引言：在過往的幾年里，我有兩位好友都在創業做HUD，這也是汽車零部件里面一個時髦的創業方向。HUD（head up display抬頭顯示器）這種可以讓駕駛員不用低頭看儀表的方案，將重要信息在視線前方的擋風玻璃上面，未來隨著MEB里面的配置，可能擴展到更多的電動汽車里面。這里進行拆解的是之前比較老BMW的TFT的投影HUD的系統，僅供參考。
01 擋風玻璃HUD的拆解
擋風玻璃HUD的工作原理是通過投影將行車相關的信息投影到駕駛員前方的透明介質上。
圖1 擋風玻璃HUD
從整體接口來看，我們可以參考日本精機給BMW做的一款HUD來分解，從整體結構來看，主要包括主控PCB板、LED光源單元、顯示部分和鏡面部分。總共這里分了三塊PCB板，主控PCB板、光源PCB板和顯示轉接板。
圖2 HUD的拆解
1） LED光源部分：LED需要提供足夠明亮的光以使駕駛員清楚地看到投影的圖像和信息，這里設計了一塊獨立的LED陣列板。由于投影顯示的效果由投影光線的亮度和環境光亮度一起決定，所以這里的LED的亮度是需要由足夠的。如下所示，這個LED板下面直接是散熱殼體。
圖3 里面包括LED部分
2）液晶屏顯示內容是整個投影的重要組成部分，這些內容通過反射改變光源角度最終在擋風玻璃上成像，當然這個結構如下所示。
圖4 顯示部分
3）最后一部分是反射結構的控制，主要通過直流電機來控制位置，結構也比較簡單。
圖5 鏡面控制部分
整體結構來看，HUD就是一個純光學器件，汽車電子的部分就是一個光源、屏幕和圖像顯示，下面通過另一款大陸的HUD的主板來進行參考，在做了主板集成以后，主要的成本還是玻璃等等。擋風玻璃的不規則的曲面會讓直接投影產生畸形的圖像，在設計中需要加入一個非球面鏡來矯正圖像，這里完全是光學的knowhow。
02 主板和LED板集成的HUD
同時給BMW供應HUD也有Conti，在2015年的拆解中，整體由以下的部件所組成，主要包括：
- LCD顯示單元，（1.8英寸，480 x 240像素），40.8mm x 20.4mm可視區域，85um x 85um像素大小 由日本顯示公司生產（ACX416AKN-E）
- HUD外殼，材料為鋁合金；還有投影窗框外殼、凹面鏡外殼和平面鏡外殼
- 凹面鏡，注塑聚碳酸酯，鍍銀涂層
- 主控板控制器：采用83.3MHz CPU，136KB SRAM / 160KB NOR閃存；帶I2C和6個步進電機控制器
- 直流電動機，帶集成齒輪箱的直流無刷電動機
如上面所示，主控板主要包括圖形控制、主控通信和電機控制。
圖6 HUD的系統框圖
如下主板所示，和日本精機有差異的地方，是把主板和LEDB板進行了集成，從汽車電子的角度來看也確實沒啥特別的設計內容。
圖7 HUD主控板和顯示屏
小結：從近期新車的趨勢來看，HUD的普及率還是增長挺快的，這玩意降低成本一方面是光學層面的降本，一方面就是電子BOM上降本，從未來來看，由一個主控單元把需要顯示的內容直接傳輸到這個顯示屏上也確實合理。好多汽車電子部件看上去和電子有關，其實里面電子的部分占比非常低，主要是機電和材料的事情。
