一种抬头显示器限位装置及抬头显示器的制作方法

本技术涉及hud，具体涉及一种抬头显示器限位装置及抬头显示器。

背景技术：

1、随着汽车智能化水平的不断提升，抬头显示器（hud）因其能显著提升驾驶安全性与体验，已成为众多车型，特别是新能源汽车的标准配置，hud通过将行车信息投射至驾驶员前方的风挡玻璃上，避免了驾驶员因低头查看仪表盘而带来的安全隐患。

2、在hud的光学系统中，二级反射镜通常需要在一定角度范围内偏转，以实现图像位置的调节，为确保反射镜在机械运动范围内可靠工作，不至因过度偏转而损坏内部结构，必须为其设置限位装置。现有技术中，典型的hud限位装置通常采用独立的微动开关（如直动式或摇杆式）作为核心传感元件，该开关被安装在一块单独设计、小型的开关pcb板上，并通过线束和连接器与系统的主板pcb相连，从而形成一个完整的限位信号检测与传输回路。

3、然而，独立的开关pcb板、专用的连接器以及线束的使用，直接增加了物料清单成本，同时，多出的零部件也带来了更多的采购、仓储和装配管理开销；在生产线上，需要分别完成开关pcb板的组装、线束的布线与端接，以及最终与主板pcb的连接，这些额外的装配步骤降低了生产效率，增加了人工与时间成本；连接开关与主板的线束在hud内部的高频数字电路环境中，相当于一根天线，容易成为电磁干扰（emi）的辐射源或接收体，从而增加了整个hud系统通过emc测试的难度与不确定性，影响产品可靠性；另外独立的开关组件需要额外的安装空间，这使得本已紧凑的hud内部结构布局更为困难，限制了产品的小型化设计。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种能够简化系统结构、降低生产成本、提高生产效率并且能够提高产品可靠性的抬头显示器限位装置及抬头显示器。

2、一种抬头显示器限位装置，包括壳体，还包括：

3、二级反射镜，其可偏转的安装在所述壳体上；

4、主板pcb，其安装在所述壳体上并位于所述二级反射镜的下方；

5、限位开关，其贴装在所述主板pcb上，所述限位开关的触发部位于所述二级反射镜的偏转路径上，以在所述二级反射镜偏转至极限位置时被触发。

6、在上述方案中，主板pcb安装在二级反射镜的下方，限位开关贴装在主板pcb上，这样当二级反射镜偏转至限位开关的触发部被触发时，就说明二级反射镜已经到达预设的极限位置，限位开关贴装在主板pcb上，直接减少了独立的开关pcb板、专用的连接器以及线束，降低了物料成本，减少了零部件数量，进而降低了供应链管理、仓储物流等间接成本；将限位开关作为标准电子元件，通过表面贴装技术与主板pcb的其他元器件一同贴装，省去了后续安装开关子板、焊接线束等单独工序，简化了总装流程，减少了装配环节和工时，从而大幅提升了生产效率和产品一致性与良品率；由于连接开关与主板之间的长段线束被取消，从根本上移除了一个潜在的电磁干扰辐射天线和接收天线，显著降低了抬头显示器在emc测试中因限位开关回路受干扰或产生干扰而失败的风险，提高了产品的可靠性和测试通过率；另外省去的独立开关组件的安装空间，为抬头显示器内部更为紧凑的布局设计提供了可能，有利于推动产品向小型化、轻量化方向发展。

7、进一步的，所述壳体内的两侧壁均设有第一支撑结构，两个所述第一支撑结构上搭接有可偏转的反射镜支架，所述二级反射镜安装在所述反射镜支架上。

8、在上述方案中，二级反射镜安装在反射镜支架上，通过反射镜支架的偏转带动二级反射镜偏转，这样能够保证二级反射镜偏转的稳定性，从而保证成像的清晰度和稳定度，反射镜支架搭接在壳体两侧壁的第一支撑机构上，这种设计能够将反射镜支架和二级反射镜的自身的重量以及运动过程中的惯性力，均匀地分散到壳体上，避免了应力集中。

9、进一步的，所述反射镜支架的一端设有拨动杆，所述拨动杆包括主体部和延伸出主体部的拨动部，所述拨动部与所述主体部之间形成有槽口，所述拨动杆用于触发或脱离所述限位开关。

10、在上述方案中，当二级反射镜正常工作时，拨动杆与限位开关处于脱离的状态，当反射镜支架偏转到极限位置时，拨动杆与限位开关接触从而触发限位开关，这样设计直接减少了独立的开关pcb板、专用的连接器以及线束，降低了物料成本，减少了零部件数量，进而降低了供应链管理、仓储物流等间接成本。

11、进一步的，还包括驱动组件，所述驱动组件包括驱动件、底座和蜗杆，所述底座安装在所述壳体内，所述驱动件安装在所述底座的一端，所述驱动件的驱动端穿过所述底座与所述蜗杆连接，所述反射镜支架连接有扇形蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆啮合连接。

12、在上述方案中，驱动组件用于驱动反射镜支架偏转，底座安装在壳体内能够保证驱动组件运行的稳定，驱动件驱动蜗杆转动，从而能够带动与蜗杆啮合连接的扇形蜗轮转动，使得反射镜支架偏转，蜗轮和蜗杆传动具有较高的减速比，能够将驱动件的高速转动转换为反射镜支架的低速、平稳的偏转运动，当反射镜支架带动二级反射镜偏转至极限位置时，限位开关被触发，蜗轮蜗杆机构固有的特性提供了强大的反向自锁能力，当驱动件停止驱动时，能够保证反射镜支架可靠的被锁定在当前位置。

13、进一步的，所述反射镜支架的两端设有连接柱，所述第一支撑结构上设有半圆形的凹槽，所述连接柱嵌设在所述凹槽内并可沿其转动。

14、在上述方案中，连接柱嵌设在半圆形的凹槽内并且可以沿着凹槽转动，能够保证反射镜支架稳定的偏转，而且半圆形凹槽能够对连接柱起到一定的约束作用，有效防止了反射镜支架在运动过程中产生不必要的径向窜动或轴向移动，确保了偏转运动的平稳性和重复精度，为抬头显示器光学系统的稳定性和限位开关触发的准确性提供了基础保障。

15、进一步的，所述壳体内设有第二支撑结构，所述第二支撑结构上设有若干个支撑柱，所述主板pcb通过紧固件与所述支撑柱连接。

16、在上述方案中，第二支撑结构为主板pcb的安装提供基础，使得主板pcb位于二级反射镜的下方，第二支撑结构上的支撑柱为主板pcb提供了离散的、高刚性的支撑点，通过螺丝等紧固件将主板pcb与支撑柱牢固的连接在一起，稳固的连接方式避免了因主板pcb位移导致的限位开关的触发部失准，从而保障了限位开关对二级反射镜限位功能的准确性和一致性。

17、进一步的，所述限位开关靠近所述主板pcb的边侧设置，所述触发部伸出所述主板pcb的边侧。

18、在上述方案中，限位开关的触发部伸出主板pcb的边侧，这样能够保证触发部精确地位于反射镜支架的拨动杆的运动路径上，而且避免了因主板pcb本身或其他较高的周边元器件对拨动杆的阻挡而导致的触发失败，保证了限位功能的可靠性。

19、进一步的，所述限位开关为摇杆式微动开关。

20、在上述方案中，摇杆式微动开关的杠杆传动和高容差性能够保证拨动杆触发限位功能的稳定性。

21、进一步的，所述限位开关包括开关本体和杠杆臂，所述杠杆臂与所述开关本体连接，所述触发部设于所述杠杆臂的自由端。

22、在上述方案中，杠杆臂能够将施加在其自由端一个较大位移、较小力度的机械动作，转换为作用于开关本体内部机构的一个较小位移、较大力度的精准触发，这样反射镜支架的拨动杆无需精确移动很长的行程或施加很大的力，就能可靠地触发限位开关，从而保证了限位开关对二级反射镜限位功能的可靠性。

23、一种抬头显示器，包括如上述方案中任一项所述的抬头显示器限位装置。

24、本实用新型的一种抬头显示器限位装置及抬头显示器具有能够简化系统结构、降低生产成本、提高生产效率并且能够提高产品可靠性的有益效果。主板pcb安装在二级反射镜的下方，限位开关贴装在主板pcb上，这样当二级反射镜偏转至限位开关的触发部被触发时，就说明二级反射镜已经到达预设的极限位置，限位开关贴装在主板pcb上，直接减少了独立的开关pcb板、专用的连接器以及线束，降低了物料成本，减少了零部件数量，进而降低了供应链管理、仓储物流等间接成本；将限位开关作为标准电子元件，通过表面贴装技术与主板pcb的其他元器件一同贴装，省去了后续安装开关子板、焊接线束等单独工序，简化了总装流程，减少了装配环节和工时，从而大幅提升了生产效率和产品一致性与良品率；由于连接开关与主板之间的长段线束被取消，从根本上移除了一个潜在的电磁干扰辐射天线和接收天线，显著降低了抬头显示器在emc测试中因限位开关回路受干扰或产生干扰而失败的风险，提高了产品的可靠性和测试通过率；另外省去的独立开关组件的安装空间，为抬头显示器内部更为紧凑的布局设计提供了可能，有利于推动产品向小型化、轻量化方向发展。