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HUD

始于上世纪80年代,车载HUD为何老是叫好不叫座?

“ 说实话,车载HUD在1988年就已经出现了,这项功能已经有29年历史了。但直到今天,HUD仍然是叫好不叫座。按理说,如果HUD是个刚需,那么几十年来,前装、后装厂商就已经把市场做起来了。”

作为一项能显著提升内饰逼格的高科技配置,HUD在这几年已经不是啥新鲜玩意了。从高端车型如宝马5系、7系,到低端车型如马自达CX-4、阿特兹,都有了HUD的身影。

有了这块小玻璃,就感觉有了战斗气息,随时可以起飞。我们来跟大家掰扯一下HUD,它在车里是个怎样的存在?


首先,我们要了解HUD的实现原理。目前绝大多数HUD产品,前装或者后装,都是基于LCD显示技术的。顾名思义,就是把一个LCD液晶屏的画面反射到玻璃上。但还有一类HUD是基于DLP技术开发的。下面我们重点讲下这个技术。

DLP对于普通大众来说比较陌生,其实它是一项与LCD并肩的显示技术,主要被应用于投影仪、放映机上。

消费级的电视机也有采用DLP技术的,但受制于成本和技术问题,并没有LCD普及。那么DLP是什么原理呢?

它核心技术在于DMD,即Digital Micromirror Device。这是一个拥有成百上千的小镜面的显示芯片。小镜面的数量决定了画面的分辨率。

DLP的精髓就在于,这些小镜面是可以按一定角度抖动的。抖动意味着改变对光线的反射角度,从而有选择性的让需要显示的像素颜色被反射到投影中,而不需要的颜色则被反射到其他方向。

而这个颜色的来源,分为两种模式,一种是单芯片的色轮,即涂有红、绿、蓝三源色的转盘,以高速转动经过白光光源,然后相应的颜色就被打到了DMD上。

另一种是三芯片的方案,一个棱镜把白光分解为三源色,然后三个颜色分别打到DMD上,再形成相应的像素。

无论是哪种方案,DLP技术面临一个先天缺陷:产热太大。DLP的最佳工作温度是25℃左右,温度区间可以在10~30℃,如果散热性能好,也可以到0~40℃。

那么问题来了,由于HUD被放在前挡风玻璃后面,直接受到阳光照射,在夏天行驶时,即便是开空调,也很难把温度降下来。中控台面在烈日暴晒下,表面温度可以达到50℃以上。

所以,基于DLP的HUD,尤其是后装产品,所面临的挑战之一,就是温度管理。

目前前装HUD大多使用是的基于LCD的HUD,但DLP也有一定的市场,比如宝马的5系、7系,就是采用的DLP原理。而略微低端的车型,用的是LCD原理,比如宝马3系。

不过,DLP技术在画面清晰度和信息承载量上会更有优势。尤其是画面亮度,DLP在车用领域要有明显优势。因为基于LCD的HUD相当于把一个小的显示屏通过多层反射,再映射到一个玻璃上,驾驶员看到的是一个“倒影”,尽管LCD方案也有独立的光源,但画质自然不是最好的。

这就是为什么德州仪器在大力推广它的车载DLP技术。因为基于LCD的HUD,画面分辨率一般不高,800x480就已经算高清了。而且其显示的信息,一般是有固定的布局,比如只有时速、时间等。

相比较,基于DLP方案的HUD,跟投影仪的原理是一样的,它的画面不是LCD的固定像素决定的,而是前面所述的DMD芯片决定的。这样驾驶员看到的画质不但会更好,而且信息量也更大。

所以,DLP和LCD方案的优劣点已经很明显。那么,至于采用DLP技术的前装HUD,在高温下如何工作呢?

这种前装HUD的主机,已经集成到中控台内部,有专门的散热系统。但对于基于DLP的后装HUD来说,问题就来了。

由于后装HUD只能放在中控台台面,体积很受限制。而基于DLP的HUD,本身成像元件的体积就很大了,就没有多余的空间去部署更高效的散热系统。

在前装领域,德国的大陆和博世都有HUD产品线,为宝马等品牌供应,它们是基于LCD原理的;而在后装领域,日本的先锋有基于DLP的HUD产品,而且成本比相同设计的LCD版要还便宜。

曾经火极一时的智能后装HUD产品Navdy,最开始选择的也是DLP技术,但由于散热问题不得不放弃一开始的设计方案。这也是为何这个产品跳票了两年多才问世。

说实话,车载HUD在1988年就已经出现了,这项功能已经有29年历史了。但直到今天,HUD仍然是叫好不叫座。按理说,如果HUD是个刚需,那么几十年来,前装、后装厂商就已经把市场做起来了。

但直到今天,即便HUD做得越来越炫酷,但它依然是一个选装配置,或者是只有高配车型才有。我们认为,HUD不是刚需。相比全液晶仪表盘、大屏幕车机和智能后视镜,HUD的存在感太弱了。

这只是一个看上去很美好的产品罢了。

来源:第一电动网

作者:CarTek

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汽车已不仅是交通工具,而即将成为下一代计算平台。游走在二进制的边缘,从极客视角审视机械与代码的交融。这里是CarTek车评。

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