汽车抬头显示:开启智能化新征程

08-02 07:00

想象一下,当你驾车行驶在陌生的高速路上,导航提示前方500米右转。以往,你得低头看中控屏确认出口位置,可这短暂分神或许就暗藏危险。


如今,一组虚拟箭头直接“画”在前方真实路面上,如同游戏指引标记,让你无需移开视线,就能清楚何时变道。



这就是现代抬头显示增强现实交互带来的改变。通过挡风玻璃上的智能投影,车速、导航、警示信息都能悬浮在驾驶者视线范围内。


实际上,这项技术源于二战时期的战斗机。进入汽车领域后,它从简单的速度显示,发展到融合AR增强现实的智能导航。如今,HUD正在重新定义人车交互方式。


从战斗机到豪华轿车,再到普通家用车,HUD是如何实现平民化的?各大车企又在这一领域展开了怎样的竞争?


从飞行机到汽车:HUD的跨界之旅


汽车抬头显示,是将车辆行驶信息投射到驾驶员视野前方的技术。简单讲,就是在风挡玻璃上显示车速、导航指引等关键数据,让驾驶员无需低头看仪表盘或中控屏,减少视线转移和分心,提升驾驶安全。


为实现近眼显示,HUD通过小型显示屏生成图像,利用光学投影系统将图像投射到风挡玻璃或专用反射镜上,让信息仿佛“漂浮”在前方道路上。


它起源于二战战斗机驾驶。为解决飞行员视线频繁转移问题,战斗机率先采用HUD技术。据国际民航组织统计,使用HUD后,68%的民航起降事故能有效避免或降低危害程度。



战后,工程师开始思考能否将这一技术用于汽车,提升驾驶安全性。


1988年,通用汽车首次将HUD技术引入量产车,搭载于Oldsmobile Cutlass Supreme上。虽只能显示车速和简单转向提示,但让军用飞机技术走进了普通人的驾驶舱。


然而,早期HUD受技术限制,用小型透明玻璃片投影,成本高、亮度不足且信息量有限,很快退出主流市场。


停滞15年后,21世纪HUD开始平民化。2003年,宝马首次使用,丰田、本田等主流车型跟进。弹出式小屏幕让显示内容从单一车速扩展到导航箭头、限速标志识别等多源信息。


2010年,HUD进入快速发展期,车企普遍用汽车前挡风玻璃投影,更亮、更广成趋势。宝马HUD可投影转弯箭头和道路标识,奥迪将其与夜视系统结合,在黑暗中高亮显示行人。此时HUD竞争走向差异化,成为车企卖点。



近年来,AR技术和智能化兴起,HUD迎来新一轮研发热。AR - HUD将导航箭头、碰撞预警等信息精准叠加在真实道路上。与辅助驾驶深度结合后,HUD不再只是显示信息,而是人车交互重要环节。


纵观HUD发展历程,信息更丰富、显示更直观、与驾驶场景结合更紧密。


那么,HUD为何需要智能化呢?


随着大模型上车,座舱智能化是必然趋势。HUD作为人机交互最直观界面,其智能程度直接反映座舱体验水平。


一方面,让驾驶更安全。结合辅助驾驶和传感器数据,HUD能实时主动预警道路风险,减少隐患。如前方车辆突然减速,HUD在其尾部显示刹车警示;检测到行人横穿,在行人位置高亮闪烁提醒;恶劣天气时,增强道路边界标记。


另一方面,让驾驶更便利。智能HUD通过AI算法整合多源数据,动态调整信息优先级。高速行驶突出车速和限速信息,拥堵时显示实时路线建议。还能学习用户习惯,根据驾驶员状态调整界面亮度或布局,实现个性化定制。


基于这些优势,HUD技术发展迅速,头部车企对其智能化投入也在增加。


AI时代,巨头混战HUD


如今,HUD成为车企必争之地。智能化进程中,参与者有华为等科技巨头、小鹏汽车等造车新势力,还有宝马等传统豪华车企。


一个月前,小鹏和华为联手推出“追光全景”AR - HUD,在路面“画”出导航光毯,让虚拟与现实完美融合,不漂移、不眩晕。


成像方面,追光全景AR - HUD可在前方10m虚像显示距离投射87英寸巨幕,通过AI算法在真实路面绘制导航光毯,畸变矫正算法将显示畸变率控制在1%内,避免眩晕。


安全辅助方面,AR - HUD集成侧向、后向预警,覆盖多种危险场景,降低事故率35%以上。如恶劣天气高亮前方车辆和车道线,狭窄路段提示可通行空间,对危险情况提前预警。AR车道级导航将路线“画”在前挡风玻璃上,标记错误车道并提示,防止驾驶员走错。



据悉,“追光全景”AR - HUD是全球首个实现AI智驾与AR显示深度融合的车载抬头显示系统,或推动AR - HUD从选配变标配。


传统车企也不示弱。宝马2026款X5取消传统仪表盘,用1.5米长“全景屏”横贯挡风玻璃下沿,分区显示车速、导航、娱乐信息,HUD放大十倍。


智能化方面,宝马方案有三个亮点:一是全景iDrive人机交互系统引入“视觉锥”理念,基于眼球追踪技术优化显示内容位置和大小,确保不同身高用户有最佳可视效果;二是HUD深度整合驾驶辅助系统,实时可视化反馈环境感知信息,如车道偏离预警;三是创新交互逻辑,采用智能分区显示,根据驾驶情况突出关键信息。



虽然HUD智能化是行业新赛点,但传统车企进程分化。


以日本市场为例,丰田、本田曾推动HUD普及,但智能化滞后。日本精机在AR - HUD研发和落地慢于德系三年,与辅助驾驶融合不足。中国和德国车企实现车道级AR导航与自动泊车提示时,日系HUD仍以基础预警为主,且多在高端车型。未来两年是其能否扭转局面的关键。


可见,HUD智能化赛道上,传统格局被打破。后来者可能居上,传统势力可能暂时落后,HUD成为车企AI时代竞争关键技术。


HUD智能化之旅,正在进行时


在车企研发下,HUD技术已从基础信息显示向智能交互转型。高工智能汽车研究院数据显示,2024年中国乘用车AR - HUD前装交付量达88.43万辆,同比增长273.42%,搭载率提升至15.55%。预计2025年,AR - HUD市场规模将超120亿元,搭载率达25%。


可见,AR - HUD从前沿技术走向大众。现阶段,它将朝全景化、智能化和场景化发展。


方向一,更大显示范围与更高清晰度。


对普通车主,HUD直观体验是显示够大够清晰。HUD刚上车时,投射信息模糊晃动,被吐槽是噱头,更易让人分神。


如今,HUD向全屏化、全景化发展。部分宝马等概念车型展示横跨整个风挡的HUD,为驾驶员和前排乘客提供信息。光学技术进步将提升HUD分辨率和亮度,使显示更清晰。



更大更清晰的显示能呈现复杂内容,带来更好视觉体验。


方向二,更深入的AR融合与AI赋能。


早期有人认为HUD显示可有可无,AR和AI功能更是多余。其实,与辅助驾驶深度融合的AR - HUD关键时刻能救命,极端天气下尤为重要。


一方面,AI算法能识别更多障碍物,如自行车、交通标志、坑洼等。接近障碍物时,HUD根据情境排序信息优先级,自动高亮预警。如前方出现行人,优先显示碰撞预警,隐藏次要导航。


另一方面,AR应用克服传统HUD缺点,让虚拟信息动态叠加现实场景,减少视线干扰。如追光全景AR - HUD的AR车道级导航将转弯箭头“贴”在路面,或用虚拟光带指引车道,降低畸变率,控制眩晕,提高驾驶安全和效率。



方向三,个性化、多模态与多场景交互。


随着座舱智能化,HUD可实现个性化体验,根据驾驶偏好设置界面风格。交互方式上,多模态逐渐实现,驾驶员可用语音或手势控制,无需分心按按钮。


抬头显示应用拓展到停车、充电等场景。自动泊车时,HUD投射引导线;车辆充电时,显示电池电量和剩余充电时间,重新定义人机交互。


回望HUD发展,从简单提示到全景AR交互,它不断进步。未来,技术突破将让它更好融入驾驶,带来安全、便利和乐趣。


本文来自微信公众号“脑洞汽车”,作者:珊瑚,36氪经授权发布。


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