基于汽車安全性的抬頭顯示技術的應用

蘇州建設交通高等職業技術學校 儲亞婷

基于汽車安全性的抬頭顯示技術的應用

蘇州建設交通高等職業技術學校 儲亞婷

隨著汽車的普及，人們對其安全性、舒適性和操作輕便性等方面也提出了更高的要求。就汽車安全性而言，為了彌補駕駛員在實際駕駛時因獲取速度信息、油量信息等而將視線偏離前方路面所造成的安全隱患，國內外汽車廠商及研究學者提出將抬頭顯示技術應用于汽車領域。本文就抬頭顯示技術如何提升駕駛安全性進行了介紹。

抬頭顯示；汽車安全

抬頭顯示，即HeadUpDisplay（HUD），也稱平視顯示，最初在戰斗機上得以應用[1]，現應用于車輛，成為一種新型的車載顯示技術。它可將車輛的重要信息呈現在駕駛員抬頭狀態的視野范圍內（如圖1所示）。

圖1 抬頭顯示示意圖

這一技術可有效解決駕駛員過度依賴傳統儀表盤所帶來的安全問題。

除了儀表盤上的相關信息，利用抬頭顯示技術還可將檔位信息也顯示在駕駛員前方視野內，以防長時間行駛，忘記車輛所處檔位而需將視線轉移至換擋桿。另外還有研究學者提出，可將側后車輛的位置信息直觀地顯示在前方視野[2]（如圖2所示），不僅可以消除換道或轉向時，由于后視鏡盲區而造成的安全隱患，還可以防止出現因緊盯后視鏡而無暇顧及前方路況的現象。

圖2 側后方車輛信息顯示

就抬頭顯示技術來說，其信息顯示位置位于駕駛員前方視野的具體哪個范圍顯得尤為重要。這關乎抬頭顯示技術能否成功應用，能否避免成為消費者口中的“雞肋產品”。

駕駛員前方視野，即駕駛員眼睛所能看到的正前方視野范圍，一般以角度表示。假設標準視線為水平，記為0o，研究表明，人的姿勢會影響其自然視線的角度。操縱汽車時，由于駕駛員為坐姿，此時自然視線會低于水平線15o，并且垂直靜視野范圍向上可達60o，向下可達70o；水平靜視野范圍可達120o。其中，最敏銳的視野范圍為水平向上和向下各15o。人機工程學設計顯示位置時，為了緩解用眼疲勞，常以靜視野作為設計依據[3]。

在實際設計抬頭顯示位置時，除根據靜視野進行設計外，還需選擇合適的駕駛員模型，確定眼點的位置、合適的像距，以確保信息呈現在最適當的視野范圍內。

當汽車以不同速度行駛時，正常人眼的動視野范圍也會有所變化，如表1所示。

表1 人眼動視野隨車速的變化

由表1可知，隨著車速的提高，人眼的動視野范圍迅速縮減，駕駛員要快速分辨出突然闖入的人、車，并作出準確判斷的難度越來越高。

實際駕駛汽車時，難免會行駛在高速路段或復雜路況，此時，即便視線偏離前方路面僅僅幾秒，也極易發生交通事故。而隨著抬頭顯示技術在車輛上的應用，由于其視野范圍接近駕駛員視線，在獲取車輛重要信息的同時，不影響觀察路面情況，車輛的安全性能大大提高。

[1]潘圓圓,王鍇.抬頭顯示技術在車輛上的應用[J].電視技術, 2015(39z1):250～252.

[2]于善義,曹凱,張仁永等.一種車輛側后方監控信息抬頭顯示系統[J].山東理工大學學報（自然科學版）,2014(03):1～7.

[3]張桂偉,姜立軍.中國汽車市場抬頭顯示現狀探究[J].工業設計,2015(10):67～68.

儲亞婷，女，1990年出生，江蘇南通人，碩士，助教，研究方向：汽車智能交通。