[科普]HUD抬头显示系统

本文来自公众号:辣笔小星

标题:[科普]HUD抬头显示系统

Popular science:Head-Up-Display system

关键词:抬头显示    宝马     标致      光学设计    虚拟现实

keywords:Head-Up-Display    BMW      Peugeot      optical design      Virtual Reality

今天,我们来聊聊HUD抬头显示系统(Head Up Display)这一黑科技,首先我们看一个HUD抬头示系统介绍视频。

宝马HUD抬头示系统介绍视频 高存修上传

众所周知抬头显示HUD来源于战斗机。利用飞行员前方的玻璃面板进行飞行重要信息的实时显示。帮助飞行员在视线不离开飞行路径的前提下对飞行状态一目了然。如下是波音梦想航班787采用的抬头显示系统。

↑波音787飞行抬头显示系统

那谁又是汽车抬头显示系统里的战斗机呢?其实最早人们很直接的想到把飞机中的抬头显示玻璃面板直接移植到汽车里。比如说标致的SUV车型3008就采用了玻璃面板抬头显示系统。不过当时为技术成本所限只能显示单色,且内容只能显示车速等数字信息。

↑标致3008玻璃面板单色抬头显示系统

很快人们一方面对玻璃面板是否影响碰撞安全担忧,一方面不满足简单的单色信息提示。此时宝马引入了一套全彩色直接前档投射的抬头显示系统。完全改变了人们对汽车抬头显示系统的认识。

↑宝马全彩直接投射抬头显示系统

其实宝马针对不同车型适配的全彩抬头显示系统也不同。比如1系等车型虽然是全彩抬头显示但是仅仅显示车速导航等信息。而7系采用的大尺寸全彩抬头显示系统则达到了12寸,可自定义显示内容。不仅支持车速和导航显示,而且包含限速标识识别标示和多媒体提示。

↑宝马不同车型适配不同抬头显示系统

但不管显示内容的多少,宝马对抬头显示系统的显示质量有很高的要求。一方面它被设计成将图像投射到视线前方的远处。让你不仅不用低头看信息,而且不用来回切换视觉聚焦点。另外它能够在白天夜晚都提供合适的亮度。这些优点都得益于宝马采用的高亮度投射屏和良好的反射光学设计。

↑宝马抬头显示系统良好的反射光学设计

那么汽车车厂的应用现状如何呢?其实这个功能正在快速普及。以大众为例,带视角远处虚景投射的全彩抬头显示系统得以应用于帕萨特等车型。

↑大众帕萨特抬头显示系统

不过这套抬头显示系统还是采用了可开合的玻璃面板作为投射媒介。它包含控制板、TFT显示屏、背光、投射玻璃、开合电机等组件。

↑大众帕萨特抬头显示系统组件

同时大众的这套系统也考虑了虚景远处投射。并且在方向盘左侧的大灯调节按钮区域配备了抬头显示视角调节旋钮。

↑大众帕萨特抬头显示系统虚景投射效果

但实际上AR虚拟实景抬头显示系统才是抬头显示系统的未来发展趋势。如宝马提到的他们一直在进行相关测试。将投射的信息与路面实景融合对抬头显示系统提出了更高的要求。简单的视角调节已经不能满足要求。更先进的实时视线跟踪才是虚拟实景的关键。从而保证驾驶视角看到的路面能够和投射图像完美重合。

↑宝马虚拟实景抬头显示概念图

综上所述,如上是HUD抬头显示原理和组成的科普介绍。希望对大家理解相关功能或者选购相关车型有所帮助。也期待更炫酷的AR虚拟实景抬头显示系统早日量产。

HUD不仅在汽车后装市场火爆,前装HUD也将开始普及。但前装市场正式量产前还有很多问题待解决:整车设计、空间占用、软件算法、结构、成本等。HUD产业链加工企业即将迎来新的机遇与挑战。目前国外HUD做的比较好的企业有:大陆电子、电装、日本精机、伟世通等,国内的均胜电子,舜宇光学、华阳多媒体等都有布局。艾邦开设了HUD的资源微信群,部分群友资源如下:

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