《汽車座艙電子信息抬頭顯示器》 編制說明

《汽車座艙電子信息抬頭顯示器》

（征求意見稿）編制說明

標準編制工作組

2023年12月

一、任務背景

抬頭顯示（HUD）是一種光學器件，其工作原理與投影儀基本相同，將需

要顯示的信息投影到駕駛員前方的透明介質(zhì)上。HUD最早被應用在軍用飛機

上，隨著技術(shù)的發(fā)展，HUD技術(shù)逐漸滲透至汽車產(chǎn)業(yè)。HUD提高了駕駛安全性，

緩解駕駛員疲勞，而隨著AR技術(shù)的應用HUD也逐漸成為汽車人機交互的重要

組成部分。

需求驅(qū)動下的車載HUD技術(shù)發(fā)展。HUD產(chǎn)品根據(jù)實現(xiàn)方式和產(chǎn)品形態(tài)不同

大致可以分為三類：1）C-HUD由于成像效果差、成像尺寸有限且存在安全隱

患，正逐步被淘汰；2）W-HUD相比C-HUD在成像尺寸、成像質(zhì)量等方面均

有所提升，技術(shù)相對成熟，是目前主流的HUD方案；3）AR-HUD利用了增強

現(xiàn)實技術(shù)，極大擴展了HUD的使用場景，比如行車時可以將導航的道路信息顯

示到HUD上，并融合周圍實際的路況場景進行顯示，也能結(jié)合ADAS功能，

提供前向碰撞預警、車道偏離預警及交通標志線識別等提示，及時預告路況和

行人預警信息，此外還可將行車電腦中的車輛數(shù)據(jù)與道路實景有機結(jié)合，進行

AR呈現(xiàn)。我們認為AR-HUD的使用場景更加豐富，未來HUD將逐步由W-HUD

向AR-HUD過渡。

國際上主流的主機廠已經(jīng)開展了HUD的研究和配套，各大零部件企業(yè)也有

相應的零部件。國際上出于管控零部件和提升對應產(chǎn)品的電氣性能的目的，提出

了對應的測試需求，我們需要積極抓住市場需求，提前布局測試能力，應該具有

良好的經(jīng)濟效益和社會效益。所有的車載電子電氣零部件都有必要進行電氣性能

的測試，勢必會帶來良好的經(jīng)濟效益。

2022年3月2日，中國汽車工業(yè)協(xié)會正式下文通知《汽車座艙電子信息抬

頭顯示器》完成團體標準立項，項目計劃編號為2022-1。

1.1主要工作過程

1.1.1成立標準起草組

2022年3月，中國汽車工業(yè)協(xié)會等主要起草單位組成標準編制組（下面簡

稱：工作組），工作組成員組員主要是李孝哲、楊洋、伍躍紅、羊邵林、楊晶、

魯明剛、王波，收集國際標準SAEJ1757-2、ISO/TS21957，并深入探討標準中

涉及到的光學測試方法，儀器設(shè)備的參數(shù)以及試驗的可行性。根據(jù)以上情況，工

作組擬定了該項標準草案的編制原則和工作計劃。

1.1.2開展調(diào)研，形成標準草案

2022年3月-5月，標準編制組開展企業(yè)公開企標調(diào)研及分析、相關(guān)標準研

究及企業(yè)調(diào)研工作，工作組完成了SAEJ1757-2、ISO/TS21957的翻譯和校對工

作，工作組按照GB/T1.1編制要求完成了該標準草案，并進行了進一步的校對

和完善。

1.1.3行業(yè)專家研討，形成征求意見稿

2022年5月31日線上召開標準工作組啟動會及討論會，對標準草案進行第

一次討論，正式啟動《汽車座艙電子信息抬頭顯示器》標準研究工作。

2022年9月22日線上召開《汽車座艙電子信息抬頭顯示器》團標準第二次

研討會與會專家對標準編制的框架、草案內(nèi)容展開了充分的研討，并對第一次討

論提出的問題進行了確認和回復。

2023年5月17日，《汽車座艙電子信息抬頭顯示器》團標準第三次研討會

以線下的會議形式在江蘇新通達成都研發(fā)中心舉辦，來自全國汽車標準化委員會

江蘇新通達電子科技股份有限公司、重慶利龍集團、華為技術(shù)有限公司、北京未

來黑科技有限公司、小米汽車有限公司、成都理工大學、成都大學的十余個專家

參與了標準討論，對第二次研討意見進行了回復，同時根據(jù)HUD國外標準以及

會上專家的各種意見和建議以及會后反饋的意見對標準文本進行，于2023年6

月形成標準征求意見稿，并完成編制說明。隨后掛網(wǎng)征求意見。

1.2主要參加單位

本標準由中國汽車工業(yè)協(xié)會負責標準的組織實施、文件的起草工作，包括起

草標準文件、調(diào)研報告、編制說明等。主要起草單位：全國汽車標準化委員會江

蘇新通達電子科技股份有限公司、重慶利龍集團、華為技術(shù)有限公司、北京未來

黑科技有限公司、小米汽車有限公司、成都理工大學。

二、標準編制原則和主要內(nèi)容

2.1標準編制原則和依據(jù)

2.1.1標準編制原則

1、標準的制定與國家政策法規(guī)相一致。

2、本標準根據(jù)GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)

構(gòu)和起草規(guī)則》進行編制。

3、本著促進技術(shù)進步、提高產(chǎn)品質(zhì)量、反映市場需求、擴大對外貿(mào)易、促

進經(jīng)濟發(fā)展的原則，在充分調(diào)研和驗證的基礎(chǔ)上，確定了相關(guān)指標的技術(shù)要求和

試驗方法，保證標準的科學性和指導性。

2.1.2標準編制的依據(jù)

本標準根據(jù)GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和

起草規(guī)則》進行編制。修改采用ISO/TS21957《Roadvehicles—Visibility—

SpecificationsandtestproceduresforHead-updisplays(HUD)》以及SAEJ1757-2

《OpticalSystemHUDforAutomotive》。

2.2標準適用范圍及主要內(nèi)容

范圍：本文件規(guī)定了乘用車抬頭顯示器的術(shù)語和定義、技術(shù)要求、試驗方法、

檢驗規(guī)則、標志、包裝運輸及貯存等。

本文件適用于M類汽車用乘用車抬頭顯示器（以下簡稱抬頭顯示器）

規(guī)范性引用文件：

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其

中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文

件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T191包裝儲運圖示標志

GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分：按接收質(zhì)量限（AQL）檢索的

逐批檢驗抽樣計劃

GB15082汽車用車速表

GB/T28046.1-2011道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗第1部分

一般規(guī)定

GB/T28046.2-2019道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗第2部分

電氣負荷

GB/T28046.3-2011道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗第3部分

機械負荷

GB/T28046.4-2011道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗第4部分

氣候負荷

GB/T28046.5-2013道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗第5部分

化學負荷

GB/T21437.1-2021道路車輛電氣/電子部件對傳導和耦合引起的電騷擾試

驗方法第1部分:定義和一般規(guī)定

GB∕T21437.2-2021道路車輛電氣電子部件對傳導和耦合引起的電騷擾

試驗方法第2部分：沿電源線的電瞬態(tài)傳導發(fā)射和抗擾性

GB/T21437.3-2021道路車輛由傳導和耦合引起的電騷擾第3部分：除電源

線外的導線通過容性和感性耦合的電瞬態(tài)發(fā)射

GB/T16422.2-2014塑料實驗室光源暴露試驗方法第2部分:氙弧燈

GB/T27630-2011乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價指南

GB8410-2006|汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性

GB/T30512-2014汽車禁用物質(zhì)要求

GB/T250-2008紡織品色牢度試驗評定變色用灰色樣卡

術(shù)語和定義：

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

1.1

抬頭顯示器Head-upDisplay

抬頭顯示器（HeadUpDisplay），簡稱HUD，是運用在汽車上的駕駛輔助

儀器，是一種由電子組件、顯示組件、控制器等組成的綜合電子顯示設(shè)備。它

能將車速、導航信息、告警等信息，以圖像、字符的形式，通過光學部件投射到

駕駛員前方。

1.2

抬頭顯示器結(jié)構(gòu)件Head-upDisplayStructure

抬頭顯示器中對光學結(jié)構(gòu)及外殼起支撐、固定、保護、密封、調(diào)節(jié)等作用的

零部件，如外殼、蓋板、電機等。

1.3

視場角FieldofView

虛像距離和虛像大小確定下，在眼點(EP)處可以看到全圖像的最大水平張角

和豎直張角，見圖1。

圖1視場角

1.4

虛像距離ImageDistance

眼盒（EyeBox中心點(EyePoint)到虛像中心點的直線距離，見圖2。

圖2虛像距離

1.5

眼盒Eyebox

駕駛員眼睛對應虛像有效孔徑?體?的并集，它規(guī)定了兩眼在眼盒內(nèi)移動能

夠觀察到完整顯?信息的最?移動范圍。

通常以眼橢圓中?點為中?，在YZ?上定義?個矩形空間。?般定義

130*50mm。

為了適應不同??以及不同駕駛習慣的駕駛員眼鏡于?內(nèi)的觀察?度，基于

眼盒，增加的上下兩塊觀察區(qū)，定義為上下眼盒。?般定義基于眼盒，上下可移

動50mm。

1.6

虛像大小VirtualImageSize

虛像的長寬尺寸。

1.7

虛擬成像距離VirtualImageDistance

虛像到眼盒的距離。

1.8

下視角LookDownAngle

眼點（EP）與虛像中心點的連線與XY平面的夾角，見圖3。

圖3下視角

1.9

左視角LookOverAngle

眼點（EP）與虛像中心點的連線與XZ軸面的夾角，見圖4。

圖4左視角

1.10

畸變Distortion

畸變用于表示實際觀察到的圖像相較于HUD輸出的圖像存在一定的扭曲，

這是由于FOV中存在放大倍數(shù)不一致導致的。

畸變分為靜態(tài)畸變和動態(tài)畸變。

靜態(tài)畸變：通常指反映在眼盒范圍內(nèi)靜?不動觀察圖像，圖像呈現(xiàn)的扭曲、

變形、旋轉(zhuǎn)等。

動態(tài)畸變：反映在眼盒不同位置觀察圖像，圖像相對于眼盒中?所觀察圖像

的相對變形、旋轉(zhuǎn)程度。

1.11

重影GhostImage

重影用于表示實際觀察到的圖像相較于HUD輸出的圖像并未完全重疊，存

在模糊的重影，這是由于鏡頭或者前擋風玻璃的設(shè)計缺陷導致的。

1.12

虛像亮度均勻性VirtualImagebrightnessuniformity

虛像在純白圖像時，虛像顯示亮度的均勻性。

在中心眼盒中心位置觀測虛像，在虛像均勻分布9點檢測亮度，求其平均值，

均勻性按公式（11）計算。

虛像亮度均勻性需≥75%。

1.13

虛像亮度Luminescence

HUD虛像亮度為虛像在每單位?體?每單位?積的表?上，以每單位眼盒

的?向發(fā)出的光通量。Si單位為坎德拉每平??（cd/m2），參?SAEJ1757-1。

1.14

陽光倒灌

1.14.1輻照強度

單位面積上所照射的輻照通量，以W/m2或W/(m2?nm)W/(m2?nm)為單

位。

1.14.2相對濕度

相對濕度是空氣的絕對濕度與同溫度下的飽和絕對濕度的比值，數(shù)值是一個

百分比值。用%來表示。

1.15

雜散光StarayLight

HUD雜散光是指外界光源/PGU通過非成像路徑，可反射進入用戶觀察位

置，影響正常圖像顯示的光線。

1.16

工作電壓

指設(shè)備在此電壓下，試樣可以持續(xù)穩(wěn)定的工作。

功能狀態(tài)：包括一般規(guī)定、功能狀態(tài)1（FS1）、功能狀態(tài)2（FS2）、功能

狀態(tài)3（FS3）、功能狀態(tài)4（FS4）和功能狀態(tài)5（FS5）。

供電電壓范圍：抬頭顯示器的電壓范圍應符合表3。

表1工作電壓范圍

電壓類型電壓范圍

工作電壓范圍

9V

標稱電壓12V

電壓類型電壓范圍

測試電壓

14V

網(wǎng)絡工作電壓按規(guī)定程序批準的規(guī)范定義

功能類別：包括FCⅠ、FCⅡ、FCⅢ、FCⅣ和FCZ。不同供電電壓下、不

同功能類別的DUT應選擇不同的功能狀態(tài)。

工作模式：工作模式2.1、工作模式2.2、工作模式2.3、工作模式2.4。試驗

條件：規(guī)定了頻率、溫度、相對濕度、時間、電壓、電流、電阻的允差。還規(guī)定

了通用條件、采樣率和分辨率、接口說明、試驗設(shè)備校準、試驗樣品數(shù)、試驗電

壓、試驗通用要求、參數(shù)檢查、參數(shù)監(jiān)測和物理分析。

一般要求：包括系統(tǒng)要求和部件要求。

試驗要求和試驗方法：

試驗要求:

各種試驗設(shè)備、儀器、量具均應符合QC/T727和GB15082的規(guī)定。

抬頭顯示器在試驗臺上的安裝狀態(tài)應與使用車型中的實際狀態(tài)相同。

應使用信號發(fā)生器模擬與其配套的傳感器，來驗證抬頭顯示器中的各種顯示

要求。

當抬頭顯示器按一定的檢驗項目順序進行試驗時，附件應同時經(jīng)受同一項目

的試驗。若因試驗條件不具備時，允許抬頭顯示器的機械部分與電氣部分分步進

行。

零部件驗證應包含五點功能參數(shù)、性能驗證、持續(xù)監(jiān)控和功能循環(huán)

五點功能參數(shù)測試要求：

——測試電壓和溫度：(Tmin,Umin),(Tmin,Umax),(Troom,UB),(Tmax,

Umin),(Tmax,Umax)；

——測試前應保持溫度穩(wěn)定0.5h以上，然后開始按下列步驟實施：

a）通過監(jiān)測和記錄所有的輸出（包括硬線和整車通訊數(shù)據(jù)），或者在零部

件試驗計劃中定義的子系統(tǒng)，來驗證功能狀態(tài)。所有功能狀態(tài)的驗證必須在正確

的輸入和測試時間條件下進行；

b）通過監(jiān)測和記錄指定電壓值、電流值和時間范圍，測試所有輸入和輸出

的參數(shù)值。

試驗方法:

調(diào)節(jié)試驗室至5.18.3規(guī)定的試驗條件后，將試驗樣件安裝在與實車相當?shù)呐_

架上；將試驗樣件放在試驗臺上時避免試驗樣件受外力作用，試驗過程中應保

持試驗條件穩(wěn)定。

日光模擬裝置設(shè)置于HUD正上方，并且保證HUD表面光照強度符合

5.18.3規(guī)定的試驗條件要求。

上電后，日光模擬裝置向HUD照射并且要保證光線能夠覆蓋整個HUD

表面，并按以下步驟開始試驗。

1)HUD安裝在臺架上固定不動。

2)日光模擬裝置以15°/小時的速度，沿X軸循環(huán)轉(zhuǎn)動60°，轉(zhuǎn)動過程

中需保證光線覆蓋整個HUD表面；如，A為起始點，A->D->A為一個循

環(huán)。

3)日光模擬裝置在Y軸上±30°范圍內(nèi)間隔5°運行2)循環(huán)一次，轉(zhuǎn)

動過程中需保證光線覆蓋整個HUD表面；如圖7，A為起始點，A->B->C->A為

一個循環(huán)。

備注：試驗所采用的循環(huán)次數(shù)由供需雙方協(xié)商確定。

4）循環(huán)完成后，保持日光模擬裝置直射HUD表明，持續(xù)10分鐘。

包括16個試驗：

試驗-01額定供電電壓范圍；

試驗-02低暫態(tài)電壓和高暫態(tài)電壓；

試驗-03短時過壓；

試驗-04拋負載（對供電部件）

試驗-05啟動特性

試驗-06長時過壓

試驗-07耗能亦可提供電能的部件過壓

試驗-08供電電壓緩降和緩升

試驗-09紋波電壓

試驗-10復位特性

試驗11短時中斷

試驗-12接地失效

測試-13故障電流

試驗-14接地偏移

試驗-15信號線和負載電路短路

試驗-16靜態(tài)電流。

三、主要驗證情況分析

在標準研究制定過程中，標準牽頭起草單位全國汽車標準化委員會江蘇新

通達電子科技股份有限公司、重慶利龍集團、華為技術(shù)有限公司、北京未來黑科

技有限公司、小米汽車有限公司、成都理工大學開展了大量的企業(yè)調(diào)研工作，并

聯(lián)合重慶利龍集團、華為技術(shù)有限公司、北京未來黑科技有限公司、小米汽車有

限公司進行了HUD的相關(guān)試驗驗證工作，工作組通過以上多種驗證形式獲取有

建設(shè)性的意見及數(shù)據(jù)，保證各參數(shù)指標制定的先進性、通用性、科學性和可操作

性。

四、標準中涉及專利情況

無

五、產(chǎn)業(yè)化情況、推廣應用論證和預期達到的經(jīng)濟效

果等情況

HUD技術(shù)已經(jīng)在高端汽車和豪華車型中得到廣泛應用，并且隨著技術(shù)的進

步和成本的下降，逐漸在中低端車型中也得到采用。各大汽車制造商和技術(shù)公司

投入了大量資源進行HUD技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)。

安全性提升：HUD可以減少駕駛員的注意力分散，因為他們無需將視線從

道路上移開來查看儀表盤上的信息，從而提高駕駛的安全性。

方便性和舒適性：HUD使駕駛員能夠獲取導航、車速、油耗等信息，而無

需將視線離開道路，提供更加方便和舒適的駕駛體驗。

技術(shù)吸引力：HUD技術(shù)的引入使汽車更具科技感，這對一些消費者而言是

一種吸引力。

安全減少事故成本：通過提高駕駛員的專注度和降低駕駛分心的可能性，

HUD有望減少交通事故的發(fā)生，從而降低與事故相關(guān)的成本，包括醫(yī)療費用和

車輛修復費用。

提高駕駛效率：駕駛員能夠更方便地獲取信息，從而更有效地管理駕駛?cè)?/p>

務，提高燃油效率，降低運營成本。

增加