汽车抬头显示HUD技术原理及代表厂家盘点

　　抬头显示HUD（Head Up Display）已不再是战斗机的专利，HUD也一度作为豪华车型的高科技配置，而今HUD已经逐渐走向平民化。如下面是奔驰、宝马、奥迪的HUD，大量彩色数字信息投射到挡风玻璃上。

　　下边是马自达和标致的HUD，数字信息投射在挡风玻璃前的一块独立可折叠的反射玻璃上，但和豪华品牌相比，它们显示的信息更为单调。

　　一方面，HUD这样的在前挡风玻璃上或者反射玻璃上呈现出行驶信息的形式，的确是一个很能够吸引眼球的高科技，当然也可以作为厂家的赚钱利器。另一方面，HUD却又是不少人口中的"然并卵"配置。今天咱们就来扒一扒HUD吧。

　　1、HUD优点

　　（1）HUD信息显示位置比传统的组合仪表位置高。也就是说，驾驶员想查看车辆信息时，通过HUD只需低下头5-10°；而看组合仪表的话，则需低20-25°。

　　（2）驾驶员从组合仪表上查看驾驶信息时，眼睛从道路转移到组合仪表再转移到道路，由于道路亮度高而组合仪表（车内）的亮度低，眼睛就会经历由亮到暗再到亮的过程，眼睛瞳孔会进行调整；同时眼睛的聚集点会由远到近再到远。而驾驶员从HUD上看信息时，眼睛就不需要这么折腾了。

　　以上两个方面综合起来，驾驶员使用HUD，可以减少视线转移的时间、视线转移带来的眼睛瞳孔变化、眼睛聚集点的变化，最终结果就是驾驶员的视线和注意力更少的偏离道路，提升行车安全性。

　　2、HUD能够显示哪些信息？

　　（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。

　　3、HUD是怎么实现的？（以投影至挡风玻璃为例）

　　HUD的原理类似于幻灯片投影。由投影仪发出光信息，经过"反射镜"反射到"投影镜"上，再由"投影镜"反射到"挡风玻璃"，人眼看到的是位于眼前2-2.5米处的虚像，给人的感觉就是信息悬浮在前方路上。

　　HUD图像在挡风玻璃上位置是可调的，而这其中的关键便是"投影镜"，通过改变"投影镜"的角度，就可以调节HUD图像的位置。

　　挡风玻璃是弯曲的，图像若是直接投射在弯曲的玻璃面上，会造成图像变形。这就需要一个纠正措施——于是"投影镜"和"反射镜"被设计成弯曲的。

　　4、HUD的关键部件有哪些？

　　（1）投影单元

　　投影单元内部集成了投影仪、反射镜、投影镜、调节电机及控制单元，HUD控制单元从车上数据总线获取车速、导航等信息，并在投影仪输出图像。

　　（2）挡风玻璃

　　大家可能会想，这挡风玻璃有啥特殊的？的确，下面左图是普通挡风玻璃夹层结构示意，如果把HUD图像投射到普通挡风玻璃上，很容易形成图像重影，投射效果差。

　　而HUD挡风玻璃夹层内部的PVB膜呈楔形，即玻璃呈上厚下薄的状态，这样就不会形成图像重影。

　　从这里也可以看到，为了降低玻璃成本，在大多A、B级车上搭配的HUD系统的，会另外配备一块反射玻璃（如前面举例的马自达和标致的HUD系统）；而在大多豪华品牌上，成本限制没那么紧张，就会用HUD挡风玻璃。

　　就目前的后装HUD设备来说，有两种设计方案，一种是为以Navdy为代表的DLP投影方案，除了CarPro的绝大多数厂商都采用这种方案，另外一种是以CarPro为代表的TFT光学成像方案。这两种方案都有各自的利弊。

　　相对来说，TFT光学成像方案比较成熟，能带来清晰显示效果，不过也带来高温问题。对此，CarPro的CEO侍强不太愿意具体说明，只回复"我们做了辐射、传导、对流三重散热系统解决了这个问题，可以做到80度环境可以正常工作。"

　　至于DLP投影方案，有一个天生的显示和温度缺点。德州仪器TI为投影产品研发DLP芯片，但现在却使用在显示产品中，这种逻辑有些别扭。这样的方案也受到TFT派的诟病。其中之一的观点是，显示和投影是两种类别的功能，"（DLP方案）是通过投影机把内容投影到微型显示板上，然后再把显示板的 内容发射到成像镜片上被人看到，所以它是投影+反射"，AcTIsafety 产品HUD总设计师覃名健说。

对此，DLP方案的观点是，TFT方案虽然成熟，但成本无法降低、体积也不会做大、散热问题也难以解决，已经