车载抬头显示器系统的研究

车载抬头显示器标定及测试研究

4410.16638/ki.1671-7988.2019.07.014车载抬头显示器标定及测试研究崔巍，赵海龙（华晨汽车工程研究院，辽宁沈阳 110141）摘要：在汽车安全性能配置逐渐丰富完善的大环境下，针对驾驶员的舒适性能也在不断向智能化方向发展，如手势识别、语音识别、抬头显示、全息投影等。

抬头显示器（HUD ）作为新兴科技如雨后春笋般出现在各汽车主机厂规划中，其能够通过反射原理将用户的重要或自定义信息投影到驾驶员正前方的路面上，不需再低头查看仪表或导航等信息，提升舒适性的同时也降低了低头与抬头间产生的时间差造成交通事故的风险。

而对于HUD 产品的设计开发中的关键阶段就是产品的标定及测试，作为舒适性和安全性并重的配置，如何给与驾驶员最优的体验感和舒适感是重中之重。

文章研究方向为HUD 的标定方法以及性能测试方法，主要包括位置记忆、亮度调节、高度调节以及其他性能参数测试，通过固定的台架测试、动态路试测试以及仿真软件的分析等，从人机工程学角度提升驾驶员舒适性。

关键词：抬头显示；标定；测试；舒适性中图分类号：U462 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)07-44-03Calibration and test study of the vehicle head-up displayCui Wei, Zhao Hailong( Brilliance Automotive Engineering Research Institute, Liaoning Shenyang 110141 )Abstract: In the environment of increasingly rich and perfect automobile safety performance configuration, the comfortable performance of drivers is also developing towards the intelligent direction, such as gesture recognition, speech recognition, head-up display, holographic projection, etc. As an emerging technology, head-up display (HUD) appears very quickly in the planning of automobile OEMs. It can project important or customized information of the user ’s car onto the road directly in front of the driver through the reflection principle, not need to look down at the instrument or navigation information. While improving comfort, it also reduces the risk of traffic accidents caused by the time difference between lowering the head and raising the head.The key stage of HUD product design and development is product calibration and testing. As a configuration that emphasizes are both comfort and safety, and how to give drivers the best experience and comfort is the top priority. The research direction of this paper is HUD calibration method and performance test method.It mainly includes location memory, brightness adjustment, height adjustment and other performance parameters test.Through fixed bench test, dynamic road test and simulation software analysis from the view of ergonomic point to improve the driver comfort. Keywords: HUD; calibration; test; comfortCLC NO.: U462 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)07-44-03前言随着中国乃至全球汽车保有量的不断增加，且年轻驾驶作者简介：崔巍，男，学士学位，助理工程师，就职于华晨汽车工程研究院，从事ADAS 辅助系统研究工作。

抬头显示系统在汽车上的应用

这种材料含有氧化的Ｔｉ和ｓｉ，所以它的折射率介于１．８至２．２之间，大于普通前挡风玻璃１．５２的折射率，所以表面的反射率就可以增大，再经过多次
在配置上有很大柔性，具体表现在：（１）光学标定工作简单；
车辆重要的信息，例如车速、发动机转速、水温、蓄电池电压等等，映射在前挡风玻璃上，供驾驶员观
看。抬头显示系统具有两大优点：ｌ驾驶员不必低头就可以看到车辆信息，从而避免分散对前方道路的注意力。２驾驶员不必在观察远方的道路和近
好，否则很容易出现重影。挡风玻璃集成式的显示
缺点：该显示结构受制于组合器大小的约束，不能大范围的显示，显示内容有一定的局限性。
视距大于２．５米，视场足够大，可以显示更多的车辆信息。挡风玻璃集成式在高端车上应用广泛，宝马，奔驰等豪车的ＨＵＤ抬头显示系统均为此显示
２４技术纵横
轻型汽车技术
２０１３（１１／１２）总２９１／２９２
抬头显示系统在汽车上的应用
杨飞林绍华吴春建
（南京汽车集团有限公司电器部）
摘
的推广使用提供借鉴。
要
本文介绍汽车驾驶员抬头显示系统的结构和原理，为抬头显示系统在汽车上关键词：抬头显示系统行车安全汽车

某车载抬头显示光学系统设计研究

某车载抬头显示光学系统设计研究作者：陈璐玲来源：《中国新技术新产品》2020年第13期摘 ;要：该文主要描述AR型车载抬头显示系统的光学系统设计，系统采用离轴设计方式，投影视场角达到了10°×3°，投影距离实现3 m～10 m连续可调。

风挡式抬头显示系统设计原理为图像源上的图像信息经过平面或曲面反射镜，第一次反射至另一自由曲面反射镜上，接着经过自由曲面反射镜，第二次反射投射至挡风玻璃，挡风玻璃作为成像组件进行第三次反射，最终将光线入射至驾驶员眼睛。

该设计将投影图像源入射的第一反射镜设置为可调反射镜，以此来实现虚像成像平面的连续可调，系统设计优化完成后，对系统多重结构组态进行成像质量分析。

关键词：抬头显示系统HUD;投影距离可调;多重结构中图分类号：U463.6 ; ; ; ; ; ; 文献标志码：A0 引言抬头显示器系统 HUD 是一种车载视觉辅助系统，驾驶员通过该系统即可在视线平视的情况下，观察到叠加在周边环境路况上的重要行车信息，驾驶者可以避免低头观察仪表盘或导航仪上的信息，导致目光脱离路面引发交通事故[1]。

一般车厂大多对AR型HUD要求能在3 m和10 m同时显示图像，3 m显示车速、限速提醒等信息，10 m显示导航、车辆航道偏移提示等信息[2]。

但在车辆行驶过程中，低速和停止状态下，虚像成像平面如果在10 m时，会使显示信息穿透进入前车，造成不适。

为适应车辆的不同行驶状态，将方案设计成为投影距离3 m～10 m连续可调。

该文将投影图像源入射的第一反射镜设置为可调反射镜，而且第一反射镜的尺寸小、重量轻，有助于电机完成高精度控制，实现系统体积的小型化。

1 光学系统基本原理1.1 AR-HUD 系统的结构抬头显示系统中的AR是一种实时计算摄像车辆行驶外界环境位置、角度变化，加上相应图像、视频等在虚像屏幕上，把虚拟信息叠加在现实世界进行互动的技术。

该文所研究的AR抬头显示系统光学系统结构示意图如图1所示，采用步进电机实现图像变焦和成像角度调节。

车载抬头显示器系统的研究

车载抬头显示器的应用场景和需求主要涉及以下几个方面：
1、产品设计要点：车载抬头显示器在产品设计方面需要考虑设备的安装位置、投影角度、显示效果等因素，以保证驾驶员能够方便地获取所需信息，同时避免对驾驶员视线造成干扰。
2、用户界面设计：车载抬头显示器的用户界面设计需要简洁明了，能够快速传达信息，避免驾驶员在行驶过程中产生误解或操作困难。
车载抬头显示器的应用场景和需求
车载抬头显示器主要应用于汽车导航、信息显示、安全防护等方面。在汽车导航方面，车载抬头显示器可以实时显示导航信息、行驶速度、行驶方向等关键信息；在信息显示方面，它可以显示车速、油耗、水温等车辆运行状态信息；在安全防护方面，车载抬头显示器可以通过提示信息、警告标志等方式提醒驾驶员注意路况和交通信号。
1、显示效果的提升：从最初的黑白显示到现在的彩色显示，从简单的文字信息到丰富的图形化界面，车载抬头显示器的显示效果不断优化，能够为驾驶员提供更加生动、直观的信息呈现。
2、投影方式的变革：早期的车载抬头显示器采用反射式投影，投影光线经过前风挡玻璃的反射，进入驾驶员的眼睛。而现在的新型车载抬头显示器则采用透射式投影，投影光线直接穿过前风挡玻璃，在驾驶员前方形成虚像，从而避免了反射式投影可能造成的视觉干扰。
2、信息处理部分：这部分主要包括AT89S52单片机及其外围电路。AT89S52 负责信息的采集、处理和输出，外围电路则提供电源、输入输出接口等功能。
3、输入部分：输入部分包括各种传感器和按键。传感器如速度传感器、转速传感器等，用于采集车辆的各种信息；按键则用于驾驶员对系统的控制和调整。
三、工作原理
一、背景和意义
GPS车载导航系统的发展主要得益于全球定位系统的不断完善和普及。最早的GPS车载导航系统出现在20世纪90年代，当时主要应用在军事领域。随着技术的不断进步，GPS车载导航系统逐渐应用到民用领域，成为一种高效、准确的导航工具。

汽车HUD抬头显示技术

汽车HUD抬头显示技术汽车HUD抬头显示技术是一项旨在提高驾驶安全性和便捷性的技术。

在驾驶过程中，低头查看仪表盘上的信息会分散驾驶员的注意力，因此，HUD技术将驾驶相关的信息投射在驾驶员的视线范围内，使其无需将视线转移到仪表盘或者中控上。

HUD的全称是Head Up Display，最早应用于军用飞机上，随后被嫁接于汽车上。

应用于汽车的HUD要求所产生的投影画面呈现在道路上，而非聚焦于车内或者挡风玻璃上，通过这样的设计，免除了人眼的焦距调整。

设计初期，应用HUD的驱动力是驾驶的安全性。

因此，HUD所投影的信息主要是汽车的行驶状况指标，比如仪表盘上所显示的车速、油量等信息。

进一步，设计人员希望通过HUD实现智能驾驶的目标，赋予其更多的功能，包括导航、短信、电话、邮件等，甚至加入简单的互动，让汽车成为类似智能手机的移动终端。

HUD的工作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。

因此，需要一个纠正措施——“投影镜”和“反射镜”被设计成弯曲的。

在现实生活中，由于驾驶员注意力分散而引发的交通事故数不胜数。

因此，HUD技术的出现将提高驾驶安全性和便捷性，减少驾驶员的注意力分散。

HUD技术的应用将不断发展，未来将具有更多的功能，为驾驶员提供更加便捷、舒适、安全的驾驶体验。

The XXX: front-loading。

after-loading with an nal display screen。

and XXX.The front-XXX。

which was developed in July 2014.It can display XXX。

hud 原理

hud 原理HUD（Head-up Display）即抬头显示技术，是指将汽车、飞机驾驶员需要关注的信息（如速度、导航、警告等）通过光学技术投影到车辆或飞行器前方的挡风玻璃或驾驶舱前方的透明屏幕上，使驾驶员不需要低头或移开目光，就能直接看到车速、天气、导航等信息，从而保证驾驶员的交通安全。

HUD技术在飞机驾驶员方面，已经得到广泛应用，如美国空军的F-15、F-16、F-18、F-22等战斗机，以及民用飞机的波音787等都配备了HUD系统。

而在汽车领域，随着汽车智能化和信息化的不断发展，HUD技术也越来越受到汽车厂商的重视和青睐。

从原理上讲，HUD技术主要包括以下几个方面：1. 光学系统HUD系统的光学系统由光源、透镜、反光镜、投射器等组成。

其中，光源是指光产生的源头，透镜是对光进行聚焦和折射的部件，反光镜是对光线进行反射的部件，投射器是将检测到的信息转化为光信号并进行放大的部件。

它们的作用是将生成的光线反射到散光透镜上，再投射到驾驶员的视线范围内。

2. 显示内容HUD系统需要显示的内容包括车速、导航路线、警告信息、音乐信息等。

为了将这些信息投影到挡风玻璃上，需要进行大量的计算和处理。

这方面的技术需要借助于计算机、微处理器等电子设备，以确保HUD系统能够准确、及时地显示驾驶员所需要的数据。

3. 投影位置HUD系统的投影位置非常重要，其投影位置应尽量趋近于驾驶员的视线中心，以确保投影的信息不会干扰驾驶员的正常视线。

同时，投射的内容应该尽量醒目、清晰，而且必须具有足够的对比度，以便在不同环境下都能够清楚地显示。

4. 可见性HUD系统的可见性直接影响到其效果。

在不同的光线强度和夜间照明条件下，HUD的效果会有所不同。

因此，在设计和生产HUD系统时要考虑到这些因素，以确保其效果和可见性更好。

总的来说，HUD技术可以帮助驾驶员集中精力在驾驶中，不用处理过多的信息，提高驾驶员的安全性。

这种技术已经得到越来越多的应用，随着技术的不断进步，HUD技术的应用范围也会越来越广泛。

抬头显示工作原理(一)

抬头显示工作原理(一)抬头显示工作原理及实现方式什么是抬头显示抬头显示（Head-up Display，简称HUD），是一种通过透明显示面板将信息投射在用户视线范围内的技术，用于在用户视野不受干扰的同时提供实时信息。

抬头显示的原理•光学透视原理：抬头显示使用光学元件将图像投射到用户视线路径上。

光学透视通过光的折射和反射实现，确保图像准确显示在用户的视野中。

•微投技术：抬头显示设备采用微型投影技术，通过微型投影机将图像投射到显示面板上。

微型投影机通常由光源、投影镜头和显示面板组成，能够将图像进行放大并投射到用户的视线上。

•调节显示：抬头显示设备通常配备调节功能，用户可以根据自己的需要调整图像的亮度、对比度和焦距，使得图像在不同环境下都能清晰可见。

抬头显示的实现方式•反射式HUD：反射式HUD借助玻璃透镜将光束投射到驾驶员的视线上。

它的显示面板位于驾驶员前方的仪表板上，通过玻璃透镜的反射，将图像显示在驾驶员的视野中。

•增强式HUD：增强式HUD使用透明显示屏或液晶显示面板将图像直接投射到用户的视线上。

这种方式不需要反射，可以提供更清晰和生动的图像显示效果。

•双抬头显示：双抬头显示是将图像同时投影到驾驶员和前座乘客的视线上。

通过调整显示角度，使得驾驶员和乘客都能够清楚地看到HUD显示的信息。

抬头显示的应用领域•汽车行业：抬头显示在汽车行业广泛应用，可以将车速、导航信息、盲点监测等实时数据投射在驾驶员的视线上，提高驾驶安全性。

•航空航天：抬头显示在飞机和航天器上，可以将飞行参数、导航信息等重要数据投射到飞行员的视线上，提高飞行操作的效率和安全性。

•武器系统：抬头显示在军事领域中用于飞机、坦克等武器系统，可以将目标跟踪、武器状态等重要信息直接显示在操作员的视线上，提高作战能力。

结论抬头显示技术通过光学透视和微投技术实现将信息投射到用户视线范围内，具有在驾驶和操作过程中提供实时信息的优势。

它在汽车行业、航空航天和军事领域等多个领域得到了广泛应用。

汽车抬头显示系统的应用

ftasiciE汽车抬头显示系统的应用宋士鹏杨飞陈寅辉(南京汽车集团有限公司汽车工程研究院)摘要：本文介绍了汽车驾驶员抬头显示系统的结构和原理，以及目前常用的直接投射式(Entry HUD)、间接集成式(Combiner HUD)、挡风玻璃集成式(Windows-Shield HUD)三种方式各自的优势和后续发展方向，为抬头显示系统在汽车上的推广使用提供借鉴。

关键词：抬头显示行车安全1引言随着时代的飞速发展，人们生活水平的提高，汽车保有量在与日剧增，汽车安全成了当今消费者最关心的问题。

汽车在高速行驶,特别是在夜间高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表或者观看导航等显示,此时前方遇到紧急情况，就可能因来不及采取措施而造成交通事故。

据国外一项统计调查.45%的道路交通事故是驾驶员视线不足，操作不当，导致车辆与前方物体碰撞造成的。

减少驾驶员的视线离开前方道路的次数与时间，扩充驾驶员的视野，成了人们关注的重点。

人们联想到了飞机上的虚拟抬头显示系统。

这种抬头显示系统,最先使用在军用战斗机上,飞机驾驶员不必低头，就能在风窗上看到所需的重要信息，以保证驾驶员处于抬头状态，及时观察响应飞机外的突发状况。

这种有利于驾驶安全的高技术被移植到了汽车上。

较早使用抬头显示系统的汽车是NISSAN 第一代Altima、奥迪、宝马等豪华轿车。

目前，在宝马新X3上就装载了带导航等功能的抬头显示系统，2011年国产的东风标志508更是将抬头显示带入了普通家庭。

抬头显示系统也许会在将来成为中控台液晶显示屏的终结者。

2抬头显示系统功能结构概述抬头显示系统，简称HUD僕文全名Heads Up Display),又名风窗玻璃仪表显示,或者称为平视显示系统。

它是由光学组件、显示组件、控制器以及高压电源等组成的综合电子显示设备。

它可以把车辆重要的信息，例如车速、发动机转速、水温、蓄电池电压等等,映射在前挡风玻璃上,供驾驶员观看。

抬头显示系统具有两大优点：1.驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息，从而避免分散对前方道路的注意力。

车载hud的发展现状及趋势分析

业界聚焦Focus车载HUD的发展现状及趋势分析文／中国汽车技术研究中心有限公司齐涛邵丽青汽车上引入HUD（Heads Up Display）抬头显示器，主要目的是为了保证司机安全稳定的驾驶，使驾驶员不用低头就可以看到相关信息，将更多的精力放到观察路面情况上，同时也可以减少驾驶员观察远处道路情况与近距离查看导航、车辆信息视线频繁转换引发的视觉疲劳。

目前，C-HUD（Combiner HUD）、W-HUD（Windshield HUD）的技术发展上已较为成熟，装车成本也能被部分主机厂所接受。

随着AR技术的出现，使得HUD的使用范围更加丰富，能更加有效的提高驾驶安全性。

未来AR-HUD（Augmented Reality HUD）应用将成为驾舱中的重要技术方向，成为整车企业关注的热点。

1. HUD的发展现状分析1.1 HUD不断迭代更新HUD由C-HUD、W-HUD向AR-HUD发展HUD主要分为C-HUD（Combiner H U D）、W-H U D（W i n d s h i e l d H U D）、A R-H U D（A u g m e n t e d Reality HUD）三种类型，C-HUD通过放置于仪表上方的一块透明树脂玻璃进行成像，一般会根据成像条件对树脂玻璃进行特殊处理，通常做成楔形来避免玻璃两面的反射重影，当前一般以后装为主。

W-HUD是通过光学投影原理，将光投射在前挡风玻璃上，在驾驶员的视线前方形成一个虚像，可显示行车中信息，驾驶员的视线无需离开道路就可以看到，解决了行车中移视其他交互界面带来的安全隐患。

AR-HUD利用了增强现实技术，将虚像信息和现实路况实时信息进行叠加，让驾驶员更直接获取信息。

例如，AR-HUD在导航中的应用可将虚像的导航指示信息直接叠加到现实道路上。

AR技术的出现，使得HUD的使用范围更加丰富，能更加有效的提高驾驶安全性。

未来AR-HUD与ADAS的结合，实现及时预告路况和行人信息，将成为驾舱中的重要技术方向。

2022年汽车HUD行业专题研究 AR

2022年汽车HUD行业专题研究 AR1、 HUD 是行车安全守护者、人机交互新桥梁避免盲驾隐患，构建人机交互新桥梁。

随着汽车智能化程度的提升，汽车成为能够独立感知外部环境的智能体，汽车需要传达给驾驶员的信息日益丰富，传统仪表盘已经难以满足多维度的人机交互需求。

驾驶员的注意力优先专注于驾驶，频繁转换视角关注仪表盘、中控、手机的信息会带来诸多盲驾隐患，研究显示1，如果驾驶员的视线离开前方路面超 2秒，事故发的可能性会急剧上升。

由此HUD应运而生，它将虚拟的图像和实景贴合，一方面可以让驾驶员和乘客无需转移视线，直观的感受到行车状态、导航、辅助驾驶（如车道偏离预警）等信息，大幅提升安全性；另一方面随着成像面积的不断扩大，HUD 能够进一步把生活娱乐的信息显示其中，实现观影、地图 POI 推送等功能，给乘客以沉浸式的交互体验，成为链接虚拟和现实世界的桥梁。

HUD 诞生超过 30 年，海外车厂广泛配套，但整体配置率并不高。

1988 年，通用汽车在其旗下的 Oldsmobile Cutlass Supreme Indy 500 Pace Car 上首次采用了抬头显示器（HUD），产品采用风靡战斗机领域的 C-HUD，只能以单色成像。

1991 年丰田在其皇冠车型上首次搭载HUD。

1998 年福特在其高端跑车雪佛兰C5 科尔维特（Corvette）中首次搭载了彩色显示的 HUD 系统。

2003 年宝马成为欧洲第一家使用 HUD 的车企，并在其入门级 1 系之外全系标配或选配 HUD。

戴姆勒 2014 年也将 HUD 引入自家车型。

供给需求齐推动，产品进入快速渗透期。

可以看到 HUD 并非新鲜事物，但起初它几乎只是豪华车的代名词。

近年供需格局发生显著变化：需求端，传统的汽车状态+导航的内容传递已经逼近仪表盘+中控所能呈现信息的极限，随着更多 ADAS 功能的诞生，HUD上车已经成为必然趋势；此外随着本土智能汽车的崛起和竞争加剧， HUD 成为整车厂提升乘车体验打造差异化的有利武器。

hud方案

HUD方案什么是HUD？HUD（Head-Up Display），亦称抬头显示，是一种集成在汽车前挡风玻璃上方的技术设备。

通过投影将关键驾驶信息直接投射在驾驶员的视线范围内，使得驾驶员在驾驶过程中无需转移目光，即可获取有关车速、导航、仪表盘数据等的实时信息。

HUD的优势1.提高驾驶安全性：HUD系统将关键信息直接投射到驾驶员的视线范围内，从而将注意力集中在驾驶过程中，减少驾驶员看向仪表盘的频率和时间。

2.降低驾驶疲劳度：HUD系统让驾驶员不需要频繁的低头观察仪表盘，有效减轻驾驶过程中的颈椎和脖子的压力，降低疲劳度。

3.提高驾驶乐趣：HUD系统可以显示更多驾驶相关的信息，比如导航信息、速度限制等，增加驾驶员的乐趣和便利性。

HUD方案的实施实施一个HUD方案需要考虑以下几个主要方面：1. 硬件设备选择合适的HUD硬件设备是实施方案的首要任务。

主要考虑以下几个方面：•HUD设备的可靠性：选择具有稳定性和可靠性的设备，以确保长时间使用时的稳定性和可靠性。

•投影质量：选择具有高分辨率和清晰投影的设备，以确保驾驶员能够清楚地看到投影信息。

•安装适配性：选择适合车辆类型和模型的HUD设备，以方便安装和使用。

2. 数据源和接口HUD系统需要获取实时驾驶相关的数据，并将其转化为可投影的信息。

为此，需要考虑以下方面：•数据源：选择合适的数据源，比如车辆的CAN总线、GPS系统、导航系统等。

这些数据源将提供车辆的速度、方向、位置等信息。

•数据接口：根据选择的数据源，配置合适的数据接口，以将数据源与HUD设备连接起来。

3. 投影算法和显示界面设计设计投影算法和显示界面是实施一个HUD方案的关键。

以下是需要考虑的一些要点：•投影算法：选择合适的算法将驾驶相关的信息投射到前挡风玻璃上。

这可能涉及到光学算法、投影角度的计算等。

•显示界面设计：设计一个清晰、易于理解的界面，将驾驶相关的信息以可视化的方式展示给驾驶员。

这可能涉及到颜色、字体大小、信息排版等方面的设计。

车载抬头显示器系统研究

10.16638/ki.1671-7988.2020.18.010车载抬头显示器系统研究武刚1，赵光琪2，李剑3（1.云南省公路科学技术研究院，云南昆明650051；2.水富公路分局，云南昭通657800；3.绥江公路分局，云南昭通657700）摘要：为了解决汽车司机驾驶时需要频繁低头查看仪表盘时容易忽略前方路况信息，从而造成交通事故发生的问题，将早期应用到战斗机上的抬头显示系统（Head Up Display，以下简称HUD）引用到汽车上，使司机无需低头即可查看车辆运行时的一些重要参数信息。

采用STM32单片机作为主控，将接收到的数据信息显示在像源上，将像源中的信息透射到反光镜中，再反射到合成器上，司机通过合成器即可观察到像源上显示的内容。

为了验证本设计的HUD上能显示准确的温度值并且显示的信息能随环境亮度而变化，采用温度传感器采集水温的信息来模拟温度传感器采集汽车水箱的温度信息；采用光敏传感器检测不同光照强度来调节像源的亮度。

实验结果表明，像源能在不同光照强度下都能实时显示水温变化的信息，且在合成器上显示的信息稳定、可靠。

关键词：汽车工程；抬头显示器；STM32单片机；像源；温度传感器；光敏传感器中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)18-27-07The Study of Head up Display System Which is Used for CarWu Gang1, Zhao Guangqi2, Li Jian3( 1.Y unnan Highway Science and Technology Research Institute, Y unnan Kunming 650051;2.Shui Fu Highway sub-administration, Y unnan Zhaotong 657800;3.Sui Jiang Highway sub-administration, Yunnan Zhaotong 657700 )Abstract: In order to solve the problem that the driver of a car needs to frequently look down at the dashboard when driving,it is easy to ignore the information on the road ahead. And causing the problem of traffic accidents. Head-up display (hereinafter referred to as HUD) is used to refer to a car which is applied to fighter aircraft early. The driver can view some important parameter information while the vehicle is running without looking down. Using STM32 microcontroller as master, the received data information is displayed on the image source. The information in the image source is transmitted into the mirror. Then reflecting on the synthesizer. The driver can observe the content displayed on the source through the synthesizer.In order to verify that the design of the HUD can display accurate temperature values and the displayed information can change with the brightness of the environment. A temperature sensor is used to collect water temperature information to simulate the temperature sensor collecting the temperature information of the automobile water tank, a light sensor is used to detect different light intensities to adjust the brightness of the image source. The experimental results show that the image source can display the information of water temperature change in real time under different light intensities, and the information displayed on the synthesizer is stable and reliable.Keywords: Automotive engineering; Head up display; STM32 microcontroller; Image source; Temperature Sensor;27汽车实用技术28Photosensitive sensorCLC NO.: U463 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)18-27-07引言随着社会发展，汽车已走进千家万户，然而过多的车辆使得交通安全越来越严重。

汽车抬头显示器异军突起

未来抬头显示器将可能与车联网相互连接，并成为是移动互联网的重要节点文/周路菡汽车抬头显示器（简称HUD），又称汽车平视显示系统，是汽车司机辅助安全驾驶智能设备。

通过抬头显示器，可以减少驾驶员的视觉疲劳，让驾驶员将更多精力放到观察前方路面，从而提高行车安全性。

近几年来，HUD产业发展迅速，国际高端车型在前装市场基本都已配备HUD，其它众多汽车品牌也全力研制跟进。

此外，HUD又瞄准了更广阔的汽车后装市场，未来抬头显示器将可能与车联网相互连接，并成为是移动互联网的重要节点。

HUD受到了广大车主的青睐抬头显示器（Head UpDisplay），简称HUD，是目前普遍运用在航空器上的飞行辅助仪器。

HUD能将飞行参数、瞄准攻击、自检测等信息，以图像、字符的形式，通过光学部件投射到座舱正前方组合玻璃上的光/电显示装置上。

这样，当飞行员透过组合玻璃观察舱外景物时，可以同时看到叠加在外景上的字符、图像等信息。

其不仅可以降低飞行员低头查看仪表的频率，还能避免飞行员注意力的降低或中断，从而提高飞行安全。

近来，将HUD安装在汽车上也成为行业的热点。

那么HUD安装在汽车上到底有什么优点呢？中国被称为全球交通和路况最复杂的地区之一，面对日新月异且愈加复杂的道路环境，规划路线对于每位驾驶员来说都是一个棘手的问题，这时就需要汽车导航的出手相助。

而随着智能手机的普及，很多手机APP导航软件得到了快速普及。

但是智能手机的导航软件本身虽然具有许多优点，但在实际的导航使用中却存在着一些问题。

这些问题都在影响着驾驶员的行车安全。

汽车HUD抬头显示器的出现，使驾驶员不用低头就可以看到相关信息，将更多的精力放到观察路面情况上，与此同时其也可以减少驾驶员观察远处道路情况与近距离查看导航、车辆信息视线频繁转换引发的视觉疲劳。

hud的成像原理 -回复

hud的成像原理-回复如何实现HUD技术HUD（Head-up Display）又称抬头显示技术，是一种将相关信息直接投射到驾驶员视线范围内的显示技术。

它在飞机、汽车以及其他交通工具上得到广泛应用。

本文将详细介绍HUD的成像原理以及其实现的步骤。

一、成像原理1.透射式HUD透射式HUD通过准直光学设备将液晶显示的图像透过车辆的前窗玻璃（或飞机座舱的风挡玻璃）反射到驾驶者的眼睛。

这种技术的关键是将显示器产生的图像投射到驾驶者的视线前方，而驾驶者可以同时观察到HUD 显示的信息和道路状况。

2.反射式HUD反射式HUD则是通过光学透镜将光线反射到驾驶员视线上方的一块透明镜上，然后再反射到驾驶员的眼睛。

它通常有两层玻璃构成，其中一层用于反射光线，另一层则用于显示信息。

这种技术更常用于汽车领域。

二、实现步骤1.搜集数据要实现HUD技术，首先需要搜集各种车辆相关信息，如车速、油量、导航指示等。

这些信息可以来自于车辆的传感器、导航系统、引擎控制单元等。

这些数据将会在HUD显示器上展示给驾驶员。

2.图像处理在将数据投射到HUD显示器之前，需要对数据进行图像处理。

这包括数据的格式转换、调整图像边界、截取图像区域等。

根据驾驶员的需求，可以对数据进行颜色、透明度和大小等方面的调整，以确保信息清晰可读。

3.光学透镜设计根据车辆领域的需求，设计适合的光学透镜，以便实现透射式或反射式的HUD。

透射式HUD需要准直光学设备来将图像投射到驾驶员视线前方，而反射式HUD则需要透明镜来反射图像。

4.光源和显示器选择适当的光源和显示器是实现HUD技术的关键。

光源可以是LED或激光光源，根据光线的亮度和颜色需求进行选择。

显示器可以是液晶显示器或激光光源整合的矩阵器件。

这些光源和显示器需要紧密集成，以确保图像的清晰和稳定显示。

5.光路设定光路的设计非常重要，必须确保图像投射到驾驶员视线的正确位置。

通过光学元件的组合和安装位置的调整，可以实现光线的正确折射和反射，使得驾驶员能够轻松观察到HUD上的信息。

抬头显示玻璃原理

抬头显示玻璃原理嘿，你有没有想过，当你坐在汽车驾驶座上，眼前的玻璃上突然出现各种信息，像是车速、导航指示，就像魔法一样，这就是抬头显示玻璃的神奇之处。

今天呀，我就来给你唠唠这抬头显示玻璃的原理，可有趣啦。

我有个朋友小李，他就是个汽车迷。

有一次我们一起坐车，他那车有抬头显示功能。

我就像个好奇宝宝一样，问他：“这玻璃上咋就能凭空出现字呢？这也太科幻了吧。

”小李就笑我，说：“这哪是凭空啊，这里面可大有学问呢。

”简单来说，抬头显示玻璃就像是一个智能的投影仪幕布。

你看啊，咱们先得有个信息源，就像你手机或者汽车电脑里的那些数据，什么车速啦、发动机转速啦、导航该往哪儿走啦。

这些信息得被转化成图像或者文字形式。

这就好比厨师做菜，得先把食材准备好一样，这些数据就是那“食材”。

那这些“食材”怎么跑到玻璃上去呢？这就用到了光学系统。

这光学系统啊，有点像那种复杂的管道。

它能把那些图像或者文字信息，像快递包裹一样，准确无误地送到玻璃上。

这光学系统里面有个很关键的部分，那就是反射镜。

这反射镜啊，就像个特别尽职的邮递员。

它把从信息源来的光，按照特定的角度反射出去。

你想啊，如果邮递员乱送包裹，那我们可就收不到东西了，反射镜要是乱反射光，那信息就不能准确显示在玻璃上了。

我又问小李：“那这玻璃就这么简单就能显示啦？”小李摇摇头说：“哪有那么容易啊。

”这抬头显示玻璃可不是普通的玻璃，它是特制的。

这种玻璃就像是一个双面舞台。

一面是接收从光学系统传来的光信号，另一面呢，是要让驾驶员能清楚地看到这些信号，同时还不能影响看外面的路况。

这玻璃得有特殊的涂层或者结构。

有的玻璃可能是有多层结构，就像一个多层的蛋糕。

每一层都有它的作用，有的层负责反射光，有的层负责让外面的光线透进来。

还有啊，为了让驾驶员看到的图像清晰、稳定，这里面还有很多技术要考虑呢。

比如说，汽车在行驶的时候，会晃动，就像小船在水上晃荡一样。

那这个时候，图像可不能跟着晃啊。

这就需要有专门的防抖技术。