hud抬头显示又称为平视显示器,它被广泛应用在军用飞机上,作为飞行辅助仪器。从名称便可以得知,“平视”——通过光学反射原理,使重要的资讯投射在玻璃上,不需要驾驶员低头观察。
实际上hud抬头显示最重要的作用是保证司机驾驶的稳定,将更多精力放到观察路况上。举个例子,如果在高速公路行驶,如果驾驶员有几秒钟把注意力放到低头查看导航或者行车状态,殊不知这几秒时间,你的车辆已经在很高的车速中“盲开”了数十米,高速行驶中车况瞬息万变,最终会遇到什么都难以想象。
汽车HUD注意事项
目前HUD已经不仅仅是高端车辆的“专利”,开始逐渐走向平民化,普通车辆也可以体验到HUD技术。用户可以通过手机来做HUD,来起到导航的作用,当然效果就不怎么样了;还可以购买外置HUD,直接读取车辆的各种信息投影到挡风玻璃上。
HUD虽然仍存在争议,但是其对于行车安全性的提高却是毋庸置疑的。随着HUD平视显示器的发展和完善,这项车载显示器中的黑科技在未来有望成为未来汽车的标配,至于它能否取代液晶仪表显示器,还有待考究。
相信很多人都发现了,有些车在行驶的时候,前挡风玻璃上会显示一些行驶信息,让人觉得很科幻。有些人可能不知道这个设备,但它实际上是hud平视显示器。接下来,让边肖介绍一下hud平视显示器的由来和功能。
Hud平视显示器又称平视显示器,广泛应用于军用飞机上作为飞行辅助设备。从名字上我们可以知道“平视”——通过光学反射原理,重要信息投射在玻璃上,驾驶员不用往下看。
Hud的平视显示器起源于战斗机的光学瞄准镜,最早出现在第一次世界大战中,在第二次世界大战中得到广泛应用。如今,越来越多的车型已经配备了hud平视显示功能。有些人可能会质疑它的功能只是为了炫耀。
其实hud平视显示器最重要的功能就是保证驾驶员的驾驶稳定性,把更多的精力放在观察路况上。比如你在高速公路上行驶,如果驾驶员有几秒钟的时间低头看导航或者驾驶状态,但他不知道在这几秒钟内,你的车辆已经高速“盲目行驶”了几十米,车辆的状况在高速快速变化,很难想象最后你会遇到什么。虽然hud平视显示器发挥了非常重要的作用,但不可否认的是,它仍然是一个小众。只有部分高端豪华车是标配或选装,日常生活中很少有车主会选择安装,因为hud抬头显示一般价格较高,很多车因为成本较高不愿意安装。
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Head Up Display:平视
平视的意思是指飞行员不需要低头就能够看到他需要的重要资讯。平视显示器最早出现在军用飞机上,降低飞行员需要低头查看仪表的频率,避免注意力中断以及丧失对状态意识(Situation Awareness)的掌握。因为HUD的方便性以及能够提高飞行安全,民航机也纷纷跟进安装。汽车也开始安装。
部分汽车业者也以类似的装置作为行销的手段吸引顾客,不过使用上并不广泛。
游戏借鉴了这个概念,把游戏相关的信息以类似HUD的方式显示在游戏画面上,让玩家可以随时了解那些最重要最直接相关的内容。当然玩家要获得游戏信息可以有别的方式
扩展资料:
游戏HUD设计的进化依然在继续,朝着更加真实更少的干扰游戏画面的方向前进。随着技术的进步和设备的更新,HUD设计在至少下面这两个方面有着取得新的突破的可能。
第一,将HUD要素从视觉往听觉转移。音乐和音效往往就是以前游戏听觉内容的全部,这些信息虽然能很好的反应游戏气氛,但对于玩家获取有用的游戏提示而言却总是用处不大。一些欧美角色扮演游戏在这方面开始注意,通过NPC的对话内容来提示玩家的行动方向。
这种HUD要素从视觉往听觉的转移同样是为了让游戏的信息提示方式更加的真实,更好地让玩家能够沉迷于一个生动的游戏世界当中。
第二,双屏。主机的多屏幕显示能力和NDS的双屏显示都提供了这样的可能性。多屏幕的HUD彻底区分了HUD信息和游戏画面内容,但又可以同时出现,基本处在同一视野范围内(所以和菜单还是不一样的)。
这样的分屏显示的HUD在信息量上可以变得更加丰富。当然怎么利用这样的分屏显示的HUD是一个挑战,过多的无用信息会让这个创意变成纯粹的机能炫耀而毫无意义。
参考资料:
有些人说HUD是一种可有可无作用,汽车加装hud会产生一些伤害,这个是真的吗?事实上,汽车加装hud有一定的局限,较大的情况便是成像画面质量。尽管HUD在暗光下会展现出明确的界面,可是在下列情形中,反倒是负累:
1、HUD强光照下成像模糊不清,并且有一些也会造成有叠影晕眩的实际效果,反倒干扰安全驾驶安全性;
2、大白天光线较为足,色度较高,存有返光,HUD的展示实际效果非常差,因而必须 适度调亮度高;
3、HUD晚间表明成像好,可是色度不可以太高,假如过高,光线会根据夹层玻璃反射,使夹层玻璃泛白,危害视线,并且会由于过度晃眼而分散化专注力,进而危害安全驾驶。
现在有许多高中档车系配备有HUD,有一些则能够选配,就算是旧款车系,也只须要点钱就可以增添一台再装HUD显示屏。现阶段市场上流行的再装HUD显示器价格在几百元到几千块不一,并且安装应用也非常简单。
加装OBD的HUD伤车吗?
插OBD的HUD并不损车。OBD是数据信息查验端口号,能够查询整车工作中数据信息,只需OBD机器设备操作温度一切正常就没有问题。可是假如HUD用功率过大或由于品质差造成 短路故障,反倒有可能会损坏OBD插口。假如休眠电流量过高,则有可能会耗光汽车蓄电池用电量,造成 无法启动车子。
HUD根据显示屏反射的方法,将汽车信息投影在玻璃窗上,这让司机能够无须低下头查询,可以防止分散化专注力或由于担忧超速行驶而走神移走视线,使驾驶更安全性。
真伪HUD
HUD谓之平视显示器,抬头显示器的叫法最早应该来自中国台湾,当时亚洲四小龙的台湾视野开阔,市场经济活跃,开始关注并引进了HUD产品,或前装或后装,纳智捷就是很好的例子,可谓大胆尝蟹。
有人说LED段码反射式HUD是伪HUD,其实这个观点一开始我就是拒绝的。后装段码式HUD在国内每年六七万台车在装,亚洲每年也有二十万台车装了这种产品,作为价格低廉安装便捷的入门级HUD,广受青睐。国内仅有的那几家生产厂商可以说是乐此不疲,闷声发财,他们不断推出新功能新界面,超你所想。
那么汽车上真正的HUD就是类似战斗机上飞行员正前方的那块复合玻璃屏吗?
此观点本人不敢苟同,战斗机飞行速度快视野狭窄,加上主要功能目的是作为瞄准器使用,和汽车上使用功能目的可谓大相迳庭。当然不可否认汽车上HUD移植了战斗机的辅助安全功能和增强现实应用,汽车拥有了这种显示能力,结合各种安全预警装置和汽车数据就能快马加鞭,如虎添翼。
在当下的浮躁与资本推动下,加上国家政策扶持,又加上美国的概念诱导,国内也孕育了多个HUD品牌,他们采用先进的成像元件,落后的光学反射,繁杂的显示内容,错误的宣传方向,目前被广泛质疑包括当时推崇他们的媒体。我们眼疾手快,又有经济头脑,可惜的是我们技术底子薄,基础研究欠缺,把HUD放到智能硬件及互联网加的概念上大做文章,本观点认为已经背离HUD初衷,结局恐怕会如昙花一现,时代产物了。
在我们还在激辩HUD真伪问题而无解时,大洋彼岸已经提出HUD20概念,其观点认为基于传统TFT成像时代即将过去,更高级显示单元更大的视角更远的视距将取而代之。
一切皆有可能,这种观点的前瞻性和先进性并非空穴来风。
目前三大汽车厂商BBA(BMW,BENZ,AUDI)的HUD均采用TFT的成像单元,显示距离不过两三米,显示角度只能说刚够用,要突破该距离和视角那得伤筋动骨,好在提出HUD20概念的人正是IT界领袖德州仪器公司,他们发明并拥有更小更亮更清晰的成像单元,基于商业利益提出这种概念不足为奇,但是核心问题是更大视角更远视距是否有助于实现汽车HUD最终的主动安全目标?答案显而易见,值得肯定。
汽车后装市场那么大,小小的HUD在里面扮演了什么样的角色?
深入研究可以发现,德州仪器这一显示技术,数字光处理DLP技术,显示屏是传统HUD采用的TFT18英寸的九分之一,分辨率则是当前TFT屏240P的数倍,最高可达1080P,在此体积和像素比之下,那啥视网膜屏、4K屏都别相提并论。亮度大幅提高和功率大幅降低,据说整个系统仅使用6瓦的LED功率,功效达到106流明/瓦,相对传统TFT这种偏光式液晶屏来说要亮得多了,怪不得传统HUD为了达到一定亮度要绑上巨大的散热片,甚至还和空调管连接才能放心使用。虽然HUD根本用不到这么高分辨率也不用那么亮,但这就是他们提出HUD20的技术实力和底气所在。
无可否认这一显示单元能应用于汽车HUD的话,那真是要革了这些传统TFT平视显示器的命了。
HUD20 的技术原理
我们来浅析一下HUD20可行性及技术原理。
首先了解下BBA公司HUD的成像原理——
使用TFT液晶屏成像,通过4-8颗高功率的背光灯照亮,先通过一面平面反射镜改变光的方向和增加距离,再通过一面非球面反射镜改变光的方向增大显示图像和增加距离,最后光通过汽车前风挡玻璃半反射到人眼,我们从此可以看到虚拟图像同时又可以看到路面。
汽车后装市场那么大,小小的HUD在里面扮演了什么样的角色?
如改为DLP的显示成像,02英寸的显示屏,体积小了发挥的空间就大了。
假设我们的汽车可以大大缩小发动机和变速箱,可以想象到QQ车也可以有大空间。由于显示组件体积小,背光只需使用1颗灯,功率降低,散热器体积大大缩小,可在内部使用多面凹镜来增大和拉长虚像距离,再次反射再次增加显示距离,甚至可以直接使用透镜组改变图像要求,最后通过非球面反射镜将图像反射到汽车前档风玻璃,这样我们就可以看到远处10-20米外的虚拟图像。
照此理论,虚拟图像距离远了,显示的画面可更大,视角自然也能有所增大,好比我们距离10米开外很容易看完一辆汽车的整体,而不是传统TFT那样管中窥豹。借用葛优老人家那句话: 20,我看行。
有人担心HUD虚拟图像显示距离远并非好事,还举例说BBA公司也就显示在车头位置,在城市道路上,如果显示图像太远会感觉图像插入前车,可能对安全有害。HUD20也提出了可变视距方案,在内部装上可移动的透镜组,利用电动调节,完全可以实现显示虚拟像距的改变,在城市道路,显示图像可以拉近,高速道路显示图像可以放远,从而实现合适的像距。
纵观HUD当前现状,国内很多创业团队或开发公司或多或少偏离了平视显示本质,当我们还在争论如何从智能化和互联网思维来做HUD的时候,我们就已经走错几步了。HUD是平视显示器,是一种辅助安全设备,显示器是主语,平视为定语,综合来说就是可以平视的显示器,而不是一些人所吹嘘的智能显示器,汽车+显示器,汽车Pro显示器,甚至汽车机器人, 这只会在汽车主动安全领域越走越远。
做到真正的可以平视的显示器,才是我们努力去做的目标和方向。在前装市场上,目前国内大部分汽车厂商无心去研究HUD10还是20,在没有最便宜只有更便宜的汽车指导思想下,汽车厂商能省则省,忙碌着各自的事情。前装市场我们没有机会,但在后装市场上,或许大有可为。
据公安部交管局统计, 截至2015年底, 全国机动车保有量达279亿辆,其中汽车172亿辆;机动车驾驶人327亿人,其中汽车驾驶人超过28亿人,这些司机驾驶在路上,70-80%都还不知道HUD为何物,更别提何为主动安全。比尔盖次说,21世纪不能上网的电脑就是裸机,那能不能说未来某日这些奔驰的车辆还没有HUD就是在裸奔?
后装市场这么大,怎么做?
言归正传,后装市场如此大我们要怎么做是现实直接的问题,笔者这里浅谈一下个人想法,就算抛砖引玉。
如前文所述,BBA公司前装HUD的技术,采用TFT液晶显示屏,加上高亮LED背光,然后两面镜子反射到前风挡玻璃,形成虚拟图像。为何要做得这么复杂,直接把液晶屏放在仪表台上方不可以吗?当然不可以,BBA主要供应商德国大陆集团做事向来是很严谨很讲究的。
利用光学反射原理,可改变虚拟图像距离和显示面积,在高速行驶中,驾驶员视线离开路面瞬间非常危险,把显示重要信息的虚拟图像融合到路面上,节省了驾驶员需要信息而看仪表的时间,从而实现主动的行车安全,这就是HUD价值。
当然要达到这一目的, HUD的设计和制造就是一个系统工程——
首先解决TFT屏幕背光亮度问题,再解决背光的散热问题,然后解决反射镜的曲率问题,再解决前挡风玻璃的重影问题,最后得到一个约四部电话叠起来大小体积的产品。
作为后装产品按照这思路来做显然是不可行的。
首先体积就无法接受,再次也没法把汽车风挡玻璃给换了。然而我们一贯是以逆向开发著称,那可从前风挡玻璃开始入手,产生重影主要原因是挡风玻璃有厚度,双重反射形成重影。
试验证明越靠近挡风玻璃重影越明显,越远越淡,所以把虚拟图像的距离做远就能改善这个问题, 越远越好;
其次是反射玻璃的曲率问题,曲率越小倍数越大,可以把虚像放得更远,当然也可增加反射镜数量;
然后就是成像屏的选择,在上文提到的国内初创的多个品牌产品中,大都采用最先进的DLP成像元件,有了小体积显示屏,减少光功率,解决散热问题,加上重新设计新的光路,最终产品体积也大大缩小,从此打开汽车后装市场大门!
说来容易做来难,核心难点还是光学设计,在有限的空间里如何设计光路,非球面镜的曲率如何设计等等。
可谓任重道远,建议初创者们还得复习一下初中物理课程,潜心学习,不急不躁,把核心技术控制在咱们手上,以汽车主动安全为指导思想,早日为我汽车产业贡献一份力量。
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