聊聊科技感十足的HUD
HUD,全稱(chēng)HeadUpDisplay,中文名“抬頭顯示系統(tǒng)”,用途是把駕駛相關(guān)的重要信息投影在風(fēng)擋玻璃上,減少駕駛時(shí)的視線分散,提高安(bī)全(gé)性。HUD的前身是戰(zhàn)斗機(jī)上的光學(xué)瞄準(zhǔn)器,最早出現(xiàn)在第一次世界大戰(zhàn)期間。這種瞄準(zhǔn)器是利用光學(xué)反射原理,將瞄準(zhǔn)光圈投射在座艙前方的玻璃上面,飛行員在瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí),可以毫無(wú)干擾地觀察周邊環(huán)境。
后來(lái),瞄準(zhǔn)器進(jìn)化成了可以實(shí)時(shí)顯示各種飛行數(shù)據(jù)信息的HUD系統(tǒng),于1961年首次裝備在美軍的A-5艦載攻擊機(jī)上。由于HUD系統(tǒng)大幅度降低了駕駛員低頭查看儀表的頻率,而且不用在觀察遠(yuǎn)方目標(biāo)和近處儀表之間調(diào)節(jié)視線“對(duì)焦”,提高了駕駛安全性和視覺(jué)反應(yīng)速度,現(xiàn)在已經(jīng)普遍應(yīng)用在各種飛行器和部分汽車(chē)上了。
這是第一款配備HUD的汽車(chē):通用旗下1988款Oldsmobile(奧茲莫比爾)CutlassSupremePaceCar,這車(chē)是當(dāng)年美國(guó)Indy500大賽的引導(dǎo)車(chē),民用市場(chǎng)有少量發(fā)售。
通用把HUD系統(tǒng)放在這樣一臺(tái)雙門(mén)敞篷大跑車(chē)上首次亮相,明顯是為了推廣這項(xiàng)配置的高端運(yùn)動(dòng)形象。這套系統(tǒng)只能顯示車(chē)速和轉(zhuǎn)向提示,已經(jīng)具備了HUD在汽車(chē)上最重要的功能;儀表臺(tái)上的凸起在30年前的內(nèi)飾設(shè)計(jì)上不算問(wèn)題,以當(dāng)時(shí)的眼光看來(lái)還蠻酷的。
【工作原理】
HUD的原理類(lèi)似于幻燈片投影。由投影儀發(fā)出圖像,經(jīng)過(guò)“反射鏡”反射到“投影鏡”上,再由“投影鏡”反射到風(fēng)擋玻璃,人眼看到的是位于眼前2米左右的虛像,看起來(lái)就是信息懸浮在前方路上。因?yàn)轱L(fēng)擋玻璃是彎曲的,圖像如果直接投射在彎曲的玻璃面上,會(huì)發(fā)生扭曲變形。于是“投影鏡”和“反射鏡”被設(shè)計(jì)成彎曲的。通過(guò)改變“投影鏡”的角度,還能調(diào)節(jié)HUD圖像在風(fēng)擋玻璃上的位置。
【HUD的好處】
一般汽車(chē)的儀表盤(pán)都在中控臺(tái)頂端,駕駛者閱讀儀表信息時(shí),必然低頭,視線會(huì)從道路上移開(kāi)1秒鐘左右。如果按城市道路60km/h的速度行駛,每秒大約前進(jìn)16.67米;那如果是高速公路120km/h的速度呢?33.33米,相當(dāng)長(zhǎng)了!畢竟,發(fā)生事故只需一瞬間。但行車(chē)信息顯示在前風(fēng)擋上,駕駛員可以在保持視線不變的同時(shí)獲取信息,這就極大程度地提高了安全系數(shù)。
說(shuō)到HUD,那就不得不說(shuō)一下寶馬的HUD。寶馬的HUD系統(tǒng)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的投影屏幕,而是將圖像直接投射到風(fēng)擋玻璃上面,高分辨率、全彩色顯示;支持顯示車(chē)載導(dǎo)航信息,彎道和交叉路口可顯示為逼真的三維圖形;圖像投影的效果猶如正位于車(chē)輛前方2.3米處,亮度根據(jù)外部光線條件自動(dòng)調(diào)節(jié),圖像高度也可調(diào)節(jié)。此外,除當(dāng)前車(chē)速和駕駛輔助系統(tǒng)的警告信息外,駕駛者還可以通過(guò)iDrive控制旋鈕進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置,選擇其他需要顯示的信息。
這就是寶馬的HUD在儀表臺(tái)上的樣子,坐在座位上是完全看不到這個(gè)“大坑”的,儀表臺(tái)的整體感得到了保護(hù),值得肯定!為了做到這點(diǎn),工程師可是在我們“看不到”的地方下足了功夫,怎么回事?繼續(xù)往下看。
【HUD貴不貴?】
HUD給人強(qiáng)烈的科技感,但科技感需要建立在價(jià)格基礎(chǔ)之上,原廠的HUD并不便宜。以諾諾最?lèi)?ài)的寶馬為例,3系在官網(wǎng)選裝HUD需要額外支付7200元,而這個(gè)投影儀在7系上面選裝需要15000元。
不是說(shuō)好了就一個(gè)投影儀嗎,為啥這么貴?這是因?yàn)镠UD系統(tǒng)有兩大關(guān)(zhí)鍵(qián)部件,一是投影單元,內(nèi)部集成了投影儀、反射鏡、投影鏡、調(diào)節(jié)電機(jī)及控制單元,控制單元與車(chē)輛數(shù)據(jù)總線連接,獲取車(chē)速、導(dǎo)航等信息,并在投影儀輸出圖像。
第二個(gè)關(guān)鍵部件就是顯示投影的玻璃。大家都知道風(fēng)擋玻璃是雙層的,兩層玻璃之間有一層PVC薄膜夾層。如果把HUD圖像投射到普通風(fēng)擋玻璃上,在玻璃厚度和傾斜角度作用下,必然形成重影。前文提到的謳歌CDX,他的HUD自帶一小塊投影專(zhuān)用玻璃。但像寶馬這種把影像直接投射在風(fēng)擋玻璃上的,就需要把玻璃內(nèi)部的PVC夾層做成楔形,上厚下薄,這樣就不會(huì)形成圖像重影啦,當(dāng)然,成本也就提高了。