車載抬頭顯示系統(tǒng)

汽車平視顯示器或汽車抬頭顯示器（也稱自動(dòng)抬頭顯示器）是一種透明顯示器，可在汽車內(nèi)顯示數(shù)據(jù)，而無需用戶將視線從其慣常視角移開。這一名稱的由來是由于飛行員可以將頭 "抬 "起來向前看，而不是向下看較低的儀表，從而查看信息。目前，汽車 OEM HUD 有三種不同的方法。第一種是對(duì)擋風(fēng)玻璃背面進(jìn)行處理，使投射到擋風(fēng)玻璃上的圖像能夠反射給駕駛員。第二種是安裝一個(gè)與擋風(fēng)玻璃分離的小型組合器。組合器可以縮回。第三種方法是在擋風(fēng)玻璃層之間夾一層透明顯示屏。

1988年：日產(chǎn)汽車是第一家在JDM市場(chǎng)上提供平視顯示器的制造商，1988年推出了日產(chǎn)Silvia S13。

1988：通用汽車開始使用平視顯示器。他們的首款 HUD 裝置安裝在 Oldsmobile Cutlass Supreme Indy Pace Cars 和復(fù)制品上。隨后，Cutlass Supreme 和 Pontiac Grand Prix 也提供了可選的 HUD 裝置，之后才開始廣泛使用。

1989-1994: 日產(chǎn)在日產(chǎn) 240SX 上提供平視顯示器。

1991年：豐田僅在日本市場(chǎng)為豐田皇冠Majesta推出了平視顯示器系統(tǒng)。

1998: 首款高內(nèi)容可重構(gòu)顯示屏出現(xiàn)在雪佛蘭 Corvette（C5）上。(1999 車型年）

1999: 凱迪拉克 DTS 通過平視顯示器提供夜視功能。(2000車型年）

2003: 凱迪拉克為凱迪拉克 XLR 引入 HUD 系統(tǒng)。

2003: 寶馬參與了 2003 E60 5 系列汽車 HUD 系統(tǒng)的大規(guī)模開發(fā)。

2012: 先鋒公司（Pioneer Corporation）推出了一種導(dǎo)航系統(tǒng)，可將 HUD 投射到駕駛員的遮陽板上，顯示前方狀況的動(dòng)畫，這是一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）。

這些顯示器越來越多地應(yīng)用于量產(chǎn)汽車，通常提供速度表、轉(zhuǎn)速表和導(dǎo)航系統(tǒng)顯示。

某些通用汽車、本田、豐田和雷克薩斯汽車也通過 HUD 顯示夜視信息。奧迪、寶馬、雪鐵龍、日產(chǎn)、馬自達(dá)、起亞、奔馳和沃爾沃等其他制造商目前也提供某種形式的 HUD 系統(tǒng)。

摩托車頭盔 HUD 也已投入商用。

也有附加的 HUD 系統(tǒng)，可將顯示屏投射到安裝在擋風(fēng)玻璃上的玻璃組合器上。

平視駕駛優(yōu)勢(shì)?Eyes-on-the-Road-Benefit?（ERB），又稱平視顯示器優(yōu)勢(shì)，是指駕駛者在使用平視顯示器（HUD）駕駛時(shí)所獲得的所謂優(yōu)勢(shì)。抬頭顯示器（HUD）?也可稱為抬頭設(shè)備或抬頭設(shè)計(jì)，而傳統(tǒng)的儀表盤設(shè)計(jì)則被稱為低頭設(shè)計(jì)（HDD）。HUD 是一種用于將車速等信息從車輛傳遞給駕駛員或飛行員的儀器。"路眼 "系統(tǒng)的益處在于提高了態(tài)勢(shì)感知能力，駕駛時(shí)無需將視線從道路上移開，從而增加了對(duì)外部危險(xiǎn)（如行人）的反應(yīng)時(shí)間。

對(duì) ERB 的研究主要利用虛擬現(xiàn)實(shí)駕駛模擬器來模擬現(xiàn)實(shí)生活中的駕駛場(chǎng)景，同時(shí)消除情景變化。為了研究 HUD 和 HDD，研究通常會(huì)比較使用這兩種系統(tǒng)的危險(xiǎn)反應(yīng)時(shí)間、態(tài)勢(shì)感知和駕駛質(zhì)量（如速度一致性）。ERB 對(duì)不同人群的影響程度，尤其是對(duì)年齡和經(jīng)驗(yàn)水平的影響程度，尤其令人感興趣。

非自主注視最容易被人視野中的運(yùn)動(dòng)或光照的明顯變化所吸引。這些外部刺激在某些情況下可能是有益的，如行人即將走到道路上，從而使駕駛員能夠采取規(guī)避行動(dòng)。外來提示也可能是無關(guān)緊要的，而且往往很危險(xiǎn)，會(huì)導(dǎo)致駕駛者從目標(biāo)行為上分心，例如手機(jī)的閃爍會(huì)使駕駛者的視線從道路上移開。通過將重要的駕駛信息疊加到駕駛員直接視線范圍內(nèi)的地平線上，HUDS 允許重要的外源線索（如其他車輛的移動(dòng)）吸引駕駛員的注意力，同時(shí)他們還能監(jiān)控重要的車輛反饋信息（如速度或轉(zhuǎn)數(shù)）。佛吉亞集團(tuán)和印度科學(xué)研究所的一個(gè)合作項(xiàng)目開發(fā)了一種眼球注視和手指控制的汽車抬頭顯示器，它還能自動(dòng)估計(jì)駕駛員的認(rèn)知負(fù)荷和注意力分散情況。

理想視野是指眼睛能最準(zhǔn)確、快速、高效地處理刺激物的區(qū)域。在人類中，這一視野被認(rèn)為是在個(gè)人注視的垂直子午線上下 20 度和水平子午線兩側(cè) 60 度的范圍內(nèi)。通過在主視野中加入反饋工具，HUD 可以讓地平線和所有相關(guān)的刺激物停留在主視野中，駕駛者仍可在主視野中處理和識(shí)別信息。

反應(yīng)時(shí)間，更具體地說是反應(yīng)遲緩，被廣泛認(rèn)為是造成車輛事故的一個(gè)關(guān)鍵因素。與緊急制動(dòng)裝置有關(guān)的反應(yīng)時(shí)間被定義為駕駛者對(duì)外部危險(xiǎn)或刺激做出反應(yīng)，然后做出適當(dāng)反應(yīng)或采取規(guī)避動(dòng)作（如在前車停車時(shí)剎車）所需的時(shí)間。HUD 提供的反饋被投射到車輛的擋風(fēng)玻璃上，目的是將外部刺激和工具反饋整合在一起，從而使駕駛員無需將視線從道路上移開。對(duì) HUD 與 HDD 設(shè)計(jì)中對(duì)危險(xiǎn)的反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，HUD 的平均反應(yīng)時(shí)間更快。這一趨勢(shì)似乎在包括經(jīng)驗(yàn)水平和年齡兩個(gè)類別在內(nèi)的不同人群中都持續(xù)存在。

車速保持是指駕駛員保持車速并根據(jù)交通法規(guī)和環(huán)境條件調(diào)整車速的程度。與 HDD 相比，在實(shí)驗(yàn)條件下使用 HUD 似乎能使駕駛員更好地保持車速。使用 HUD 似乎還能提高一般駕駛質(zhì)量，包括在道路標(biāo)記范圍內(nèi)行駛，以及提高駕駛平穩(wěn)性和導(dǎo)航能力。通過使用無縫界面，駕駛員可以將注意力集中在外部提示上，如道路紋理、道路分界線和街道標(biāo)志，從而提高了駕駛能力。

ERB 對(duì)駕駛員的影響并不普遍。有證據(jù)表明，隨著駕駛?cè)蝿?wù)復(fù)雜程度的增加，使用 HUD 的益處也會(huì)減少，在某些情況下，這種益處在統(tǒng)計(jì)學(xué)上不再顯著。例如，當(dāng)駕駛者駕駛認(rèn)知要求較高的車輛（如工業(yè)車輛）時(shí)，或者當(dāng)他們被要求在駕駛過程中同時(shí)處理多項(xiàng)任務(wù)時(shí)，ERB 的作用就會(huì)減弱。一項(xiàng)研究表明，在認(rèn)知要求較高的情況下，駕駛者會(huì)將注意力從道路轉(zhuǎn)移到其他任務(wù)上，如換擋或與他人交談。隨后，駕駛員處理 HUD 反饋的能力需要轉(zhuǎn)移注意力，這與使用硬盤時(shí)發(fā)生的情況非常相似。

在 HUD 開始減弱 ERB 并使注意力更加分散之前，在車內(nèi)放置或投射 HUD 的位置是有限制的。HUD 的構(gòu)造可以使儀器反饋顯示在地平線外，而不是直接顯示在擋風(fēng)玻璃上。據(jù)說，在測(cè)試環(huán)境中，靠近車頭的投射式 HUD 可使駕駛員做出最快速的反應(yīng)，獲得最佳的態(tài)勢(shì)感知，并提高駕駛質(zhì)量。對(duì)于玻璃內(nèi)夾層式 HUD，顯示玻璃部分集成在擋風(fēng)玻璃上，而電子元件則放置和隱藏在車身內(nèi)部。信息直接顯示在擋風(fēng)玻璃上。