HUD基本原理

 

 

抬头数字显示仪(Head Up Display)，又叫平视显示系统，它的作用，就是把时速、导 航等重要的行车信息，投影到驾驶员前风挡玻璃上，让驾驶员尽量做到不低头、不转头 就能看行车信息。

 

HUD成像为离轴三反的过程，该过程中，PGU中的像被不断放大反射，最终形成虚像，成像大小与FOV和VID关联性最大，FOV越大，VID越远，投影画幅越大，但这两个参数的增加，HUD体积同步增大。

 

光线投射过程如下图所示：⑤HUD图像显 示模块发出光源→⑦凹面镜反射放大图像光源→②前挡玻璃再次反射→图像光线进入①人眼→视觉上图像位置在③虚像位置处。

 

HUD的组件包括：主反射镜、次反射镜、图像生成单元（PGU）、马达模组、PCBA、上盖、底壳、紧固件、内部线束、蜗轮、蜗杆、接近开关、弹片、内部线束、防尘膜和扩散膜等。

  

2. HUD分类

按照显示画面交互方式分为CHUD、WHUD、ARHUD，目前CHUD基本已经被淘汰，其中，WHUD和ARHUD的区别主要在于是否实现AR实景融合功能以及成像距离VID和FOV

 

WHUD

 

ARHUD

3. HUD关键参数

3.1 VID

 

VID(Virtual Image Distance)虚拟图像距离，可以理解为图像焦点到眼睛的距离。就我们的直观感受而言，成像能够覆盖的距离越远，成像尺寸越大，AR-HUD的显示面积就越大。

3.2 FOV

 

FOV(Field of View) 又名“视场角”， FOV是以眼睛为顶点，以眼睛看到虚像的最大范围的两条边缘构成的夹角。 FOV反应了我们看到的AR-HUD图像大小

3.3重影

 

 

由于玻璃存在厚度，光线会在其中进行折射，在远处虚像位置的附近呈现一个较暗的像，即为重影（Ghost Image）。

为了最大程度消除重影，需要将挡风玻璃的双层玻璃设计成带有楔形角度，针对不同的楔形角度进行分析，寻找重影最小时的最佳楔形角度

3.4畸变及矫正

畸变：HUD显示时，由于玻璃是曲面，存在加工公差，以及整车装车公差等导致显示异常，图像扭曲等。

 

畸变矫正：基于像素级的图像识别分析，通过参数传递更改PGU成像计算结果，使得源图产生预变形来 补正后续光学系统产生的偏差。