车载HUD的发展现况

尽管通用最早于1988年就开始采用了HUD，但在过去的几十年中，该技术的发展一直非常缓慢。然而，在过去的几年中，这种趋势开始逆转。这在很大程度上是由于解决了的三个主要障碍，即成本、规模和终端用户价值。成本将这种显示技术主要限制在了高端和小众品牌，其实在当前的市场上仍然可以观察到。但随着量产平台开始采用HUD，系统及技术组件的成本正在下降。组件的物理尺寸也在缩小，尺寸的减小消除了曾经存在的障碍，特别是对于紧凑车型。最后，HUD的优势现在越来越明显。借助大型全彩FOV，HUD在安全性、导航、ADAS，甚至在信息娱乐内容方面都发挥着功能。

一个相当宽松的全球监管环境将成为推动HUD技术普及的另一驱动力。尽管类似像NHTSA这样的组织经常向OEM们发布有关驾驶员分心的自愿性指导原则，但目前尚无HUD相关法规来规范其内容、颜色或位置。

随着行业逐步向AR HUD过渡，AR HUD增加了与安全相关的一整套信息，例如限速、LDW和ACC的信息，因此HUD在解决驾驶员分心的问题方面具有重大意义。

HUD主要类型

车载HUD的实际组件可能有所不同，但是所有HUD都包含三个基本元素：图像源；反射、折射、聚焦和放大HUD图像的透镜和镜子系统；透明的反射面。根据HUD图像的位置，HUD的类型主要分为如下几类：

C-HUD

C-HUD（Combiner HUD）是一种将信息镜像到透明面板（称为Combiner）上而不是挡风玻璃上的HUD。大众帕萨特、马自达3和宝马2系等采用了这种技术。目前，由于C-HUD的成本比W-HUD更低，OEM们开始在中等价位车型中部署C-HUD。例如，起亚的B级车型Seltos（2019年在印度推出），正是瞄准了尚待开发的印度中等价位车型的HUD市场。



W-HUD

W-HUD（Windscreen HUD）这是最常见的HUD技术类型，信息直接显示在挡风玻璃上。驾驶员看到的是虚拟图像，而不是挡风玻璃上的静态图像，而是漂浮在引擎盖上的图像，通常距离驾驶员的眼睛约2m。奥迪A3、宝马5系和奔驰C级都采用了这种技术。



W-HUD通常采用高亮度发光二极管（HBLED）作为背光源，并使用1.5-3.1英寸的薄膜晶体管液晶显示器（TFT LCD）作为图像源。由于环境亮度的动态范围较高，因此需要极高的亮度和出色的亮度控制才能生成易于读取的图像。通过挡风玻璃的任何光学畸变都会在显示屏上进行电子校正。由于其技术门槛较高，供应商需要掌握W-HUD的电子和光学要求。目前只有少数供应商具有生产W-HUD的能力，尽管还有许多其他供应商正在为此而努力。W-HUD具有高对比度和亮度、丰富的内容，以及良好的实用性。因此，它们具有广阔的市场前景。

AR-HUD

AR-HUD其实也是W-HUD系统的一类，目前仅在豪华车型中采用。支持AR的HUD的光学规格为：FOV约为10°x4°V或更大，而VID则为7.5m或更长。真正的AR-HUD需要符合最低要求，还要集成驾驶员监控和前向物体识别系统，具有数据融合和图像处理功能，可提供实时图像校正。例如，一个虚拟符号会精确地绘制到道路上，以向驾驶员显示其导航向导。2018年，一款宽视场的AR-HUD已开始生产，预计从2021年开始AR-HUD将部署在更多像奔驰S级等高端车型中。



HUD技术的新发展

2020年8月，捷豹路虎与剑桥大学先进光子学与电子中心（CAPE）合作，开发了一款能够向驾驶员提供实时安全信息的HUD。此外，乘客可以直接从座位上观看3D电影。

2020年7月，奔驰S级搭载了升级的MBUX系统，二代MBUX系统包括基于德州仪器DMD技术的AR-HUD选装。AR-HUD显示屏的FoV为10°H、5°V，VID为10m，对角显示区域为77英寸。

2020年2月，现代摩比斯在Genesis GV80上搭载了12英寸的W-HUD。据称，这款12英寸HUD可在比摩比斯现有产品更大的屏幕上提供GPS数据，如行车路线、交通标志和驾驶辅助信息。摩比斯还宣布，已完成了针对自动驾驶优化的AR-HUD开发阶段，并有望很快进入量产。

2019年6月，大陆开发了一款搭搭载于超级紧凑的跑车的HUD。大陆优化了虚拟图像的尺寸，改变了投影距离，从而显著降低了HUD的尺寸。这种小尺寸的HUD使其在较小型的车辆（如跑车）中可以合理的部署。这款HUD重量不到1kg，占用空间不到2L，提供了4×12FoV，投影距离约为2m，亮度为10.00cd/m2。

2018年3月，京瓷国际推出了1.1寸、1.8寸、3.1寸三种规格的高分辨率LCD HUD面板。新型HUD的LCD透光率高达8.5%，典型对比度高达1700:1。LCD的像素密度约为300ppi，约为传统LCD的两倍。此外,京瓷HUD LCD的工作温度范围-40ºC到+105ºC。该公司正在与各种HUD供应商合作，以帮助将这种新技术引入车辆。

HUD领域的许多研发主要集中在AR-HUD的开发和集成上，并通过重新设计W-HUD来缩小HUD组件本身的封装尺寸。这些AR-HUD的集成有望通过有效地向驾驶员展示车辆和周围环境信息来提高道路安全。与此同时，缩小组件尺寸，将对AR-HUD真正得到普至关重要。