2021年02月23日 | 探讨HUD技术的可靠性和必要性

随着车载显示器尺寸和范围的增加，它们可以从道路上吸引的注意力也随之增加。尽管某些信息娱乐系统的功能是带有触觉反馈的触摸屏，指定的控制轮和语音激活的命令，但似乎存在着更为直观的解决方案。平视显示器（HUD）是真正的安全功能，还是仅仅是另一种噱头而已？ Autovista集团每日简报记者Tom Geggus一直在寻找答案。

从Jaguar I-Pace到Hyundai Kona，配备HUD的汽车数量在不断增加。随着增强现实（AR）的实现，这些显示器也变得越来越智能，例如梅赛德斯-奔驰S级和大众ID.3。雅虎财经（Yahoo Finance）表示，松下也采取了行动，在CES 2021上展示了自己的AR HUD。据预测，这种快速普及将推动该技术的市场在2027年超过98亿美元（合81亿欧元）。

随着全息显示在商用车中的出现，需求势必将远远超出乘用车。Altia设计研究实验室在今年的CES上展示了其重型货车（HGV）HUD。

这是Altia与德州仪器（TI）DLP团队和Ceres一起构建，它具有众多功能，包括高级驾驶员辅助系统（ADAS）警告，桥梁信息，电池温度警告，盲点检测和转弯指示。Altia的首席执行官Mike Juran在接受Autovista Group的《每日简报》的采访时，解释了为什么HUD不仅是显示功能，而且还能在其中展示出更多元素。

Juran说：“将HUD与卡车结合起来，可以解决我们在道路上遇到的更大问题之一，因为这涉及安全性，生产率和驾驶员疲劳度。如果在接下来的几年中我们可以为所有这些重型卡车配备HUD，然后将其转移到乘用车领域，我认为我们将为社会做一个很棒的服务。”

光学控制

除了智能个人助理，自动驾驶功能和太阳能汽车以外，全息显示器还属于近科幻类的汽车技术。那么，未来该系统如何在实际中发挥作用，以及开发该系统涉及什么呢？

智能材料和光子学公司Metamaterial（META）设计和制造以纳米级设计的先进材料和性能功能薄膜，所有这些材料都可以控制光。

该公司制造了自己的全息合束器，这是HUD光学系统中的关键组件。META的总裁兼首席执行官George Palikaras阐明了这些透明显示器的复杂性以及它们所提供的功能。

Palikaras告诉Autovista Group，重要的是要认识到涉及HUD的技术有多少。尽管驾驶员可能只能看到一个无缝的显示器，但这种投影是从增强现实软件到投影仪的多个系统协同工作的结果。

然后，这些元素的性能可能会因其组成而异。“你在用玻璃吗？你在用塑料吗？您在引导灯光吗？还是您将光直接反射到表面上？控制灯光需要考虑很多元素，而这正是我们在META专注的事情之一。”Palikaras说道。

从消费到汽车

其他行业也在发展全息技术。智能眼镜已引起主要消费电子公司的关注。例如，去年6月，智能眼镜开发商North被Google收购，尽管这家互联网巨头尝试自己的眼镜Glass经历了动荡的经历，如今AR眼镜仅限于工业应用。

自从通用汽车在1988年的Oldsmobile Cutlass敞篷车中首次推出该技术以来，汽车行业也看到了许多开发全息显示器的尝试，这一点与消费电子行业不同。

但是随着汽车行业向数字化方向发展，类似的交叉点只会越来越多。随着汽车制造商与科技公司合作来收集知识和资源，这将有利于系统转移开发。但是，这也使汽车行业与消费类电子产品直接碰撞，因为这两个部门都在争夺必要组件以构建更先进的系统，正如当前半导体短缺的情况一样。

Palikaras解释说，基于车辆的全息图的开发更加困难。一切归因于安全性，因为与消费电子领域不同，汽车中使用的材料必须合格。 “这意味着必须在极端条件下对它们进行严格的测试。 温度超过100摄氏度，湿度100％。这样的指标可以确保车辆的使用寿命，而不会导致驾驶员和周围的所有人面临危险。”

“此外，HUD必须避免造成自身的安全风险。众所周知，全息光栅和光学元件会引起耀斑，当光以特定角度入射时，会被全息图捕获并以类似彩虹的闪光效果出现在驾驶员的面前。为了缓解物理问题，需要控制HUD中的材料。”Palikaras说。

“我们是在meta上这样做的，因为我们了解光是如何与纳米级材料相互作用的。我们可以在如此短的时间内对玻璃或全息图进行图案处理，以解决这些具有挑战性的问题。”

安全第一

虽然HUD应当经得起时间的考验，可以经受住严峻的考验并确保道路安全，但消费者还需要看到这种系统的好处。毕竟，为什么要为速度计和仪表盘已涵盖其功能的设备付出高昂的代价。随着AR的加入，开发人员正在揭示该技术对汽车安全性的转变。

通过将不同的车辆传感器连接到HUD，显示器不仅能够预测速度和方向，而且还能直观地集成提示。这可以包括覆盖前方道路的方向，以便驾驶员确切知道要转弯的位置，避免造成混乱和潜在的旅途中断。大众ID.3等车辆已经展示了此应用。

从松下的最新产品可以看出，通过为这些显示器配备传感器数据，潜在的安全优势是很多。 “想象一下您在晚上开车，可以通过红外传感器在黑暗中看清横穿高速公路的动物。” Palikaras说。

他继续说：“现在您不仅有能力接受传感器数据，同时还可以以红色小框突出显示。虽然有些传感器能够看到驾驶员可能看不到的东西，但AR HUD是确保驾驶员可以看见的媒介。”

Palikaras表示：“我认为这是未来，一旦公司开始相互合作以提出解决方案，那就是我认为魔术会发生的地方。”

随着汽车工业取得长足的发展，HUD不仅仅是消除驾驶员看仪表板数据的需要。现在，他们能够提供其他信息，以防止原本可能发生的碰撞。如果这项技术甚至可以挽救一条生命，那么肯定必须将其视为必须了。