聊聊科技感十足的HUD

 HUD，全稱HeadUpDisplay，中文名“抬頭顯示系統(tǒng)”，用途是把駕駛相關(guān)的重要信息投影在風(fēng)擋玻璃上，減少駕駛時的視線分散，提高安(bī)全(gé)性。HUD的前身是戰(zhàn)斗機上的光學(xué)瞄準器，最早出現(xiàn)在第一次世界大戰(zhàn)期間。這種瞄準器是利用光學(xué)反射原理，將瞄準光圈投射在座艙前方的玻璃上面，飛行員在瞄準目標時，可以毫無干擾地觀察周邊環(huán)境。

后來，瞄準器進化成了可以實時顯示各種飛行數(shù)據(jù)信息的HUD系統(tǒng)，于1961年首次裝備在美軍的A-5艦載攻擊機上。由于HUD系統(tǒng)大幅度降低了駕駛員低頭查看儀表的頻率，而且不用在觀察遠方目標和近處儀表之間調(diào)節(jié)視線“對焦”，提高了駕駛安全性和視覺反應(yīng)速度，現(xiàn)在已經(jīng)普遍應(yīng)用在各種飛行器和部分汽車上了。

這是第一款配備HUD的汽車：通用旗下1988款Oldsmobile(奧茲莫比爾)CutlassSupremePaceCar，這車是當(dāng)年美國Indy500大賽的引導(dǎo)車，民用市場有少量發(fā)售。

通用把HUD系統(tǒng)放在這樣一臺雙門敞篷大跑車上首次亮相，明顯是為了推廣這項配置的高端運動形象。這套系統(tǒng)只能顯示車速和轉(zhuǎn)向提示，已經(jīng)具備了HUD在汽車上最重要的功能;儀表臺上的凸起在30年前的內(nèi)飾設(shè)計上不算問題，以當(dāng)時的眼光看來還蠻酷的。

【工作原理】

HUD的原理類似于幻燈片投影。由投影儀發(fā)出圖像，經(jīng)過“反射鏡”反射到“投影鏡”上，再由“投影鏡”反射到風(fēng)擋玻璃，人眼看到的是位于眼前2米左右的虛像，看起來就是信息懸浮在前方路上。因為風(fēng)擋玻璃是彎曲的，圖像如果直接投射在彎曲的玻璃面上，會發(fā)生扭曲變形。于是“投影鏡”和“反射鏡”被設(shè)計成彎曲的。通過改變“投影鏡”的角度，還能調(diào)節(jié)HUD圖像在風(fēng)擋玻璃上的位置。

【HUD的好處】

一般汽車的儀表盤都在中控臺頂端，駕駛者閱讀儀表信息時，必然低頭，視線會從道路上移開1秒鐘左右。如果按城市道路60km/h的速度行駛，每秒大約前進16.67米;那如果是高速公路120km/h的速度呢?33.33米，相當(dāng)長了!畢竟，發(fā)生事故只需一瞬間。但行車信息顯示在前風(fēng)擋上，駕駛員可以在保持視線不變的同時獲取信息，這就極大程度地提高了安全系數(shù)。

說到HUD，那就不得不說一下寶馬的HUD。寶馬的HUD系統(tǒng)沒有專門的投影屏幕，而是將圖像直接投射到風(fēng)擋玻璃上面，高分辨率、全彩色顯示;支持顯示車載導(dǎo)航信息，彎道和交叉路口可顯示為逼真的三維圖形;圖像投影的效果猶如正位于車輛前方2.3米處，亮度根據(jù)外部光線條件自動調(diào)節(jié)，圖像高度也可調(diào)節(jié)。此外，除當(dāng)前車速和駕駛輔助系統(tǒng)的警告信息外，駕駛者還可以通過iDrive控制旋鈕進行個性化設(shè)置，選擇其他需要顯示的信息。

這就是寶馬的HUD在儀表臺上的樣子，坐在座位上是完全看不到這個“大坑”的，儀表臺的整體感得到了保護，值得肯定!為了做到這點，工程師可是在我們“看不到”的地方下足了功夫，怎么回事?繼續(xù)往下看。

【HUD貴不貴?】

HUD給人強烈的科技感，但科技感需要建立在價格基礎(chǔ)之上，原廠的HUD并不便宜。以諾諾最愛的寶馬為例，3系在官網(wǎng)選裝HUD需要額外支付7200元，而這個投影儀在7系上面選裝需要15000元。

不是說好了就一個投影儀嗎，為啥這么貴?這是因為HUD系統(tǒng)有兩大關(guān)(zhí)鍵(qián)部件，一是投影單元，內(nèi)部集成了投影儀、反射鏡、投影鏡、調(diào)節(jié)電機及控制單元，控制單元與車輛數(shù)據(jù)總線連接，獲取車速、導(dǎo)航等信息，并在投影儀輸出圖像。

第二個關(guān)鍵部件就是顯示投影的玻璃。大家都知道風(fēng)擋玻璃是雙層的，兩層玻璃之間有一層PVC薄膜夾層。如果把HUD圖像投射到普通風(fēng)擋玻璃上，在玻璃厚度和傾斜角度作用下，必然形成重影。前文提到的謳歌CDX，他的HUD自帶一小塊投影專用玻璃。但像寶馬這種把影像直接投射在風(fēng)擋玻璃上的，就需要把玻璃內(nèi)部的PVC夾層做成楔形，上厚下薄，這樣就不會形成圖像重影啦，當(dāng)然，成本也就提高了。