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大众ID.4 X也用了,AR-HUD未来已来?

盖世汽车 熊薇 2020-12-21 08:58:41

作为智能座舱的重要配置之一,HUD由于能很好地提升驾驶员注意力集中度,提高驾驶安全,正随着相关技术的日趋成熟进入普及阶段。目前很多车企都将HUD作为了一项“加分”配置在新车上搭载,特别是宝马、奔驰、奥迪等豪华车以及日系品牌,HUD的配置率普遍较高。在此背景下,HUD的渗透率不断提升,技术迭代也随之迅速加速,比如前两年还处于概念阶段的AR-HUD,今年就随着相关车型的推出逐步拉开量产大幕。

HUD加速迭代, W-HUD成市场主流

HUD抬头显示,顾名思义就是将时速、导航等重要的驾驶信息投射到司机前方,让司机抬头就可以看到,从而减少驾驶过程中低头、转头的情况,提高新车安全。这项技术最早应用在飞机上,2000年左右才逐步被运用到汽车上。

然而由于显示技术分辨率较低、显示内容单一,早期HUD给人的感觉很“鸡肋”,且主要应用在中高端车型上。直到近几年,随着汽车智能化变革的不断深入,以及显示、智能驾驶等技术的快速发展,HUD才逐渐往中低端车型下探,并呈现爆发之势。

据高工智能汽车研究院监测数据显示,2020年1-10月国内销售上险搭载HUD的新车数量为57.78万辆,相较于去年同期增长102.67%。接下来随着更多搭载HUD的车型上市,预计到2022年HUD前装搭载率将超过10%,2025年国内前装渗透率将达到25%,市场空间近100亿元。

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广汽本田皓影 C-HUD ,图片来源:广汽本田

支撑HUD市场增长的,是背后技术的快速迭代。从HUD开始在汽车上应用到现在,该领域共出现了三种产品形态:C-HUD、W-HUD和AR-HUD。其中C-HUD主要是以放置在仪表上方的半透明树脂板作为投影介质,反射出虚像,比如广汽本田皓影、日产天籁上的HUD,以及黑科技的百路达HUD,都是C-HUD,这类HUD曾经在后装市场风靡一时。

但因为C-HUD屏幕小、成像区域小、距离近,显示内容有限,加之C-HUD一般置于仪表上方,在发生碰撞时可能会对驾驶员产生二次伤害,于是便催生了更为先进的W-HUD。与C-HUD不同,W-HUD主要是以前挡风玻璃为投影介质来反射成像,无论是成像范围、投影距离还是内容丰富度,均有了极大的优化,因此在近几年成为了车企的“新宠”,逐渐取代C-HUD。

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几何A搭载的 W-HUD ,图片来源:几何汽车

比如一向对新兴技术反应迅速的豪华品牌代表宝马,早在数年前就开始布局W-HUD,并于近两年逐渐将这项配置从早期的宝马7系下放到宝马5系、宝马3系等车型上。另外诸如凯迪拉克CT5、讴歌RDX等二线豪华品牌车型,马自达CX-5、别克君越、广汽丰田雷凌等合资品牌车型以及几何A、吉利星越、威马EX6、红旗HS6、哈弗大狗等自主品牌新车,也纷纷开始搭载W-HUD。在此背景下,W-HUD逐渐在HUD市场占据主导,并有望在未来进一步提升市占率。

“按照目前的趋势,未来几年W-HUD仍会是主流,并且是从高配向低配下探,从选配走向标配,进入全面开花的阶段。” 百度车联网事业部AR方向资深专家邓苏南近日在盖世汽车主办的“2020第二届车联网与智能座舱大会”上表示。

本土玩家密集布局,AR-HUD蓄势待发

在HUD领域,如果说C-HUD代表了过去,W-HUD象征着现在,那么AR-HUD则属于未来。由于引入了AR技术,AR-HUD可以将限速标识、转向方位、路面信息等车辆行驶信息以更动态的画面投放到挡风玻璃上,且相较于W-HUD,这种方案可以呈现的信息更丰富,并具有很强的交互性,正被普遍认为是HUD将来的主要发展方向。

“如同C-HUD只是HUD演进过程中的一个过渡产品,W-HUD虽然能展示的内容多一些,依然是一个过渡产品,未来AR-HUD才是最终的发展方向。”百度车联网事业部AR方向资深专家邓苏南指出。

宝沃汽车人机工程高级经理、整车人机工程开发总负责人黄超俊也认为,“尽管从技术应用来看,目前W-HUD相对成熟,但下一个阶段肯定是属于AR-HUD的,这是所有车企未来两到三年应该重点布局的技术。” 

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大众ID·4 X的AR-HUD,图片来源:上汽大众

事实确实如此,目前,大众ID.4 X、全新一代奔驰S级已经率先“尝鲜”AR-HUD。11月3日,ID.4 X在深圳重磅首发,并同步开启预订。据官方介绍,该车配备的AR-HUD增强现实抬头显示功能可以将行车信息及路况导航信息投射在前挡风玻璃上,并与前方道路视觉融合,提升驾驶趣味性和科幻感。据悉,大众ID.4 X也是同级电动车中唯一一款装配AR-HUD的车型。

与此同时,一汽、广汽、奇瑞等也在进行相应的规划。而为了更好地应对主机厂的需求,除大陆集团、伟世通、日本精机等传统国际Tier1,百度、华阳集团、未来黑科技、锐思华创等国内技术供应商也在积极开展AR-HUD相关的布局。

其中百度早在2018年就于业内首发了AR-HUD,通过将仪表盘和导航内容简约地映射在智能大屏上,使驾驶员无需低头看仪表盘就可以了解车辆行驶信息。据邓苏南透露,目前百度的AR-HUD已经进行了多次迭代,特别是对硬件进行了升级,以支持相关的ADAS功能。“到现在我们已经交付了一个POC,还有一个POC转量产的项目,另有多个量产项目在谈,累计合作的品牌有数十家。” 邓苏南表示。

华阳集团也于2018年就开展了AR-HUD预研,目前已经获得定点。此前,有投资者在互动平台上询问华阳HUD量产情况时,华阳表示自公司2012年组建HUD研发团队至今,W-HUD产品已搭载东风日产一款车型量产上市,且获得了长城系列车型以及海外车企的定点项目,AR-HUD则预计2021年底开始陆续搭载量产车型面市。

而未来黑科技和锐思华创作为HUD领域创企的代表,目前也和相关车企就AR-HUD达成了合作。其中未来黑科技早在2018年就与宝马展开了合作,而锐思华创近日透露其 AR-HUD 也已经在BMW i3上路测AR导航及ADAS功能超过半年,预计2020年底对当前车AR-HUD进行全面升级,2022年实现广角AR-HUD产品量产。

在新旧势力的密集布局下,AR-HUD市场正不断被打开。据相关预测数据显示,到 2030 年AR-HUD有望占据HUD市场一半以上的规模,这意味着接下来几年AR-HUD将呈现几何倍数增长。

多重难点待破,AR-HUD普及尚需时日

对于HUD未来的发展方向,虽然目前业界已经达成一致,但不容忽略的是,在AR-HUD迈向大规模应用的过程中,其实还面临多重挑战。

比如在显示屏的设计上,AR-HUD该呈现哪些内容,这些信息该怎么分布及呈现,屏幕反光问题如何处理,视距怎么控制等等,都是需要考虑的问题。对此,百度车联网事业部AR方向资深专家邓苏南认为,AR-HUD最基础的能力其实是AR导航,这是后续自动驾驶迈向L4一个重要技术积累。在这个基础上,未来HUD还可以拥有蓝牙电话、音乐及各种小程序,以实现精准的信息提醒和多样化的信息推送,成为一个生态化的载体。

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AR-HUD界面显示,图片来源:未来黑科技

而在华阳多媒体电子有限公司总经理助理张环宇看来,HUD和ADAS的结合,才是HUD存在的基础。特别是在L0~L2阶段,由于人类驾驶员对车辆有着绝对的控制权,这时候通过在HUD上显示导航、ADAS报警和状态等信息,可以有效减少驾驶员低头频率,提升驾驶安全。“从这一点上来讲,仪表上很多和行驶相关的信息,其实都可以放在HUD上,而那些需要备份的信息,比如里程、档位等,则可以放在车机上。”

成本过高,也是导致AR-HUD商业化受阻很重要的一个因素。虽然目前HUD整体应用趋势在逐步下探,但成本仍然非常高,所以现阶段其实还是以中高端及以上车型应用为主。此前长城证券研究所就曾统计过汽车之家上在售的700多款车型的HUD装配情况,发现80%的车型价格在 25 万元以上。更不用说技术门槛更高、刚刚迈入量产阶段的AR-HUD,更非一般车型承受得起。

还有AR-HUD体积过大,不易与仪表板集成亦是很关键的一方面。目前普通 HUD 的体积一般为 2-3L,而AR-HUD由于追求更大的视场角、更远的成像距离以及更丰富的显示内容,导致内部的光路结构更复杂、更大,设备体积也随之变大。比如全新奔驰S级,据悉为了搭载酷炫的AR-HUD,在方向盘前挖出了27L的空间,这对于其他很多车型来说是不现实的。

“所以对于AR-HUD,其实SUV布置相对容易一点,而轿车则相应更困难一些,并且电动车比燃油车更容易布置AR-HUD。” 宝沃汽车人机工程高级经理、整车人机工程开发总负责人黄超俊指出。“因此我们给出了一个建议,AR-HUD的匹配顺序应该是从电动SUV到电动轿车,燃油车SUV到燃油车轿车。 ”

华阳多媒体电子有限公司总经理助理张环宇也认为,由于体积较大,目前在A级车上搭载AR-HUD相对较困难,加之AR-HUD成本较高,W-HUD一时半会不会完全被AR-HUD取代。“除非将来有全新的技术,比如光波导技术,让AR-HUD的体积有一个颠覆性的缩减,届时A级车搭载AR-HUD的可能性或许会大很多。”

不过由于光波导技术又分为几何光波导和衍射光波导,其中几何光波导现阶段技术相对较成熟、容易实现,百度车联网事业部AR方向资深专家邓苏南认为这一技术路线在未来三到五年将是比较好的选择。而全息光波导方案虽然有助于缩小AR-HUD体积,但现阶段技术还不是很成熟,距离量产还有一定的距离。

“因此,如果整车厂有在新车上搭载HUD的规划,在车型设计最开始的时候,就要为HUD腾出空间。” 谈及对车企HUD规划的建议时,华阳多媒体电子有限公司总经理助理张环宇表示。

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文章标签: 黑科技 百度
 
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