HUD 全称Head Up Display，中文名：抬头显示系统

最早应用在一战中作为战斗机上的光学瞄准镜（HUD的雏形），这种瞄准镜利用光学反射原理将瞄准光圈投射到驾驶舱前面的玻璃上，这样更有利于空战。随着战斗机的升级，飞行员需要观察的飞行数据信息越来越多和复杂，鉴于战斗机的高速度，飞行员的注意力必须完全集中于前方，所以战斗机研发人员把更多的飞行数据信息集成到前挡玻璃上，由于这套系统能最大限度地降低飞行员低头查看仪表的频率，大大提高了飞行的安全和空战的优势，目前也已经成为战斗机的标配。

HUD作为黑科技首次在汽车上应用是1988年，当然汽车引入HUD绝不是为了摆酷，最初目的是为了行车安全

HUD可以让驾驶员不用频繁低头去看行驶参数，让驾驶员能将更多的注意力去观察路面。

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HUD的工作原理简单点说就是利用光学反射原理----把我们需要查看的行车数据投射到前挡玻璃上

HUD结构原理图

HUD的结构比较类似我们平常用的投影仪，由图可知，光源先将TFT显示屏上的行车参数信息映射到不可调球面镜上，再经过可调球面镜的二次反射显示到挡风玻璃上。

由于挡风玻璃厚度不一，角度也是倾斜的，所以直接投影上去会图像会发生扭曲变形，这个时候我们就需要用到可调球面镜来调整图像映射的位置，同时对于前挡玻璃也是需要做曲面处理，以尽可能的避免图像重影、扭曲、和更远的视觉投射距离；汽车HUD的基本价格主要是由两个部分组成：信息处理模块和投影显示

信息处理模块是将汽车上各行驶参数整理之后，经过模数转换成设定的图形、文字或是数字的形态输出；投影显示就安装在驾驶员视线前方，方便驾驶员不用低头就能随时查看车辆的行驶数据；

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HUD分类：WHUD和CHUD上面我们分析了HUD的成像原理，那实现方法又会根据产品所选的投影技术和屏幕的差别，在展现形式上有所区别；第一种：WHUD（windshield HUD挡风玻璃） 常见于原厂自带第二种：CHUD（combiner HUD） 常见于后装市场WHUD是直接投影到车辆的前挡玻璃上，显示效果会根据车型做专业化的匹配及造型设计，营造出更完美的造型设计；

由于普通的前挡玻璃都是双层玻璃，在两层玻璃之间有一层PVC薄膜夹层，如果直接投射图像会扭曲和重影，所以WHUD一定匹配适合车型尺寸和曲率的高精度非球面反射镜玻璃，同时搭载车规级的投影设备，所以导致成本一直居高不下，这个也是普及度一般的主要原因；

WHUD一般是在我们购车的时候就已经配置好，或是后期经过专业改装店改装，绝大部分都是在豪华车或是高配车型上才有配置；随着技术的发展及国产品牌实力的提升，目前也有很多国产车型上也开始配备WHUD，让国人能花更少的钱体验最前沿的黑科技，这个必须得给国产车点赞；

CHUD一般是放置于中控台上方，通过投影的方式把车辆的行驶信息反射到一块透明树脂玻璃上，当然这块玻璃一般都是采用自由曲面技术、10多层光学镀膜等处理的，亦在提高抗图像变形和重影；

投射视距能达到近2米；

CHUD展示图

HUD投影技术

目前HUD 的投影技术，主要分 LCD 投影、激光扫描投影、DLP 投影、LCOS 投影等技术。 其中应用最广泛、技术最成熟稳定的要属LCD投影，技术上和LCD屏原理类似，都是采用RGB光源，经过液晶体达到投射的效果，而且LCD屏的应用也是非常广泛，成本比较低廉；

但LCD也有自身的劣势，因每个液晶体之间是有距离的，在光线经过液晶体之后亮度会有一定程度的衰减，再加上固有的间距差也导致器分辨率一直有待提高；

好在成本低、技术成熟，也成为了目前HUD产品的首选方案；激光投影采用激光作为光源，因激光具有良好的单色性、方向性（聚焦效果好），所以它无需匹配LCD HUD方案中复杂的光学系统；

激光投影具有亮度高、饱和度高、衰减少、对比度好等特点，非常适合投影信息简单、亮度要求高的场景，目前主要应用于室外大型投影和演出上；

目前再制约激光投影在车载HUD上应用的一大障碍就是激光二极管对温度较为敏感，不能达到车规级要求的85°环境温度要求，也导致产品的稳定性不佳；

DLP投影

DLP投影原理图

DLP全称是Digital Light Processing 数字光处理技术，它是集成上百万个超微型晶片（DMD），这些晶片首先对影像信号经过数字处理，然后再转为光投影出来；

DLP投影技术具有分辨率高、亮度高、成像效果好等特点，目前主要是被豪华品牌车型的前装HUD所采用，由于DLP是全平面投影，为了提升显示效果，就需要针对车型匹配高精度的反射非球面玻璃，无形中增加了很高的成本，而且后期的维修成本也不低，所以选装了原厂HUD的务必要买玻璃险；

LCOS投影LCOS 全称 Liquid crystal on silicom 硅基液晶投影技术

看名字可能有点迷糊，我们可以把它理解为一种LCD的升级，它采用涂有液晶硅的CMOS集成电路芯片作为反射式LCD的基片，

简单理解就是LCD以玻璃为基板，LCOS则以硅晶圆为基板；LCOS在光效率上非常高，传统的LCD可能就3%左右，但LCOS则可高达40%；

投影方案对比

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AR-HUD投影AR Augmented Reality增强现实技术，创新性地把AR技术和HUD技术进行融合，基于现实的实时交通路况叠加数字信息，从而扩展或者说是增强了驾驶员对实际道路环境的感知。 这些数字信息不仅限于目前HUD中常规的车辆行驶参数，还包括诸如导航辅助、高级驾驶员辅助系统（ADAS）、车道偏离警示系统（LDW）、自适应巡航控制系统（ACC）等以达到所见即所知的效果；AR导航能有效减轻驾驶员对2D电子地图的看图压力，特别是女司机，在辅助驾驶员在转向、岔路口、变换车道、安全预警等复杂场景下，能更快更准确的做出判断。

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现在HUD产品的大面积推广，不仅是因为能提高驾驶安全性和更炫酷的体验，更重要的是与AR技术的结合能创新出更丰富的使用场景，更好的契合了未来智能驾驶、自动驾驶的需要；当然HUD在使用过程中也有一些问题，投射清晰度，投射距离、白天的视觉效果差、甚至有很多驾驶员还反应看多了出现眩晕的感觉等等，但是任何产品的完善都需要一个过程，其实看似简单的HUD涉及的技术门槛高、涉及的领域广，比如半导体、精密机械、精密光学、材料学、散热处理等，这对企业的技术积累是个不小的挑战。

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