HUD为驾驶员提供了哪些帮助？

HUD 可以为驾驶员提供更加直观简洁的信息和更加舒适方 便的信息查看方式，增强驾驶员的环境感知能力，减少其视 线离开路面的时间，从而使驾驶员能将注意力更多集中在路 面上，提高驾驶安全。

（1）可以有效减少驾驶员视线离开路面的时间，降低盲 驾风险。 驾驶员通过仪表盘获取车辆信息时，需要低头查看，视 线离开路面容易引发交通事故，且需要穿过方向盘看仪表， 视线易受方向盘阻挡。通过 HUD 获取相关信息时，信息显 示的位置始终处于驾驶员正常驾驶时的视线范围之内，这样 可以有效降低交通事故发生的概率。HUD（抬头显示）相比 于 HDD（传统仪表）而言，驾驶员完成查看仪表获取行驶 信息的时间可以得到有效地减少，减少的部分主要由“路面 - 显示器的实现转移”和“显示器 - 路面的实现转移”构成，而这部分时间又受到多个因素的影响， 包括驾驶员年龄以及驾驶负荷情况等，通常为 0.25~1s1 。在 时速 100 公里 / 小时下，低头 0.25~1s 意味着产生 7~28 米 盲驾，存在较大安全隐患。而采用 HUD 之后，可以降低盲 驾风险，提升车辆、驾乘人员以及道路安全。

（2）有效提升驾驶员专注度，增强安全驾驶。在未开启 AR-HUD 功能的模拟驾驶环境下，被试的注视点分布更离 散，这意味着驾驶员在驾驶过程中视觉分心程度更高。而在 开启了 AR-HUD 功能的模拟驾驶环境下，被试的眼动热点 图显示其注视点基本集中在路面上，这说明驾驶员的注意力 更加聚焦于驾驶任务本身，更加有益于提升行车安全。

（3）有效缓解驾驶过程中的视觉疲劳。 在驾驶过程中，驾驶员查看驾驶信息时，视线需要从道 路转移到组合仪表再转移到道路，这个过程中，需要瞳孔、 睫状肌、眼部肌肉不断调整来适应亮度、焦距、辐辏的变化， 容易造成眼睛疲劳。首先，由于白天外部环境亮度高而组合 仪表（车内）的亮度低，视线从道路到组合仪表再到道路的 过程，眼睛会经历由亮到暗再到亮的变化，瞳孔需要频繁调 整来适应不同的亮度，容易造成眼睛疲劳。 而 HUD 可以减少视线转移的距离，避免瞳孔频发调整造成 的驾驶疲劳。

其次，视线从道路到组合仪表再到道路的切换过程中， 眼睛的睫状肌和悬韧带需要不断收缩和放松来调节眼睛焦距， 以便远近不同距离的物体都能清晰地呈现在视网膜表面。对于近距离物体，睫状肌需要收缩使晶状体 变圆，而对于远距离物体，则需要调整使晶状体变平，这就 容易导致视觉疲劳。而当 HUD 显示图像距离驾驶员眼睛大 于 6m 时，睫状肌将处于放松状态，不易造成疲劳。

再者，由于驾驶员在驾驶时大部分时 间视线聚焦于距离眼睛大于 6m 的车外道路，而不论使用传 统仪表还是 W-HUD 都需要调整眼睛的焦距，以适应显示画 面的距离。由于 AR-HUD 能够显示在距离眼睛大于 6m 的 位置，与道路和环境相融合，因此不需要调整眼睛焦距，从 而避免因眼睛焦距调整带来的驾驶疲劳。

另外，驾驶员观察不同距离的物体时，还需要转动眼睛 以保证双眼视线聚焦于物体。对于远距离物体，视线相对平 行，眼睛转动的角度较小，对于近距离物体，则需要双眼向 内转动更多的角度，如图 2-12 所示，需要更多的眼部肌肉 活动，容易造成眼睛疲劳。而 HUD 可以有效减少视线远近 的切换，减小视觉辐辏缓解驾驶疲劳。

同样的，由于 AR-HUD 能够显示在距离眼睛大于 6m 的位置，与道路和环境相融合，因此视线相对平行，减少了 眼睛旋转造成的驾驶疲劳。

（4）有效降低双眼视差，提高驾驶安全性和舒适性。 视差是由于双眼存在一定间距，左右两只眼睛分别具有 各自的瞬时视场角，并且存在一小部分的重叠，称为重叠视 场角，只有物体位于重叠视场角内时才能被双眼同时看到。

当驾驶员正常驾驶的时候，眼睛聚焦于车外道路，即 双眼的轴线汇聚于车外道路，以便其图像投影在双眼视网 膜相同的位置，而 HUD 虚像位于道路与人眼之间，其图 像在左右眼视网膜的投影位置将存在差异，从而出现视差。