車輛研究測試中心  光學設計中心  江志彬

隨著科技的進步，車輛所搭載的安全系統愈來愈多，然而大部分安全警示系統需要藉由車內LCD螢幕提供警示訊息給駕駛者，但駕駛者在觀看這些訊息時，勢必需要低頭或產生分心的情況，導致無法專注於前方路況。根據國外研究單位研究數據指出，駕駛者視線若偏離前方道路持續達2秒之久，則產生交通危險之機率將大幅提高。目前市面的抬頭顯示系統(圖1)或稱之為平視顯示器(Head-Up Display,簡稱HUD)，有別於一般車輛所使用的顯示器，HUD可將資訊顯示在駕駛者視野中。駕駛人不需低頭觀看儀表板或LCD顯示幕，即可看到車輛資訊系統所提供之資訊，不僅可避免因視線偏移道路前方造成危險，也可減少視覺資訊擷取的時間，因此HUD在車輛應用上就顯得格外重要。

近年來，國際大廠對於HUD有了全新的詮釋，針對現有HUD的不足之處，強化顯示畫面範圍與功能性； GM於2010年提出的Full Windshield Head-Up Display概念系統(圖2a)，將前擋風玻璃鍍上一層透明螢光粉，用來作為顯示屏幕，利用紫外線雷射掃描裝置，將需顯示的資訊〝畫〞在擋風玻璃上，藉以提示前方車道線、路標、行車方向指引與夜視系統所偵測到的障礙物等。然BMW也於2011年提出Vision Connected Drive Concept(圖2b)，此概念之HUD裝置，提供駕駛者轉速、時速與警示訊息，導航畫面以3D方式呈現；副駕駛座前方顯示器，可提供3D地圖圖資與車輛多媒體資訊。

車輛研究測試中心注意到車內顯示裝置對於行車安全領域的重要性，於2010年提出智慧化屏幕顯示系統的構想，參考實際駕駛者使用需求與車輛應用環境，研發出適合車輛屏幕顯示之影像座標轉換技術與大面積顯示技術。與現有產品與概念不同之處在於本系統可使安全資訊與前方道路景物疊合(圖3)，產生無視差的視覺效果，且提供大畫面虛像顯示，以利整合更多資訊，系統特色如下：
1.資訊可與實際道路景物疊合：現有產品顯示之資訊皆距離駕駛者2.5公尺處，只能作為資訊的提醒，無法擴展至實景顯示。本系統將多影像座標轉換技術結合大面積虛像顯示技術，可使車輛資訊系統所提供之資訊畫面與車外景物疊合。
2.視覺舒適性高：本系統可使資訊顯示畫面與前方道路景物達到相同之視覺距離感， 達到降低視差與減少人眼重複對焦疲勞感，可提升駕駛環境安全性。
3.顯示資訊豐富，整合性高：本系統採用多光路之架構，使顯示畫面範圍可根據光路數量倍增，可涵蓋車輛前方車道以上之寬度，並可同時顯示車輛駕駛資訊、前方安全警示資訊、車道偏移資訊等多項車輛安全整合資訊。

車輛屏幕顯示系統未來能結合影像自動校正技術，偵測駕駛頭部及眼睛資訊，預估駕駛者看前方的視野位置，進行光機系統調整達到修正疊合誤差的功能，保持顯示資訊品質並提高行車安全。

圖1 市面現有抬頭顯示器
圖2 未來之車輛屏幕顯示器概念(引用於 http://www.media.gm.com與 http://www.bmw.com)
圖3 智慧化屏幕顯示系統之顯示畫面