由投影仪发出光信息，经过"反射镜"反射到"投影镜"上，再由"投影镜"反射到驾驶员视线前方的"风窗玻璃"或透明显示屏上，最终反馈到驾驶员眼中。人眼看到的是虚像，感觉就是信息悬浮在前方路上。①车载芯片输出信息②投影仪发出光信息③反射镜→投影镜④投到风窗玻璃→人眼学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试33/57图6-46

HUD原理：抬头显示器·投影单元·影像生成单元（PGU）·

虚像（八）HUD技术·三大组成部分计算·投影·显示01车载计算单元处理不同来源的车况数据后输出给驾驶员的投影信息，包含投影内容（导航、车速、车况等）、交互界面（内容显示的分布）和整个交互界面的位置（虚拟图像需结合路况、车况去匹配）。其功能也可由智能座舱域控制器替代（图6-47）02投影设备根据车载计算单元的输出生成显示图像。内部集成PGU（图像生成单元）、反射镜、投影镜、调节电动机等。PGU是HUD系统的核心组件，一般由激光、TFTLCD、LCOS或DLP等光学技术构成03显示设备将数据和图像展示给驾驶员。为防止重影，AR-HUD与W-HUD在前风窗玻璃内层增加一种上厚下薄的楔形PVB膜。而C-HUD是自带小屏幕（图6-50/6-51/6-52）学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试34/57车载计算单元与仪表台内的投影设备楔形PVB膜：上厚下薄，有效抑制重影（八）HUD技术·三种类型C-HUD·W-HUD·AR-HUDC-HUDCombinerHUD集合型抬头显示系统。投影成像的载体是一块外置的半透明树脂玻璃，投影成像距离<2m，成像大小6~8in。优势：反射屏集成于机体，避免引入风窗玻璃，成本与设计难度可控不足：成像区域不大、信息量有限、投影距离近，视线频繁远近切换易致晶状体疲劳；外置树脂玻璃事故时可能造成二次伤害已逐渐被市场淘汰，目前主要存在于汽车后市场W-HUDWindshieldHUD风窗玻璃型抬头显示系统。直接以汽车风窗玻璃作为反射屏，不需要其他反射部件，显示效果更为一体化。优势：一体化整合好，技术已较为成熟，是市场主流产品不足：曲面玻璃反射成像易产生像差、重影，需对风窗玻璃重新设计；仪表台内空间狭小，光路设计难度大、成本较高广泛应用于中高端车型，并逐渐往中低端车型普及AR-HUDAugmentedReality增强现实与抬头显示的融合，以风窗玻璃作为投影介质反射成像。除导航、速度、转速外，还可与车外实景合成，展现道路、行人、车辆等信息。优势：结合ADAS提供道路偏移、前车预警、障碍物识别提示，直观性强代表车型：领克08EM-P、2024款飞凡R7、问界M9、奔驰EQS、仰望U8是未来HUD的发展方向，预计未来两到三年迎来量产爆发期学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试35/57（八）HUD三种类型对比选型与判断依据对比维度C-HUD（集合型）W-HUD（风窗玻璃型）AR-HUD（增强现实）成像载体外置半透明树脂玻璃汽车风窗玻璃风窗玻璃+车外实景投影距离/成像大小距离<2m；6~8in较远，需风窗重新设计可与实景合成，覆盖范围大核心优势成本可控、设计难度低一体化程度高、技术成熟结合ADAS，直观性最强主要不足信息量有限、易致疲劳、二次伤害风险易像差重影、光路设计难、成本高成本与技术门槛最高市场现状逐渐淘汰，主要在后市场市场主流，向中低端普及中高端车型导入，量产爆发在即代表应用后装加装市场中高端车型广泛搭载领克08EM-P、飞凡R7、问界M9、奔驰EQS、仰望U8判断口诀：多一块玻璃的是C-HUD，用风窗玻璃的是W-HUD，能把实景标出来的是AR-HUD。本任务的实训对象是

C-HUD——它与W-HUD/AR-HUD共用"计算单元+投影设备+显示设备"三段式结构，是理解HUD的最佳教学载体。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试36/57任务准备·工具设备介绍1.1设备·1.2工具与防护01设备三大件教学车+台架+联机通讯线，构成完整的装调测试闭环智能座舱教学车易飒（广州）智能科技有限公司承载中控屏、液晶仪表与抬头显示器的整车级实训载体，所有触控与HUD作业均在车上完成。智能座舱测试装调台架含台架计算机与测试软件下发测试指令、回读坐标与状态数据的上位机平台，是判定"正常/异常"的裁判台。联机通讯线网线·车端+台架端打通教学车与台架的数据通道；另有台架电源线，两者外观与针脚均须检查。02工具与防护用品作业前逐一清点，缺一不可安全帽入场必戴工作手套手部防护触控笔精准点选矩形垫绝缘垫作业区域隔离布无纺布清洁屏幕与设备学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试37/57任务准备·作业前的检查安全防护→工具→线束→台架→车辆→中控屏1安全与防护规范着装入场（整洁、不戴首饰、挽起长发）；放置安全警示牌并设围挡；检查并穿戴工作手套与安全帽。2工具的检查外观结构完整，表面不应有破损、变形、裂痕、生锈；触控笔使用功能正常。3线束外观的检查台架电源线、联机通讯线：外观结构完整无破损变形裂痕；连接针脚无损坏、变形或生锈。4台架的检查检查台架万向轮是否已锁止，确保处于锁止状态；检查台架上的设备是否齐全。5车辆的检查绕车一周，检查两个阻车器是否放置在后轮前后位置；安装座椅、地板、方向盘、换档杆四件套；踩制动READY上电，READY灯点亮且档位处于P档；检查手刹指示灯点亮；检查车辆电量充足。6中控屏的检查用触控笔把亮度调至最暗与最亮，观察屏幕有无坏点；点击各触控按钮测试功能；观察显示是否正常；检查完毕关闭车辆。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试38/57任务准备·车辆和台架互连先查端口，再接通讯线接线口的检查车端接线口检查联机通讯线（与教学车连接端）接线口是否正常，针脚无损坏、变形或锈蚀。台架端接线口检查联机通讯线（与智能座舱测试装调台架连接端）接线口是否正常，针脚无损坏、变形或锈蚀。→联机通讯线的连接正确连接教学车与台架的联机通讯线，两端均须插到底并确认卡扣到位。操作警示：禁止因操作不当损坏线束插头或设备；插拔前确认车辆已关闭，插针受力变形将直接导致通讯中断。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试39/57戴工作手套插拔，禁止拉拽线体软件设置·计算平台通讯界面教学车计算平台（车端通讯节点）任务准备·启动车辆和台架车辆READY+台架带电，测试方可开始1车辆READY上电踩住制动踏板，按下启动开关，车辆READY上电；检查仪表READY灯点亮，且档位处于P档，驻车制动指示灯点亮。2启动台架和计算机连接台架电源线，打开台架电源开关（红色按钮，位于插头旁边），按电源键启动台架计算机。起动顺序不可颠倒：先车辆READY，后台架上电；通讯线未连接时先通电，测试软件将无法识别车辆节点。车辆务必处于READY状态，否则低压蓄电池馈电，造成车辆无法使用；若仪表未点亮READY灯，应立即停止后续操作并排查。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试40/57台架电源开关（插头旁红色按钮）踩住制动踏板并起动车辆按下启动开关，确认仪表状态任务实施·三个子任务先触控，后HUD；先装拆，再调试TASKDECOMPOSITION任务分解要完成座舱显示触控系统的装调与测试，需把总任务拆为三个依次递进的子任务。由"看得见"到"摸得准"，由"装得上"到"测得对"。01子任务1·触控式交互系统的调试与测试基于教学车和台架，要求触控式交互系统可以实现座椅的上、下、前、后调节。调试＋测试02子任务2·C-HUD的拆装在教学车上实现C-HUD的拆装：连接线束、压装固定、调节显示高度，再按规范拆卸归位。拆装＋调节03子任务3·C-HUD的调试与测试在子任务2基础上，在教学车和台架上完成显示功能调试、固件烧入与指示灯测试。烧入＋测试智能座舱系统测试软件学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试41/57子任务1·任务要求与前两步起动车辆→启动台架和计算机任务要求基于教学车和台架进行触控式交互系统的调试和测试，要求教学实训车触控式交互系统可以实现座椅的上、下、前、后调节。设备准备同学习任务2子任务2工具准备同学习任务2子任务2教学车检查同学习任务2子任务2车台互联同学习任务2子任务2任务实操·步骤1～2步骤具体内容1起动车辆。踩住制动踏板，给车辆上电；车辆READY上电，仪表READY灯点亮，且档位处于P档2启动台架和计算机3触控交互系统的调试（详见下页）4触控交互系统的测试（详见后页）5关闭台架和车辆66S整理学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试42/57步骤1·起动车辆并确认READY步骤2·启动台架和计算机步骤3·触控交互系统的调试十个白色矩形·坐标偏移判定1在台架计算机上打开"智能座舱系统测试软件"，单击"中控"进入调试界面2在教学车中控屏上找到并打开EISAONCAR软件，界面提示"等待指令中"3在调试界面上单击"开始测试"，开始中控屏的调试4中控屏显示一个白色矩形后，使用触控笔准确单击白色矩形；单击完成后，台架测试软件上显示刚刚单击的坐标数据5中控屏不同位置依次显示剩下九个白色矩形，依次单击；每单击一次，测试软件上都会显示对应的坐标数据6如需重新测试，单击"重新测试"按钮即可7单击"退出软件"，关闭EISAONCAR软件±30偏移量不超过±30说明屏幕触控功能正常超过±30说明触控功能异常判据怎么读偏移≤±30→数据显示绿色，触控正常偏移>±30→数据显示红色，触控异常十个矩形覆盖屏幕不同区域，用于检验全屏触控一致性学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试43/57软件实时回读单击坐标与偏移量步骤4·触控交互系统的测试座椅上、下、前、后四项调节测试落点：单击界面按钮后，智能座椅必须实时响应。若界面有反馈而座椅不动，故障在座椅执行层；若界面无反馈，故障在触控层。序号操作预期结果①在中控屏下方单击座椅图标，进入座椅触控调节界面进入座椅调节界面②单击"前进"按钮智能座椅实时向前移动③单击"后退"按钮智能座椅实时向后移动④单击座椅靠背"向下"按钮座椅靠背实时向下移动⑤单击座椅靠背"向上"按钮座椅靠背实时向上移动闭环验证逻辑触控输入→中控屏界面→座椅执行机构，三段全通才算测试通过。观察要点"实时"是关键词：按钮按下与座椅动作之间不应有明显延迟或卡顿。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试44/57中控屏座椅触控调节界面触控笔点选界面按钮步骤5～6·关闭台架车辆与6S收尾顺序反向执行，一样都不能省5关闭台架和车辆①测试完成后，在台架上一键还原车辆和台架②关闭测试软件③关闭台架上的计算机④关闭台架电源开关，并拔出电源线⑤关闭车辆⑥拆卸连接车辆和台架的联机通信线66S整理九项①清洁整理触控笔②清洁整理线束③清洁工具④清洁整理工作台⑤回收座椅、地板、方向盘、变速杆四件套⑥清洁整理车辆和台架⑦卸下并整理安全帽和工作手套⑧回收安全警示牌⑨

离场并恢复围挡判据复盘：偏移量≤±30

为合格；座椅四项调节须实时响应；收尾须一键还原并断开联机通信线。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试45/57触控笔用后清洁归位子任务2·设备准备与检查教学车+抬头显示器任务要求在教学车上实现C-HUD的拆装：线束连接、压装固定、高度调节，再按规范拆卸归位。工具设备名称检查内容设备一智能座舱教学车（简称"教学车"）生产商：易飒（广州）智能科技有限公司①绕车一周，检查两个阻车器是否放置在后轮的前后位置②检查蓄电池电压，实验前蓄电池负极应处于断开状态；用10号扳手连接蓄电池负极并拧紧③实验前确认教学车处于关闭状态；连接负极后，踩住制动踏板起动教学车，仪表READY灯点亮，档位处于P档，驻车制动灯点亮设备二C-HUD的显示设备抬头显示器①外观应整洁，表面无脏污、破损、划痕、裂纹、凹痕和凸点②后端针脚无损坏、变形或生锈等缺陷③检查抬头显示器线束，外观结构完整，表面不应有破损、变形、裂痕等问题工具准备同学习任务2（语音交互系统开发与测试）子任务2（语音交互系统的调试）。教学车检查同学习任务2子任务2；蓄电池负极必须用10号扳手拧紧，接触不良会导致后续调试通讯中断。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试46/57C-HUD抬头显示器（含底座与线束）抬头显示器线束接口定义5针·CAN总线接口5整机只有5个针脚，却同时承担供电、接地与CAN通讯三类功能。针脚功能1接地2CAN-H3CAN-L4空（预留）5电源记忆口诀：1地、2高、3低、4空、5电源。CAN-H与CAN-L是一对差分信号，接反或单线断裂都会导致抬头显示器收不到车速、档位等报文，表现为"上电无显示"。检查提示：后端针脚无损坏、变形或生锈；线束外观结构完整，表面不应有破损、变形、裂痕。插拔时握插头本体，禁止拉拽线体。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试47/57抬头显示器本体与后端针脚端子与线束连接子任务2·抬头显示器的安装步骤1～31抬头显示器的安装（1）连接抬头显示器线束（2）将抬头显示器压装到固定座上，听到"嗒"一声后，压装成功（3）旋转抬头显示器下面的塑料螺母，将抬头显示器固定到固定座上2车辆Ready上电（1）踩下制动踏板，按下启动开关，车辆READY上电（2）检查仪表READY灯是否点亮，档位处于P档，驻车制动指示灯点亮3调节抬头显示器的显示高度手动调节抬头显示器的显示高度，直至投影影像落在操作者平视范围内。高度不当会让驾驶员视线频繁远近切换，正是C-HUD易致晶状体疲劳的根源。压装到位有明确反馈：听到"嗒"一声才算压装成功；未到位就旋紧塑料螺母，会挤坏底座卡扣。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试48/57抬头显示器安装作业抬头显示器与固定座子任务2·拆卸与6S整理步骤4～6·反向作业4关闭车辆关闭车辆，拔出车辆钥匙并放置在工作台上5拆卸抬头显示器（1）拆卸抬头显示器塑料螺母，并将抬头显示器与固定座分离（2）拆卸抬头显示器线束插头66S整理·五项①清洁整理抬头显示器②清洁整理工作台③回收座椅、地板、方向盘、变速杆四件套④清洁整理车辆⑤清洁整理安全帽、手套、联机通信线规范操作要求：禁止因操作不当损坏线束插头或设备。拆卸顺序与安装严格相反——先松螺母，再分离本体，最后拔插头。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试49/57拆卸抬头显示器线束插头戴工作手套插拔，握插头不拽线子任务3·上电与开机（步骤1～5）车辆→台架→软件，顺序不能乱1教学车上电踩住制动踏板，给车辆上电2再次检查车辆状态再次检查仪表READY灯、驻车制动指示灯、档位指示灯和车辆电量指示灯。车辆务必处于READY状态，否则低压电池馈电，造成车辆无法使用。3打开台架电源连接台架电源线，打开台架电源开关。注意：开关是位于插头旁边的红色按钮4打开台架计算机按计算机电源键启动台架上的计算机5打开软件在台架计算机桌面双击"智能座舱系统测试软件"前期准备：设备准备同子任务2（已装好抬头显示器）；工具准备、教学车检查、教学车和台架互联均参考学习任务2子任务2。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试50/57智能座舱测试装调台架台架电源线与电源开关步骤6·显示功能的四种调试模式全暗/全亮/手动/正常显示①单击HUD进入抬头显示器显示功能的调试界面——四种模式均从"测试模式"下拉菜单进入，再单击"开始测试"②全暗模式选择"全暗测试"，单击"开始测试"，测试软件和车辆上的抬头显示器全暗显示③全亮模式选择"全亮测试"，单击"开始测试"，测试软件和车辆上的抬头显示器全亮显示④手动模式选择"手动测试"并"开始测试"，手动单击某个指示灯，抬头显示器显示该指示灯⑤正常显示模式选"正常显示"并开始测试，显示"车速＋剩余电量"档位显示验证：单击"显示档位"，测试软件和抬头显示器显示"车速＋档位"，且在3s后自动恢复"车速＋剩余电量"的显示。调试要点：四种模式逐一走完，软件界面与车辆抬头显示器必须同步变化；只有一侧变化，说明通讯链路或固件存在问题。学习任务6·智能座舱显示触控系统的装调与测试51/57步骤7·抬头显示系统固件烧入SSH连接→发送can.py1进入固件烧入界面在"智能座舱系统测试软件"界面上，单击设置图标，单击SSH进入固件烧入界面2设置并连接网络IP192.168.1.102Namee300PasswordrootPassword