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▲奥迪A6HUD拆解。
HUD分类
由于这项技术的原理非常简单,现在去网上搜寻HUD,会有几百到几千多种价位、几百款产品,甚至有的App可将手机屏幕投射到车窗上变成HUD。
透明显示屏幕+投影技术就可以实现抬头显示功能,基本与投影机的原理相同,只是由于所选投影技术和屏幕的差别,会有一些实现方法上的不同。
▲HUD技术原理。
按照显示屏幕的不同,HUD可分为CHUD(CombinerHUD组合型)和WHUD(WindshieldHUD挡风玻璃HUD)。
CHUD显示屏幕为置于仪表板上方的一块透明树脂玻璃,一般会根据成像条件对这块玻璃进行特殊处理,通常做成楔形来避免玻璃两面的反射重影,可以有效控制成本,提高显示效果;
但CHUD置于仪表上方,在车辆碰撞时会对驾驶产生二次伤害,不利车内安全。
▲CHUD
WHUD显示屏幕直接使用汽车的挡风玻璃,显示效果更为一体化,也有助于造型布置;
但由于挡风玻璃一般为曲面玻璃,因此WHUD一定要根据挡风玻璃的尺寸和曲率搭配高精度非球面反射镜,这也直接导致WHUD成本升高。
▲WHUD。
HUD投影技术
目前用在HUD上的投影技术,主要有LCD投影、DLP投影、激光扫描投影、LCOS投影等技术。
LCD投影
最常见、技术最成熟的投影技术,与LCD屏幕的原理类似,将白光光源用棱镜分为红、绿、蓝三色,经过液晶单元,达到投影效果;
但光线在经过液晶后亮度会有一定程度的衰减,并且因液晶之间有一定距离,分辨率也不高,但技术成熟、成本低廉,成为现阶段很多HUD的首选。
▲LCD投影技术原理。
DLP投影
DLP(DigitalLightProcessing)数位光处理技术是美国德州仪器的专利技术,透过集成数十万个超微型镜片的DMD(数位微镜芯片),可将强光源经过数位反射后投影出来。
▲DLP投影原理。
DLP投影技术亮度高、分辨率高、成像逼真,目前较多前装HUD均采用此种技术,德州仪器公司也一直在汽车行业推广DLP。
不过,由于DLP投影的是整个平面,为了提升显示效果,需要针对不同挡风玻璃订制高精度的反射非球面镜,这也直接导致DLPHUD成本提高;
且汽车使用环境复杂,其核心零件DMD较易出现坏点,使用寿命有待提高。
激光投影技术
简言之,就是用激光为投影光源的技术,目前主要运用在室外大型投影和演出上,由于并不是全平面投影,激光投影具有色域广、亮度高、聚焦效果好的特点,非常适合投影资讯简单、亮度要求高的HUD场景;
并且由于激光投影属于聚焦投影,并不需要HUD匹配复杂的光学系统。
但目前激光二极管对温度较敏感,不能达到车规要求的85℃的工作要求。
▲激光投影原理。
LCOS
LCOSLiquidCrystalonSilicon硅基液晶技术,是一种基于反射式的微型矩阵液晶显示技术,可以在非常小的尺寸内显示丰富的资讯,亮度、分辨率、对比度等性能都非常优越,GoogleGlass采用的就是这种技术;
但目前硅基液晶并不能大量量产,成本太高,仅有部分工程试验HUD产品采用这一技术。
▲各种投影技术对比。
ARHUD
HUD技术被业界重新重视,不仅因为它能提高驾驶安全性和显示效果,更重要的是AR技术的出现,让HUD的使用场景有了更多可能,能更加有效的提高驾驶安全性。
导航的时候可以直接将资讯显示到HUD上,并融合实际的路况场景进行显示,左转右转一目了然;
更能结合ADAS功能,及时预告路况和行人资讯。
据调查统计在对大学生进行店铺经营风格所考虑的因素问题调查中,发现有50%人选择了价格便宜些,有28%人选择服务热情些,有30%人选择店面装潢有个性,只有14%人选择新颖多样。
如图(1-5)所示▲ARHUD使用场景。
随着社会经济、文化的飞跃发展,人们正从温饱型步入小康型,崇尚人性和时尚,不断塑造个性和魅力的现代文化价值观念,已成为人们的追求目标。
因此,顺应时代的饰品文化显示出强大的发展势头和越来越广的市场,从事饰品销售是有着广阔的市场空间。
技术难点和局限
“碧芝”的成功归于他的唯一,这独一无二的物品就吸引了各种女性的眼光。
VID
然而影响我们大学生消费的最主要的因素是我们的生活费还是有限,故也限制了我们一定的购买能力。
因此在价格方面要做适当考虑:
我们所推出的手工艺制品的价位绝大部分都是在50元以下。
一定会适合我们的学生朋友。
VID(VirtualImageDistance)虚拟图像距离,可以理解为图像焦点到眼睛的距离。
实际驾驶情况下,HUD的显示图像和道路并不是在一个平面,人眼在道路和HUD之间也需要来回切换,调整眼睛的焦点,虽然解决了低头的问题,但频繁调整焦点也会导致视觉疲劳,并不能做到百分之百的融合显示。
一般驾驶时关注的主要是前方20米左右的情况,但目前HUD最多只能将VID做到3米,这一参数限制了HUD的显示效果。
五、创业机会和对策分析
(3)个性体现▲VID
(二)创业弱势分析高温和散热
我们认为:
创业是一个整合的过程,它需要合作、互助。
大学生创业“独木难支”。
在知识经济时代,事业的成功来自于合作,团队精神。
创业更能培养了我们的团队精神。
我们一个集体的智慧、力量一定能够展示我们当代大学生的耐心.勇气和坚强的毅力。
能够努力克服自身的弱点,取得创业的成功。
HUD一般配置在仪表板的前方,完全暴露在太阳光下,因此HUD虽然在驾驶舱内使用,但也经受着高温环境的考验,加上高亮度投影本身就需要大光源的支持,灯泡的合理散热也是需要考虑的因素。
德州仪器在其HUD样机中将结构做成了全金属来辅助散热,这无形中也增加了成本。
(五)DIY手工艺品的“价格弹性化”成本
由于汽车级产品的高要求,原装的HUD产品始终没办法把成本降到合理的区间,只能在现实效果上进行妥协,也就导致目前很多HUD产品的使用效果不尽如人意,加上使用情景有限,多数厂商不愿意增加这项配置。
希望这现象在ARHUD时代会有改观。
加拿大beadworks公司就是根据年轻女性要充分展现自己个性的需求,将世界各地的珠类饰品汇集于“碧芝自制饰品店”内,由消费者自选、自组、自制,这样就能在每个消费者亲手制作、充分发挥她们的艺术想像力的基础上,创作出作品,达到展现个性的效果。
未来前景
随着智慧驾驶技术的不断发展,驾驶汽车所要判断和提醒的资讯也越来越多,如今的仪表板显然不能满足这些需求,将驾驶资讯和道路资讯显示在挡风玻璃上已经是一个必然的趋势,科幻电影中的场景终将到来。
如今,越来越多的厂商已经投入到这一领域,汽车厂商也已经明确看到了HUD的必要性,相信在今后两年就会出现越来越多标配HUD的车型。
更可以相信,挡风玻璃全息显示也会在未来实现。
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