HUD抬頭顯示技術(shù)的原理是什么？

HUD抬頭顯示技術(shù)的原理是利用光學(xué)反射和投影，將關(guān)鍵信息投射到駕駛員前方。

它最初起源于戰(zhàn)斗機(jī)的光學(xué)瞄準(zhǔn)器，一戰(zhàn)時(shí)出現(xiàn)，二戰(zhàn)時(shí)廣泛運(yùn)用。其主要作用是保證駕駛員駕駛的穩(wěn)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(xué)顯示系統(tǒng)構(gòu)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(xué)膜片等組成，技術(shù)路線有 TFT-LCD、DLP 和 MEMS 激光投影三種。

TFT-LCD 技術(shù)成熟、成本低，能高響應(yīng)速度、高亮度、高對(duì)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(shí)不利于駕駛員安全。WHUD 利用光學(xué)反射原理將信息顯示在擋風(fēng)玻璃上，虛擬圖像效果一體化，有助于安全行駛，但要根據(jù)擋風(fēng)玻璃選高精度非球面反射鏡，成本高。

AR-HUD 是 W-HUD 系統(tǒng)的一類，集成駕駛員監(jiān)控和前向物體識(shí)別系統(tǒng)，能數(shù)據(jù)融合和圖像處理，實(shí)時(shí)圖像校正，導(dǎo)航時(shí)融合路況場(chǎng)景顯示，或許代表未來發(fā)展方向。

HUD 的關(guān)鍵部件還有投影單元和擋風(fēng)玻璃。投影單元從車上數(shù)據(jù)獲取車速、路況等信息并輸出圖像。擋風(fēng)玻璃夾層內(nèi)部的 PVB 膜呈楔形，避免圖像重影。

HUD 投影技術(shù)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(duì)光照和溫度適應(yīng)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(yīng)用 HUD 系統(tǒng)，如寶馬 5 系、奧迪新 A6、標(biāo)致 3008、紅旗盛世等。未來 HUD 將加強(qiáng)與輔助駕駛系統(tǒng)融合，面臨投影技術(shù)、光學(xué)設(shè)計(jì)等因素限制，需解決以實(shí)現(xiàn)更智能發(fā)展，成為汽車標(biāo)配。