浅析HUD抬头显示技术

本文来自 搜狐汽车 远光灯

标题：浅析HUD抬头显示技术

Shallow analysis of head-up display technology

关键词：抬头显示    挡风玻璃     折射      光学设计    虚拟现实

keywords：Head-Up-Display    windshield     refraction      optical design      Virtual Reality

当我们在驾驶过程中查看导航信息或行车状态时至少需要1秒，而在高速公路上以100公里/小时的速度行驶1秒就是28米，就这几秒钟的时间，很有可能发生追尾事故。如果要是能把信息显示在前挡风玻璃上，就可以在保持驾驶员视线不变的同时获取信息，从而缩短反应时间——这就是抬头显示技术(HUD)。

抬头数字显示仪(Head Up Display)，又叫平视显示系统，它的作用，就是把时速、导航等重要的行车信息，投影到驾驶员前风挡玻璃上，让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看行车信息。像很多汽车其他先进技术一样，HUD是从战斗机上移植到汽车上的。

HUD的前身是使用在战斗机上的光学瞄准器，这种瞄准器利用光学反射原理，将环状的瞄准圈光网投射在装置在座舱前端的一片玻璃或者是座舱罩上面，投射的影像对于肉眼的焦距是定在无限远的距离上面，当飞行员瞄准目标的时候不会妨碍到眼睛的运作，维持清晰的显示。

这种瞄准器最早出现是在第一次世界大战期间，到了第二次世界大战的时候开始被广泛利用。但真正与现在HUD接近的模式，是电脑处理技术的加入，将需要的资料传递给HUD的显示单元，再将影像投射到前方的玻璃上。第一架使用HUD的飞机是美国海军的A-5舰载机。

1988年，HUD技术首次降落到陆地。通用集团将HUD应用在一款赛车之上，主要考虑到这种全新形式能够帮助车手在高速行驶中尽量保持视线不转移。后来，HUD成为庞蒂亚克Grand Prix的选装配置。

HUD的基本构架主要包含两个部分：信息处理与影像显示。信息处理部分将各种车辆信息经过电脑处理转换后，以图形或数字、文字等形式进行输出，而影像显示则是依靠一个装置在中控台前方的投影元件，将接收到的信息投射在玻璃上面。同时附有控制面板，能够调节或者是改变输出的影像。

HUD的技术原理是利用光线折射，工作模式则有点像数码领域的投影仪，而除了需要上述的硬件与软件支持以外，还需要对前挡风玻璃的某个区域进行特殊处理，以达到影像准确处理的目的。

其实，HUD作为一款新技术，优势显而易见。首先，驾驶员不必低头，就可以看到信息，从而避免分散对前方道路的注意力。其次，驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛的疲劳。总之，这种显示系统的作用是提高汽车的安全性。当然这种系统成本昂贵，目前只在少数豪华车型采用。

注：以下信息不一定都有，根据HUD的配置会有所差异

1、当前车速，它是HUD最基本的信息，在限速摄像头无处不在的城市道路上，掐着最高限速开车时或者摄像头前减速时，这个信息就显得尤为重要了。

2、导航信息，这个是很实用的信息，尤其是在市内车多、路杂导航时效果显著。

3、红色故障标记，红色故障灯出现，意味着车子开起来会有很大的安全隐患。

4、驾驶辅助信息，如限速显示、主动车道保持信息、巡航信息等，在使用车上高科技并进行调节的时候，这些信息可以显示在HUD上，使得驾驶员不必低头看仪表进行调节。

其实，像这种HUD技术将各种行驶信息投射到挡风玻璃上的设备，在汽车上正慢慢普及。据市场咨询机构IHS的统计，在2010年，装有HUD的汽车产品全球销售量仅为38万辆，只占当年全球汽车销量的大约0.5%。而2014年，这一数字已增长到了230万辆。IHS认为，2021年，该类产品可能增长至1100万辆。

总结：抬头显示不仅提升了科技感，更重要的是让驾驶员视线保持在前方，这也是抬头显示设计的初衷。抬头显示作为提升安全驾驶的配置来看，确实是比较实用的，不过前提是显示的信息不能太多，否则会适得其反。

HUD是汽车智能化的一个重要部分，未来汽车内的每一个表面都可以是智能表面，包括门饰板、仪表板、方向盘、天窗模块、照明系统等等，这些表面现已由装饰作用向机电一体化用户界面发展。现在智能表面技术正处于市场导入及成长阶段，发展潜力巨大，如何把智能表面技术做到更好，需要主机厂、方案设计、零部件供应商、材料企业等的共同努力，现艾邦建有汽车智能表面微信群，吉利、比亚迪、长城、长安、东风、延锋、宜兰汽配、宁波华德、温州锦成、科思创、库尔兹、肖特等企业均已加入，欢迎产业链上下游的朋友入群探讨，共谋进步。

推荐阅读：

活动推荐：第二届汽车内饰智能表面高峰论坛（7月18~19日，上海）

主要议题：

第二届汽车内饰智能表面高峰论坛    2019年7月18~19日  Smart Interior & Intelligent Surface  Summit Forum  July 18-19, 2019 地址：上海汽车城 瑞立酒店 上海市嘉定区安亭镇博园路6966号
编号 No.	议题   Speak topic	产业链  industry chain &拟邀请嘉宾  Invited speaker
1	我国汽车驾驶舱&人机界面现状及发展技术 Current Status and Development Technology of China's Automobile Cockpit & HMI	高校或者设计公司：拟邀请同济大 University or design company
2	汽车智能内饰的设计趋势、CFM趋势 Automotive smart interior design trends & CFM trends	高校或者设计公司：拟邀请同捷科技 University or design company
3	智能表面在汽车内饰的发展需求 The development of smart surfaces in automotive interiors	主机厂OEM： 拟邀请泛亚汽车
4	汽车智能表面的发展现状以及趋势 Development status and trends of automotive smart surfaces	主机厂OEM： 拟邀请吉利汽车
5	智能表面技术的实际应用案例解析 Real application case analysis of smart surface technology	主机厂OEM： 拟邀请拜腾汽车
6	装饰和触控功能结合的智能表面方案 Smart surface solution combining decoration and functions	Tier供应商： 拟邀请徽合台 Tier suppliers
7	XXX智能表面的开发应用案例 XXX smart surface development application case	Tier供应商： 拟邀请佛吉亚 Tier suppliers
8	XXX汽车智能表面的解决方案 XXX car smart surface solution	Tier供应商：拟邀请延锋内饰 Tier suppliers
9	IML/IMD/IME技术 &汽车智能表面 IML/IMD/IME Technology & Automotive Smart Surface	Tier供应商：拟邀请TactotekTier suppliers
10	透明导电聚合物功能薄膜在汽车智能表面的应用 Transparent Conductive Polymer Automotive Smart Surface	导电聚合物供应商：拟邀请MOLEX Conductive Polymer Suppliers
11	碳纳米管在汽车智能表面的应用 Carbon nanotubes on the smart surface of cars	碳纳米管供应商：拟邀请CANATU Carbon nanotube supplier
12	智能表面IC电子解决方案 Smart Surface IC Electronic Solutions	IC原厂：拟邀请赛普拉斯 IC supplier
13	Smart RGB LED 在汽车智能表面的光学应用A pplication of Smart RGB LEDs on automotive smart surfaces	LED供应商：拟邀请欧司朗 LED supplier
14	汽车智能表面新材料技术的应用 New material technology for automotive Smart surface	塑料粒子供应商：拟邀请sabic Plastic material supplier
15	薄膜新技术在汽车智能内饰表面的应用 Foil technology in automotive smart interior surfaces	薄膜供应商： 拟邀请麦德美 Film supplier
16	油墨新技术在汽车智能表面的应用 Application of new ink technology in automotive smart surfaces	油墨供应商： 拟邀请 Sun  ChemicalInk supplier
17	3D玻璃在汽车智能表面的应用 3D glass in the smart surface of automobiles	3D玻璃供应商： 拟邀请康宁玻璃 3D Glass Supplier
18	光学贴合工艺在汽车智能表面的应用 Optical bonding process in automotive smart surface	贴合供应商 Optical bonding supplier
19	高压成型机在汽车智能表面的应用 Application of high pressure forming machine in smart surface of automobile	高压成型设备供应商HPF supplier
20	LCD & OLED在汽车智能表面的应用 LCD & OLED application in automotive smart surfaces	LCD供应商 LCD supplier
21	纳米银线在汽车智能表面的应用 Application of nano silver wire in automotive smart surface	纳米银线供应商： Nano Silver Wire Supplier
22	圆桌会议：汽车内饰智能表面的发展趋势和行业痛点 Table discussion: Trends and challenge in automotive smart surfaces	拟邀请行业内专家4~5名讨论 Invite 4~5 experts from the industry

报名方式：

方式1：请加微信并发名片报名；

邓小姐：

电话 [phone]

邮箱 [e-mail]

江先生：

电话 [phone]

邮箱 [e-mail]

方式2：在线登记报名；

阅读原文，即可报名