文章目录
- 平视显示器分类
- 平视显示器投影技术
- 平视显示器的技术难点和局限性
- AR HUD
在过去的一年里，国内上市的很多平价车型都配备了HUD平视显示器，其易用性和安全体验使其迅速获得了消费者的好评。但是，在过去的几年里，为什么只能在高级轿车上看到？HUD大规模普及到现在的原因是什么？我们来分析一下HUD技术的原理。
吉利锐搭载的HUD
HUD——平视显示器(head up display)平视显示器(Head Up Display)最早出现在战斗机上，它在视线前方的一块透明玻璃上显示重要信息，目的是让飞行员不要频繁低头看仪表，以集中注意力。这项技术在几年前也被引入汽车，但一直仅限于高档车型。直到最近两年，越来越多的20万以下的车型，比如哈弗H6、吉利星锐，开始配备这种配置。好用又安全的HUD，现在才真正进入普通消费者的视野。随着AR技术的出现，HUD的未来更加引人入胜。
奥迪A6抬头显示器系统拆解
平视显示器分类
因为原理很简单，现在在网上搜索HUD，会出现几百到几千价格的几百款产品。透明液晶显示投影技术可以实现平视显示功能，与投影仪的工作原理基本相同，但由于所选投影技术和屏幕的不同，在实现方式上会有一些差异。
平视显示器技术原理
根据显示屏幕，HUD可分为CHUD(组合器HUD组合式)和WHUD(挡风玻璃HUD挡风玻璃HUD)。CHUD显示屏是一块放置在仪器上方的透明树脂玻璃。一般这块玻璃会根据成像条件进行特殊处理。通常做成楔形，避免玻璃两面双反射，可以有效控制成本，提高显示效果。但CHUD放在仪表上方，车辆碰撞时会对驾驶员造成二次伤害，不利于车内安全。
镍
WHUD显示器直接使用汽车的挡风玻璃，使显示效果更加完整，也有助于造型布局。但由于挡风玻璃一般是曲面玻璃，WHUD必须根据挡风玻璃的尺寸和曲率来适配高精度的非球面镜，这直接导致了WHUD成本的增加。
WHUD
平视显示器投影技术
目前HUD使用的投影技术主要有LCD投影、DLP投影、激光扫描投影、LCOS投影等。这些也是广泛应用于投影仪领域的集中技术。
LCD投影：最常见、技术成熟的投影技术，将白光光源用棱镜分为红、绿、蓝三色，经过液晶单元，达到投影的效果。光线在经过液晶后亮度会有一定程度的衰减，并且因为液晶之间会有一定的距离，分辨率也不高，技术成熟、成本低廉成为现阶段很多HUD的首选。DLP投影：DLP（Digital Light Processing）数字光处理技术是美国德州仪器的专利技术，通过集成了数十万个超微型镜片的DMD（数字微镜芯片）可以将强光源经过数字反射后投影出来。DLP投影技术亮度高、分辨率高、成像逼真，目前较多的前装HUD均采用此种技术。激光投影：用激光作为投影光源的技术，目前主要运用在室外大型投影和演出上，激光投影具有色域广、亮度高、聚焦效果好的特点，非常适合投影信息简单、亮度要求高的HUD场景。但目前激光二极管对温度较为敏感，不能达到车规要求的85℃的工作要求。LCOS：LCOS Liquid Crystal on Silicon 硅基液晶技术，是一种基于反射式的微型矩阵液晶显示技术，可以在非常小的尺寸内显示丰富的信息，亮度、分辨率、对比度等性能都非常优越，Google Glass采用的就是这种技术。但目前硅基液晶并不能大量量产，成本太高。
各种投影技术的比较
平视显示器的技术难点和局限性
VID：VID(Virtual Image Distance)虚拟图像距离，可以理解为图像焦点到眼睛的距离。实际驾驶情况下，HUD的显示图像和道路并不是在一个平面， 人眼在道路和HUD之间也需要来回切换，调整眼睛的焦点，频繁调整焦点也会导致视觉疲劳。一般驾驶时的主要是前方20米左右的情况，但目前的HUD最多只能将VID做到3米，这一参数极大的限制着HUD的显示效果。
VID是决定HUD体验的重要参数。
高温和散热：HUD一般布置在仪表的前方，完全暴露在太阳光下，经受着高温环境的考验。加之高亮度投影本身就需要大光源的支持，光源的合理散热也是需要考虑的因素。德州仪器在其HUD样机中将结构做成了全金属来辅助散热，这也无形中增加了成本。成本：由于汽车级产品的高要求，原装的HUD产品始终没办法把成本降到合理的区间，只能在现实效果上进行妥协，这也就导致之前很多HUD产品的使用效果不尽如人意，加上使用情景有限，多数厂商不愿意增加这项配置。不过在自主品牌的持续投入下，长城、吉利等车企联合华阳、泽景等国内供应商，不断提高技术将成本一再降低;终于让这个好用又安全的配置变成了白菜价。
AR HUD
HUD技术被业界重新重视，不仅仅是因为它可以提高驾驶安全性和显示效果，更重要的是AR技术的出现让HUD的使用场景变得更有可能，可以更有效地提高驾驶安全性。导航时可以直接在HUD上显示信息，与实际路况一起显示。左转右转一目了然。结合ADAS功能，可以及时预测路况和行人信息。
AR HUD使用场景
随着智能驾驶技术的不断发展，汽车驾驶时需要判断和提醒的信息越来越多。仪表板显然不能满足这些需求。在挡风玻璃上显示行车信息和道路信息是必然趋势，科幻电影里的场景终将到来。相信未来两年标配HUD的车型会越来越多。相信未来会实现AR HUD挡风玻璃的全息显示。