科普：汽車高逼格功能之AR-HUD

最近小編經(jīng)常聽(tīng)到AR-HUD這個(gè)詞，不禁有點(diǎn)迷茫 —— 聽(tīng)說(shuō)過(guò)AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，是個(gè)高科技概念，也開(kāi)過(guò)帶HUD抬頭顯示的車；但把二者放在一起，AR-HUD是個(gè)什么東西呢？

帶著這個(gè)疑問(wèn)，小編請(qǐng)教了相關(guān)專家、進(jìn)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(qiáng)現(xiàn)實(shí)的抬頭顯示功能。

從座艙人機(jī)交互發(fā)展史來(lái)看：最早是機(jī)械儀表、現(xiàn)在大部分是半導(dǎo)體儀表/液晶中控，未來(lái)則是更高科技的全息/光場(chǎng)。

介于現(xiàn)在與未來(lái)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(jī)還沒(méi)用過(guò)。AR-HUD是傳統(tǒng)HUD的下一代，目前主要應(yīng)用在大眾MEB平臺(tái)的ID系列純電動(dòng)車上。

先放一張動(dòng)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(biāo)識(shí)層。放在一起對(duì)比真是再合適不過(guò)了：

傳統(tǒng)HUD在技術(shù)上比較簡(jiǎn)單，在前擋風(fēng)玻璃上顯示出符號(hào)就可以了。咱們夸張一點(diǎn)打比方，這類似于咱們上大學(xué)時(shí)的幻燈片原理：

當(dāng)然，這玩意早就被淘汰了。如果你從未見(jiàn)過(guò)這種老古董，說(shuō)明你是一位年輕人。如果你見(jiàn)過(guò)這種老古董，請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論區(qū)打下你的年齡……

AR-HUD技術(shù)就復(fù)雜多了。

第一，它顯示的時(shí)候要實(shí)時(shí)考慮車外環(huán)境信息與相對(duì)位置。

就比如下面這個(gè)碰撞警告的大粗紅線，必須準(zhǔn)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(cuò)了，那豈不是離了個(gè)大譜？

同樣的，車道偏離預(yù)警功能對(duì)車道位置識(shí)別精確度要求也很高：

AR-HUD的轉(zhuǎn)向提示也需要準(zhǔn)確識(shí)別路口位置：

目的地提示同理：

第二，它還要實(shí)時(shí)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(cuò)覺(jué)，就必須根據(jù)人眼的位置來(lái)實(shí)時(shí)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(shí)際環(huán)境融為一體。

它們的區(qū)別是[1]：

AR-HUD的技術(shù)難度比傳統(tǒng)HUD難了不是一點(diǎn)半點(diǎn)。文獻(xiàn)[2]關(guān)于這一點(diǎn)也做了總結(jié)：

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(chǔ)操作嗎？所以AR-HUD與ADAS的關(guān)系非常緊密，相互作用體現(xiàn)在兩點(diǎn)：

  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(rèn)知負(fù)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(shuō)，AR-HUD比傳統(tǒng)HUD先進(jìn)一代，不算夸張。

由于比較復(fù)雜，AR-HUD的個(gè)頭也比較大。整車布置功力差一點(diǎn)的企業(yè)，不一定塞得進(jìn)去。如下圖，是大眾ID系列的AR-HUD系統(tǒng)實(shí)物，供應(yīng)商為L(zhǎng)G電子，這么大個(gè)頭。

實(shí)際效果嘛，與實(shí)際光照強(qiáng)度的關(guān)系很大。如果是陰天、多云、黃昏、夜晚，那效果是相當(dāng)好的，與動(dòng)畫中的感覺(jué)差不多。

如果是晴天的中午，那效果就大打折扣了，如下圖：