2020年01月16日 | 车载HUD设计考量

HUD / High Mount车载显示器

汽车HUD市场估计在2019年将达到11亿美元，预计到2025年将达到43亿美元，在预测期内的复合年增长率为25.28％。

当前，有许多版本的HUD或高架显示器用于显示功能有限的驱动程序。林肯、宝马等豪华汽车制造商提供的版本可以将显示屏向前投射，以保持相同的驾驶员焦距视野。

HUD中的一些标准/非标准功能：

5寸（屏幕显示）至18寸（投影）清晰的高清显示屏；

多色显示器是首选；

多功能，可反映驱动程序选择的数据；

通过带有手动选项的光传感器进行自动亮度调节；

自动电源开/关，通过手动开/关选项保护汽车电池；

透明液晶显示屏，多层纳米光学镀膜丙烯酸；

正常投影8寸在挡风玻璃外；

有些人用你的智能手机作为控制器来显示无线连接功能；

增加：视觉摄像头，可以阅读和显示路标和限速；

添加：语音控制，限制显示，只有那些对你很重要的驱动程序。

对于连接性，OBD II是目前平视显示器最常用的连接类型。然而，HUD使用智能手机来显示更多的基于物联网/网络的功能并不重要。

GPS HUD与第三方卫星相连。当然，这里要考虑的是连接性的丧失。

绝大多数新的HUD使用投影仪系统。投影仪通过将图像投射到挡风玻璃上的一块反光膜上来启动显示功能。这种安排使你可以跟踪各种读数，而不必经常将你的视线从道路上移开。

另一种是屏幕风格的显示，有几个内置的好处，其中最重要的是清晰度。屏幕直接投影，因此不必像其他类型的显示器一样担心相同的光敏感性问题。再好一点的是，屏幕显示不必担心偏光镜或特殊的挡风玻璃材料。

如果我们有一个清晰的抬头显示器来保证视线不离开道路，保证你的安全，那么投影仪显示器是最好的选择。然而，有一些投影图像会因为强光直射而被冲刷，除了最强、最亮或最好的HUDs。

尽管如此，投影显示的分辨率已经提高到VGA(640×480)甚至更高，足以成为未来汽车上唯一的仪表盘。

以下是一些2019年嵌入HUD显示器作为提供的大多数主要汽车OE的例子。

下一代HUD：

大陆集团正在开发增强现实HUD，旨在为驾驶员提供虚拟信息（增强功能），以补充车辆前方交通状况的外观视图。

AR-HUD与普通的挡风玻璃HUD有所不同，因为反射的信息似乎是驾驶情况本身的一部分。

Sun创新公司正在开发整个挡风玻璃上的完全透明的信息显示解决方案。这使得方向盘后方的驱动程序可以随时了解情况，而不会将视线移开道路。Sun的FW-HUD可以无缝集成到任何汽车上，生成的图像总是聚焦在挡风玻璃上的任何地方。所显示的内容可以从任何角度观看，并且可以在尺寸和亮度上进行扩展，而不会出现激光斑点。

在接下来的十年中，OEM可能会在车辆中包含更多的ADAS应用程序。那些有助于监测路况并向驾驶员发出预警的系统主要集中在这些方面。HUD被认为是潜在的关键ADAS产品。

摄像头、传感器（基于LiDAR）、Wi-Fi和GPS模块是基于AR的HUD基本组成部分。在摄像头和传感器检测、监视和引导周围环境以及驾驶员和行人运动的同时，Wi-Fi和GPS连接确保汽车保持与其他车辆和道路基础设施的连接。

HUD设备可以把你的智能手机变成一个方便的显示器，让你可以在导航和驾驶时保持视线一直在路上。

当前OE集成HUD：

福特的林肯HUD是由一个微型芯片提供的，该芯片具有40万个独立的镜面，每个镜面的像素刷新率约为5 kHz。它也可以完全自定义，并且设计的重点是将混乱降至最低。始终会显示诸如车速、时间和限速等信息。但对时间敏感的元素(如交通指示和来电警报)会优先显示，其占据了更大的显示面积，亮度也会更强。

全新BMW 7系中的HUD是全彩色的，它显示了速度限制、出口车道图像（导航说明的一部分），通话信息。该图像似乎悬在引擎盖上，使司机的眼睛很容易转移焦点。

沃尔沃XC90的HUD可以通过使用方向盘上的按钮进行调整亮度和位置。然后，这些设置可以保存为驾驶员座椅内存的一部分不是很好的一点是，当戴偏光太阳镜时，一些HUD（如该显示器）就会变得不可见。

像沃尔沃XC90一样，此HUD的设置可以保存在驾驶员座椅内存中。

就像大多数捷豹HUD只能被司机看到的情况，它具有激光全息技术，与竞争对手的系统相比，具有更好的色彩饱和度、亮度和对比度。它对影响基于LED系统的问题更有效比如，来自太阳光的眩光以及与偏光太阳镜的不兼容性。

2016款 MINI Cooper的HUD与其他人不同。它有自己的小屏幕，用于投影所有信息。仪表板顶部的驾驶员正前方是一个插槽，一个小的塑料矩形通过该插槽上升和缩回。它有一种“烟熏”的效果，足够透明，不会妨碍视线向前，但又足够暗，便于看清信息。

丰田的研发预算高达数亿美元，在2016 Prius中，这相当大的一部分将用于3D平视显示器，该显示器将挡风玻璃变成AR投影屏幕。它可以告诉驾驶员的许多事情，如，停车位的远近。

大众 Tuareg具有挡风玻璃HUD–信息以217 x 88毫米的虚拟屏幕尺寸投射到挡风玻璃上。驾驶员可以广泛地个性化HUD上显示的信息。

奥迪HUD将重要信息投射到方向盘上方挡风玻璃的下部。显示的信息、图像高度和图像亮度都可以在MMI®系统中进行调整。可以显示的信息包括当前速度和限速、逐弯导航方向、驾驶员辅助系统警报和路标信息。这些图像对比度很高，悬停在驾驶员前方约6英尺处。

如前所述，后市场HUD有两个版本:

OBD-II HUD：连接到汽车的OBD2 / OBD-II端口的汽车HUD直接从汽车的车载计算机读取信息。与基于GPS的设备相比，这使信息访问更快、更可靠。这些单元还倾向于在你驾驶或维修车辆时提供更多信息。

智能手机HUD：由于智能设备仅通过车载GPS就可以获取并显示许多重要的车辆信息，因此许多汽车HUD使用基本的智能手机连接将这些信息显示到驱动器上。这种类型倾向于分为两个子类型：具有专用显示器的HUD和具有集成电话架的基本底座。专用的显示器可以在其自己的屏幕上显示车辆信息，而基本的支架则可以支撑智能手机并通过本机应用程序显示的信息来反映其屏幕。这两个选项都倾向于支持Android和iOS手机，其中一些提供内置的Apple或谷歌地图支持。

有一些使用电致发光显示技术设计的HUDS，例如Beneq ELT78S-HUD旨在演示并帮助你评估透明Lumineq®显示器的独特功能。该显示器具有用于电动汽车HUD应用的分段/图标设计。该技术演示器使你能够进行概念设计、原型制作，并使该技术与你的应用相适应，它具有78个预定义的分段显示和透明显示玻璃切割成圆形。