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承德石油高等专科学校顶岗实习报告

承德石油高等专科学校

顶岗实习报告

实习单位： 浙江%%%%%%

姓 名： 李%% 学 号： 专 业： 班 级： 汽制 实习岗位： 机电 企业导师： 校内导师： 实习日期： 2012 年7 月 日至 2013 年6 月 日

2013 年 5 月 8 日

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1. 概述

随着科学技术的迅速发展，近些年有越来越多的电子计算机控制技术，已经在汽车上被广泛的应用。而宝马汽车为了提高其驾驶乐趣和乘坐的舒适性，将许多的先进计算机控制技术应用到汽车上。有一些驾驶员在驾驶时，因为低下头去看仪表盘或者是信息显示器上的信息而发生事故，为了解决这个困扰了许多驾驶员多年的问题，于是，宝马集团利用其庞大的电子计算机控制技术研发团队研发了平视显示系统，该系统将重要的驾驶信息（例如导航提示、行驶速度），显示在挡风玻璃上方一个符合人体工程学的有利位置上，信息作为虚拟的图像，自由悬浮出现在距离驾驶员约2.4米处车前盖的末端处，虚拟图像的尺寸大约20*10cm。为了满足不同客户的要求，该平视显示系统上显示的信息，可以再信息显示器上用控制器选择这些信息，例如检查控制信息、定速控制、导航提示、车道偏离报警装置以及行驶速度，选择的信息将在个人设置范围内存储在平视显示系统控制单元中。本文就以宝马2012年款7系汽车上的平视显示系统为例，对该系统的工作原理、结构、功能应用以及相关维修几个方面进行详细的分析。

2. 平时显示系统的工作原理

2.1平视显示系统的成像

平时显示系统相当于一部投影装置。需要一个光源来投射HUD信息。使用红色和绿色两个LED灯组作为光源。通过薄膜晶体管（TFT）投影显示屏产生的图像内容。薄膜晶体管投影显示屏相当于一个滤波器，允许或组织光线通过。由一个图像光学元件确定HUD显示图像的形状、距离和尺寸。图像看起来就好像自由悬浮在道路的上方，风挡玻璃的作用相当于偏光镜。

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索引 说明

1 绿色LED灯组 2 红色LED灯组 3 透镜

4 TFT投影显示屏 5 平面镜

索引 说明 6 曲面镜 7 风挡玻璃 8 观察者视角 9 投射图像

2.2投影距离

HUD投影图像内容距离观察者的眼睛大约2.7米

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索引 说明 1 平时显示屏 2 挡风玻璃

索引 说明 3 投射图像 4 投影距离

3. 结构

3.1

反射镜用于以需要的距离和大小显示投影显示屏的内容，并尽可能补偿挡风玻璃引起的失真。弧形发射镜和磨平的反射镜确定投影图像的形状和尺寸。

3.2投影光源

投影光源用于投影显示屏的背景照明。投影光源由一定数量的彩色发光二极管组成，他们被排成行列安装在一个表面上。HUD控制单元控制投影光源并调节显示内容的亮度。

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3.3投影显示屏

采用薄膜晶体管技术的投影显示屏用于显示内容。HUD控制单元控制投影显示屏。

3.4 HUD控制单元

HUD控制单元的任务包括：1.控制投影光源。2.防止平视显示系统过热。在HUD控制单元中集成了一个温度传感器，防止平视显示系统过热，自约105度的温度起关闭投影光源。3.分析和处理输入的图像信息。4.显示由组合仪表（KOMBI）产生的图像信息。

4. 功能描述

4.1平视显示系统的操作

4.1.1 用于接通和关闭平视显示系统的按钮

在总线段KL.15接通后使用驾驶员辅助系统操作单元中的按钮打开和关闭平视显示系统。驾驶员辅助系统操作面板通过LIN总线与脚部空间模块（FRM）连接。由脚部空间模块发送至组合仪表（KOMBI）的一个总线信号报告按钮操作信息。

组合仪表激活或者停止通过LDVS数据线向平视显示系统传递图像数据。组合仪表通过一个总线信号发出接通或关闭平视显示系统背景照明的请求。由脚部空间模块向HUD控制单元发送的一个总线信号报告按钮操作信息。此按钮有两个功能，可以通过按下按钮的时间长短来区分。当短按按钮即低于10秒钟时，可以接通或者关闭平视显示系统。当长按按钮即超过10秒钟时，就是启用测试功能。这种模式是为售后服务设计的（例如系统测试）。只要显示第一个测试功能，就可以通过短按按钮调用其他测试功能。当再次长按按钮超过10秒钟时，就可以结束测试功能。

4.1.2 组合仪表照明亮度调节器

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组合仪表照明的滚花轮是灯开关的组成部分。LIN总线连接灯开关与脚部空间模块（FRM）。为了控制组合仪表（KOMBI）的亮度，脚步空间模块向信息显示器（CID）以及平视显示系统（HUD）提供关于亮度调节器位置的信息。

4.1.3 控制器

控制器用于在信息显示器（CID）中选择平视显示系统的亮度以及用于调整虚像的位置和选择要显示的信息。

4.2接通时的状态

平视显示系统（HUD）控制单元通过K-CAN接收总线段KL.30B的接通状态。为了防止投影显示屏在停车状态下受到阳光的直射，进入待机状态期间使一个反射镜翻离。自总线段KL.30B接通起，反射镜被从驻车位置转入光路中。

自总线段KL.R接通起，平视显示系统就开始有条件的准备就绪，但是要具备一些条件，其中包括：1.投影显示屏正在初始化，但还没有显示信息。2.平视显示系统可以通过K-CAN总线与另一个总线用户通信。3.发光二极管熄灭。

自总线段KL.15接通起，平视显示系统就开始有条件的准备就绪，但是还要具备一些条件，其中包括：1.如果在个人设置中选择了“平视显示系统激活”状态，则平视显示系统自动接通。2.操作平视显示系统接通和关闭按钮时，会接通或关闭投影光源。3.显示器亮度的自动匹配激活。4.虚像的位置可以上下移动。5.可以选择要显示的信息。

4.3在车前投影虚像

平视显示系统投影一个虚像。就是一个可以再空气中产生，但是并没有固定载体的图像。这个图像产生在平视显示系统的一个投影显示屏上，通过挡风玻璃折射，使得这个图像可以浮动的出现在车前盖上方，让驾驶员感觉到。这个虚像的尺寸大约20*10 cm。虚像只能从驾驶员侧的一个规定区域观看的到。

通过自动匹配显示器亮度，可以避免环境亮度变化时（例如在隧道中从亮到暗或者从暗到亮）平视显示系统的亮度发生大的跃变。

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自动匹配显示器亮度取决于环境亮度、组合仪表照明的亮度校准和亮度调节器位置（仅限灯光接通时）或者通过iDriv的亮度设置。

通过光线传感器（雨天、光线、日照、雾气传感器的组成部分）探测环境亮度（白天、夜晚、晨昏、阳光）。因此也探测虚像区域内的亮度，以保证最佳亮度调节。

亮度补偿值（基本设置与自己设置的显示器亮度之间的偏差）存储在平视显示系统中。自照明接通（总线段KL.58g、灯光接通）起，组合仪表照明的亮度调节器位置或通过iDrive的亮度设置也影响平视显示系统的亮度。亮度匹配会考虑到个性化的平视显示系统亮度设置与基本设置的偏差。个性化亮度设置在信息显示器(CID)上用控制器进行控制。调节值在个人设置范围内存储在HUD控制单元中。 4.4

屏幕视图的图像信号由组合仪表（KOMBI）通过LVDS数据导线传送至HUD控制单元。接通和关闭信号以及屏幕视图的信息由相应的控制单元（例如主机）作为总线信号输出。HUD控制单元分析通过K-CAN接受的总线信号，并将处理过的图像信息转发至平视显示系统的部件。

平时显示系统的背景颜色为黑色。平视显示系统的内容用不同的显示颜色加以区分。桔黄色为标准颜色，红色或者黄色用于警告信息，绿色用于设定车速。桔黄色、红色、黄色和绿色四种颜色的变化时通过HUD控制单元对发光二极管的相应控制完成的。

为了更好的显示内容，显示区在视觉上分为一个上部区域和一个下部区域。在上部区域中显示导航提示和检查控制信息。而在下部区域中显示与速度有关的提示。通过信息显示器（CID）和控制器设置显示哪些内容。

生成图像

4.5设置平视显示系统的显示区

虚像只能从驾驶员侧某个确定的观察区域完整和最佳的观察。在这个区域以外无法完整的观察虚像。虚像的位置可以上下移动（±5cm）。因此驾驶员能够通过水平高度调整改变眼睛位置的确定区域并匹配驾驶员的需要。在信息显示器（CID）中可以借助控制器使虚像的位置与驾驶员的身材和座椅位置相匹配。调节值在个人设置范围内存储在HUD控制单元中。

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索引 视角 HUD 显示效果 1 位于有效视线范围内 2 向下偏移 3 向上偏移

图像获得最佳照明效果 图像下部截断 图像上部截断

5.案例分析

5.1客户反映：平视显示系统有时无法显示

诊断过程：车辆进厂以后检查，当前平视显示系统工作正常。用ISTA进行诊断，读

取故障记忆，但是没有发现相关故障，用ISTA上的服务功能测试平视显示系统显示正常。于是试车检查，多次试车发现车辆在颠簸路面行驶时，平视显示系统有时会失灵，并且在按喇叭时偶尔也会出现失灵现象，故障出现的时间不长，并存在偶发性，功能测试正常。根据电路图检查25号平视显示系统供电线，没有插头松动现象。于是又检查搭铁线，经过检查发现没有问题。因为平视显示系统安装在仪表台里面，如果检查插头，需要拆开整

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个仪表台。按照从易到难的检查原则，于是从外面的线路查起，检查组合仪表的传输线路A71-3B插头，没有发现存在故障，使用ISTA测量K-CAN和K-CAN-L的波形，当平视显示系统显示正常时波形也是正常的，于是带上示波器检查在故障出现时，波形是否正常。经过试车，在故障出现时K-CAN波形正常，于是可以排除因为总线故障引起的显示功能失灵。经客户同意，拆装仪表台检查平视显示系统上的A94*2B插头，分别测量1号、2号、3号、4号线脚，经过检查，这四根线均通信正常。震动平视显示器，模拟车辆在颠簸路面产生的震动，仔细检查平视显示系统上的接头，当故障出现时测量导线，经过测量W9110.4线路的屏蔽导线断路，检查插头发现在A94*2B插头上屏蔽导线断路，无法修复，只能更换组合仪表至平视显示系统之间的导线，更换后故障排除。

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