平視顯示(或稱抬頭顯示,Head up Display, HUD)系統原理是什麼?

時間 2021-06-03 03:42:23

1樓:

HUD本是應用在戰鬥機上的資料顯示裝置,近些年來開始在汽車上大面積應用,已經從高階車型推廣到中高階車型。最基本的工作原理很簡單,就是光學成像中的虛像理論。如下圖:

當前應用在汽車上HUD分為兩個部分,一部分是資訊獲取,另一部分是光學資料顯示。

對於資訊獲取部分,與傳統的駕駛儀表類似,通過CAN、LIN等通訊網路或者硬線訊號去獲取車輛的資料資訊,如通過獲取發動機轉數來顯示當前駕駛時速。這一部分相當於傳動的駕駛資訊部分。

資料顯示部分是HUD的重點,簡單的光學反射原理,對於點光源來說是很簡單的事情,但對於完整的影象而言,經一次反射成像後依然是清晰舒適的畫面需要的處理工作非常多。

HUD將需要顯示的資料通過光束的形式投射到汽車的擋風板上(這種最理想,另外有一種投射到HUD自身的透明反射屏上)。這個階段需要解決兩個關鍵問題:光束發散投射出的影象的弧度,使用者的可調節視線寬度。

投射影象弧度描述如下:

在駕駛者的視線中呈現出規整的影象,光束應以何種方式透射出需要顯示的內容,以保證駕駛者看到的效果是舒適規整的。

可調節視線寬度描述如下:

理想中的HUD顯示效果,又A點將影象投射之後,經反射面反射後,畫面形成平行光束,人眼在平行光束範圍內可觀測到清晰舒適的畫面。但針對於每一輛車而言,不動駕駛者的高度,頭部或左或右、或前或後的位置偏差,都直接影響著顯示效果。

以上兩個問題是HUD設計過程中最關鍵的設計點,除此之外的汽車電子的常規約束,常規的前風擋玻璃的光線反射強度,日夜模式的燈光強度,裝置的功耗,抗震動等級,環境溫度變化的影響等等。

利益相關:產品硬體設計

2樓:

說通俗點,不那麼專業化的。HUD簡單的來說就是將一些重要的資訊反饋投射在駕駛者前擋風玻璃上,以前是戰鬥機的專屬,現在一般用在配置較高的汽車上。方便駕駛員駕駛以及增加科技感。

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