汽车虚拟现实AR-HUD成行业新风口,距离量产还有多远?

近两年,随着智能网联汽车的快速发展,一直处于不温不火状态的HUD逐渐受到重视,如合资品牌中,宝马几乎将其应用于全系车型;自主品牌中,东风日产启辰星、红旗HS5等新车中亦有呈现。尤其是AR-HUD技术,其增强现实功能有更好的用户体验、更实用的用户价值,成为车企和相关技术提供商的关注热点。

图片来源:华阳多媒体

智能互联时代 AR-HUD成行业新风口

HUD起源于航空领域,在汽车上出现迄今已有30余年。目前汽车行业有三种产品形态:C-HUD、W-HUD以及 AR-HUD。据在此领域深耕多年的惠州市华阳多媒体电子有限公司(以下简称“华阳多媒体”)产品总监张环宇介绍,以上三种产品形态的分类主要依据成像方式及成像内容。

当中,C-HUD主要采用一个半透明的树脂板来反射出虚像,该产品因安装便利,曾在售后市场引起一阵风潮。不过,弊端亦较为明显,主要呈现在两个方面:1、成像区域小、显示内容有限;2、成像距离近,位置较低。也正因为此, C-HUD形态逐步被边缘化。

W-HUD则直接使用挡风玻璃反射成像,可支持更大的成像区域、更远的投影距离。因其技术已经成熟,目前成为市场主流,宝马、奔驰、凯美瑞等诸多量产车型中已有配备。

图片来源:华阳多媒体

AR-HUD同样投射于挡风玻璃上,不过相较W-HUD而言,成像区域更大、投射距离更远,成像上也更为生动直观。简单来说,AR-HUD是在驾驶员视线区域内合理叠加显示一些驾驶信息,并结合于实际交通路况中。

“随着汽车智能网联时代到来,现有的HMI(人机交互系统)亟待升级。AR-HUD改变了屏幕对信息的孤立显示,将信息与实景融合,变成指引性显示,不仅更炫酷,也更易读,更符合消费者对智能网联汽车的预期。另从安全性上来讲,AR-HUD与ADAS功能相结合,更直观呈现跟车距离预警、车道偏离预警、红绿灯监测等信息,方便驾驶员快速作出反应,提升驾驶安全。因此,从长期发展来看,AR-HUD是行业大势,也是HUD技术未来主流发展方向。”张环宇说道。

也正因为此,AR-HUD吸引到越来越多车企以及技术提供商对相关产品的关注和投入。整车方面,如近期曝光的全新奔驰S级,尽管尚未量产,却已将AR-HUD配置作为一大宣传点。而在技术研发上,除了较早涉入的大陆等国际零部件巨头外,国内如ADAYO华阳多媒体等目前也已取得较大进展。

据了解,华阳多媒体于2012年开始组建HUD团队,目前已推出较为成熟的C-HUD、W-HUD及AR-HUD产品及解决方案,其中W-HUD已获得了多个国内以及海外车企的量产项目;在AR-HUD方面,基于母公司华阳集团汽车电子业务在智能座舱领域的多年耕耘,华阳多媒体自行搭建了完整的AR-HUD的平台,包括ADAS、仪表、导航的输入,相关产品将于2021底开始陆续搭载量产车型面世。

大规模商用存难点 ADAYO华阳多媒体给出解决方案

尽管AR-HUD前景向好,但在其量产化道路上还存在诸多难点。

“在HUD方面,与国际零部件企业相比,国内企业涉入较晚。不过在AR-HUD研发和推广上,大家基本处于同一起跑线。这给我们创造了更多的机会,目前华阳针对部分量产‘痛点’已找到解决方案。”张环宇表示。

首先, HUD成像过程一直存在“阳光倒灌”现象( 根据光路可逆,外部阳光可以照进HUD内部,被当中的非球面镜聚集,像放大镜点火柴一样在成像单元处产生一个高温点,这被称为“阳光倒灌”,俗称“光害”),这对成像单元的耐高温性提出较高要求。目前量产的HUD几乎都采用的是TFT成像,它的优势在于技术成熟,成本较低,然而缺陷也很明显,如显示亮度不够,且耐高温能力较弱,无法承受高规格AR-HUD“阳光倒灌”。相对而言,另一成像技术DLP显示亮度高,且具有较高的耐热性,但不足之处是DLP成本高。

针对以上性能和成本无法兼备的问题,华阳多媒体通过探索HUD参数、偏光、滤光之间的关系,形成了整套理论及验证模型,在可控范围内使用“TFT+光学膜”的方案以降低成本,而在更高参数的产品中使用DLP成像方案。“这样能够推动AR-HUD在各级别车型上得以广泛配置。”张环宇说道。

“TFT+光学膜”AR-HUD

其次,AR-HUD发展中还存在一个至关重要的问题——让人眼、HUD显示面、真实道路三者之间在一条视线上,这样才能达到足够沉浸的AR体验,保障行驶安全。若要达到这一点,需强大的运算能力。基于此,华阳多媒体在不断优化AR-HUD的进程中,增加了DMS功能。基于DMS的输入,HUD根据眼睛的空间位置,自动调节画面高度,自动重构3D UI。“下一步,为了适应车厂不同配置情况,我们要在没有DMS输入的情况下,通过算法及模型实现上述功能。”张环宇说。

图片来源:华阳多媒体

当然,AR-HUD要达到量产,除了以上外,还存在如何与自动驾驶功能更好的融合,在诸多场景显示中如何保障安全等问题。“AR-HUD是为安全而生的产品,但显示内容过多,势必也会对驾驶员产生干扰。这当中涉及到一个非常重要的问题——人机交互逻辑。“张环宇表示,“AR-HUD硬件只是载体,只有UI设计及交互逻辑能够为驾驶员带来安全与便利,市场才会为该配置买单。华阳多媒体硬件及算法已经成熟,下一步就是研究交互逻辑,如何让显示内容实现‘少即是多’,是公司未来一段时间的重点方向。”

从目前市场发展来看,随着智能网联技术商业化进程加快,HUD迎来增长期,而AR-HUD作为行业大势所趋,在车企及技术提供商共同努力下,量产指日可待。据了解,为了应对当前W-HUD的需求量激增以及AR-HUD即将量产问题,华阳多媒体已经着手解决产线升级的问题,并且新增了几条多功能的自动化产线,以充分准备后续的交付工作。

来源:上海锦町实业整理自网络

对于AR-HUD技术,您怎么看,是不是特别想拥有这样一辆爱车体验一把?

#小鹏p7# 已经试过了,很多人都没听过这个品牌,这是一个广东广州的国产新能源汽车品牌。不知道大家还记不记得8年前第一代小米手机推出的时候,那时候的国产手机百废待兴,在短短的两三年时间里豪杰四起,我坚信现在的国产新能源汽车就正处于当年的那个阶段。
小鹏P7是小鹏这个品牌推出的第二款车,定位中型轿车。也是小鹏这个品牌走上精品路线的第一个作品,售价23至35万元。
外观见仁见智,但是我想说实车确实比照片好看。
小鹏P7(据说)基于上一代的F10宝马五系底盘开发,整体空间跟天籁凯美瑞这种车相当。但是电动车在底盘布置电池所以车内地板的高度太高(头部空间并不小),坐在第二排仿佛坐小板凳当然特斯拉也是这样。而且后备箱下面布置了电机所以后备箱的纵向深度不够深。
小鹏P7跟特斯拉Model3是直接的竞争关系,但是model3那个车除了三电系统、车机和操控性,其他几乎所有方面都是一个十万块钱国产车的水平,说白了就是太low太廉价和粗糙。但是小鹏完全不这样,小鹏P7跟model3一样走的是简洁风格,但是装配细节和制造工艺是很好的,甚至好过普通品牌二十多万的汽油车。小鹏P7的方向盘给我留下了非常深刻的印象,粗细正合适,做工精致,包裹的真皮触感极佳,圆润细腻,甚至让我联想到奔驰S级上面装的方向盘,E级的方向盘绝对没有这个水平。而且方向盘上的多功能按键是热感的,整体操作逻辑跟奔驰几乎一样。跟这个方向盘比,model3的方向盘可以直接丢进垃圾桶里。
小鹏P7的车机是两块一大一小的屏幕组成,背后也是基于安卓做的车机系统。这个车机可能没有特斯拉的好,但是也已经非常好了,易用性拓展性流畅性全都很好,而且显示也非常清晰。自然语音识别也很好用大多数功能可以通过语音实现。普通的P7就带自适应巡航和车道居中保持,高配的P7更带有Level3级别的自动驾驶,传说可以在高速道路实现全自动驾驶,自动跟车自动减速自动变道,自动进匝道等,但是激活需要另付费两万,更像一个噱头。
小鹏P7的驾驶感受是让我满意的,你的脑海里千万不要用几十万的车去看待他的表现,他才二十多万,可以打包票小鹏P7的行驶质感在这个价格上绝对是出色的,可以把特斯拉model3吊着打。而且试电动车的时候千万不要质疑他的动力,油门踩到四分之一比普通2.0T的车踩到三分之二还更猛。小鹏P7的隔音水平也就是雅阁凯美瑞的水平,并没有越级,但是跟model3比那也是碾压性的优秀。小鹏P7的底盘是偏硬但是没有雅阁硬没有马自达硬,小颠簸的过滤比大多数这个价位的燃油车都更好,日常行驶的舒适性可以保证,但是车身跟轮胎的高度都不是几指的问题了,足以塞进一个拳头,使侧面造型看上去不够正义。小鹏P7方向盘的轻重和动能回收的强度都可以调节,但是都调到最大的时候方向盘也没有很重动能回收的拉扯感也没有很强烈,这对于从燃油车转过来的驾驶者是很友好的。
总结陈词,小鹏P7不仅仅对得起他的价格,甚至让人感觉超值,像极了七八年前的国产安卓手机,价格低配置高性能好设计简约。但我还是要上来泼点冷水,首先一个新品牌的新产品一定是不够完善的,建议看看半年后积攒的用户口碑。其次由于品牌认可度和电动车本身的对电池组衰减难以量化的劣势,这种产品的保值率一定非常差,一个两千多块的手机用两年卖出去七八百块钱你可能没什么感觉,一个二十多万的车开两年卖出去七八万块钱你应该有感觉了吧?
小鹏P7后驱长续航版的市区真实续航能力在500公里以上,三电系统提供八年十五万公里的质保,每一万公里保养一次,费用在三百块钱以内。销售说因为每次保养都会检查电池组的衰减状况,会对衰减严重的单个电池进行免费更换,来延缓整个电池组的衰减速度,所以整体衰减的速度相对较慢。说的好听,实际情况有待验证。
小鹏P7适合那些经济宽裕根本不在乎贬值率,而且有一个能够布置私人充电桩车位的人。提车的费用除了裸车价和首年约九千元的保险再无其他。当然我知道在北上广这样的城市,人人都对那一张免费赠送的不限行的绿牌趋之若鹜,这也是这种车只要没硬伤一定会畅销的根本原因。
以上所有,全部来自门店的试驾车,为试装车并非最终量产版本,若量产版存在较大出入请勿抬杠。
本人仅仅简短试驾留下的都是比较积极的感受和体验,却不能在短时间内发现太多问题。38有可能会从驾驶性或者什么地方上摘出几个点把这款车喷成一坨翔,如果会的话一点也不奇怪,毕竟人家收了特斯拉的钱, 哪里允许别人来撼动model3的地位。

黎明号成为揭示谷神星迷雾的明灯图解:这张全地图显示出谷神星表面较明显的的光泽,其中包含了超出人类视觉范围的红外波长。图源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA就在几年前,哈勃太空望远镜从数百万英里外拍摄到的谷神星地图是有史以来分辨率最高的,但仅仅只能看到大约20英里(32公里)大小的特征。而在今天,美国国家航空航天局的黎明号航天器刚刚公布了它在离地表仅240英里(385公里)的轨道上拍摄的图像,由此我们现在可以分辨出谷神星上小到115英尺(35米)宽的特征。我们过去所发现的这个领域,不仅有点类似于我们的月球,布满中小型陨石坑,更多的是有大量的未解之谜,包括缺乏大型陨石坑,并且有奇怪的白色亮斑沿着表面分布在不同的地点,其地壳的化学组成更是五花八门。但最新公布的数据解开了许多谜团,而且结果相当惊人。除了摄影机,黎明号探测器上还有许多精密的仪器,它们对颜色差异、分子的存在或缺少、伽马射线的发射等等都很敏感。以下是我们刚刚发现的三个重点,每一个都说明了科学是一个循序渐进的过程,总会有新的知识来回答新的问题。图解:这张由美国国家航空航天局黎明号探测器拍摄的图片显示了明暗对比点。这样的视角可以突出谷神星表面细微的颜色差异。在这张图片中,奥卡托陨石坑的亮点以增强的颜色呈现。图源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI/LPI奥卡托陨石坑内部的超亮斑早在去年12月,我们就知道谷神星奥卡托环形山中的白色亮斑的主要成分是盐,但为什么这些点如此明亮和独立仍是一个谜。这些盐滩比谷神星表面的其他地方都要亮,甚至比其他的白点都要亮,它们反射的阳光比其他任何地方都要大得多,且只存在于这个陨石坑的底部。这组新的数据给出了一个奇妙的解释:我们所看到的明亮的盐滩,它们位于一个穹顶状区域的最顶部,海拔比迄今为止该领域所探测的任何其他地方都要低。奥卡托陨石坑深4公里(2.5英里),这些盐起源于中心顶部就是一个极具启发性的特点,它们只出现在少数几个独立的沉积地点。一个撞击器——就是造成陨石坑的那个——激发了地表以下的挥发物和水。矿物质溶解在水中,当水蒸发/升华时,盐就留下来了。造成陨石坑的撞击现象在陨石坑的底部留下了可乘之机,而一种地质特征,某种未知类型的喷发,则利用这个机会沉积盐类。又或者,岩溶裂隙、穹顶裂缝和坑壁条纹都指向发生的地质活动,可能是地下的冰/水上浮并留下了盐沉积的痕迹。针对这个陨石坑的地质年代测定法需要更好的测绘,和改进对坑壁、地面和穹顶的几何分析,这将有助于我们确定哪种解释是最合理的。图解:这张彩色的谷神星全球地图是由马赛克成像的。图源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA谷神星可能存在地下冰,但只在两极黎明号上有一个仪器——伽马射线和中子探测器(GRaND)——它从12月开始从谷神星获取数据。伽马射线和中子是从宇宙射线与谷神星上的矿物相互作用之处放射出来的。在谷神星的大部分表面,它证实了有碳基和硅基矿物的存在,且中子的数量大致相同,这就是证据。但是极地地区(包括北极和南极)的中子比其他所有地方都要少,这表明在这些高纬度地区有更多的氢。图解:这张图显示了谷神星北半球的一部分,以及NASA黎明号探测器上的伽玛射线和中子探测器(GRaND)获得的中子计数数据。图源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/ASI/INAF当然,氢是组成水的关键成分。但是在两极的任何地方都看不见水,这表明它可能是以地表水的形式存在,很可能就在谷神星表层物质的顶部一米(3英尺)内。随着未来继续会有来自GRaND的数据,我们应该能够确定这些地点水的存在形式和丰度。“我们的分析将验证一个长期以来的预测,即水冰可以在谷神星寒冷、高纬度的地表下存在数十亿年。”GRaND仪器的负责人汤姆·佩特曼(Tom Pettyman)如是说。图解:图片拍摄于Oxo陨石坑。图源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA谷神星上第二亮的陨石坑Oxo是唯一有地表水的地方这个9公里(6英里)宽的小陨石坑很可能非常年轻,因为水冰在阳光下应该只能升华几百万年,显然比这个世界的寿命短得多。几乎所有陨石坑的地表水都枯竭了,所以该陨石坑要么是才形成的的陨石坑,要么是山体滑坡导致这些水暴露出来。未来的分析应该能够揭示表面上是否还有其他水冰存在(密度低于现已发现的水冰密度),以及测定这是否是纯水冰,还是与矿物质结合的结晶水,这会使他们比起原有结构更加稳定来抵抗升华的进行。图解:奥卡托陨石坑直径57英里(92公里),深2.5英里(4公里),是谷神星上最明亮的区域。图源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI谷神星是小行星带中最大的天体,正如黎明号所展示给我们的,它与我们测绘的另一颗小行星——灶神星有很大的不同。正如黎明号的代表人卡罗尔·雷蒙德所说:“我们很高兴能公布这些美丽的新图像,尤其是奥卡托陨石坑,它说明了谷神星表面过程形成的复杂性。现在我们可以在高分辨率下看到谷神星神秘的亮斑、表面矿物和形态,我们正忙着找出是什么样的经历形成了这颗独特的矮行星。通过比较谷神星和灶神星,我们将获得关于早期太阳系的新见解。”也许还有更大的谜团有待这次任务来解开。FY: 诺诺转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处此文章部分图文来源于网络,如有侵权,请联系删除


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