自戰機到汽車 鋼鐵俠的HUD指日可待！

平視顯示器（HUD）曾是豪車專屬，如今十萬元的小車也有搭載。HUD由哪來又將發展到何方？除了看著炫，它對駕駛有什麼實際幫助？今天我們來聊個明白。

平視顯示器（HUD）對駕駛者有何幫助？

平視顯示器（Head Up Display，下統稱HUD）又是一個軍用轉民用的安全輔助設備，目前還在服役的飛機都有搭載。劃重點：HUD減少了駕駛員觀察信息時眼球需要轉動的角度和視距差（視距差越大重新對焦時間越長），盡量減少駕駛員注意力脫離實際路況的時間。

HUD對於駕駛員的幫助有多大？引用一下著名HUD供應商大陸集團的數據：

「在使用傳統儀器組的情況下，讀取顯示器信息，包括兩次調節視距，至少需要半秒鐘。這意味著，當駕駛員以120千米/小時的速度移開視線時，將盲駕約 33 米。

抬頭顯示器 (HUD) 將在需要的情況下在水平視線範圍內直接而準確地呈現信息。駕駛員無需低頭看組合儀錶或輔助顯示器即可獲取諸如速度、警告信號及導航指示箭頭等所有重要信息。」

HUD需要關注的幾個技術點

1.投影距離：虛擬影像的對焦點距離，根本體現HUD「縮小視距差」的使用初衷；

2.成本門檻；

3.光學性能；

4.防震穩定性。

以下兩節都會從這幾個技術點來分析幾種HUD的優劣。

儀錶台式與懸掛式兩種安裝方案的優劣

目前絕大部分HUD（包括前裝和後裝）都使用了儀錶台式安裝方案，某非主流廠推出了一個裝在遮陽擋上的HUD後裝部件——Pioneer-IC-VH99HUD，大概是這樣：

Pioneer「或許」給未來的HUD位置提供了一些靈感。不過再回過頭看上一節需要關注的幾個點，就發現了這種安裝方式目前來看有點不太靠譜：第一投影距離太近，對焦點只能在1-2米左右；第二後裝在遮陽擋上的非剛性固定部件防震穩定性太差；第三光學性能不穩定；最後，事故時可能會與安全氣囊有干涉。

依個人觀點，目前來看懸掛式HUD配件不靠譜，也不符合HUD的未來發展模式，是可能會被廢棄的方案。

集成式、玻璃投射式HUD的技術路線之爭

目前集成式與玻璃投射式HUD兩個技術並行使用於現代汽車上，可以預期的是這兩種技術路線也會在未來很長一段時間內繼續並行發展。

無論集成式HUD還是玻璃投射式HUD，它們的成像原理基本相似，它們的核心理念都是由圖像生成器產生圖像，通過一系列光學手段將圖像拉遠、放大後顯示到駕駛員面前。這就意味著兩種HUD都可以使用同樣的UI設計，同一廠家沒必要開發兩套UI用以適配不同HUD技術。

1.集成式HUD技術路線

集成式HUD，理念上是使用一次反射來達到將圖像顯示到駕駛員面前的技術。尺寸小（容易塞進小車）、成本低（多個車型可共用一種型號、反光次數少故可以降低發光元件亮度需求），最便宜的集成式HUD，採購價格不足一百塊，可知它的入門門檻之低。故更多平民品牌汽車使用了集成式HUD。

當然它的劣勢也很明顯，第一它的投影距離比較近，對焦點大約在2m左右，視距差相對大一些；第二為了保證反光板防震穩定性，尺寸就很難做大，大量信息的排列會成問題，駕駛員觀察信息時的俯視角依舊存在；最後就是由於尺寸與成本所限，集成式HUD很難做到與玻璃投射式HUD一樣的顯示效果。

2.玻璃投射式HUD技術路線

圖中可見玻璃投射式HUD技術路線的畫面使用了兩次反射，最終將圖像投射到反光玻璃上展示給駕駛員面前。這種技術一定程度上解決了集成式HUD技術對焦點相對近（可做到2.5m以上）、觀察信息俯視角依舊存在（可做到真正平視）、尺寸做不大（理論上玻璃駕駛員位置玻璃有多大就能投多大）等問題。

當然它也有它特定的問題——成本和空間。玻璃投射式HUD必須專車開發，成本很難控制；儀錶台下佔用大量空間導致小車很難塞得進去（現在通用的玻璃投射式HUD已經是第二代技術，第一代時還要再大）；擋風玻璃內側需使用適用HUD的專用玻璃且對誤差非常敏感。這些問題限制玻璃投射式HUD技術的下放。

做個總結：集成式HUD技術路線門檻低，玻璃投射式HUD技術路線效果好。目前來看除非有一方有技術突破，否則兩個技術將會分別在所屬市場佔有絕對領先地位。

鋼鐵俠的HUD我們什麼時候能用上？

上文聊到的兩種技術路線之爭，個人看好玻璃投射式HUD的發展前景，2014年博世發布的下一代AR-HUD（增強現實平視顯示技術）同樣基於玻璃投射式HUD技術路線開發。

AR-HUD技術虛擬出了兩個對焦點而不是現在的一個，距離駕駛員2.4m的近對焦點顯示速度、車道保持等傳統信息、距離駕駛員7.5m的遠對焦點顯示導航信息、來車警告、紅綠燈警示實時信息，基本上只有想不到沒有投不了。目前大陸集團給出的AR-HUD技術投射區域大概是7.5m遠、130cm寬、60cm高的視野面，基本可以涵蓋駕駛員直視時的大部分觀察範圍。

如果類似於AR-HUD的概念平視技術成真，那麼HUD模塊將會與車內更多科技部件產生更緊密的跨界效果。比如與GPS模塊聯動的實時路線導航、更強大的手勢功能、實時前方路況信息下發……鋼鐵俠頭盔里的HUD還會遠嗎？

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