不再鬼影幢幢 雙模態抬頭顯示器有絕招

科技部運用法人鏈結產學合作試行計畫之二（中央社台北24日電）開車的朋友們是否注意到，目前市面上出現多種汽車用抬頭顯示裝置，有些高階車種都會配備抬頭顯示器裝置，讓駕駛人在行車時，不必低頭看儀表板，透過抬頭顯示器，就可以留意車速、油量、水溫等行車資訊，以降低行車風險。

抬頭顯示器（Head Up Display）簡稱HUD，最早運用在軍用飛機上，目的在讓飛行員不需低頭就能看見重要的飛行資訊，降低低頭查看儀表的頻率，避免注意力中斷以及喪失對狀態意識（Situation Awareness）的掌握。目前已是普遍運用在航空器上的飛行輔助儀器，部分汽車業者也開始引進此類裝置吸引顧客，不過還不是標準配備

根據市場研究機構Future Market Insights（FMI）指出，目前車用抬頭顯示器在整個汽車市場的滲透率仍小於5%，不過在安全駕駛意識抬頭與法規規範要求的趨勢下，預估未來6年年複合成長率可達兩位數。

消除疊影 研發光學薄膜技術

車用抬頭顯示器的關鍵技術包括「光學路徑設計」和「顯示裝置」。目前光學路徑的設計主要有2種型式，一種不需要鏡片，透過發光二極體LED矩陣，將行車資訊直接投射影像到擋風玻璃上的反射膜，行車資訊就可以成像在駕駛前方的擋風玻璃上。不過貼在擋風玻璃上的反射膜，透光率相當低，會影響駕駛視線，無法通過各國汽車安全法規和車廠車規要求，這種抬頭顯示成像技術只能應用在售後服務（AM）市場。

另外一種光學路徑設計需要鏡片，透過抬頭顯示器的反光鏡和曲面反光鏡，將影像投射到汽車擋風玻璃後反射進入人眼，人眼就會在擋風玻璃外看到車外影像結合行車資訊的影像。行車資訊顯示在駕駛正前方擋風玻璃外大約1.5公尺到2公尺距離之處，這樣駕駛眼睛焦點切換的時間不會太長。例如BMW的高階車款就採用這種光學路徑設計的抬頭顯示器。

但採用反光鏡折射的抬頭顯示器，因為多重介面會產生多重影像，也就是俗稱的「鬼影」，為了消除鬼影，以往會將金屬反射膜貼在前擋風玻璃上，因金屬反射膜的透明度不足，只能貼在前擋風玻璃的角落，才不會影響駕駛視線與行車安全，但原廠車無法接受這樣的做法。

為解決抬頭顯示器成像的鬼影難題，交通大學副教授陳政寰透過法人鏈結產學合作計畫團隊的引介，找到了工研院生醫所光機電整合技術部門，經過不斷的實驗與失敗，後來在一次偶然的實驗中，發想出一個兩全其美的辦法，可徹底解決抬頭顯示器成像的鬼影問題。

工研院經理林俊全表示，團隊之前研發過投影機材料，以此經驗為基礎，加上發想催化，後來實驗出一種光學薄膜材料，透光度可達90%以上，可以壓抑鬼影，讓強度變成10比1，能應用在一般車款的擋風玻璃，施工容易，成本低，可適用於一般和高階車款的車用抬頭顯示器售後服務市場。

視需求切換影像遠近 駕駛眼睛不疲勞

本案開發的「雙模態抬頭顯示器」特點為可雙模變焦，在與創盟科技共同開發的過程中，廠商提出在某些應用情境下，抬頭顯示器的成像可否距離駕駛近一些，既可符合國際大廠的車規要求，也可以因應實際使用情境需求。

舉例來說，當駕駛在高速公路高速行駛時，眼睛多注視遠方，抬頭顯示影像可切為遠距模式，減少駕駛眼睛看影像的調焦時間。若駕駛在塞車或慢速行駛找路時，希望較大面積且較近距離顯示行車資訊，這時「雙模態抬頭顯示器」影像可切為近距模式。

陳政寰表示，「雙模態抬頭顯示器」技術相對前瞻，實用化可推廣，應用領域進一步鎖定車廠原廠OE市場。

在科技部「運用法人鏈結產學合作試行計畫」的協助下，結合陳政寰研發的「雙模態抬頭顯示器」和工研院生醫所林俊全團隊的消疊影光學膜技術，於9月完成展示車試製，並將進行實地測試，體驗兩項技術整合的效果。目前已有多家廠商洽詢中，預期可在台灣和全球的抬頭顯示器市場，開創出一條潛力無窮的商機。

從市場趨勢來看，眾多車廠已在規劃下一代抬頭顯示系統原型，例如可增加:路標、轉彎、提前警告可能發生意外狀況等提示功能。若遇到大霧或大雪路面視線不良情況，還可利用攝影機與雷射系統，投射路標顯影，代替道路上原本的標線。

林俊全指出，這類所謂擴增實境（Augmented-Reality）技術的抬頭顯示器（AR-HUD），可隨著駕駛坐姿改變，人眼的角度與投射點的相對距離變化，不會讓虛擬影像產生錯置偏離。

台灣許多車用抬頭顯示器解決方案廠商，包括怡利電子的Smart HUD、春沺電子的iHUD、新觀念開發SuperCat與手機變形的HUDway等，都展現相關硬體產品開發能量，整合台灣近年智慧眼鏡開發的軟體技術，例如新一代視覺分析技術，可協助使用者從影像萃取有用資訊，有機會迎戰下一波「擴增實境」抬頭顯示器的新商機。1041124

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