开车就如开飞机——侃侃而谈HUD车用平视显示器

开车就如开飞机——侃侃而谈HUD车用平视显示器

您可曾在高速行车的途中为观看仪表让眼睛在路面和表盘之间不断切换？

您又可曾在夜间行车时因低头关注音响显示而疏于路况？

注意！！！……当心！！！……前方遇有紧急情况！

这样的情况或许并不多，但只要有一次，就会让你后怕不已。如果您是一位刚刚拿下驾照的新司机，是不是有更深刻的体会呢，一会要盯着路面，一会又要看看车速，有时恨不得自己多长一双眼睛，真正能眼观六路。如果您喜欢飚车，但又不想在一些限速路段掏钞票买罚单，您也需要密切关注车速吧，让自己的脑袋上上下下是不是有些不爽。

HUD位置：就在前风挡上

80年代这种军转民技术开始在高档轿车上应用，通用汽车公司在雪佛莱考维特(Corvette)上HUD加装率1999年只有25%，就已经居于同级车的较高水平，2004年则一度飚升至90%。

在汽车上使用的平视显示系统实际上由平视显示器本身及其电子组件（主要是字符发生器）和调控装备构成。HUD系统的工作原理是与平显相联的测量传感器，可把测得的多种参数输送给控制模块。控制模块通过自身内嵌的程序进行解算和处理，解算和处理的结果（如仪表盘直接数模转换），形成各种字符指令，但这时还不能直接从前风挡玻璃上看到，只有控制模块与光学投影组件相连通并构成完整的平显系统之后，直接投射到前挡风玻璃上，你才能从风挡上看到字符和图标组成的画面，这样才实现了在驾驶员视觉正前方远处成像。

HUD系统大数人理解它可能是一个电子系统，所以它的关键技术在电子学领域，话不尽然，其实成像的关键在光学和材料学方面，一种透明放大反射膜才是其真正的成像根基。这种膜并非单独存在，它是特殊前风挡玻璃的表层功能部分，这种汽车风挡玻璃生产主要采用有浸渍法和网印法等。由于它含有氧化的Ti和Si，所以它的折射率介于1.8至2.2之间，大于普通前风挡玻璃1.52的折射率，所以表面的反射率就可以增大，再经过多次光干涉就可在远处成像。在HUD上使用的透明放大反射膜，最初光透射率在70%左右，膜厚多在530纳米左右，这个厚度正是绿色的选择性反射的峰值波长，这也就是大多数汽车老一代HUD显示多为绿色的原因所在。它的缺点不仅仅是颜色单调，观测方向不同还会造成干涉色外观的变化。

示和与角度无关的均匀外观，当然它需要高亮度的光源支持。

别克君威相对复杂的HUD显示区

汽车HUD上的字符图标显示也有两大特点：一是简洁明了，HUD的设计初衷就是要在有限的时间为驾驶者提供最有效的信息，所以信息力争简明，尽是避免复杂画面，如果过多的符号密集于较小的HUD显示区，会令驾驶员反感到眼花缭乱，难以分辨。二是醒目“重写”，能在具有很强通透性的前挡风玻璃上显示出字符，HUD的一些字符会必须要比仪表板上字符显示得更亮一些。

穿过HUD透镜仍然可见路况目标

装备原理如上所述，但装备终归是为人而设，这种设计是否符合人的视觉生理呢？如果没有装备HUD 的汽车，司机只能通过传统仪表获得信息，再操纵汽车完成起动、加速、停靠等任务。仪表位在司机视线的前下方，而道路等场景位于司机视线的正前方，交替观察前下方仪表和正前方场景，司机需要转移视线；仪表位于司机身前的近处，而场景位于司机身前的远处，交替观察近处仪表和远处场景，司机的眼球需要

调焦；仪表位于车内，而场景位于车外，车内外由于车内外光线性质和强度差异度较大，交替观察车内仪表和车外场景，司机的眼睛需要明暗适应。从视觉生理角度考察，视线转移、远近调焦、明暗适应都需要花费时间。因此，交替观察仪表和场景，司机会有视觉中断，换句话说，司机不能得到对于路况场景的连续观察。这个中断时间也许很短，但往往一些可怕的事情会在不经意间发生。而司机通过观察前挡风的HUD 虚拟仪表信息中的速度和报警显示调节驾驶状态，驾驶员眼睛移动焦点大幅减小，有利于提高驾驶员的注意力，从而提高安全性。驾驶员即可根据字符和画面显示信息来变换驾驶动作，实现轻松驾驶、快乐驾驶、安全驾驶。

快去买一部带有HUD功能的车吧，你就会再没有这方面的烦恼了，这可是飞行员的待遇哟。HUD（Head Up Display）平视显示器又称平视仪，国内包括部分厂商也有叫抬头显示器的，但“抬头显示器”准确地说应是HMD头盔显示器(Head Mounted Display)的别称，另外在航空学上与HMD和HUD相对应还有HDD下视显示器(Head Down Display)。由于HMD在汽车上尚无量产应用，所以名词上有所串用，为准确起见，本文采用平视显示器的标准称谓。

飞机起飞前HUD显示

战斗机轰炸时HUD显示

别不信。HUD平视显示器真是第二次世界大战时为解决战斗机飞行员交替观察驾驶舱内仪表和跟踪目标引起的内外视矛盾而开始研发的。平视显示器可根据起飞、巡航、进场着陆、空战、对地攻击、地形跟随或回进等不同工作状态产生多达几十种显示格式。60年代末期已广泛用于战斗机，70年代又开始应用到运输机、民航机、直升机直至在航天飞机上使用。