車載平視顯示器HUD系統(tǒng)

車輛在高速行駛時(shí),特別是夜間高速行車時(shí),駕駛員可能會(huì)低頭觀看儀表顯示或觀看中控臺(tái)的音響等顯示,此時(shí)如果前方遇有緊急情況就有可能因來(lái)不及采取有效措施而造成事故。為避免這種情況發(fā)生,有些高檔車輛上裝配了抬頭顯示(HUD)系統(tǒng),它可以將有關(guān)信息顯示在前風(fēng)擋玻璃的駕駛員平視范圍上,且顯示位置、顯示亮度可調(diào),這樣可以避免低頭看儀表，從而縮短眼球?qū)η胺降囊曈X(jué)盲區(qū)時(shí)間。對(duì)減少因低頭走神引起的交通事故有著重要的價(jià)值.

HUD是英文HeadUpDisplay的縮寫(xiě),意為抬頭顯示,或者你也可以叫它平視顯示器。同許多戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)展出來(lái)的技術(shù)一樣，HUD最初的應(yīng)用就是在戰(zhàn)斗機(jī)上,最早裝備HUD的飛機(jī)是法國(guó)的幻影戰(zhàn)斗機(jī)。這種由電子組件、顯示組件、控制器以及高壓電源等組成的綜合電子顯示設(shè)備,能將飛行參數(shù)、瞄準(zhǔn)攻擊、自檢測(cè)等信息,以圖像、字符的形式,通過(guò)光學(xué)部件投射到座艙正前方組合玻璃或者頭盔上顯示裝置上。

HUD最早出現(xiàn)在轎車上是在80年代末,HUD的特性被當(dāng)時(shí)日漸重視安全性的汽車制造商看中,1988年,HUD作為一項(xiàng)安全特性出現(xiàn)在通用旗下的奧茲莫比CutlassSupreme車型的選裝清單上。轎車所使用的HUD原理是位于儀表臺(tái)后端的HUD顯示屏將所重要的信息(如車輛速度、導(dǎo)航提醒等信息) 投射到擋風(fēng)玻璃上,通過(guò)擋風(fēng)玻璃再將其反射到給駕駛員,由于駕駛員看到的是HUD顯示屏的虛像,所以會(huì)看到HUD所顯示的內(nèi)容仿佛是浮在前方發(fā)動(dòng)機(jī)蓋上面一樣。

HUD系統(tǒng)其實(shí)嚴(yán)格說(shuō)來(lái)并不是單一的一個(gè)電子系統(tǒng)，其實(shí)成像的關(guān)鍵是在光學(xué)和材料學(xué)方面，一種透明的高折射率鍍膜才是其真正的成像根基。這種膜并非單獨(dú)存在，它是特殊前風(fēng)擋玻璃的表層功能部分，這種汽車風(fēng)擋玻璃生產(chǎn)主要采用有浸漬法和網(wǎng)印法等。由于它含有氧化的Ti和Si，所以它的折射率介于1.8至 2.2之間，大于普通前風(fēng)擋玻璃1.52的折射率，所以表面的反射率就可以增大，再經(jīng)過(guò)多次光干涉就可在遠(yuǎn)處成像。

在HUD上使用的透明放大反射膜，最初光透射率在70%左右，膜厚多在530納米左右，這個(gè)厚度正是綠色的選擇性反射的峰值波長(zhǎng)，這也就是大多數(shù)汽車?yán)弦淮鶫UD顯示多為綠色的原因所在。它的缺點(diǎn)不僅僅是顏色單調(diào)，觀測(cè)方向不同還會(huì)造成干涉色外觀的變化。所以寶馬等公司的HUD投影載體膜就增加了膜厚，能支持整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)域反射，從而實(shí)現(xiàn)HUD的多彩色顯示和與角度無(wú)關(guān)的均勻外觀，當(dāng)然它需要高亮度的光源支持，而且成本較高。