車載平視顯示器HUD系統(tǒng)

車輛在高速行駛時,特別是夜間高速行車時,駕駛員可能會低頭觀看儀表顯示或觀看中控臺的音響等顯示,此時如果前方遇有緊急情況就有可能因來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盲區(qū)時間。對減少因低頭走神引起的交通事故有著重要的價值.

HUD是英文HeadUpDisplay的縮寫,意為抬頭顯示,或者你也可以叫它平視顯示器。同許多戰(zhàn)爭發(fā)展出來的技術(shù)一樣，HUD最初的應(yīng)用就是在戰(zhàn)斗機上,最早裝備HUD的飛機是法國的幻影戰(zhàn)斗機。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、自檢測等信息,以圖像、字符的形式,通過光學(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)時日漸重視安全性的汽車制造商看中,1988年,HUD作為一項安全特性出現(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,所以會看到HUD所顯示的內(nèi)容仿佛是浮在前方發(fā)動機蓋上面一樣。

HUD系統(tǒng)其實嚴(yán)格說來并不是單一的一個電子系統(tǒng)，其實成像的關(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，這個厚度正是綠色的選擇性反射的峰值波長，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。它的缺點不僅僅是顏色單調(diào)，觀測方向不同還會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，能支持整個可見光區(qū)域反射，從而實現(xiàn)HUD的多彩色顯示和與角度無關(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。