附加器

仪表盘将成为过去式你每天都在用的HUD是

发布时间:2024/8/6 19:30:50   
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HUD这个配置想必大家都不会陌生,它通过投射在挡风玻璃上的图像来显示车辆信息,防止驾驶员行车途中因为查看相关信息而发生危险。大部分的HUD只能显示车速等基础信息,不过随着近几年科技的发展,类似游戏画面、将实景与车辆信息结合的AR-HUD已经装备在部分车辆上,看起来跟科幻电影越来越接近了。那么大家经常使用的HUD种类都有哪些,未来它真的会取代传统仪表盘吗?

●听说跟战斗机是同款?

抬头显示系统HUD(Head-updisplay)早期确实应用于军事领域,早在二战期间就已经有武器和战斗机瞄具使用了这种科技。在战斗机上主要是将数据参数、雷达信息、瞄准器等显示在战斗机的座舱罩或透明板上,让飞行员在不低头的状态下就可以了解到所有信息,精准快速的应对战场变化。后期随着科技的发展,飞行员逐渐装备了HMDS头盔显示器,使用起来更加便捷。

年,通用汽车首次在汽车上应用了HUD,当时HUD系统显示的信息还是单色的。此后,HUD系统逐渐被装备在一些高端车型上,显示效果越来越出色,信息也慢慢丰富起来。

其实HUD本质上是一个光学器件,工作原理与大家常见的投影仪差不多,就是将跟车辆相关的信息投影到驾驶员前方,达到无需低头即可查看的效果。其主要由图像生成单元(PGU)和光学显示系统两大部分构成,图像生成单元用以生成HUD输出图像,光学显示系统用于显示图像。主要的原理是离轴三反射镜光学系统,即图形显示器(PGU)产生图像——小反射镜(foldmirror)折转光路——大反射镜(rotablemirror)反射放大——风挡玻璃反射进入人眼成像。其中图像生成单元PGU(PictureGenerationUnit)是HUD最核心的部件,而PGU是HUD的核心技术壁垒,其技术路线主要有TFT-LCD、DLP、LCOS和MEMS-LBS(过于枯燥,我们就不展开了)。

原理算是明白了,但是想要让驾驶员随时随地都能通过HUD直观清晰的了解到车辆信息却仍然不容易,毕竟车辆的挡风玻璃和家用投影幕布有着本质的区别,而且驾驶员的视线角度也在随时变化,所以保证没有虚影、消除畸变就变得至关重要。

●啥?HUD还分好几种?

这样看来HUD在理论上非常简单,不过想要实现起来难度还是不小的。让“投影仪”和各个部件在狭小的仪表台空间和谐相处,还要显示清晰势必会增加研发成本,于是在少花钱也办事的原则下,“小透明板”就来到了我们眼前。

C-HUD

组合式抬头显示系统(C-HUD)看起来是一块透明板(Combiner),光学图像通过三次折射到这块透明树脂板上,通常情况下树脂板会做成楔形来避免反射重影。相信很多老司机对这种抬头显示应该都有印象,这是一种成本低廉且容易后期加装的HUD形式,现在在某宝上还有很多商品在卖。

C-HUD的优点是便于安装且成本低廉,不会占用大量的研发成本,也不需要太大的空间,在仪表台上方固定一下就可以了。不过它的缺点也很明显,成像区域小,显示的内容有限。而且由于它跟方向盘的距离比较近发生碰撞时也有可能造成二次伤害,目前几乎没有新车型再采用C-HUD了。

W-HUD

当然,总是在仪表台上多出一块“小透明”肯定不是长远之计,想要在安全性和美观性上得到更好的平衡,还是要将影像弄到挡风玻璃上去,于是能够保证驾驶员视线不离开路面的W-HUD就出现了。

W-HUD全称是(WindshieldHUD),是当前绝大部分车型采用的主流方案,它的原理是通过挡风玻璃作为投影介质来反射成像。不过前文说过,汽车挡风玻璃是曲面的,如何保证在显示时不出现虚影并克服多重光线的影响是需要

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