智能座舱驾驶舱系统介绍-上|盖世大学堂智能座舱系列知识讲解
一、驾驶舱的重要性及安全等级
驾驶舱在车辆系统中占据重要地位,其安全功能和安全等级高于娱乐舱,主要为驾驶者服务。以导航和车速、胎压、故障显示等功能为例,十年前开车没有导航尚可,但如今车辆若缺失车速、胎压、发动机故障显示,特别是安全气囊故障提示,会严重影响驾驶安全。因此,液晶仪表被定义为具有较高功能安全等级的部件,安全气囊故障的优先级极高。若安全气囊出现故障,需前往4S店进行维修;而缺失车速、转速显示,驾驶者会处于“盲开”状态,存在极大安全隐患。
二、3D盖板工艺与光学设计
(一)3D盖板热压工艺
许多车型的液晶仪表外会采用3D盖板,通常使用热压工艺制作。在热压过程中,玻璃需加热至软化点,约700度左右,然后放入模具中使其弯曲成型。成型后,需对玻璃进行抛光处理,去除模具印记,接着进行强化等后续工序。这种工艺可使盖板呈现出一定弧度,满足车型造型需求。
(二)光学设计与防窥技术
为避免液晶仪表信息投射在前挡风玻璃上干扰驾驶,车辆采用了类似电脑屏防窥膜的技术,通过控制光的反射角度,减少仪表信息在前挡风玻璃上的反射。此外,如今的富屏设计通过更换增光片上的材料为反馈膜,进一步控制光的角度,优化显示效果。同时,仪表盘启动时间要求快速,一般需小于1.5秒,部分倒车场景甚至要求1秒内出图像完成自检,目前多数采用赛普拉斯的QSPI的flash可实现0.7秒快速启动,以便及时读取故障码,保障驾驶安全。
三、仪表设计趋势与功能安全
(一)简洁化设计趋势
现代仪表设计倾向于简洁、清爽和扁平化。相较于过去模仿燃油车的复杂设计,如今的仪表只展示重要信息,如车速、导航指示箭头、车辆基本状态等。导航信息也仅展示关键部分,避免过多信息干扰驾驶者。此外,许多仪表采用七寸屏搭配两边断码屏的设计,通过断码屏显示指针等固定图标,实际应用屏为七寸,这种设计相对简单,仅需一个芯片及单独的MCU即可实现基本功能。
(二)功能安全与故障应对
仪表涉及功能安全,尽管理论上要求不能死机,但实际无法完全保证。为应对死机情况,仪表会额外设置一个MCU。当主控制芯片死机时,该MCU负责读取车身故障信息,并从预先存储的故障码图片中进行贴图显示,告知驾驶者车辆存在的故障。例如,当ABS(防抱死系统)出现故障时,MCU会及时将相关故障提示展示在仪表上,确保驾驶者能获取紧急信息。
四、HUD技术解析
(一)HUD的功能与技术原理
HUD(抬头显示)可显示多种信息,如转弯、地图、电话、车道、车速、辅助驾驶等信息,其显示内容相当于仪表的百分之六七十。HUD的投影仪技术可看作是一个显示屏通过反射镜和投影仪将图像投射到挡风玻璃上。由于挡风玻璃是曲面且需避免阳光直晒,因此采用这种较为复杂的投射方式。HUD分为CHUD、WHUD和ARHUD等类型,其中ARHUD成像距离较远,且能结合ADAS(高级驾驶辅助系统)的雷达和摄像头信息,提供更精准的测距和警示功能,如AEB(自动紧急制动)碰撞报警。但ARHUD成本较高,目前大部分车型采用DLP技术,不过大众使用TFT技术。
(二)HUD的技术难点与应用优化
HUD技术存在一定难点,如反射镜的容差需控制在5微米以内,对玻璃制造精度要求极高;同时,为避免挡风玻璃出现重影,需采用切形玻璃或镀膜技术。此外,HUD的FOV(视场角)角度和亮度也有严格要求,一般要求投射距离在7.5米以上,以避免图像看起来过近造成误解,但投射过远又会带来发射功率和散热问题。在白天强光环境下,TFT难以满足高亮度需求,DLP技术则更具优势。另外,HUD显示内容会根据信息的重要程度和紧急程度进行筛选和展示,且会分区域显示不同类型的信息,如驾驶信息、导航信息等,通过不同颜色来提醒驾驶者,增强驾驶安全性和便捷性。
五、后视镜的类型与法规要求
(一)传统后视镜的类型与法规标准
车辆后视镜分为平面镜和凸面镜,凸面镜具有更宽的视野,能让驾驶者看到更广的范围。根据GB15084标准,后视镜属于法规件,车辆必须安装。该标准对后视镜的安装位置虽无强制要求,但对其功能、反射率、震动性、耐温性、缓冲性等方面有严格规定,例如反射率需大于40%,同时要通过头部实验,以确保在车辆发生碰撞时,不会因后视镜破碎产生飞溅物对驾乘人员造成二次伤害。部分日系车为满足这一要求,采用塑料盖板作为中控档,而中国车型多使用玻璃盖板。
(二)流媒体后视镜的特点与标准
流媒体后视镜也被称为CMS(摄像头监控系统),其显示效果依赖摄像头采集的图像。GB15084规定,流媒体后视镜的延时需小于200毫秒,而车企通常将标准设定为40毫秒。这是因为在高速行驶时,若后视镜图像延时超过1秒,驾驶者看到的将是1秒前的画面,可能导致对后方车辆距离判断失误,引发交通事故。目前,部分车型已采用流媒体后视镜,但由于成本较高,其市场渗透率较低,仍有待进一步发展和普及。
网友评论