盡管通用最早于1988年就開始采用了HUD，但在過去的幾十年中，該技術的發(fā)展一直非常緩慢。然而，在過去的幾年中，這種趨勢開始逆轉(zhuǎn)。這在很大程度上是由于解決了的三個主要障礙，即成本、規(guī)模和終端用戶價值。成本將這種顯示技術主要限制在了高端和小眾品牌，其實在當前的市場上仍然可以觀察到。但隨著量產(chǎn)平臺開始采用HUD，系統(tǒng)及技術組件的成本正在下降。組件的物理尺寸也在縮小，尺寸的減小消除了曾經(jīng)存在的障礙，特別是對于緊湊車型。最后，HUD的優(yōu)勢現(xiàn)在越來越明顯。借助大型全彩FOV，HUD在安全性、導航、ADAS，甚至在信息娛樂內(nèi)容方面都發(fā)揮著功能。

一個相當寬松的全球監(jiān)管環(huán)境將成為推動HUD技術普及的另一驅(qū)動力。盡管類似像NHTSA這樣的組織經(jīng)常向OEM們發(fā)布有關駕駛員分心的自愿性指導原則，但目前尚無HUD相關法規(guī)來規(guī)范其內(nèi)容、顏色或位置。

隨著行業(yè)逐步向AR HUD過渡，AR HUD增加了與安全相關的一整套信息，例如限速、LDW和ACC的信息，因此HUD在解決駕駛員分心的問題方面具有重大意義。

HUD主要類型

車載HUD的實際組件可能有所不同，但是所有HUD都包含三個基本元素：圖像源；反射、折射、聚焦和放大HUD圖像的透鏡和鏡子系統(tǒng)；透明的反射面。根據(jù)HUD圖像的位置，HUD的類型主要分為如下幾類：

C-HUD

C-HUD（Combiner HUD）是一種將信息鏡像到透明面板（稱為Combiner）上而不是擋風玻璃上的HUD。大眾帕薩特、馬自達3和寶馬2系等采用了這種技術。目前，由于C-HUD的成本比W-HUD更低，OEM們開始在中等價位車型中部署C-HUD。例如，起亞的B級車型Seltos（2019年在印度推出），正是瞄準了尚待開發(fā)的印度中等價位車型的HUD市場。



W-HUD

W-HUD（Windscreen HUD）這是最常見的HUD技術類型，信息直接顯示在擋風玻璃上。駕駛員看到的是虛擬圖像，而不是擋風玻璃上的靜態(tài)圖像，而是漂浮在引擎蓋上的圖像，通常距離駕駛員的眼睛約2m。奧迪A3、寶馬5系和奔馳C級都采用了這種技術。



W-HUD通常采用高亮度發(fā)光二極管（HBLED）作為背光源，并使用1.5-3.1英寸的薄膜晶體管液晶顯示器（TFT LCD）作為圖像源。由于環(huán)境亮度的動態(tài)范圍較高，因此需要極高的亮度和出色的亮度控制才能生成易于讀取的圖像。通過擋風玻璃的任何光學畸變都會在顯示屏上進行電子校正。由于其技術門檻較高，供應商需要掌握W-HUD的電子和光學要求。目前只有少數(shù)供應商具有生產(chǎn)W-HUD的能力，盡管還有許多其他供應商正在為此而努力。W-HUD具有高對比度和亮度、豐富的內(nèi)容，以及良好的實用性。因此，它們具有廣闊的市場前景。

AR-HUD

AR-HUD其實也是W-HUD系統(tǒng)的一類，目前僅在豪華車型中采用。支持AR的HUD的光學規(guī)格為：FOV約為10°x4°V或更大，而VID則為7.5m或更長。真正的AR-HUD需要符合最低要求，還要集成駕駛員監(jiān)控和前向物體識別系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)融合和圖像處理功能，可提供實時圖像校正。例如，一個虛擬符號會精確地繪制到道路上，以向駕駛員顯示其導航向?qū)А?018年，一款寬視場的AR-HUD已開始生產(chǎn)，預計從2021年開始AR-HUD將部署在更多像奔馳S級等高端車型中。



HUD技術的新發(fā)展

2020年8月，捷豹路虎與劍橋大學先進光子學與電子中心（CAPE）合作，開發(fā)了一款能夠向駕駛員提供實時安全信息的HUD。此外，乘客可以直接從座位上觀看3D電影。

2020年7月，奔馳S級搭載了升級的MBUX系統(tǒng)，二代MBUX系統(tǒng)包括基于德州儀器DMD技術的AR-HUD選裝。AR-HUD顯示屏的FoV為10°H、5°V，VID為10m，對角顯示區(qū)域為77英寸。

2020年2月，現(xiàn)代摩比斯在Genesis GV80上搭載了12英寸的W-HUD。據(jù)稱，這款12英寸HUD可在比摩比斯現(xiàn)有產(chǎn)品更大的屏幕上提供GPS數(shù)據(jù)，如行車路線、交通標志和駕駛輔助信息。摩比斯還宣布，已完成了針對自動駕駛優(yōu)化的AR-HUD開發(fā)階段，并有望很快進入量產(chǎn)。

2019年6月，大陸開發(fā)了一款搭搭載于超級緊湊的跑車的HUD。大陸優(yōu)化了虛擬圖像的尺寸，改變了投影距離，從而顯著降低了HUD的尺寸。這種小尺寸的HUD使其在較小型的車輛（如跑車）中可以合理的部署。這款HUD重量不到1kg，占用空間不到2L，提供了4×12FoV，投影距離約為2m，亮度為10.00cd/m2。

2018年3月，京瓷國際推出了1.1寸、1.8寸、3.1寸三種規(guī)格的高分辨率LCD HUD面板。新型HUD的LCD透光率高達8.5%，典型對比度高達1700:1。LCD的像素密度約為300ppi，約為傳統(tǒng)LCD的兩倍。此外,京瓷HUD LCD的工作溫度范圍-40ºC到+105ºC。該公司正在與各種HUD供應商合作，以幫助將這種新技術引入車輛。

HUD領域的許多研發(fā)主要集中在AR-HUD的開發(fā)和集成上，并通過重新設計W-HUD來縮小HUD組件本身的封裝尺寸。這些AR-HUD的集成有望通過有效地向駕駛員展示車輛和周圍環(huán)境信息來提高道路安全。與此同時，縮小組件尺寸，將對AR-HUD真正得到普至關重要。