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铸剑为犁之车载HUD系统 从鸡肋到实用的转变

2018-07-26 07:00:00
来源:网络

作为技术集成度最高的民用产品(可能没有之一),如今的汽车早已不再是单纯的机械。与100多年前刚刚诞生的汽车相比,如今越来越多的新技术、新材料应用,让我们的用车体验愈发愉悦惬意。在众多逐渐普及的汽车技术中,有很大比例来自于军事领域。与民用技术的研发不同,军事技术的发展更为“不计成本”,因此其技术往往更为前瞻。本期《铸剑为犁》系列选题,我们就来聊聊源自军事领域的汽车配置之一:HUD平视显示系统。

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HUD平视显示系统的出现,免去了驾驶员频繁低头观察仪表的繁琐,由于视线转移减少,驾驶者可以将更多的精力集中在前方,从而提高了行车安全系数。这套技术最早曾是豪华车型独有的高端配置,如今也逐渐在大众化车型中普及。

起源:源自军用战斗机上的信息显示技术

在早期螺旋桨时代的战斗机上一般都配有机械式或反射式瞄准具,以便于飞行员瞄准前方的目标,那时候由于飞行速度较慢,并且主要靠平射武器(机枪、航炮等)进行攻击,因此飞行员在战斗中并不需要频繁的观察仪表信息。

汽车

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我们在许多游戏或影视作品中都能见到战斗机的HUD系统,现代战斗机的HUD系统一般位于驾驶舱正前方,由一组或多组透明玻璃组成,在HUD界面可以透过风挡看到许多飞行参数信息。

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与早期的瞄准具相比,HUD系统所呈现的信息更为丰富,同时可以根据需要显示不同的界面,例如飞行姿态、高度、速度、雷达目标、武器系统等等。

为了更直观的了解HUD系统在战斗机上的作用,我找到了一段机载摄像机记录的战斗机飞行员训练视频,在视频中可以清楚的看到飞行员是如何通过HUD系统观察前方景物的。

HUD系统同样适用于民用车辆上

如前文所说,HUD系统的出现可以有效降低驾驶员低头观察仪表产生的视线转移,因此这个优势同样适用于汽车领域。尤其是在高速行驶时,如果驾驶者可以通过前方视野投影信息获取主要行车信息,同样可以大大提升安全系数。因此,越来越多的车厂开始将这项技术应用到量产汽车上。

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目前,市面上有许多“副厂”HUD设备,其主要是通过风挡玻璃的反光效果来实现的,这类产品无论是显示效果还是可辨识度都无法与真正的HUD系统相比拟,因此“装样子”的因素大于实际意义。

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与之相比,原厂配备的车载HUD在诸多方面都有自己的优势,当然更清晰更安全的信息呈现也会增加部分成本。因此在车载HUD刚刚出现的时代,这项配置是很多豪华品牌车型的专属。

主要配备车载HUD的车型

虽然原厂车载HUD系统成本不低,但其在提升驾驶安全等方面也有着巨大优势和潜力,因此如今已经有越来越多的车型开始配备车载HUD系统,其中也不乏一些亲民的品牌。

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细心的朋友一定发现,大多数豪华品牌车型提供的车载HUD会直接将影像投射在前风挡上,看上去简洁大方,这里就需要其配备额外的透镜来抵消玻璃弧度产生的畸变。反之,许多大众化车型的车载HUD会省去那套相对复杂的形变校准透镜,采用结构更简单的独立反射板来实现。

未来HUD的发展趋势 提升肉眼感知能力

或许有些人认为,目前车载HUD所呈现的信息过于简单,并不是刚需配置,为此付出额外的购车成本并不划算,因此把其归为“鸡肋”配置之一。不可否认,目前绝大多数原厂车载HUD所能提供的信息和呈现方式,都属于起步阶段,但随着成像技术的发展,未来的车载HUD会更加实用,其中AR HUD技术就是主流发展方向之一。

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需要注意的是,AR(增强现实)与VR(虚拟现实)有很大区别,前者是利用现实景物与虚拟图像相叠加,达到更为直观的视觉感知。后者则是将完全虚拟的景物和环境带给用户,达到身临其境的体验效果。

将AR增强现实技术与HUD技术相结合,就是未来发展前景一片大好的AR HUD了。目前,HUD系统仅仅改变了信息呈现的位置,即从传统的仪表面板、显示屏等投射到视线前方的玻璃处,而AR HUD可以通过额外的影像信息,增加我们对外部景物的识别能力。

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与目前普遍采用的HUD系统相比,AR HUD技术将图像信息呈现和辅助标记等融为一体,可以作为我们肉眼识别景物能力的延伸。或许在自动驾驶技术全面取代人类驾驶之前,AR HUD将是未来汽车辅助驾驶领域的潮流之一。

全文总结

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实际上,车载HUD系统出现的时间并不长,目前还处于普及阶段,但其对于减少驾驶员注意力分散有着十分明显的帮助。与所有的技术商用化过程一样,车载HUD现阶段的成本相对偏高,同时可呈现的信息和作用也比较有限,因此并不是所有车厂都热衷于引入这套配置。但是从长远发展角度考虑,随着AR HUD技术的发展,未来其在驾驶辅助领域的帮助是十分巨大的,相信届时会有更多的车型配备这套科幻感十足且实用性颇高的配置。

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