一种与HUD抬头显示器互联的汽车液晶仪表盘的制作方法

本发明涉及汽车液晶仪表技术领域，尤其涉及一种与hud抬头显示器互联的汽车液晶仪表盘。

背景技术：

目前的汽车液晶仪表只有简单的仪表功能，功能单一，不能满足用户对车身信息的需求，仪表与hud抬头显示器互联可以显示很多额外的车身信息，如路况信息，天气信息以及adas辅助驾驶信息，驾驶员获取的车身信息量大大提高；hud抬头显示器得天独厚的摆放位置，使驾驶员使用起来便捷，安全，是未来汽车逐渐普及的一个功能。

目前的汽车仪表不能与hud抬头显示器互联，两者相互独立，仪表无法将车身信号(如车速，发动机转速，档位，辅助驾驶信息等)传递到hud抬头显示器；目前对hud抬头显示的控制和设置都是在hud抬头显示器本身，对抬头显示的操作(如导航控制，多媒体控制等)不能在多功能方向盘上控制，伸手去操作hud抬头显示器会带来很大安全隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是通过仪表盘与外接设备如hud抬头显示器互联，让路况信息、adas辅助驾驶等原始信息直接通过总线获取，准确的把车身信息告诉驾驶员，驾驶员及时处理故障，以达到安全驾驶的目的。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种与hud抬头显示器互联的汽车液晶仪表盘，包括：

前框架，所述前框架的顶部设有一凹槽；

微型投影仪，设置在所述前框架内，并且所述微型投影仪镜头设置在所述凹槽内，用以将液晶仪表的部分或全部信息投影至车前窗；

显示屏，设置在所述微型投影仪后，用以显示汽车的状态信息；

托架，设置于所述显示屏的外部，用以装载和固定所述显示屏以及仪表电路板，所述仪表电路板与所述显示屏、所述微型投影仪电连接；

水冷装置，设置在所述仪表电路板的后面，用以冷却汽车液晶仪表盘；

和后框架，固定所述水冷装置，并与所述前框架可拆卸连接，用以固定整个汽车液晶仪表盘。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步：所述仪表电路板上设有：

主控单元mcu，搭载嵌入式操作系统、3d图像引擎、车载仪表应用程序、通讯模块；

分屏处理单元，与所述主控单元mcu连接，用以接收分屏信号并选择分屏模式，划分分屏区域并产生相关数据供所述主控单元mcu使用；

can控制器，与所述主控单元mcu连接，用以采集车辆状态数据并根据can应用协议进行解析供所述主控单元mcu使用；

can收发器，与所述can控制器连接，用以把所述can控制器输出的高低逻辑电平与can总线的差分式电平相互转换。

进一步：所述前框架上还设有一通讯接口，所述仪表电路板通过所述通讯接口连接hud抬头显示器。

进一步：所述微型投影仪的镜头可上下摆动地设置在所述凹槽内，所述微型投影仪的投影角度与水平面的夹角为20°-45°，所述微型投影仪与车窗的距离为10cm。

进一步：所述显示屏为7英寸oled显示屏，分辨率为720p，最高亮度为600尼特。

进一步：所述嵌入式操作系统为linux系统。

进一步：所述分屏处理单元包括：

分屏处理电路，接收和输出所述主控单元mcu传输的视频信号和hud抬头显示器的分屏控制信号，并选择分屏模式；

存储器，存储视频信号以及分屏模式的相关数据。

进一步：所述存储器存储的分屏模式包括完全/部分内容显示在所述显示屏上、完全/部分内容通过hud抬头显示器显示在车窗上和完全/部分内容通过所述微型投影仪投影在车窗上中的多种组合分屏模式。

基于上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明一种与hud抬头显示器互联的汽车液晶仪表盘，此汽车液晶仪表盘与hud抬头显示器互联后，由于hud抬头显示器有得天独厚的安装位置，很多信息可以直观的在hud上显示，如倒车雷达，车道偏移，碰撞预警，路况信息等可以直观显示出来，驾驶员可以很方便的看见，不必转动头部来查看其它不合理安装的显示器，能获取更多车身信息的同时，又保证了行车的安全。

附图说明

图1为本发明一种与hud抬头显示器互联的汽车液晶仪表盘的结构示意图；

图2为本发明一种与hud抬头显示器互联的汽车液晶仪表盘的系统层次图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-前框架；2-凹槽；3-微型投影仪；4-镜头；5-显示屏；6-托架；7-仪表电路板；8-水冷装置；9-后框架；10-主控单元mcu；101-嵌入式操作系统；102-3d图像引擎；103-车载仪表应用程序；104-通讯模块；11-分屏处理单元；12-can控制器；13-can收发器；14-can总线；15-通讯接口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1和图2所示，一种与hud抬头显示器互联的汽车液晶仪表盘，包括

前框架1，前框架1的顶部设有一凹槽2；

微型投影仪3，设置在前框架1内，并且微型投影仪3的镜头4设置在凹槽2内，用以将液晶仪表的部分或全部信息投影至车前窗；

显示屏5，设置在所述前框架1内，用以显示汽车的状态信息；

托架6，设置于显示屏5的后面，用以装载和固定显示屏5以及仪表电路板7，仪表电路板7与显示屏5、微型投影仪3电连接；

水冷装置8，设置在仪表电路板7的后面，用以冷却汽车液晶仪表盘；

和后框架9，连接水冷装置8，并与前框架1可拆卸连接，用以固定整个汽车液晶仪表盘。

进一步：仪表电路板7上设有：

主控单元mcu10，搭载嵌入式操作系统101、3d图像引擎102、车载仪表应用程序103、通讯模块104；

分屏处理单元11，与所述主控单元mcu10连接，用以接收分屏信号并选择分屏模式，划分分屏区域并产生相关数据供主控单元mcu10使用；

can控制器12，与主控单元mcu10连接，用以采集车辆状态数据并根据can应用协议进行解析供主控单元mcu10使用；

can收发器13，与can控制器12连接，用以把can控制器12输出的高低逻辑电平与can总线14的差分式电平相互转换。

进一步：前框架1上还设有一通讯接口15，仪表电路板7通过通讯接口15连接hud抬头显示器。一种情况下，当hud抬头显示器带有有线连接线，如usb线、3.5mm插头等时，可以通过此通讯接口15与仪表盘互联。

进一步：所述微型投影仪3的镜头4可上下摆动地设置在凹槽2内，微型投影仪3的投影角度与水平面的夹角为20°-45°，所述微型投影仪3与车窗的距离为10cm。微型投影仪3设置在前框架1内部，仅仅将镜头4设置于凹槽内，这样节省了汽车控制台上的空间；同时镜头4可上下摆动，方便驾驶员调节投影的最佳视角。

进一步：显示屏5为7英寸oled显示屏，分辨率为720p，最高亮度为600尼特。oled显示屏是主动发光的显示器，具有高对比度、宽视角(达170°)、快速响应(～1μs)、高发光效率、低操作电压(3～10v)、超轻薄(厚度小于2mm)等优势。利用oled技术制作的车载显示器，可具有更轻薄迷人的外观、更优异的彩色显示画质、更宽广的观看范围和更大的设计灵活性，更重要的是oled环境适应性要远远优越于液晶显示，可耐受的温度区间达到-40～85℃温度范围。并且oled不含铅，不会对环境造成污染。因此oled显示应用在车载领域具有极大的优势。

如图2所示，一种与hud抬头显示器互联的汽车液晶仪表盘的系统层次图。

进一步：嵌入式操作系统101为linux系统。现在市面上大部分液晶仪表使用的都是linux系统。比如奥迪的「虚拟座舱」、凯迪拉克的xts等。使用linux作为底层系统，首先是因为linux系统里已经有比较完善的协议栈，可以满足车辆各模块的需求，比如can总线的通讯协议。

其次linux作为一个完整的操作系统，可以实现mmu(内存管理单元)。具体到液晶仪表中的应用，是可以把应用层和系统层进行分离开，这样对两个层面的软件都能分别起到保护作用。即使应用层的某个模块崩溃了，也并不会影响其他模块与系统内核的运行。

进一步：分屏处理单元11包括：

分屏处理电路，接收和输出主控单元mcu10传输的视频信号和hud抬头显示器的分屏控制信号，并选择分屏模式；

存储器，存储视频信号以及分屏模式的相关数据。

主控单元mcu10从can总线获取车辆状态数据如车辆各子系统运行状态及故障代码，包括：汽车发动机转速、时速、行驶里程、冷却液温度、左右转向灯信号、近光灯信号、远光灯信号、雾灯信号、安全带未扣紧信号，手刹信号，脚刹车信号灯等，这些信号再通过3d图像引擎102进行可视化图像转化成视频信号，与车载仪表应用程序103的视频信号、hud抬头显示器显示的视频信号共同传输至存储器中。

进一步：存储器存储的分屏模式包括完全/部分内容显示在所述显示屏5上、完全/部分内容通过hud抬头显示器显示在车窗上和完全/部分内容通过所述微型投影仪3投影在车窗上中的多种组合分屏模式。存储器中存储所有视频信号，根据控制，可将所有视频信号进行分屏显示，例如可以单独通过显示器5、微型投影仪3或者hud抬头显示器进行显示，或者进行三个设备的不同组合进行分屏显示，如将视频信息通过hud抬头显示器和微型投影仪3分开显示，或通过hud抬头显示器和显示器5分开显示，或通过微型投影仪3和显示器5分开显示，或三设备共同显示所有视频信息。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。