抬头显示器的定义及类型
抬头显示器即HUD,是一种多功能仪表盘,最早在航空领域被应用,这项技术被通用汽车于1988年率先应用于汽车领域。宝马是欧洲第一个配备HUD的车企。
根据成像方式的不一样,HUD可以分为C-HUD、W-HUD和AR-HUD,W-HUD和AR-HUD的成本相较来说更高,而C-HUD适用于后装市场。
C-HUD的成像方式为半透明树脂成像,具有悬挂式和仪表台式两种固定形式,成像内容包括车速、导航、油耗、温度;特点是成像区域小,显示内容有限,成像距离近,位置低,虽然车辆碰撞易造成二次伤害,但价格低,安装便利。
W-HUD和AR-HUD的成像方式为前挡风玻璃成像,固定形式都为嵌入式。W-HUD成像内容包括车速、导航、油耗、温度、中控娱乐信息、来电显示、周围路况、天气、行车警告;特点是光学结构复杂,成本高,投影距离近,成像大小7-12寸,能实现量产,现为主流HUD。AR-HUD的成像内容包括车速、导航、油耗、温度、中控娱乐信息、来电显示、周围路况、天气、行车警告、ADAS辅助系统;特点为成像大小9-55寸,投影距离远成像直观,融合ADAS系统,需要强大的算法,成本高,目前在准备量产阶段,预计是未来主流。
![抬头显示器的分类 抬头显示器的分类](//ziboxinyan.com/FileUpload/ueditor_s/upload/2022-4/27/63786679852881.png)
抬头显示器的原理
抬头显示器的技术原理和投影仪很像,主要就是通过光源由照明单元传送到不可以调节的球面镜上,在反射到可以调节的球面镜上,最后再反射到挡风玻璃形成图像。由于挡风玻璃是倾斜的,图像会出现变形,可调球面镜就可以调整HUD在挡风玻璃的成像位置,促使图像显示出来更加清除、完整。
运用在HUD的投影技术包括TFL-LCD、DLP、LCOS和激光扫描四种。
W-HUD和AR-HUD对挡风玻璃的要求更高,开始需要PVB膜和玻璃制作成特殊形状才能有效消除图像重影现象,不过2020年福耀玻璃推出的纳米膜HUD玻璃则不需要再进行这些工艺。
![原理 原理](//ziboxinyan.com/FileUpload/ueditor_s/upload/2022-4/27/6378667988344752856503004.png)
HUD投影技术对比
TFL-LCD的分辨率、对比度、耐高温性都一般,亮度较低,但技术成熟度高,成本较低,投影距离也较近,背光功率要求高。
DLP的分辨率、亮度、对比度、耐高温性都比较高,但技术成熟度一般,成本处在中间区位;其反射非球面镜精度要求高,体积大、视场大。
激光扫描的分辨率和成熟度都一般,亮度和对比度较高,但耐温性低,最大的优势是成本低;这项技术能耗低、视场大,不过分辨率低容易导致图像模糊。
LCOS的分辨率和亮度都很高,对比度一般,耐高温性和成熟度较低,成本也较高;这项投影技术微能达到车规级,工艺很复杂。
投影技术对比
![投影技术对比 投影技术对比](//ziboxinyan.com/FileUpload/ueditor_s/upload/2022-4/27/63786679842260.png)
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参考资料
《头豹研究院:2021年中国抬头显示器行业概览(39页).pdf》
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《头豹研究院:2021年中国车载显示器行业概览(42页).pdf》
《艾瑞咨询:汽车行业2020年中国智能互联~汽车产业变革研究报告:探讨汽车智能化、互联化发展对汽车产业影响(67页).pdf》