抬头显示系统在汽车上的应用
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的发 生率 。
如今 汽车上 装备 的抬 头显示 系统 一般 由如 下 几个 部分 构成 ：发射 光源 ， Ｐ Ｃ Ｂ主板 和控制 器 、 显
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
来 成为 中控 台液 晶显示 屏 的终结 者 。
图１ 抬 头 显 示 系统 结构 图
１ 抬头显示系统功能结构概述
抬头显示 系统 简称 Ｈ ＵＤ 文全名 Ｈｅ ａ ｄ ｓ Ｕ ｐ
该 系统采用 车载 １ ２ Ｖ电源接 人 ， 由Ａ Ｃ Ｃ钥 匙
与外部 开关按钮 控制 。 当外 部开 关处 于关 闭状态 下 ，无 论 汽车是 否启 动 ， Ｈ Ｕ Ｄ系统 均需处 于不工
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 的与 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
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
（ ２） 模 块化开 发周期 短 ； （ ３） 成 本相对 较低 。
光干涉就可在远处成像 。 第二 ， 对整车制造要求
较高 。 该显 示方式 需要调 整挡 风玻璃 的倾角 ， 满足 Ｈ Ｕ Ｄ显示 的要 求 ， 确保 经 过多 次投 射后 在 挡 风显 示不 会 出现重影 。所 以要 求整 车制造 的一 致性 要
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 Ｈ Ｕ Ｄ抬头 显示 系统均 为此 显示
像器 ， 反射器 和组合器 ， 如图 １ 。
况 。这 种有 利于 驾驶安 全 的高技 术 已被移 植 到 了 汽车上 ， 较早使 用抬 头显 示系统 的汽车是 Ｎ Ｉ Ｓ Ｓ Ａ Ｎ 第 一代 Ａ ｈ ｉ ｍａ 、 奥迪 、 宝马等豪 华轿 车。目前 ， 在 宝 马新 Ｘ ３上就 装载 了带导 航等 功 能 的抬 头显 示 系 统， ２ ０ １ １ 年 国产 的东 风 标 志 ５ ０ ８更 是将 抬 头显 示 带入 了普通 家庭 。这 一抬 头显示 系统 也许 会在 将
用镀 膜 的方 法镀 在前 挡风玻 璃 的表层 部分 。由于
低 了开发难 度 ， 增 强 了整车制造 的柔性 。 我 们可 以 将 间 接集 成 式 理解 为 挡风 玻 璃集 成 式 的 简化 版 ， 目前大 多数车 型选 用 的就是这 种使 用组合 器 的 间
接 集成式 ＨＵ Ｄ， 如图 ５ 所示。 优点 ： 间接集 成式作 为一个 独立 的显 示单 元 ，
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
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 ， ４ ５ ％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 ，
处 的仪 表之 间调节 眼睛 ， 可避 免 眼睛疲劳 。 这种 显 示 系统 使 驾驶 者 注 意力 都集 中在 车前 或 车外 ， 提 高 了汽 车的安全 性 和驾 驶 的舒适 性 ，减少 了事 故
方式 。 投射光 源都采用 全彩 Ｔ Ｆ Ｔ显示屏 ， 另外 在显
示 内容上也 比其 他两 种方 式宽 泛很 多 ，增 加 了导 航、 车辆航 道偏 移提 示 、 限速提 示 等等 。如 图 ４是 奥迪 抬头显示 系统 效果 图 。
２ ４ 技 术纵 横
轻型 汽 车技 术
２ ０ １ ３ （ １ １ ／ １ ２） 总２ ９ １ ／ ２ ９ ２
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wenku.baidu.com
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
Ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ） ， 又名风窗玻璃仪表显示 ， 或者称为平视显
２ ６ 技 术纵横
轻 型 汽车技 术
２ ０ １ ３ （ １ １ ／ １ ２） 总２ ９ １ ／ ２ ９ ２
该方式 有 两个难 点 ： 第一 ， 挡 风玻 璃制 造工 艺 要求 比较高 。 它是 将一种 透 明的高折射 率 的材料 ，
这种 材料 含有 氧 化 的 Ｔ ｉ 和ｓ ｉ ， 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 ． ５ ２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 ；
如今 汽车上 装备 的抬 头显示 系统 一般 由如 下 几个 部分 构成 ：发射 光源 ， Ｐ Ｃ Ｂ主板 和控制 器 、 显
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
来 成为 中控 台液 晶显示 屏 的终结 者 。
图１ 抬 头 显 示 系统 结构 图
１ 抬头显示系统功能结构概述
抬头显示 系统 简称 Ｈ ＵＤ 文全名 Ｈｅ ａ ｄ ｓ Ｕ ｐ
该 系统采用 车载 １ ２ Ｖ电源接 人 ， 由Ａ Ｃ Ｃ钥 匙
与外部 开关按钮 控制 。 当外 部开 关处 于关 闭状态 下 ，无 论 汽车是 否启 动 ， Ｈ Ｕ Ｄ系统 均需处 于不工
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 的与 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
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
（ ２） 模 块化开 发周期 短 ； （ ３） 成 本相对 较低 。
光干涉就可在远处成像 。 第二 ， 对整车制造要求
较高 。 该显 示方式 需要调 整挡 风玻璃 的倾角 ， 满足 Ｈ Ｕ Ｄ显示 的要 求 ， 确保 经 过多 次投 射后 在 挡 风显 示不 会 出现重影 。所 以要 求整 车制造 的一 致性 要
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 Ｈ Ｕ Ｄ抬头 显示 系统均 为此 显示
像器 ， 反射器 和组合器 ， 如图 １ 。
况 。这 种有 利于 驾驶安 全 的高技 术 已被移 植 到 了 汽车上 ， 较早使 用抬 头显 示系统 的汽车是 Ｎ Ｉ Ｓ Ｓ Ａ Ｎ 第 一代 Ａ ｈ ｉ ｍａ 、 奥迪 、 宝马等豪 华轿 车。目前 ， 在 宝 马新 Ｘ ３上就 装载 了带导 航等 功 能 的抬 头显 示 系 统， ２ ０ １ １ 年 国产 的东 风 标 志 ５ ０ ８更 是将 抬 头显 示 带入 了普通 家庭 。这 一抬 头显示 系统 也许 会在 将
用镀 膜 的方 法镀 在前 挡风玻 璃 的表层 部分 。由于
低 了开发难 度 ， 增 强 了整车制造 的柔性 。 我 们可 以 将 间 接集 成 式 理解 为 挡风 玻 璃集 成 式 的 简化 版 ， 目前大 多数车 型选 用 的就是这 种使 用组合 器 的 间
接 集成式 ＨＵ Ｄ， 如图 ５ 所示。 优点 ： 间接集 成式作 为一个 独立 的显 示单 元 ，
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
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 ， ４ ５ ％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 ，
处 的仪 表之 间调节 眼睛 ， 可避 免 眼睛疲劳 。 这种 显 示 系统 使 驾驶 者 注 意力 都集 中在 车前 或 车外 ， 提 高 了汽 车的安全 性 和驾 驶 的舒适 性 ，减少 了事 故
方式 。 投射光 源都采用 全彩 Ｔ Ｆ Ｔ显示屏 ， 另外 在显
示 内容上也 比其 他两 种方 式宽 泛很 多 ，增 加 了导 航、 车辆航 道偏 移提 示 、 限速提 示 等等 。如 图 ４是 奥迪 抬头显示 系统 效果 图 。
２ ４ 技 术纵 横
轻型 汽 车技 术
２ ０ １ ３ （ １ １ ／ １ ２） 总２ ９ １ ／ ２ ９ ２
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wenku.baidu.com
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
Ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ） ， 又名风窗玻璃仪表显示 ， 或者称为平视显
２ ６ 技 术纵横
轻 型 汽车技 术
２ ０ １ ３ （ １ １ ／ １ ２） 总２ ９ １ ／ ２ ９ ２
该方式 有 两个难 点 ： 第一 ， 挡 风玻 璃制 造工 艺 要求 比较高 。 它是 将一种 透 明的高折射 率 的材料 ，
这种 材料 含有 氧 化 的 Ｔ ｉ 和ｓ ｉ ， 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 ． ５ ２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 ；