汽车抬头显示系统（HUD）硬件拆解分析

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HUD功能是飞机上首先应用的技术，慢慢的搭载在汽车上，提升驾驶安全性以及科技感，汽车的抬头显示系统会在驾驶员前方，显示一些关键的车辆信息，例如：档位、车速、导航车道信息、警告信息等。HUD经历了技术的发展，历经三个技术时代。第一、组合式抬头显示系统，通过树脂板作为投射的目标板（基本淘汰）。第二、风挡抬头显示功能，将车辆总线数据信息投射到挡风玻璃上（目前广泛应用）。第三、增强现实抬头系统，HUD的控制单元接入车辆数据总线，获取智能驾驶等信息，并在图像生成单元输出图像显示到前玻璃上（即将量产应用）。



HUD 的电路主要包括主控芯片、电源电路、CAN电路、信号采集电路、像源设计、像源驱动电路设计、背光源设计。



下面对第一代HUD进行硬件拆解，虽然产品有些过时，但其原理基本相同，包含采集与控制、像源模块、光学模块组成。



硬件电路主要包括：电源电路、LED电源电路、CAN电路、DRAM电路、FLASH电路、主芯片电路等，以及液晶屏驱动及连接电路组成。

电源电路主要是通过LDO将12V转化为3.3V以及5V给CAN芯片、主控芯片、缓存芯片等芯片供电。LED电源电路用于给液晶屏提供LED背光源的供电电路。液晶屏本身没有发光能力，需要给液晶屏提供LED背光源才能显示图像。CAN电路用于接收整车的档位、车速、导航车道信息、警告信息等信息。DRAM缓存接收的数据用于显示。采用 STM32 单片机作为 HUD 的主控控制器，主控芯片对光敏传感器采集到的数据进行处理，对光敏传感器传来数据进行分析处理后，调节 LED的亮度，使得LED的亮度随光照强度的变化而变化。采用准直透镜对背光源发射处理的光影进行准直，使得投射到液晶屏上的光更加均匀，采用反射镜来接收液晶屏上的图像信息，并将该图像反射到合成器中再反射到驾驶员视野中。