技术科普 | 什么是抬头显示（HUD）？

科 普 - HUD

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HUD是什么？

HUD全称Head up Display，即抬头显示系统，也称汽车平视显示系统，它运用光学反射原理，结合新型显示技术，将车辆仪表信息、导航信息以及ADAS信息等，投射到前挡风玻璃上，以减少驾驶员眼球视点位移，有效避免驾驶员行车过程中频繁低头看仪表或车载导航所导致的盲驾风险，提高行车安全。

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HUD发展史

HUD最早运用在军用飞机上，随着计算机算法处理技术的发展和显示技术的迭代升级，1985年美国通用汽车以52亿美元的高价收购了休斯航天公司（Hughes Aircraft），并将HUD技术运用到汽车，于1988年推出首款量产车型Oldsmobile Cutlass Supreme Indy 500 Pace Car。日本紧随其后，于1988年末推出尼桑240SX，HUD作为选装配置。2019年起，AR-HUD逐渐崭露头角，奔驰S级、红旗E-HS9和魏牌摩卡等车型都搭载了相应技术。其中魏牌摩卡系列搭载着Maxell品牌。

△1988款 Oldsmobile （奥兹莫比尔） Cutlass Supreme Pace Car 搭载HUD

图片源自：AutoLab

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AR-HUD构造及工作原理

言简意赅地说AR-HUD由图像生成单元（PGU）和光学显示系统两大关键部分组成。工作原理与投影仪类似，利用光学反射，将显示信息投影到驾驶员前方视野的挡风玻璃上。

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HUD产品的迭代

参数

C-HUD

W-HUD

AR-HUD

成像载体

半透明树脂玻璃

前挡风玻璃

前挡风玻璃

成像大小

较小

中等

成像质量

较差，存在色差

较好，图像清晰

高清AR实景模拟

成像技术

TFT-LCD为主

TFT-LCD/DLP

主流TFT-LCD/ DLP；少数LCos/LBS

产业应用

已量产，前装或后装

已量产，前装

少数量产，前装

优点

成本低，安装便利

显示一体化，显像效果较好

实现车载信息和实景的融合，画面大，驾驶安全性高

缺点

成像区域狭小，作为后装设备，发生事故时容易造成二次伤害

成像范围有限，显示信息受限，成本较高。

体积较大，制造成本较高，存在较多技术壁垒

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HUD最核心功能

在HUD技术发展前期，因显示效果差，成本高，一度未被广泛应用，随着汽车智能化发展，自动驾驶成为全球科技界、产业界竞争的新赛道，HUD技术再次引起市场关注。HUD核心功能是减少驾驶员低头盲开的风险。以城市道路为例，按65公里/时车速计算，低头看仪表盘耗时1-3秒，相当于盲开18-54米。根据公安部交通管理局统计数据显示，2020 年刮撞行人的交通事故占整体交通事故的比重接近20%。行车环境复杂化（车高峰、恶劣天气等）造成刮撞事件不断，通过HUD可以直观有效地获取近距离危险信息，提醒驾驶员及时应对，实现安全驾驶。

maxell 品牌AR-HUD 演示动图

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HUD发展前景

国际上将自动驾驶分为L0到L5共六个级别，其中L0为无自动化，L5为完全自动驾驶，目前已实现L3级别自动驾驶技术，个别企业向L4级别攻坚。当汽车座舱成为人类生活“第三空间”，AR-HUD作为智能汽车第一屏，承担着人机交互主要功能，随着行业链和生态体系的完善，AR-HUD除了提供驾驶信息提醒、辅助安全驾驶，还能引导旅行和消费，运用车联网、物联网等生态体系建立起用户对自动驾驶的信任感，带来沉浸式驾驶体验。

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