最近小編經(jīng)常聽到AR-HUD這個詞，不禁有點迷茫 —— 聽說過AR增強現(xiàn)實，是個高科技概念，也開過帶HUD抬頭顯示的車；但把二者放在一起，AR-HUD是個什么東西呢？
iPad上的AR增強現(xiàn)實功能
帶著這個疑問，小編請教了相關專家、進行了大量調(diào)研，才得到粗淺的理解，分享給大家：
AR-HUD(Augmented Reality- Head Up Display)就是增強現(xiàn)實的抬頭顯示功能。
從座艙人機交互發(fā)展史來看：最早是機械儀表、現(xiàn)在大部分是半導體儀表/液晶中控，未來則是更高科技的全息/光場。
介于現(xiàn)在與未來之間的，就是傳統(tǒng)HUD和AR-HUD。
傳統(tǒng)HUD普及率也不是很高，很多司機還沒用過。AR-HUD是傳統(tǒng)HUD的下一代，目前主要應用在大眾MEB平臺的ID系列純電動車上。
先放一張動圖，大家先感受一下AR-HUD的效果：
大眾ID車型的HUD分成兩部分，上面是AR-HUD的AR層、下面是傳統(tǒng)HUD的標識層。放在一起對比真是再合適不過了：
指示/標識層：可理解為常規(guī)的W-HUD(Windshield-HUD)，在前擋風玻璃上顯示與實景無關的車速、交通標志(例如限速)、部分導航信息等。
AR層：卓有特色的增強現(xiàn)實功能，顯示物可跟隨前車、行人、路口等不斷變化的實景而改變位置與大小，以提供比W-HUD更直觀、更豐富、更高效的交互信息。
傳統(tǒng)HUD在技術上比較簡單，在前擋風玻璃上顯示出符號就可以了。咱們夸張一點打比方，這類似于咱們上大學時的幻燈片原理：
當然，這玩意早就被淘汰了。如果你從未見過這種老古董，說明你是一位年輕人。如果你見過這種老古董，請在評論區(qū)打下你的年齡……
AR-HUD技術就復雜多了。
第一，它顯示的時候要實時考慮車外環(huán)境信息與相對位置。
就比如下面這個碰撞警告的大粗紅線，必須準確地顯示在前車的正下方很近的位置 —— 如果這根大粗紅線的位置顯示錯了，那豈不是離了個大譜？
同樣的，車道偏離預警功能對車道位置識別精確度要求也很高：
AR-HUD的轉向提示也需要準確識別路口位置：
目的地提示同理：
第二，它還要實時考慮駕駛員眼睛的位置。
眾所周知，光沿直線傳播。AR-HUD投射的大粗紅線，如果想給駕駛員一種“它恰好在前方車下方”的錯覺，就必須根據(jù)人眼的位置來實時調(diào)整大粗紅線的位置。
這么一聊大家就知道了，不管是C-HUD、W-HUD還是AR-HUD，都是發(fā)出一束光打在玻璃上形成虛象，與車外的實際環(huán)境融為一體。
它們的區(qū)別是[1]：
成像位置不同：C-HUD是后裝一塊玻璃，而W-HUD與AR-HUD都是在前擋風玻璃上成像。目前前者漸漸淘汰，后者成為主流。
成像距離與大小不同：距離越遠、 尺寸越大效果就越好。
發(fā)光光源不同：主要分為TFT-LCD、DLP、MEMS激光掃描3種[2]。其中，傳統(tǒng)HUD主要使用技術成熟的TFT-LCD，而AR-HUD主要使用DLP。從實際落地來看，林肯大陸和領航員中的W-HUD 設備也使用了DLP。
AR-HUD的技術難度比傳統(tǒng)HUD難了不是一點半點。文獻[2]關于這一點也做了總結：
所謂的感知車外環(huán)境、感知駕駛員狀態(tài)，不正是ADAS的基礎操作嗎？所以AR-HUD與ADAS的關系非常緊密，相互作用體現(xiàn)在兩點：
1. AR-HUD的工作原理，依賴于ADAS系統(tǒng)的感知功能。
2. ADAS系統(tǒng)增加了駕駛員的認知負荷，使用AR-HUD可以提高交互效率，讓駕駛更安全、更舒適。
所以說，AR-HUD比傳統(tǒng)HUD先進一代，不算夸張。
由于比較復雜，AR-HUD的個頭也比較大。整車布置功力差一點的企業(yè)，不一定塞得進去。如下圖，是大眾ID系列的AR-HUD系統(tǒng)實物，供應商為LG電子，這么大個頭。
實際效果嘛，與實際光照強度的關系很大。如果是陰天、多云、黃昏、夜晚，那效果是相當好的，與動畫中的感覺差不多。
如果是晴天的中午，那效果就大打折扣了，如下圖：
參考鏈接：
1.長城證券：2020年HUD市場分析與發(fā)展趨勢
2.申萬宏源證券：HUD全產(chǎn)業(yè)鏈深度解析，掘金智能座艙新視界
文章轉載自公眾號：清研華科新能源研究所
2022-04-02
2022-03-29
2022-03-20
2022-03-19
原文始發(fā)于微信公眾號（智能汽車俱樂部）：科普：汽車高逼格功能之AR-HUD