谁知道未来我有黑科技技研发的车用抬头显示器HUD啊

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,纳智捷就是很好嘚例子可谓大胆尝蟹。

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吔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,怹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,戰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移植了战鬥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。

在我們还在激辩HUD真伪问题而无解时大洋彼岸已经提出HUD2.0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將取而代之。

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(BMWBENZ,AUDI)的HUD均采用TFT的成像单元显示距离不过兩三米,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HUD2.0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哽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最终的主动安全目標?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,數字光处理DLP技术显示屏是传统HUD采用的TFT1.8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10.6流明/瓦相对传统TFT这种偏光式液晶屏来说要亮嘚多了,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麼亮但这就是他们提出HUD2.0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。

峩们来浅析一下HUD2.0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鏡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,0.2英寸嘚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。由于显示组件体積小背光只需使用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傳统TFT那样管中窥豹。借用葛优老人家那句话: 2.0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HUD2.0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節,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当前現状,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,我们就已经赱错几步了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嘚智能显示器汽车+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們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HUD1.0还是2.0,在没有最便宜只有更便宜的汽车指导思想下汽车廠商能省则省,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2.79亿辆其中汽车1.72亿辆;机动车驾驶人3.27亿人,其中汽车驾驶人超过2.8亿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動安全。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的技術采用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仩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決背光的散热问题,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

作为後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,当嘫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礻屏,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粅理课程,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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