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随着平视显示器（HUD，Heads Up Display）技术的不断发展，其成本越来越低，汽车HUD已经不再是前几年高端车的专利，开始越来越普及。IDTechEx预计，到2034年，汽车HUD市场将达到100亿美元以上，复合年增长率为24%。这也让业界对HUD在智能座舱中的应用高度期待。
未来十年HUD市场价值
HUD将彻底改变汽车显示器行业，并对道路安全产生积极的影响；它可以增加车辆定制个性化，加强前排乘客与车辆之间的沟通。汽车自主性的兴起表明，主机厂更需要提供乘客体验，而不仅仅是驾驶体验解决方案，未来HUD将可以为驾驶带来更加身临其境的娱乐体验。
《2022中国智能汽车发展趋势洞察报告》也预测，AR-HUD在HUD市场的份额将显著增长。到2030年，其市场份额将增至约43%，表明AR-HUD在智能汽车领域具有巨大的市场潜力和广阔发展空间。
什么是HUD？
HUD是一种平视显示器，也叫抬头显示器，早期被用于军事用途，以确保战斗机飞行员不低头也能迅速了解飞行数据。1988年，通用汽车发布的新车Oldsmobile（奥兹莫比尔）Cutlass Supreme PaceCar首次搭载车用HUD。过去20多年，HUD经历了缓慢发展，近年来AR技术的崛起及HUD显示效果和成本的显著改善，使HUD技术重新焕发了生机，迎来了快速发展。
目前，市场上的HUD主要有C-HUD（组合式HUD）、W-HUD（风挡式HUD）和AR-HUD（增强现实HUD）三种类型。C-HUD结构紧凑，采用半透明树脂作为投影介质，成像方式简单，价格比较便宜。由于采用2D技术，所有信息都以固定距离投影，在发出信号并显示道路上的障碍物时，有限的深度可能会产生一些问题。驾驶员在观察车辆周围环境和HUD显示的图像时，必须不断调整焦点，会妨碍驾驶员的驾驶体验，并可能导致进一步疲劳，因此无法成为一种额外的安全措施。另外，C-HUD投影范围有限，不能提供沉浸感，显示内容较少，已被W-HUD和AR-HUD替代。
W-HUD应用最为广泛，它利用光学投影原理，将丰富的行车信息直接投影在挡风玻璃上。其投影范围更大，图像清晰度也显著提升。W-HUD不仅提供更多驾驶辅助信息，还增强了驾驶员视觉体验，使驾驶更加安全、便捷。
在驾驶安全方面，W-HUD能够将虚拟图像直接投影到驾驶员视线，将车载诊断及GPS等直接投影到组合屏幕或车辆挡风玻璃上。驾驶员不需要将视线从道路上移开查看仪表板和中央信息显示屏（CID）。与1.8秒获取信息的下视显示器相比，HUD可以在1.0秒内提供信息，减少精神疲劳，避免分心。
在车辆个性化定制方面，HUD定制功能将成为一个明显卖点，还能将仪表板显示从驾驶员扩展到连接驾驶员和前排座椅乘客的全车（pillar-to pillar）显示器，增强前排乘客与车辆的沟通。
AR-HUD则是最新的HUD技术，投影质量非常高，通过增强现实将虚拟导航信息和实际路况结合，叠加到实际行驶道路上。AR-HUD采用3D技术，有不同的焦点，可为驾驶员提供进一步的视角，并主动向道路上的障碍物发出信号，能够使驾驶员直接、高效地获取道路信息，还大大增强了汽车投影与现实路况的互动。AR-HUD更具沉浸感，能够提供更为真实、生动的驾驶视觉体验。随着设备成本的逐渐降低，有望替代W-HUD。
主导技术确保HUD最佳性能
IDTechEx认为，目前HUD的主导技术是TFT-LCD，但与其他应用不同，HUD需要更高的亮度水平以及耐用性和弹性。亮度必须非常高，使图像能够投影到环境照明条件非常好的区域，即使在阳光直射下也能显示图像；而在黑暗或阴天情况下，虚拟图像仍然可以看到。
Omdia也认为，内嵌触控式TFT LCD显示屏将成为汽车控屏应用的主流，预计2023年达到2620万台，出货份额为35.1%，在2025年占出货量的50%以上。
Omdia显示研究高级研究经理Calvin Hsieh表示，智能座舱趋势还推动了对更大的汽车中控屏的需求，从而导致内嵌触控式TFT LCD显示屏的出货量增加。“由于智能手机和平板电脑应用增长停滞不前，面板制造商正在将目标转向汽车应用。这种转变在汽车应用的触控式显示屏整体出货量中很明显。尽管2024年预测的增长速度低于预期，但内嵌TFT LCD显示屏的出货量将继续增长，在2025年占据超过50%的出货份额。”
IDTechEx指出，随着自动驾驶汽车和高级驾驶员辅助系统（ADAS）的日益普及，需要具有更大甚至不同视场（FOV）和深度的HUD。为此，一些替代技术浮出水面，如数字光处理（DLP）、计算机生成全息术（CGH）、激光扫描MEMS和MicroLED。
随着一些公司计划在未来几年导入汽车产品，CGH获得了很大的吸引力。其相干（激光）光源要求其非常明亮，且在不损失分辨率的情况下投影3D虚拟图像，这意味着可以通过真实深度提示突出道路上的关键障碍物图像，驾驶员可以像处理日常物体一样，无缝地聚焦和散焦虚拟物体，以获得更舒适的驾驶体验。
虽然全息术应用于HUD具有明显优势，但其迄今为止在挑战TFT-LCD方面仍甘拜下风，主要原因在于成本和尺寸。TFT-LCD更加成熟，有更多供应商竞相提供最优惠的价格。在成本方面，CGH无法与其竞争。其次，外形尺寸是另一个关键区别因素。全息HUD需要大量光学器件和附加组件，只有大型高级车辆最适合采用。然而，随着技术的成熟，成本及尺寸下降，预计全息技术将开始被更多车辆采用。
此外，从C-HUD、W-HUD到更具沉浸感的AR-HUD的主要驱动因素是提高道路安全潜力，因为驾驶员分心引起的事故数量一直在增加。通过将关键驾驶信息直接显示在驾驶员视线上，可在一定程度上减轻其分心。不过，过多的注释和虚拟图像可能会阻碍道路的可见性，不利于乘客安全，所以沉浸感必须适度。
在技术方面，TFT-LCD存在太阳光倒灌和偏振光影响的问题，由于AR-HUD是投影系统，其光路可逆，外界强烈的光线可通过HUD系统的光路反向进入并聚焦在影像源上，可能对影像源造成影响。TFT设计原理会导致驾驶员佩戴偏振片太阳眼镜时，可能看不到屏幕上的图像。
近年来，日渐成熟的DLP技术显示出很大优势。其核心组件是DMD（Digital Micromirror Device）芯片，由数百万个高反射铝制微型镜片组成阵列。每个微型镜片都可以通过一个超小型数字光开关来精确控制其角度，从而实现对光线的反射和投影。这些微型镜片的动作非常快，可以在微秒级完成角度切换，实现图像的快速刷新。每个镜片都可以独立控制，使DLP技术能够实现高分辨率和高对比度的图像显示。
DLP技术可在AR-HUD系统中生成高质量图像，由于其在成像时需要进行光扩散，对太阳光有一定发散作用，因此可以解决TFT的阳光倒灌问题。另外，由于DLP是用RGB LED或激光光源直接成像，不存在偏振光问题。
中国HUD应用“遥遥领先”
相关统计显示，2023年1-6月中国市场（不含进出口）前装HUD乘用车为87.9万辆，同比增长45.6%，渗透率为9.5%，同比增加2.7个百分点。
目前，W-HUD仍然是主流车用HUD产品，C-HUD已逐渐淡出市场。尽管AR-HUD具有技术优势，但因成本高昂及技术成熟度不够，尚未实现量产并广泛应用。相比之下，凭借技术成熟、显示效果出色及适中的价格，W-HUD已成为中国HUD市场的主导产品，占比已超过90%。
随着HUD技术的不断演进，加上汽车智能化、网联化发展的需求，未来5年HUD将会加速渗透，到2028年HUD市场渗透率将突破40%，很有可能成为未来家用车的标配，所采用的技术也会逐渐从W-HUD向AR-HUD特别是DLP AR-HUD技术演进，为用户带来身临其境的驾驶体验，让安全相关信息一目了然。
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