現有的平視顯示（HUD）系統往往只能顯示冗余信息，即車中其他位置也可以獲得的信息。而此技術的新一代，即HUD2.0，能夠顯示高級駕駛員輔助系統（ADAS）信息。除了車載傳感器、攝像頭和車輛對車輛/基礎設施通信（V2X），車輛所了解的其周圍的信息量也呈指數級增長。我們面臨的挑戰在于如何有效地溝通什么重要信息是車輛“已知的”，并將其傳遞給駕駛員，但只有當我們向半自主和自主駕駛功能遷移時，這些信息才會增多。

　　采用HUD2.0將以自然、直觀的方式傳達這類信息，增強駕駛員的全局固定視圖，以正形投影圖形顯示車輛已知的信息。導航指示、車道偏離告警（LDW）和自適應巡航控制（ACC）指示燈功能將從駕駛員的視角以自然的圖像距離來顯示。如圖1所示，此圖顯示了如何‘增強’駕駛員視圖的現實，實時提供有用的信息。在這里我們可以，圖像以鮮亮、栩栩如生的色彩來顯示，并以自然距離疊加在實物上，因此駕駛員可以最小的干擾輕松地使用信息。

　　此外，與用戶界面范式中用作“輔助”顯示系統的現有HUD不同的是，HUD2.0位于人機界面（HMI）策略的中心，并將作為主信息顯示系統。同樣，新一代HUD也期望在不同日照條件 下獲得出色的圖像質量和一致的可讀性。

　　HUD2.0的發展動力

　　現有的平視顯示（HUD）系統往往只能顯示冗余信息，即車中其他位置也可以獲得的信息。而此技術的新一代，即HUD2.0，能夠顯示高級駕駛員輔助系統（ADAS）信息。除了車載傳感器、攝像頭和車輛對車輛/基礎設施通信（V2X），車輛所了解的其周圍的信息量也呈指數級增長。我們面臨的挑戰在于如何有效地溝通什么重要信息是車輛“已知的”，并將其傳遞給駕駛員，但只有當我們向半自主和自主駕駛功能遷移時，這些信息才會增多。

　　采用HUD2.0將以自然、直觀的方式傳達這類信息，增強駕駛員的全局固定視圖，以正形投影圖形顯示車輛已知的信息。導航指示、車道偏離告警（LDW）和自適應巡航控制（ACC）指示燈功能將從駕駛員的視角以自然的圖像距離來顯示。如圖1所示，此圖顯示了如何‘增強’駕駛員視圖的現實，實時提供有用的信息。在這里我們可以，圖像以鮮亮、栩栩如生的色彩來顯示，并以自然距離疊加在實物上，因此駕駛員可以最小的干擾輕松地使用信息。

　　圖1 AR HUD的正形投影圖形

　　此外，與用戶界面范式中用作“輔助”顯示系統的現有HUD不同的是，HUD2.0位于人機界面（HMI）策略的中心，并將作為主信息顯示系統。同樣，新一代HUD也期望在不同日照條件 下獲得出色的圖像質量和一致的可讀性。

　　圖 2 FOV和VID影響感知的HUD圖形大小

　　面臨的挑戰

　　HUD 2.0要求在傳統HUD設計的基礎上獲得許多新的方面的內容。雖然HUD設計的詳細說明超出了本文范圍，但仍有必要查看一些關鍵參數。視野（FOV）和虛擬映像距離（VID）在確定感知圖像尺寸方面有重要作用。雖然傳統的HUD視野僅涵蓋了一個車道，但擁有更大視野和更長虛擬映像距離的HUD2.0使駕駛員能夠看到超出一個車道車流的圖像。在視野和虛擬映像距離方面的這些增強要求更高的亮度、更飽和的色彩、更高的功效和更強的日照耐受度。此外，需要符合這些新參數，同時滿足所有傳統汽車的環境條件。

　　亮度與功效

　　更大的視野和更高的亮度水平為駕駛員提供易于瀏覽的圖像。為了確保各種光線條件下的可讀性，HUD應當能夠在指定的15，000cd/m2和30，000cd/m2之間生成虛像。然而，需要創建此圖像的絕對功率應保持較低，這樣不僅能最大程度降低熱管理所需的容量，也能在可行的光源（LED）范圍內保持光通量。為了擴大視野并提高亮度，同時不增加功耗，更高效的成像器十分必需。德州儀器DLP 0.3” WVGA類A100數字微鏡器件（DMD）的效率高于66%，顯著提高了系統效率，以符合以上參數。借助效率提升，基于DLP技術和RGB LED的HUD系統可以實現所需的亮度并擴大視野。例如，采用.3” WVGA DMD和OSRAM Q8WP RGB LED［2］設計的系統僅使用6.0 W的LED功率，就能以10度視野實現超過15，000 cd/m2亮度，甚至比目前更小的輔助HUD系統的功率還要低。此系統的功效為10.6 lm/W（每瓦的流明數）。

　　隨著ADAS技術在汽車中的應用越來越普及，HUD對車輛HMI策略也愈發重要。隨著HUD從小型輔助顯示器向大型主用顯示器逐漸過渡，人們對圖像質量、可讀性和可靠性的期望也越來越高。DLP技術已在消費電子和商業應用中廣泛采用了近二十年，為汽車級芯片奠定了堅實的基礎。