新聞中心 |行業(yè)資訊

自戰(zhàn)機到汽車鋼鐵俠的HUD指日可待！

文章來源：添加人：中汽聯(lián)-賀瑤榮更新時間：2016-10-12

平視顯示器（HUD）曾是豪車專屬，如今十萬元的小車也有搭載。HUD由哪來又將發(fā)展到何方？除了看著炫，它對駕駛有什么實際幫助？今天我們來聊個明白。

平視顯示器（HUD）對駕駛者有何幫助？

平視顯示器（Head Up Display，下統(tǒng)稱HUD）又是一個軍用轉民用的安全輔助設備，目前還在服役的飛機都有搭載。劃重點：HUD減少了駕駛員觀察信息時眼球需要轉動的角度和視距差（視距差越大重新對焦時間越長），盡量減少駕駛員注意力脫離實際路況的時間。

HUD對于駕駛員的幫助有多大？引用一下著名HUD供應商大陸集團的數(shù)據(jù)：

“在使用傳統(tǒng)儀器組的情況下，讀取顯示器信息，包括兩次調節(jié)視距，至少需要半秒鐘。這意味著，當駕駛員以120千米/小時的速度移開視線時，將盲駕約 33 米。

抬頭顯示器 (HUD) 將在需要的情況下在水平視線范圍內直接而準確地呈現(xiàn)信息。駕駛員無需低頭看組合儀表或輔助顯示器即可獲取諸如速度、警告信號及導航指示箭頭等所有重要信息。”

HUD需要關注的幾個技術點

1.投影距離：虛擬影像的對焦點距離，根本體現(xiàn)HUD“縮小視距差”的使用初衷；

2.成本門檻；

3.光學性能；

4.防震穩(wěn)定性。

以下兩節(jié)都會從這幾個技術點來分析幾種HUD的優(yōu)劣。

儀表臺式與懸掛式兩種安裝方案的優(yōu)劣

目前絕大部分HUD（包括前裝和后裝）都使用了儀表臺式安裝方案，某非主流廠推出了一個裝在遮陽擋上的HUD后裝部件——Pioneer-IC-VH99HUD，大概是這樣：

Pioneer“或許”給未來的HUD位置提供了一些靈感。不過再回過頭看上一節(jié)需要關注的幾個點，就發(fā)現(xiàn)了這種安裝方式目前來看有點不太靠譜：第一投影距離太近，對焦點只能在1-2米左右；第二后裝在遮陽擋上的非剛性固定部件防震穩(wěn)定性太差；第三光學性能不穩(wěn)定；最后，事故時可能會與安全氣囊有干涉。

依個人觀點，目前來看懸掛式HUD配件不靠譜，也不符合HUD的未來發(fā)展模式，是可能會被廢棄的方案。

集成式、玻璃投射式HUD的技術路線之爭

目前集成式與玻璃投射式HUD兩個技術并行使用于現(xiàn)代汽車上，可以預期的是這兩種技術路線也會在未來很長一段時間內繼續(xù)并行發(fā)展。

無論集成式HUD還是玻璃投射式HUD，它們的成像原理基本相似，它們的核心理念都是由圖像生成器產(chǎn)生圖像，通過一系列光學手段將圖像拉遠、放大后顯示到駕駛員面前。這就意味著兩種HUD都可以使用同樣的UI設計，同一廠家沒必要開發(fā)兩套UI用以適配不同HUD技術。

1.集成式HUD技術路線

集成式HUD，理念上是使用一次反射來達到將圖像顯示到駕駛員面前的技術。尺寸?。ㄈ菀兹M小車）、成本低（多個車型可共用一種型號、反光次數(shù)少故可以降低發(fā)光元件亮度需求），最便宜的集成式HUD，采購價格不足一百塊，可知它的入門門檻之低。故更多平民品牌汽車使用了集成式HUD。

當然它的劣勢也很明顯，第一它的投影距離比較近，對焦點大約在2m左右，視距差相對大一些；第二為了保證反光板防震穩(wěn)定性，尺寸就很難做大，大量信息的排列會成問題，駕駛員觀察信息時的俯視角依舊存在；最后就是由于尺寸與成本所限，集成式HUD很難做到與玻璃投射式HUD一樣的顯示效果。

2.玻璃投射式HUD技術路線

圖中可見玻璃投射式HUD技術路線的畫面使用了兩次反射，最終將圖像投射到反光玻璃上展示給駕駛員面前。這種技術一定程度上解決了集成式HUD技術對焦點相對近（可做到2.5m以上）、觀察信息俯視角依舊存在（可做到真正平視）、尺寸做不大（理論上玻璃駕駛員位置玻璃有多大就能投多大）等問題。

當然它也有它特定的問題——成本和空間。玻璃投射式HUD必須專車開發(fā)，成本很難控制；儀表臺下占用大量空間導致小車很難塞得進去（現(xiàn)在通用的玻璃投射式HUD已經(jīng)是第二代技術，第一代時還要再大）；擋風玻璃內側需使用適用HUD的專用玻璃且對誤差非常敏感。這些問題限制玻璃投射式HUD技術的下放。

做個總結：集成式HUD技術路線門檻低，玻璃投射式HUD技術路線效果好。目前來看除非有一方有技術突破，否則兩個技術將會分別在所屬市場占有絕對領先地位。

鋼鐵俠的HUD我們什么時候能用上？

上文聊到的兩種技術路線之爭，個人看好玻璃投射式HUD的發(fā)展前景，2014年博世發(fā)布的下一代AR-HUD（增強現(xiàn)實平視顯示技術）同樣基于玻璃投射式HUD技術路線開發(fā)。

AR-HUD技術虛擬出了兩個對焦點而不是現(xiàn)在的一個，距離駕駛員2.4m的近對焦點顯示速度、車道保持等傳統(tǒng)信息、距離駕駛員7.5m的遠對焦點顯示導航信息、來車警告、紅綠燈警示實時信息，基本上只有想不到?jīng)]有投不了。目前大陸集團給出的AR-HUD技術投射區(qū)域大概是7.5m遠、130cm寬、60cm高的視野面，基本可以涵蓋駕駛員直視時的大部分觀察范圍。