圖片來源：華陽多媒體

智能互聯(lián)時代 AR-HUD成行業(yè)新風口

HUD起源于航空領(lǐng)域，在汽車上出現(xiàn)迄今已有30余年。目前汽車行業(yè)有三種產(chǎn)品形態(tài)：C-HUD、W-HUD以及 AR-HUD。據(jù)在此領(lǐng)域深耕多年的惠州市華陽多媒體電子有限公司（以下簡稱“華陽多媒體”）產(chǎn)品總監(jiān)張環(huán)宇介紹，以上三種產(chǎn)品形態(tài)的分類主要依據(jù)成像方式及成像內(nèi)容。

當中，C-HUD主要采用一個半透明的樹脂板來反射出虛像，該產(chǎn)品因安裝便利，曾在售后市場引起一陣風潮。不過，弊端亦較為明顯，主要呈現(xiàn)在兩個方面：1、成像區(qū)域小、顯示內(nèi)容有限；2、成像距離近，位置較低。也正因為此， C-HUD形態(tài)逐步被邊緣化。

W-HUD則直接使用擋風玻璃反射成像，可支持更大的成像區(qū)域、更遠的投影距離。因其技術(shù)已經(jīng)成熟，目前成為市場主流，寶馬、奔馳、凱美瑞等諸多量產(chǎn)車型中已有配備。

圖片來源：華陽多媒體

AR-HUD同樣投射于擋風玻璃上，不過相較W-HUD而言，成像區(qū)域更大、投射距離更遠，成像上也更為生動直觀。簡單來說，AR-HUD是在駕駛員視線區(qū)域內(nèi)合理疊加顯示一些駕駛信息，并結(jié)合于實際交通路況中。

“隨著汽車智能網(wǎng)聯(lián)時代到來，現(xiàn)有的HMI（人機交互系統(tǒng)）亟待升級。AR-HUD改變了屏幕對信息的孤立顯示，將信息與實景融合，變成指引性顯示，不僅更炫酷，也更易讀，更符合消費者對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的預(yù)期。另從安全性上來講，AR-HUD與ADAS功能相結(jié)合，更直觀呈現(xiàn)跟車距離預(yù)警、車道偏離預(yù)警、紅綠燈監(jiān)測等信息，方便駕駛員快速作出反應(yīng)，提升駕駛安全。因此，從長期發(fā)展來看，AR-HUD是行業(yè)大勢，也是HUD技術(shù)未來主流發(fā)展方向。”張環(huán)宇說道。

也正因為此，AR-HUD吸引到越來越多車企以及技術(shù)提供商對相關(guān)產(chǎn)品的關(guān)注和投入。整車方面，如近期曝光的全新奔馳S級，盡管尚未量產(chǎn)，卻已將AR-HUD配置作為一大宣傳點。而在技術(shù)研發(fā)上，除了較早涉入的大陸等國際零部件巨頭外，國內(nèi)如ADAYO華陽多媒體等目前也已取得較大進展。

據(jù)了解，華陽多媒體于2012年開始組建HUD團隊，目前已推出較為成熟的C-HUD、W-HUD及AR-HUD產(chǎn)品及解決方案，其中W-HUD已獲得了多個國內(nèi)以及海外車企的量產(chǎn)項目；在AR-HUD方面，基于母公司華陽集團汽車電子業(yè)務(wù)在智能座艙領(lǐng)域的多年耕耘，華陽多媒體自行搭建了完整的AR-HUD的平臺，包括ADAS、儀表、導(dǎo)航的輸入，相關(guān)產(chǎn)品將于2021底開始陸續(xù)搭載量產(chǎn)車型面世。

華陽多媒體DLP AR-HUD講解視頻

大規(guī)模商用存難點 ADAYO華陽多媒體給出解決方案

盡管AR-HUD前景向好，但在其量產(chǎn)化道路上還存在諸多難點。

“在HUD方面，與國際零部件企業(yè)相比，國內(nèi)企業(yè)涉入較晚。不過在AR-HUD研發(fā)和推廣上，大家基本處于同一起跑線。這給我們創(chuàng)造了更多的機會，目前華陽針對部分量產(chǎn)‘痛點’已找到解決方案。”張環(huán)宇表示。

首先， HUD成像過程一直存在“陽光倒灌”現(xiàn)象（ 根據(jù)光路可逆，外部陽光可以照進HUD內(nèi)部，被當中的非球面鏡聚集，像放大鏡點火柴一樣在成像單元處產(chǎn)生一個高溫點，這被稱為“陽光倒灌”，俗稱“光害”），這對成像單元的耐高溫性提出較高要求。目前量產(chǎn)的HUD幾乎都采用的是TFT成像，它的優(yōu)勢在于技術(shù)成熟，成本較低，然而缺陷也很明顯，如顯示亮度不夠，且耐高溫能力較弱，無法承受高規(guī)格AR-HUD“陽光倒灌”。相對而言，另一成像技術(shù)DLP顯示亮度高，且具有較高的耐熱性，但不足之處是DLP成本高。

針對以上性能和成本無法兼?zhèn)涞膯栴}，華陽多媒體通過探索HUD參數(shù)、偏光、濾光之間的關(guān)系，形成了整套理論及驗證模型，在可控范圍內(nèi)使用“TFT+光學膜”的方案以降低成本，而在更高參數(shù)的產(chǎn)品中使用DLP成像方案。“這樣能夠推動AR-HUD在各級別車型上得以廣泛配置。”張環(huán)宇說道。

“TFT+光學膜”AR-HUD

其次，AR-HUD發(fā)展中還存在一個至關(guān)重要的問題——讓人眼、HUD顯示面、真實道路三者之間在一條視線上，這樣才能達到足夠沉浸的AR體驗，保障行駛安全。若要達到這一點，需強大的運算能力。基于此，華陽多媒體在不斷優(yōu)化AR-HUD的進程中，增加了DMS功能。基于DMS的輸入，HUD根據(jù)眼睛的空間位置，自動調(diào)節(jié)畫面高度，自動重構(gòu)3D UI。“下一步，為了適應(yīng)車廠不同配置情況，我們要在沒有DMS輸入的情況下，通過算法及模型實現(xiàn)上述功能。”張環(huán)宇說。

圖片來源：華陽多媒體

當然，AR-HUD要達到量產(chǎn)，除了以上外，還存在如何與自動駕駛功能更好的融合，在諸多場景顯示中如何保障安全等問題。“AR-HUD是為安全而生的產(chǎn)品，但顯示內(nèi)容過多，勢必也會對駕駛員產(chǎn)生干擾。這當中涉及到一個非常重要的問題——人機交互邏輯。“張環(huán)宇表示，“AR-HUD硬件只是載體，只有UI設(shè)計及交互邏輯能夠為駕駛員帶來安全與便利，市場才會為該配置買單。華陽多媒體硬件及算法已經(jīng)成熟，下一步就是研究交互邏輯，如何讓顯示內(nèi)容實現(xiàn)‘少即是多’，是公司未來一段時間的重點方向。”

從目前市場發(fā)展來看，隨著智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)商業(yè)化進程加快，HUD迎來增長期，而AR-HUD作為行業(yè)大勢所趨，在車企及技術(shù)提供商共同努力下，量產(chǎn)指日可待。據(jù)了解，為了應(yīng)對當前W-HUD的需求量激增以及AR-HUD即將量產(chǎn)問題，華陽多媒體已經(jīng)著手解決產(chǎn)線升級的問題，并且新增了幾條多功能的自動化產(chǎn)線，以充分準備后續(xù)的交付工作。