主驾第一屏定义、发展历程、标准法规要求及可靠性如何？

如果你对该问题感兴趣的话，推荐你看看《HUD打造主驾第一屏研究报告》这篇报告，下面是部分摘录的内容，具体请以原报告为准。

主驾第一屏是驾驶员在驾驶过程中必备信息的主要显示载体，其核心功能是为驾驶员 提供前述关键信息，是驾驶员默认的、最主用、最重要的屏幕。 在汽车发展的初期，仪表作为主驾第一屏显示驾驶过程中的重要信息，随着科技的进 步和用户的需求变化，主驾第一屏也在不断发展。由最初的机械、电气仪表演进为液晶仪 表，同时随着辅助驾驶和娱乐功能的引入，中控开始作为仪表的辅助成为驾驶员操作和获 取信息的重要显示设备。

1) 机械式仪表 ：最早的汽车都配置有一个机械仪表盘，这类仪表设计十分简单、功能单一，用以满足 最基本的驾驶需求。机械仪表一般包含了车速里程表、转速表、机油压力表、水温表、燃 油表、充电表等，功能比较分散、数量多、智能化程度较低。

2) 电气化仪表： 随着电气电子技术的不断发展，汽车仪表盘发生了重大变化，电气式仪表盘随之诞生， 它包含了车速里程表、转速表、机油压力表、水温表、燃油表、充电表等，其原理是使用 电信号显示驾驶相关信息。相较于机械仪表盘，电气化仪表在信息反馈方面反馈更加及时 且信息内容也有所增加，但对于驾驶员更多更深层次的驾驶需求，电气式仪表仍无法满足。

3) 全液晶仪表 ：随着技术的不断进步，全液晶仪表盘开始流行，通过数字化方式显示驾驶信息。相较 于传统的机械仪表盘和电气化仪表，全液晶仪表不仅在传递信息方面的数据更为精准更易 阅读，功能更为完善，产品的视觉语义也相对丰富。同时仪表盘作为表的属性逐渐弱化， 更多的是成为与驾驶强相关的信息展示区，不再单纯显示一类信息如车速、限速、油量电 量，同时二类相关信息如导航、ADAS也展示其中。液晶仪表盘的优点是显示驾驶相关的 内容更加丰富，更全面地满足了驾驶员在驾驶过程中的需求。

与此同时，随着用户的娱乐和舒适性要求越来越高以及对驾驶安全的考虑，驾驶员需 要中控屏幕作为第一屏的辅助屏幕。从信息方面来讲，仪表主要显示车用驾驶信息，而中 控屏是显示娱乐和驾驶舒适方面的信息，主要满足驾驶员个性化需求，相对全液晶仪表盘 是一个辅助显示。

尽管液晶仪表在满足驾驶员显示数据的全面性、及时性、精确度等方面都有较大提升， 但由于其布置位置仍在视野线以下，驾驶员需要调低视线脱离路面获取信息，其及时性必 然受到影响，及时性不足本身就是最大的安全风险。在高速时速100公里/时速度下低头1 秒行进将近30米，在城区复杂路况下以36公里/时速度行驶低头1S会产生10米盲行，存在 不可忽视的安全隐患。 近年来，随着抬头显示(Head Up Display)方案走向成熟，快速广泛地上车应用，消费 者接受度越来越高，其在提高驾驶员的安全性、舒适性和便利性上的优势逐步凸显，成为 行业关注的新焦点。

HUD作为智能化和网联化应用的入口与载体，是加快创新驱动，提升产品竞争力的着 眼点之一。AR-HUD以实景融合显示方式及时直观地向用户传达实时ADS信息，整体提升 用户对自动驾驶汽车的感知度和信任度，从需求端进一步促进自动驾驶的普及。 HUD产品并不是单纯取代仪表而是进一步升级，HUD不仅显示包括车速、指示灯等 信息，还可以同步显示ADAS、地图、导航、交通灯等驾驶过程中可能用到的各种信息， 让驾驶者全面脱离仪表、中控。随着交互技术的进步，HUD将成为主驾第一屏的最佳选择。 目前从整体市场上来看，短期内由于市场惯性和车型改款/上新窗口限制，多数车型仍 有配置仪表，但从用户体验来看，驾驶员在驾驶过程中，需要频繁低头观看仪表盘来读取 信息，无法将注意力集中在道路上，不符合人因也降低了驾驶安全。使用HUD替代仪表作 为主驾第一屏成为了越来越多车企的选择。

当前国行标及相关国际标准对车用仪表类信息的主要要求及HUD演进成为主驾第一屏 的需求满足度分析如下。

国家标准。 在汽车仪表方面的国家标准主要有：(一) GB 4094-2016《汽车操纵件、指示器及信号装置的标志》 。GB 4094-2016《汽车操纵件、指示器及信号装置的标志》中关于仪表主要要求有： 1. 标志相对于底色，应清晰可辨，且永久保持。 2. 制动系统故障、前照灯远光、转向信号灯、安全带警报的信号装置不能共用同一 显示区域。 3. 如果汽车上装备了如下汽车操纵件、指示器及信号装置，则其相应标志为强制性 显示标志：灯光总开关/远光灯/近光灯/位置灯/前后雾灯/前照灯水平手动调节/驻车灯/转 向灯/危险告警灯/雨刮器/洗涤器/前照灯洗涤器/除雾霜/档位/车门锁等。 4. 如果汽车上装备了如下汽车操纵件、指示器及信号装置，则其相应标志为非强制 性显示标志，不强制显示：驻车P/后窗雨刮器/后窗洗涤器/后罩盖/发动机故障/后风窗玻 璃除霜/空调/发动机启动/安全气囊/胎压等信号图标。

当前基于TFT和OLED等实体车载仪表盘是满足这些要求的，HUD做为下一代仪表， 在考虑安全性和视野限制基础上，基于一定的HMI原则在常显内容上可以编排布置，挑战 不大。HUD属于虚像显示，显示清晰度上当前国标暂未定义，未来可在国标中考虑做一定 约束。

(二) GB 15082-2008《汽车用车车速表》。 GB 15082-2008 《汽车用车车速表》中关于仪表主要要求有： 1. 车速显示位于驾驶员的直接视野内，且昼夜都能清晰易读。 2. 车速表能显示车辆的最高车速。 3. 车速表的指示车速(v1)不得低于实际车速(v2)， 并符合以下公式要求：0 < v1 – v2 ≤ v2/10+4。 4. 试验规范：40km/h，80km/h, 120km/h下分别进行实验。 HUD作为主驾第一屏需要处理好显示图像大小、重影、畸变、亮度等显示性能，考虑 高温、高亮等特殊场景，实现整体识别能力不低于仪表。

(三) GB/T 4094.2–2017《电动汽车操纵件、指示器及信号装置的标志》和GB/T 19836-2019《电动汽车仪表》 。GB/T 4094.2–2017《电动汽车操纵件、指示器及信号装置的标志》和GB/T 19836- 2019《电动汽车仪表》中关于仪表主要要求有： 1. 强制显示 ：动力电池荷电状态/Ready灯/乌龟灯/充电指示灯。 2. 非强制显示：动力电池故障/驱动电机故障/系统故障/动力电池温度/续航里程/车 辆低速警示音/定时充电/EV模式。 3. 可行使模式/可行驶里程/驱动系统瞬时功率/制动能量回收系统瞬时功率/瞬时功率 的指示或显示/驱动功率限制/车载储能装置剩余能量/充电状态/故障警告。 电动汽车有特殊的图标显示要求，车企在设计仪表HMI的时候要按照一定的标准和原 则来设计。

(四) GB 7258-2017 《机动车运行安全技术条件》。 GB 7258-2017 《机动车运行安全技术条件》中关于仪表主要要求有： 1. 仪表背景灯当前照灯关闭和发动机熄火时仍应能点亮。 2. 仪表灯、仪表板在各种场景下不应使驾驶人眩目。 3. 汽车仪表板上应设置蓝色远光指示信号和与行驶方向相适应的转向指示信号。 HUD应做好防眩光设计，避免炫目。

行业标准 。在汽车仪表方面的行业标准主要有：  (一) QC/T 1169-2022 《汽车用液晶仪表》 。 QC/T 1169-2022 《汽车用液晶仪表》中关于仪表的主要要求有： 重要信息：如车速、报警信息应在车辆行驶过程中清晰可见。 无强光刺目的现象，无窜光现象。 制动系统故障、转向信号、TPMS等报警信息宜在液晶屏外有显示。 屏幕刷新率：屏幕>25Hz，指针>50Hz。 声音提示报警音量: 商用车60dB ~ 90dB，乘用车：60dB~80dB。 光色： 对LED报警灯的波长 / 液晶屏颜色的色域有要求。 表面硬度不低于3H/500G（铅笔硬度）。 启动时间：-30℃下，仪表启动时间不应超过5s。 响应时间：车速表/燃油表/温度表/电压表/电流表等。 基本误差：显示车速和实际车速要符合要求；里程表/SOC等也有要求。 暗电流< 3mA。 光学性能：>300 cd/m2；均匀性 > 80%；对比度 > 500:1。 耐高低温；耐湿热；耐盐雾；耐振动；IP5K2；耐化学；电磁兼容。 耐反向电压；耐过电压；绝缘耐压性能；耐光照性能。 经寿命试验温度循环，显示功能正常，亮度下降率不应超过50%。

上述要求多是针对整车的要求，HUD显示性能要求可以参考液晶显示仪表的要求，同 时，HUD的虚像显示也需要根据自身特性定义显示清晰可见、报警灯颜色等标准，满足启 动时间不超过5s。

(二) QC/T 727-2017 《汽车、摩托车用仪表》。关于仪表主要要求有：  里程计数器的整数部分和小数部分应能明显区别。 仪表贮存温度应在-40~85 ℃，工作温度范围在-30~70 ℃。 应按GB/T 2423 . 3 4 的规定在- 10 ~ 65 ℃ 进行10 个循环的温度/湿皮组合循 环试验。每个循环为24 h，试验后仪表工作正常且误差在标准规定范围内。 仪表按照GB/T 28046 . 3 中4. 1. 2. 8 规定的要求进行随机振动试验。试验中和 试验后各部分零件不应有松动和损坏现象，试验后仪表工作正常且误差在标准 规定范围内。 要满足耐盐雾、防尘实验后，不影响仪表正常工作和读取。

HUD产品上市需在温度、震动、耐盐雾、防尘等方面满足QC/T 727-2017测试结果 和要求。 综上可见，HUD作为主驾第一屏还需要处理好显示图像大小、重影、畸变、视差等显 示性能，让图像显示清晰不眩晕。在高/低温、雨雾天气、高亮阳光/夜晚、及雪地等特殊 场景，应能支持清晰显示，提升用户体验。另外，值得一提的是，功能安全并非是法规要 求，法规并未要求仪表满足功能安全。 从法规角度来看，HUD的显示满足度较高，在做好清晰显示的情况下完全可以成为主 驾第一屏。