NexOptica
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AR-HUD
常规驾驶时,我们的视线往往需要在行车路面和仪表或手机导航之间来回切换,存在因视觉疲劳和注意力分散导致的安全风险。HUD通过将车速、油耗、导航等信息投影到前挡风玻璃(或第一代C-HUD 使用的独立树脂玻璃)上供驾驶员查看,可以很大程度上减少这种风险。
C-HUD(组合式 HUD)通过在仪表盘上加装透明树脂板进行投影,虽然成本低廉,但存在成像面积小、易遮挡驾驶员视线等问题。此外,由于光线反射效率低,C-HUD 在强光环境下显示效果差,安全隐患显著。因此,C-HUD 已逐渐被淘汰。
W-HUD( windshield HUD)将信息直接投射到挡风玻璃上,画面尺寸更大、投影距离更远,成为当前市场的主流方案。W-HUD 的典型代表是丰田的 HUD 系统,其投影距离可达 10 米以上,显示面积较 C-HUD 提升了 3 倍。然而,W-HUD 仍无法实现虚拟信息与真实场景的深度融合。
新一代AR-HUD利用AR技术与HUD融合创新,在前两代产品C-HUD(Combiner HUD,组合型HUD)和W-HUD (Windshield HUD,挡风玻璃型HUD)基础上,进一步将投影图像和信息叠加到现实路面行车中,形成虚实相生、如影随形的显示效果,从而增强驾驶员的信息感知便利性和人车交互体验。
结构上,AR-HUD主要由PGU (Picture Generation Unit,图像生成单元)、放大光路、挡风玻璃,以及AR-Creator 算法模块四部分构成。工作原理是由AR-Creator将导航、ADAS、车辆信号等信息融合进行图像渲染及虚实重叠,然后把显示模型输出给PGU,经过放大光路改变画面路径、焦距、大小等,最后在挡风玻璃上形成虚像并将画面反射至人眼。
商用HUD主要采用四种投影技术:薄膜晶体管液晶显示器(LCD-TFT)、数字光处理(DLP)、硅基液(LCOS)和微型发光二极管(Micro-LED)。其中,硅基液晶可分为两种类型:振幅型(Amplitude Type)和相位型 (Phase Type)。
02
AR-HUD显示内容
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核心信息:指在传统仪表上显示的部分重要信息,如车速、转速、里程、油量等。 -
提示信息:指在车辆行驶过程中需要显示部分提示信息,如挡位、转向灯、远光灯、雾灯、车内温度、瞬时油耗等。 -
报警信息:包括请求驾驶员接管、安全带提醒、燃油/电量不足、发动机状态、车门状态、驻车状态、机油剩余量、胎压、安全气囊状态、玻璃清洗液存量等。 -
附加信息:指部分车型上的特色功能信息,如四驱模式、转向模式、驾驶模式、天窗及天窗开启状态、座椅状态、底盘状态等。
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出行:包含有定位、地图、导航、行人/障碍物检测、车道保持辅助等信息。 -
安全:主要显示来自智能驾驶系统感知到的实时交通情况,以辅助驾驶员安全驾驶,包括:超速预警、前车碰撞预警、车距信息提示、交通信号灯提示、道路安全预警、远程故障诊断信息等。 -
生活:主要指通过车联网获得的交通违章信息、保养信息、停车场车位信息、代驾预定等。 -
智能办公:如微信、邮件、电话、语音/视频会议、文档处理等。 -
娱乐:如音乐和电台的播放控制、音量控制、影音媒体播放及控制等。
03
AR-HUD的意义
让汽车更智能:AR-HUD 能够通过智能驾驶控制系统的数据,将车辆的智能驾驶功能展现在用户的眼前;AR-HUD丰富的显示功能可以赋能座舱的智能化,让座舱的视觉交互更加直观和有效,为驾驶人员提供沉浸式体验。
04
AR-HUD未来挑战
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光学瓶颈(雨雪反光、夜间眩光需依赖新型防反光材料与动态亮度调节技术突破) -
算力饥渴(依赖英伟达Orin、高通Snapdragon Ride等高算力芯片支撑实时AR渲染) -
生态割裂(车企各自为战的交互逻辑亟需产业链协同与行业标准统一)





