车载平视显示器HUD系统

车辆在高速行驶时,特别是夜间高速行车时,驾驶员可能会低头观看仪表显示或观看中控台的音响等显示,此时如果前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。为避免这种情况发生,有些高档车辆上装配了抬头显示(HUD)系统,它可以将有关信息显示在前风挡玻璃的驾驶员平视范围上,且显示位置、显示亮度可调,这样可以避免低头看仪表，从而缩短眼球对前方的视觉盲区时间。对减少因低头走神引起的交通事故有着重要的价值.

HUD是英文HeadUpDisplay的缩写,意为抬头显示,或者你也可以叫它平视显示器。同许多战争发展出来的技术一样，HUD最初的应用就是在战斗机上,最早装备HUD的飞机是法国的幻影战斗机。这种由电子组件、显示组件、控制器以及高压电源等组成的综合电子显示设备,能将飞行参数、瞄准攻击、自检测等信息,以图像、字符的形式,通过光学部件投射到座舱正前方组合玻璃或者头盔上显示装置上。

HUD最早出现在轿车上是在80年代末,HUD的特性被当时日渐重视安全性的汽车制造商看中,1988年,HUD作为一项安全特性出现在通用旗下的奥兹莫比CutlassSupreme车型的选装清单上。轿车所使用的HUD原理是位于仪表台后端的HUD显示屏将所重要的信息(如车辆速度、导航提醒等信息) 投射到挡风玻璃上,通过挡风玻璃再将其反射到给驾驶员,由于驾驶员看到的是HUD显示屏的虚像,所以会看到HUD所显示的内容仿佛是浮在前方发动机盖上面一样。

HUD系统其实严格说来并不是单一的一个电子系统，其实成像的关键是在光学和材料学方面，一种透明的高折射率镀膜才是其真正的成像根基。这种膜并非单独存在，它是特殊前风挡玻璃的表层功能部分，这种汽车风挡玻璃生产主要采用有浸渍法和网印法等。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之间，大于普通前风挡玻璃1.52的折射率，所以表面的反射率就可以增大，再经过多次光干涉就可在远处成像。

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纳米左右，这个厚度正是绿色的选择性反射的峰值波长，这也就是大多数汽车老一代HUD显示多为绿色的原因所在。它的缺点不仅仅是颜色单调，观测方向不同还会造成干涉色外观的变化。所以宝马等公司的HUD投影载体膜就增加了膜厚，能支持整个可见光区域反射，从而实现HUD的多彩色显示和与角度无关的均匀外观，当然它需要高亮度的光源支持，而且成本较高。