蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 儲(chǔ)亞婷

基于汽車安全性的抬頭顯示技術(shù)的應(yīng)用

蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 儲(chǔ)亞婷

隨著汽車的普及，人們對(duì)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(bǔ)駕駛員在實(shí)際駕駛時(shí)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(guó)內(nèi)外汽車廠商及研究學(xué)者提出將抬頭顯示技術(shù)應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。本文就抬頭顯示技術(shù)如何提升駕駛安全性進(jìn)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(zhàn)斗機(jī)上得以應(yīng)用[1]，現(xiàn)應(yīng)用于車輛，成為一種新型的車載顯示技術(shù)。它可將車輛的重要信息呈現(xiàn)在駕駛員抬頭狀態(tài)的視野范圍內(nèi)（如圖1所示）。

圖1 抬頭顯示示意圖

這一技術(shù)可有效解決駕駛員過(guò)度依賴傳統(tǒng)儀表盤所帶來(lái)的安全問(wèn)題。

除了儀表盤上的相關(guān)信息，利用抬頭顯示技術(shù)還可將檔位信息也顯示在駕駛員前方視野內(nèi)，以防長(zhǎng)時(shí)間行駛，忘記車輛所處檔位而需將視線轉(zhuǎn)移至換擋桿。另外還有研究學(xué)者提出，可將側(cè)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(zhuǎn)向時(shí)，由于后視鏡盲區(qū)而造成的安全隱患，還可以防止出現(xiàn)因緊盯后視鏡而無(wú)暇顧及前方路況的現(xiàn)象。

圖2 側(cè)后方車輛信息顯示

就抬頭顯示技術(shù)來(lái)說(shuō)，其信息顯示位置位于駕駛員前方視野的具體哪個(gè)范圍顯得尤為重要。這關(guān)乎抬頭顯示技術(shù)能否成功應(yīng)用，能否避免成為消費(fèi)者口中的“雞肋產(chǎn)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(shè)標(biāo)準(zhǔn)視線為水平，記為0o，研究表明，人的姿勢(shì)會(huì)影響其自然視線的角度。操縱汽車時(shí)，由于駕駛員為坐姿，此時(shí)自然視線會(huì)低于水平線15o，并且垂直靜視野范圍向上可達(dá)60o，向下可達(dá)70o；水平靜視野范圍可達(dá)120o。其中，最敏銳的視野范圍為水平向上和向下各15o。人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)顯示位置時(shí)，為了緩解用眼疲勞，常以靜視野作為設(shè)計(jì)依據(jù)[3]。

在實(shí)際設(shè)計(jì)抬頭顯示位置時(shí)，除根據(jù)靜視野進(jìn)行設(shè)計(jì)外，還需選擇合適的駕駛員模型，確定眼點(diǎn)的位置、合適的像距，以確保信息呈現(xiàn)在最適當(dāng)?shù)囊曇胺秶鷥?nèi)。

當(dāng)汽車以不同速度行駛時(shí)，正常人眼的動(dòng)視野范圍也會(huì)有所變化，如表1所示。

表1 人眼動(dòng)視野隨車速的變化

由表1可知，隨著車速的提高，人眼的動(dòng)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(zhǔn)確判斷的難度越來(lái)越高。

實(shí)際駕駛汽車時(shí)，難免會(huì)行駛在高速路段或復(fù)雜路況，此時(shí)，即便視線偏離前方路面僅僅幾秒，也極易發(fā)生交通事故。而隨著抬頭顯示技術(shù)在車輛上的應(yīng)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(shí)，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(shù)在車輛上的應(yīng)用[J].電視技術(shù), 2015(39z1):250～252.

[2]于善義,曹凱,張仁永等.一種車輛側(cè)后方監(jiān)控信息抬頭顯示系統(tǒng)[J].山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2014(03):1～7.

[3]張桂偉,姜立軍.中國(guó)汽車市場(chǎng)抬頭顯示現(xiàn)狀探究[J].工業(yè)設(shè)計(jì),2015(10):67～68.

儲(chǔ)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。