HUD抬頭顯示技術的原理是什么?

HUD抬頭顯示技術的原理是利用光學反射和投影,將關鍵信息投射到駕駛員前方。

它最初起源于戰斗機的光學瞄準器,一戰時出現,二戰時廣泛運用。其主要作用是保證駕駛員駕駛的穩定性,讓其無需低頭查看儀器就能掌握重要信息,將更多精力集中在觀察路況上。

HUD主要由圖像生成單元和光學顯示系統構成。圖像生成單元生成輸出圖像,占總成本約 50%,是核心部件,由光源、光學膜片等組成,技術路線有 TFT-LCD、DLP 和 MEMS 激光投影三種。

TFT-LCD 技術成熟、成本低,能高響應速度、高亮度、高對比度顯示圖像,但熱管理難度大。按照顯示屏不同,HUD 可分為 CHUD 、WHUD 以及 AR-HUD。

CHUD 將信息鏡像到透明面板,可加裝拆卸,成本低,但車輛碰撞時不利于駕駛員安全。WHUD 利用光學反射原理將信息顯示在擋風玻璃上,虛擬圖像效果一體化,有助于安全行駛,但要根據擋風玻璃選高精度非球面反射鏡,成本高。

AR-HUD 是 W-HUD 系統的一類,集成駕駛員監控和前向物體識別系統,能數據融合和圖像處理,實時圖像校正,導航時融合路況場景顯示,或許代表未來發展方向。

HUD 的關鍵部件還有投影單元和擋風玻璃。投影單元從車上數據獲取車速、路況等信息并輸出圖像。擋風玻璃夾層內部的 PVB 膜呈楔形,避免圖像重影。

HUD 投影技術主要有 LED 投影、激光掃描投影、DLP 投影、LCOS 投影等。LED 投影成本低但靈活性和效果差。微型激光投影色彩還原度高、聚焦好,但對光照和溫度適應性差。DLP 投影亮度高、分辨率高、成像逼真,但芯片易受影響,需定制非球面鏡,成本高。LCOS 投影尺寸小、信息豐富、效果佳,但成本高。

目前很多車型已應用 HUD 系統,如寶馬 5 系、奧迪新 A6、標致 3008紅旗盛世等。未來 HUD 將加強與輔助駕駛系統融合,面臨投影技術、光學設計等因素限制,需解決以實現更智能發展,成為汽車標配。

特別聲明:本內容來自用戶發表,不代表太平洋汽車的觀點和立場。

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