厉害了!FF91搭载业内最大HUD,小小晶片里藏着数百万镜片“大阵”


厉害了!FF91搭载业内最大HUD,小小晶片里藏着数百万镜片“大阵”文章插图
有着贾跃亭这么一个自带流量的老板 , 法拉第未来(FF)尽管远在美国 , 但其造车进展却一直深受大众关注 。
FF的首款车型 , 同时也是被贾跃亭寄予“翻身”厚望的新车FF91几度难产 , 中途更一度消失在人们视线中 , 直到近日终于放出多辆预量产车已经下线的消息 , 官方还披露了FF91的许多配置细节 。
其中 , FF91最大的亮点是搭载了业内最大的抬头显示器(HUD) , 它可以将信息投射到驾驶员面前2.7米的位置 。
HUD是什么?即使是很多天天开车的车主 , 对HUD可能也不是很了解 。 其实 , 在科幻电影中常常有它的身影:当主角驾驶未来的汽车、飞机等载具时 , 仪表信息会被投射在前挡风玻璃上 , 使驾驶员无需低头和转移视线 , 这就是HUD的功劳 。
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(一辆BMW E60中的HUD 。 图源wiki)
HUD(全称为Head Up Display) , 即平视显示器 , 它的历史可以追溯到二战期间 , 最早被应用于军用飞机上 , 是一种反射式瞄准技术 。
二战结束时 , 部分特定型号的轰炸机配备了机载微波雷达系统和电视显示屏 , 这被认为是真正HUD的雏形 , 它能将雷达信息(包括一个人工地平线) , 反射到飞行员控制系统前面的一块玻璃上 。
上世纪80 年代 , 美国阿拉斯加航空公司将HUD 技术用于民用航空运输飞行领域 。 最初采用HUD是出于对安全的考量 , 它可以把飞机飞行信息(如飞行参数、姿态信息、导航信息等)投射到飞行员视野正前方的透视镜上 , 使得飞行员可以在同一视野中兼顾仪表参数和外界目视参照物 , 避免飞行员因查看仪表而分散对舱外环境的注意力 , 同时降低眼睛焦距需要不断调整产生的延迟与不适 。
自那以后 , HUD经历了各种变化与升级 , 目前HUD已经被许多航空公司选装和使用 , 一些高端豪车品牌也纷纷将HUD作为新车的标准配置 。
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(1988年 , 通用汽车在其旗下的 Oldsmobile Cutlass Supreme Indy 500 Pace Car上采用了HUD抬头显示器 , 这是世界上首款采用HUD技术的汽车 。 图源:通用汽车)
如今的HUD也不仅能够显示车辆的基本行车信息 , 它还可以提供高精度的导航指引和路面信息提示 , 甚至语音收发微信、打电话、点歌等 。
不过 , 尽管看着十分“科幻” , 但HUD的基本原理其实很简单:利用光的反射与折射 , 将图像投射到经过处理的玻璃表面 , 而人眼看到的是位于眼前的虚像 , 给人的感觉是信息“悬浮”在空中一样 。
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HUD在车载平视显示器的应用中变种有很多 , 市面上大部分采用LCD(液晶显示屏)作为PGU(图像生成单元) , 经过一系列曲面镜以及滤光器将图像投射到挡风玻璃或一块独立的小屏幕上 。
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但这种车载HUD在实际应用中仍存在一个不能被忽视的问题:当驾驶员戴上太阳镜时 , 可能在某些情况下会看不到HUD的显示图像 , 给安全驾驶造成障碍 。
要解释这种情况为什么会发生 , 这就涉及到一个概念:光的偏振 。
人们已经知道 , 光也是一种波 , 而波分为横波与纵波 。 横波与纵波的不同之处在于 , 纵波的振动对于波的传播方向是轴对称的 , 横波的振动对于波的传播方向不是轴对称的 。
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