随着5G通讯的发展,汽车工业由此进入了车联万物、智慧畅行的“大时代”。像HUD抬头显示这类科技感强的汽车交互产品也逐渐被重视起来。
汽车HUD引入汽车领域至今已有30余年,却一直处于不温不火、曲高和寡的境地。市面上带有HUD的车型,也是很少。目前市场上HUD产品选配价格普遍较高,据了解,宝马选装一台HUD约需10000元,在非刚需的情况下,要说服其购买并非一件容易的事。从车企角度看,HUD产品技术难度大,开发成本和材料成本较高,加上市场消费力不足,势必会影响到车企投资信心。HUD比较大的问题是车载显示屏翻转装置经常会因翻转不到位、翻转到位后驱动不停止、翻转角度小的细节影响驾驶安全性。HUD纵有百般好,但因成本较高,又非刚性所需,如果没有一定的市场引导和教育,产品价值不被消费者认可,市场局面很难打破。
针对抬头显示屏的智能翻转需求,深圳市兆威机电股份有限公司(以下简称“兆威”)抬头显示翻转屏齿轮箱方案。通过对抬头显示翻转屏结构分析,在显示屏的支架上通过换向机构的换向作用使得该齿轮换向装置能够构成两套传动路线,其一为输入轴、换向机构、正向齿轮系及输出齿轮所构成的传动系统,其二为输入轴、换向机构、反向齿轮系及输出齿轮所构成的传动系统,当正向齿轮系参与传动时,输出齿轮正转,当反向齿轮系参与传动时,输出齿轮反转,这样通过上述两套传动路线的转换就可以实现输出齿轮转向的改变,以避免负载过高而造成对齿轮的损伤,稳定解决抬头显示器每次启动都是固定位置或者需要再次调节位置的问题。
为实现小体积大力矩的需求,满足抬头显示屏轻松智能旋转的传递扭矩力度,该HUD传动结构拥有二级、三级、四级传动变化可根据抬头显示屏微动开关马达的设计需求更换减速比及调整齿轮箱的输入转速及力矩。
为提高HUD抬头显示屏的使用寿命和品质,兆威在齿轮和齿轮箱设计阶段,采用运动学仿真对齿轮副运动的平稳性和局部干涉进行验证。同时采用有限元分析技术对弧齿、锥齿轮的齿面强度进行分析校核。通过型腔压力技术检测注塑成型过程中型腔压力的变化,监控产品品质。
在降低产品噪音方面,兆威用齿轮箱设计平台去实现渐开线行星齿轮系统、锥齿轮、面齿轮等机构的自动化参数设计,通过优化齿轮参数,如变位系数、齿系数、压力角、中心距等,使啮入冲击速度降小,啮出冲击速度与啮入冲击速度的比值处于某一数值范围,减小或啮合节圆冲击的齿轮设计方法,解决产品在运转静音(微弱噪音)需求。
HUD 是集光学设计、结构设计以及软件算法等技术于一体的复杂部件,技术门槛不低。而对于很多创业公司来说,即便在技术层面解决了这些问题,还需要在量产、盈利能力等层面搞定主机厂这一核心客户。如今越来越多的厂商已经投入到这一领域,HUD的市场不言而喻。随着汽车电动化、智能化的到来,HUD市场接受度在不断提升,基于人工智能技术的发展,智能网联汽车正在快速渗透。HUD作为ADAS功能人机交互的一个重要窗口,除了在挡风玻璃上直观呈现仪表及中控屏相关信息外,在L3级的自动驾驶中,AR-HUD可以给驾驶员直观反馈车内外的信息如限速提醒、碰撞预警、贴地导航等,有效减轻驾驶员对自动驾驶的安全焦虑。
HUD市场每年都在急剧增长。据全球市场研究公司IHS Markit称,HUD市场预计将以年均20%的速度增长。在当下的消费升级时代,如何“高效出行”成为了新的消费者出行的痛点。传统的出行方式已经不能满足当下的用户需求。在新一轮科技革命和产业变革的引领下,智能出行的变革已然开始。未来,在人工智能等技术的推动下,AR(增强现实)HUD会成为新的发展趋势,HUD因汽车智能化浪潮的到来而被寄予厚望,兆威在微型传动系统方面优化调整HUD翻转系统。
