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    HUD的技術原理與應用發展

    瀏覽次數:2134 發布日期:2021-10-18

    HUD——head up display抬頭顯示器,最早是應用于飛機上的輔助儀器,通過參數的集中透射,駕駛員可以不需要低頭查看儀器就能掌握載具的大部分駕駛信息,目前這項技術也被引入汽車,盡管在過去一段時間發展相對緩慢,但是克服了成本和規模等障礙,HUD又重新回到人們的視野,隨著AR技術的出現,HUD的優勢也越來越明顯。
    HUD的工作原理就是投影——將汽車道路信息投影到駕駛員前方,這樣就不需要頻繁低頭看儀表盤,提高駕駛的安全性和便捷性,同時提升汽車的科技感。

    HUD的分類

    按照顯示屏的不同,HUD可分為CHUD 、WHUD 以及AR-HUD。CHUD是一種將信息鏡像到透明面板,根據成像條件對面板做出處理,這種集合式的 HUD 可以加裝并拆卸,且成本相對較低,目前普遍應用。缺點就是CHUD置于儀表上方,車輛碰撞時不利于駕駛員的安全。

    WHUD是利用光學反射的原理,將信息直接顯示在擋風玻璃上。駕駛員看到的是虛擬圖像,不是擋風玻璃上的靜態圖像,而是漂浮在引擎蓋上的圖像,顯示效果更為一體化,也有肋于車主的安全行駛,但是WHUD一定要根據擋風玻璃去選擇高精度非球面反射鏡,會導致了WHUD的成本較高。
    AR-HUD其實也是W-HUD系統的一類,真正的AR-HUD需要集成駕駛員監控和前向物體識別系統,具有數據融合和圖像處理功能,可提供實時圖像校正。導航時可以融合實際的路況場景進行顯示,更加形象生動,它或許代表了HUD的未來發展方向。

    根據上面介紹可以得出,HUD的關鍵部件就是投影單元,HUD控制單元從車上數據獲取車速、路況等信息,并在投影儀輸出圖像。
    另一個關鍵部件就是擋風玻璃,HUD擋風玻璃夾層內部的PVB膜呈楔形,即玻璃呈上厚下薄的狀態,這樣就不會形成圖像重影。
    HUD投影技術
    目前運用在HUD上的投影技術,主要有LED投影、激光掃描投影、DLP投影、LCOS投影等技術。

    LED投影技術

    LED投影是最基礎的HUD投影技術,成本較低但靈活性以及使用效果較差。

    微型激光投影技術

    該技術就是用激光作為投影光源,具有色彩還原度高、色度均勻、聚焦效果好、可調節等優點,但是這種成像方式對于周圍光照和溫度變化的適應性較差,不能達到車規要求的85℃的工作要求。

    DLP投影技術

    DLP技術是指數字光處理技術,也就是說這種技術要通過數字處理把影像信號投影出來。投影技術具有亮度高、分辨率高、成像逼真等特點,但是DLP技術中的芯片容易受控制器的影響,產生壞點,使用壽命較低。此外,DLP技術需要定制高精度的反射非球面鏡,這也直接導致了DLP成本的提高。

    LCOS投影技術

    LCOS是硅基液晶技術,是一種基于反射模式的矩陣液晶顯示技術裝置。這項技術最大的特點就是尺寸雖小,但是卻能展示豐富的信息,顯示效果極佳,LCOS技術的應用會使HUD的使用更加有科技感,缺點也顯而易見,就是成本太高。
    HUD技術是汽車智能化的一大象征,未來也會繼續發展,成為汽車必不可少的技術,目前也有很多車型已經應用HUD系統。
    HUD汽車抬頭顯示技術的未來

    在汽車智能發展的大時代,HUD也會迎來挑戰與機遇,增強現實技術,提升配置率和用戶體驗,才能進一步實現HUD的發展。
    投影技術、光學設計、系統算力、散熱、光路設計等因素都會限制HUD的顯示與布置,要想HUD顯示變得更加智能,就必須解決以上問題,技術的應用鉆研,又增加了產品的成本,或許這也是HUD技術常常出現在豪車的原因。
    伴隨著車聯網的升級,未來HUD技術將加強與輔助駕駛系統的融合,成為自動駕駛中重要技術組成部分,這也加快了HUD的發展,再加上國內自主品牌對中高端品牌的挑戰,眾多高科技配置和技術已經相對成熟,新技術的發展需要不斷進化,不斷更新,期待HUD技術的發展,在不久的將來成為汽車標配,助力汽車產業的更上層樓。

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