<mark id="oztn4"></mark>
5
按：本文作者為 ActiSafety 總體設計師覃名健。
HUD謂之平視顯示器，抬頭顯示器的叫法最早應該來自中國臺灣，當時亞洲四小龍的臺灣視野開闊，市場經濟活躍，開始關注并引進了HUD產品，或前裝或后裝，納智捷就是很好的例子，可謂大膽嘗蟹。
有人說LED段碼反射式HUD是偽HUD，其實這個觀點一開始我就是拒絕的。后裝段碼式HUD在國內每年六七萬臺車在裝，亞洲每年也有二十萬臺車裝了這種產品，作為價格低廉安裝便捷的入門級HUD，廣受青睞。國內僅有的那幾家生產廠商可以說是樂此不疲，悶聲發財，他們不斷推出新功能新界面，超你所想。
那么汽車上真正的HUD就是類似戰斗機上飛行員正前方的那塊復合玻璃屏嗎？
此觀點本人不敢茍同，戰斗機飛行速度快視野狹窄，加上主要功能目的是作為瞄準器使用，和汽車上使用功能目的可謂大相逕庭。當然不可否認汽車上HUD移植了戰斗機的輔助安全功能和增強現實應用，汽車擁有了這種顯示能力，結合各種安全預警裝置和汽車數據就能快馬加鞭，如虎添翼。
在當下的浮躁與資本推動下，加上國家政策扶持，又加上美國的概念誘導，國內也孕育了多個HUD品牌，他們采用先進的成像元件，落后的光學反射，繁雜的顯示內容，錯誤的宣傳方向，目前被廣泛質疑包括當時推崇他們的媒體。我們眼疾手快，又有經濟頭腦，可惜的是我們技術底子薄，基礎研究欠缺，把HUD放到智能硬件及互聯網加的概念上大做文章，本觀點認為已經背離HUD初衷，結局恐怕會如曇花一現，時代產物了。
在我們還在激辯HUD真偽問題而無解時，大洋彼岸已經提出HUD2.0概念，其觀點認為基于傳統TFT成像時代即將過去，更高級顯示單元更大的視角更遠的視距將取而代之。
一切皆有可能，這種觀點的前瞻性和先進性并非空穴來風。
目前三大汽車廠商BBA（BMW，BENZ，AUDI）的HUD均采用TFT的成像單元，顯示距離不過兩三米，顯示角度只能說剛夠用，要突破該距離和視角那得傷筋動骨，好在提出HUD2.0概念的人正是IT界領袖德州儀器公司，他們發明并擁有更小更亮更清晰的成像單元，基于商業利益提出這種概念不足為奇，但是核心問題是更大視角更遠視距是否有助于實現汽車HUD最終的主動安全目標？答案顯而易見，值得肯定。
深入研究可以發現，德州儀器這一顯示技術，數字光處理DLP技術，顯示屏是傳統HUD采用的TFT1.8英寸的九分之一，分辨率則是當前TFT屏240P的數倍，最高可達1080P，在此體積和像素比之下，那啥視網膜屏、4K屏都別相提并論。亮度大幅提高和功率大幅降低，據說整個系統僅使用6瓦的LED功率，功效達到10.6流明/瓦，相對傳統TFT這種偏光式液晶屏來說要亮得多了，怪不得傳統HUD為了達到一定亮度要綁上巨大的散熱片，甚至還和空調管連接才能放心使用。雖然HUD根本用不到這么高分辨率也不用那么亮，但這就是他們提出HUD2.0的技術實力和底氣所在。
無可否認這一顯示單元能應用于汽車HUD的話，那真是要革了這些傳統TFT平視顯示器的命了。
我們來淺析一下HUD2.0可行性及技術原理。
首先了解下BBA公司HUD的成像原理——
使用TFT液晶屏成像，通過4-8顆高功率的背光燈照亮，先通過一面平面反射鏡改變光的方向和增加距離，再通過一面非球面反射鏡改變光的方向增大顯示圖像和增加距離，最后光通過汽車前風擋玻璃半反射到人眼，我們從此可以看到虛擬圖像同時又可以看到路面。
如改為DLP的顯示成像，0.2英寸的顯示屏，體積小了發揮的空間就大了。
假設我們的汽車可以大大縮小發動機和變速箱，可以想象到QQ車也可以有大空間。由于顯示組件體積小，背光只需使用1顆燈，功率降低，散熱器體積大大縮小，可在內部使用多面凹鏡來增大和拉長虛像距離，再次反射再次增加顯示距離,甚至可以直接使用透鏡組改變圖像要求，最后通過非球面反射鏡將圖像反射到汽車前檔風玻璃，這樣我們就可以看到遠處10-20米外的虛擬圖像。
照此理論，虛擬圖像距離遠了，顯示的畫面可更大，視角自然也能有所增大，好比我們距離10米開外很容易看完一輛汽車的整體，而不是傳統TFT那樣管中窺豹。借用葛優老人家那句話: 2.0，我看行。
有人擔心HUD虛擬圖像顯示距離遠并非好事，還舉例說BBA公司也就顯示在車頭位置，在城市道路上，如果顯示圖像太遠會感覺圖像插入前車，可能對安全有害。HUD2.0也提出了可變視距方案，在內部裝上可移動的透鏡組，利用電動調節，完全可以實現顯示虛擬像距的改變，在城市道路，顯示圖像可以拉近，高速道路顯示圖像可以放遠，從而實現合適的像距。
縱觀HUD當前現狀，國內很多創業團隊或開發公司或多或少偏離了平視顯示本質，當我們還在爭論如何從智能化和互聯網思維來做HUD的時候，我們就已經走錯幾步了。HUD是平視顯示器，是一種輔助安全設備，顯示器是主語，平視為定語，綜合來說就是可以平視的顯示器，而不是一些人所吹噓的智能顯示器，汽車+顯示器，汽車Pro顯示器，甚至汽車機器人, 這只會在汽車主動安全領域越走越遠。
做到真正的可以平視的顯示器，才是我們努力去做的目標和方向。在前裝市場上，目前國內大部分汽車廠商無心去研究HUD1.0還是2.0，在沒有最便宜只有更便宜的汽車指導思想下，汽車廠商能省則省，忙碌著各自的事情。前裝市場我們沒有機會，但在后裝市場上，或許大有可為。
據公安部交管局統計, 截至2015年底, 全國機動車保有量達2.79億輛，其中汽車1.72億輛；機動車駕駛人3.27億人，其中汽車駕駛人超過2.8億人，這些司機駕駛在路上，70-80%都還不知道HUD為何物，更別提何為主動安全。比爾蓋次說，21世紀不能上網的電腦就是裸機，那能不能說未來某日這些奔馳的車輛還沒有HUD就是在裸奔？
言歸正傳，后裝市場如此大我們要怎么做是現實直接的問題，筆者這里淺談一下個人想法，就算拋磚引玉。
如前文所述，BBA公司前裝HUD的技術，采用TFT液晶顯示屏，加上高亮LED背光，然后兩面鏡子反射到前風擋玻璃，形成虛擬圖像。為何要做得這么復雜，直接把液晶屏放在儀表臺上方不可以嗎？當然不可以，BBA主要供應商德國大陸集團做事向來是很嚴謹很講究的。
利用光學反射原理，可改變虛擬圖像距離和顯示面積，在高速行駛中，駕駛員視線離開路面瞬間非常危險，把顯示重要信息的虛擬圖像融合到路面上，節省了駕駛員需要信息而看儀表的時間，從而實現主動的行車安全，這就是HUD價值。
當然要達到這一目的， HUD的設計和制造就是一個系統工程——
首先解決TFT屏幕背光亮度問題，再解決背光的散熱問題，然后解決反射鏡的曲率問題，再解決前擋風玻璃的重影問題，最后得到一個約四部電話疊起來大小體積的產品。
作為后裝產品按照這思路來做顯然是不可行的。
首先體積就無法接受，再次也沒法把汽車風擋玻璃給換了。然而我們一貫是以逆向開發著稱，那可從前風擋玻璃開始入手，產生重影主要原因是擋風玻璃有厚度，雙重反射形成重影。
試驗證明越靠近擋風玻璃重影越明顯，越遠越淡，所以把虛擬圖像的距離做遠就能改善這個問題， 越遠越好；
其次是反射玻璃的曲率問題，曲率越小倍數越大，可以把虛像放得更遠，當然也可增加反射鏡數量；
然后就是成像屏的選擇，在上文提到的國內初創的多個品牌產品中，大都采用最先進的DLP成像元件，有了小體積顯示屏，減少光功率，解決散熱問題，加上重新設計新的光路，最終產品體積也大大縮小，從此打開汽車后裝市場大門！
說來容易做來難，核心難點還是光學設計，在有限的空間里如何設計光路，非球面鏡的曲率如何設計等等。
可謂任重道遠，建議初創者們還得復習一下初中物理課程，潛心學習，不急不躁，把核心技術控制在咱們手上，以汽車主動安全為指導思想，早日為我汽車產業貢獻一份力量。
雷峰網原創文章，未經授權禁止轉載。詳情見轉載須知。
