[资讯]行车安全利器：HUD的前世今生

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来源：网易汽车

　　汽车安全一向是车主们最为关注的问题之一。目前，汽车中的安全科技随着人们的安全意识和等级不断提升，但汽车毕竟是一台机器，驾驶者的行为对于安全至关重要。有调查显示，开车时驾驶者的视线偏离是导致事故的主要原因之一。查看仪表，观看车载显示屏等均需要低头操作，一旦前方出现状况，在高速行驶中留给车主的反应时间就很少。所以，为了减少驾驶者视线离开前方道路的时间和次数，不少高档轿车都装备了平视显示系统，也就是俗称的HUD。如今，这项技术在不断升级中，除了集成一些车辆行驶的基本信息之外，更可以增强实景，让车主更直观的将车况，路况信息和前方道路实际结合起来，下面我们就来了解一下这项技术。

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　　首先，先来看下下面的这两幅图，想必熟悉赛车游戏的玩家已经发现了。没错，上侧的这幅图是《GT赛车》游戏的截图。而下侧的图是实际的HUD平视显示系统投射在前挡风窗上的效果。平视显示系统可以将游戏中的显示效果变为现实，并且有的平视显示系统通过车辆传感器，车载电脑等可以计算出行车轨迹，同时投射在前挡风玻璃上。将车速，转速，导航，行车轨迹等信息数字化并与眼前的实况融合在一起，是不是比游戏中还要炫酷？

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　　平视显示系统，简称HUD，是英文Head up Display的缩写，也叫做抬头显示系统。这套系统可以将行车重要信息通过HUD显示屏投射到挡风玻璃上，在通过挡风玻璃反射给驾驶员。从而避免驾驶员在行车过程中频繁低头看仪表或者车载屏幕。尤其是在高速行车的时候，低头看仪表数据或者导航的一瞬，车辆已经行驶很长一段距离，遇到突发情况很可能因为来不及采取行动而发生事故。同样，在夜间行车，视野较短，也会遇到同样的问题。平视显示系统可以很好的避免因为低头所造成的视野盲区，对于行车安全有着很好的辅助作用。

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　　汽车平视显示系统的发展
　　HUD平视显示系统这一技术其实很早就已经存在了，它是战争的产物，最开始是应用于战斗机上。飞行员在高速飞行中需要极快的反应速度和高度集中的注意力，而且战机的仪表复杂，信息量要远远高于汽车。所以，为了避免飞行员频繁的通过仪表查看飞行数据，分散注意力，HUD系统应运而生。在飞机上，这种技术有个更为专业的名词叫全息衍射平显系统。

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　　不仅仅是战斗机上配置了这种投射技术，民航上也早已经开始使用HUD平视显示系统。虽然这种技术在飞行甲板上已经算是比较成熟，但是移植到汽车上还是要晚的多。

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　　HUD平视显示系统最早出现在汽车上是上世纪80年代末，对于行车安全的重视让汽车厂商想到了这种飞行显示技术。1988年，通用汽车在其旗下的Oldsmobile Cutlass Supreme Indy 500 Pace Car上采用了HUD抬头显示器，是世界上首款采用HUD技术的汽车。最初的汽车HUD系统是最基本的形式，采用战斗机淘汰下来的技术，显示的信息有限并且颜色单一，就如同一个数字闹钟一样，整体的效果一般。但是这种战机上的技术首次应用于汽车之上，还是令当时的人们惊艳不已。
 

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　　自此之后，汽车HUD平视显示系统开始逐渐装备在跑车和高档轿车中，并且其技术也开始朝着信息化和数字化的方向不断发展。2001年福特在其车型“corvette”首次搭载了彩色显示的HUD系统，2003年宝马成为了欧洲第一家使用HUD技术的汽车公司。时至今日，HUD平视显示系统也不仅仅局限于高档轿车和跑车之中。奔驰，本田，奥迪，Nissan等多个汽车厂家都有车型装备了HUD平视显示系统。
 

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　　从技术的角度来看，HUD平视显示系统也得到了很大的发展。如今，HUD系统除了可以显示车辆的基本信息之外（车速，转速等），还可以将导航信息，路况等一并投射到前挡风窗，甚至结合车载电脑，外置传感器，通过实景增强技术，将投射的信息与实际的路况高精度的同步提示，引导驾驶者转弯，变道或者避开前方车辆。
 

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　　HUD平视显示系统工作原理
　　上文也说过，汽车的HUD系统是由飞机上的全息平视系统移植过来的。战斗机上的HUD全息平视系统是一个由电子组件，显示组件，控制器，高压电源等组成的综合电子显示设备，通过光学部件将仪表上的信息投射到飞行员前部的组合玻璃上。车载的HUD平视显示系统要相对简单的多，它通过仪表盘前方的HUD显示器将信息投射到前挡风玻璃上，然后通过光线折射，使驾驶者看到投射的影像。
 

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　　但需要注意的是，车载HUD平视显示系统并不是单一的电子系统，而是靠电子和光学材料相辅相成的。它成像的关键是前挡风窗表层的一种透明的高折射率的镀膜。这种汽车的风挡玻璃主要含有氧化的Ti和Si，其折射率要大于普通的风挡玻璃，所以表明的反射率就增大，经过光的干涉就可以在远处成像。

 

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　　另外，功能更加先进的增强实景型的HUD系统，通过传感器的数据传输和车载电脑的计算，将路况、前车位置等信息反馈到HUD系统中，从而对驾驶者进行高精度的提示。
 
　　独立抬头显示器
　　由于车载HUD平视显示系统需要特殊的前挡风窗，并且光源要求较好，所以其造价较高。目前主要是配置在部分相对来说中高端一点的车型上。有的人可能会说，我买不起高端车型，但也想体验一下HUD平视显示带来的驾驶体验，怎么办？这个其实很简单，独立的抬头显示器就能很好的给驾驶者提供很大程度上的行车安全性和便利性，当然，前提是好的独立抬头显示器。
 
　　目前，后市场上的抬头显示器良莠不齐。优秀的抬头显示器，接入汽车OBD后，信息丰富，有些甚至还具有无线连接功能，可以连接到手机，将手机导航移植到显示器中并投射到前挡风窗或者自带的反光玻璃板。
 

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　　但毕竟这种抬头显示器最大的缺点就是其受制于外界的光线。由于其投射在普通的车窗上，如果阳光直射或者光线很亮的话，它的显示效果就会很一般了。车载HUD的投射光很稳定，光源较亮，所以它投射出来的也要稳定的多。
 

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　　总结：HUD平视显示是一种非常好的行车辅助系统，它将行车信息投射到和驾驶员平行视线的前方，避免了因观察仪表而分散对前方道路的注意力，同时降低眼睛焦距需要不断调整产生的延迟与不适。另外，如今的HUD平视显示技术不仅仅只提供车辆的基本行车信息，它可以具备高精度的导航指引和路面信息提示。遗憾的是，由于造价，技术等原因，目前HUD平视显示系统基本上只在部分高档车型中配置，还并没有普及到大部分的汽车。

什么时候后装的能做出高品质的HUD，而不是现在这种忽悠人的玩意，这个东西一定会有市场