车载AR-HUD的现状与成长趋势_信息_仪表

近几年车载HUD逐渐走入平凡百姓的生活，HUD通过与行车电脑、导航仪及倒车雷达等设备合营，实时将车速、转向灯及导航等关键信息投影到透明介质上，使驾驶员在行车途中无需低头查看仪表盘就可实时节制行车状态，提升驾驶的安全性；随着智能座舱和HUD的智能化升级，车载HUD已从大略的查看行车信息到具备驾驶赞助功能，多维度提升驾驶沉浸感。

1. HUD干系厂家

从车载HUD的家当链来看，HUD家当链布局完善，上游为各零部件企业，个中PGU、芯片、光学零件、挡风玻璃等为核心部件，个中PGU作为关键构造，成像芯片为核心部件，除DLP投影技能的成像芯片由德州仪器垄断外，其他技能路线的成像芯片海内均有布局，可实现国产化替代；中游为各大HUD生产集成厂商，海内代表厂商为华阳多媒体、水晶光电、泽景电子等，下贱为国内外各大主机厂。

2. HUD市场发展趋势

跟智能座舱一样，一开始是飞机上涌现的，后来才发展到乘用车。
从HUD的发展进程上来看，HUD已经历四个阶段发展，从2020年开始过渡到快速发展期，2021年以来，HUD以选配或高配的办法迅速进入大众视野，2022年开始空想率先实施HUD标配，随后其他车企也陆续布局，到2023年及往后标配HUD已覆盖各价格区间，整体HUD标配价格已下探至20万元以内。

从车载HUD的市场来看，2023年1-9月海内标配HUD的车辆累计达142.9万辆，比较2022年整年增长0.4万辆，从2020年到2023年9月份，HUD搭载量呈持续上升的趋势，个中W-HUD占比89.8%，仍为当前主流配置。
AR-HUD搭载量同比去年增长123%，且截至2023年9月，共有25家车企搭载AR-HUD，有19家为自主品牌，个中10家均为2023年新增，合伙品牌仅有5家。

从车载HUD搭载派系来看，2023年1-9月，自主品牌车企HUD标配量为87.2万辆，占比61%，较2022年整年增长12%；TOP10车企中有6家均为自主品牌，腾势以及空想销量同比增长最快，HUD搭载量随之上升。

（以上数据来源于盖世汽车研究院）

二、车载AR-HUD技能路线

AR-HUD根据光机投影技能选择的不同，可划分以下三类：TFT-LCD、DLP、LCOS。
大略概括如下：TFT-LCD技能比较成熟，具有本钱上风，但是清晰度差，耐温性差；DLP为目前主流技能，成像效果好，但专利被德州仪器节制；LCOS目前华为主导，海内自主开拓，性能上和DLP不相上下。

图片来源AutoLab，侵删

通过大略的示意图能看到，实在最影响视觉体验的是影像源。

TFT技能早期用的比较多，现在在市情上比较常见的成像技能大多数是DLP技能。
LCOS是比较新的技能，华为最新为飞凡R7供应的AR-HUD就利用到了LCOS技能，画面显示和耐温程度等等会有上风。
LCOS技能成熟度比较高，目测它也会成为往后发展的主流趋势。

三、车载AR-HUD与仪表盘

随着AR-HUD不断取得技能的打破和本钱的低落，在智能座舱中的运用将越来越多。
与仪表盘所承载的功能和信息也开始涌现重叠，“仪表是否会被取代”或者“仪表会不会消逝”将成为业界重点谈论话题。

与仪表比较，AR-HUD无疑是有一些非常明显的优点，高科技感、实用性、某种条件下优胜的显示位置以及相应的信息获取效率，都是仪表不可比拟的。
在驾驶过程中，驾驶员不用低头乃至不用将视线从前方路面移开，就可以看到驾驶干系的主要信息，比如导航车道信息、车道保持、前车间隔、车辆行驶信息等。
乃至周围涌现的车辆和行人预警，都可以直接叠加在车外实景路况上，这些都是AR-HUD的天然上风。

但是，仪表并非一无是处。

首先，仪表能承载和展示的信息量比HUD要大得多,一些阐明类信息和无须立即做出反应的行为勾引，更适宜通过仪表显示:其次，至少在当下和短期内，仪表性能的稳定性、数据的时效性优于HUD；末了，仪表不但用来显示驾驶干系信息，也是车企通报自身品牌特色的一个窗口，各种动画、场景切换效果在 HUD 上难以实现。

受制于各种客不雅观条件，AR-HUD短韶光内难以遍及，其定位更多是对仪表和中控上部分信息的同步和增强。
如果彻底取消仪表，把仪表上承载的功能信息分摊到 HUD和中控上，不少人会担忧，如果电子元器件不稳定，比如溘然涌现显示故障、去世机了或者卡住了，那要怎么办？在 HUD和仪表兼具的情形下，HUD上的信息在仪表和中控上亦有显示，以是即便HUD失落效，用户还有替代方案，驾驶不会受到影响。

而从中长期来看，仪表的不可替代性正在被冲破。
特斯拉Model3/Y就没有配置仪表盘，而是把以往在仪表上显示的信息挪到了中控大屏上，空想L9也取消了仪表盘，但座舱内仍有五块屏幕：HUD、方向盘屏幕，以及中控、副驾、二排屏三块 15.7英寸的 OLED 屏幕。
当仪表的功能和所能呈现的信息，被转移或分摊到其他屏幕或媒介上，那块屏幕也就可以被“取消”了。

四、车载AR-HUD的现状

业界普遍认为，HUD未来在智能座舱的运用会越来越多，显示的质感会不断改进，而AR-HUD是车载HUD的必由之路。
据《2022中国智能汽车发展趋势洞察报告》的预测，AR-HUD在HUD市场的份额将在2030年增至43%旁边。

虽然大家普遍看好AR-HUD的未来，但要真正实现AR效果，为智能座舱锦上添花，还面临很多难题。

1. 显示信息有限定

AR-HUD在车辆行驶过程中，展示哪些信息、如何展示，展示的信息密度等都须要根据用户场景需求谨慎取舍。
AR-HUD的设计要点是将影响驾驶员驾驶决策的信息置于最高级别，以提高用户认知效率，减轻认知包袱。

如果AR-HUD上信息量过大，可能引发认知捕捉问题，也便是驾驶员由于多种视觉刺激而分心，降落对外部环境中主要物体(如行人、前方车辆)的把稳力。
因此，在AR-HUD上的信息须要被精简，信息架构该当简洁明了，有明确的信息优先级，不显示与当前驾驶任务无关或无用的信息。

基于用户心智模型，AR-HUD上信息的需求有三大类：

目前搭载了 AR-HUD的多款量产车，基本上都会显示如下信息：车速、限速、行驶方向、车道保持以及自适应巡航等ADAS干系信息。
与仪表上的信息比较，HUD或AR-HUD上的信息量大为减少。

上图为AR-HUD常日显示的信息

根据希克定律(Hick’sLaw)，界面上用户面临的选择数量越多，反应韶光会越长。
在开车时，驾驶员须要同时留神多个视觉元素，当中包括道路前方的车辆和行人信息，留给HUD的信息展示空间并不多。
用户信息处理的临界值还有待研究验证可以肯定的是，不能把仪表上的信息照搬到AR-HUD上，而是要有所取舍，把仪表中控上与当前驾驶关联性最高的信息提取出来。

2. 显示效果待提升AR-HUD的显示效果还有很大的提升空间。
详细而言包括：AR-HUD呈现的数字化虚像与实景道路环境的领悟或自然贴合问题；画面位置如何根据驾驶员的视线和头部姿态进行实时调节；AR-HUD展示能否根据景象、光芒等外部环境进行动态调度。
目前AR-HUD很难不涌现延时，由于车速很快，但系统数据传输和成像有延迟，导致标记工具(如周围的车、路口转向箭头等)遗漏或偏差，不利于行车安全。

目前，大部分量产车型的AR-HUD采取的实在是2D平面显示技能，投影出的虚像固定在驾驶员前方特定间隔，再通过实时渲染的3D动画给人一种实时与航的立体感。
但驾驶员身高体态不同，行车过程中车辆颠簸抖动，视线也会在定例模内不断转移，看到的AR-HUD投影可能平移浮动、分开路面环境，随意马虎产生眩晕感，乃至对信息产生误解。

AR-HUD很随意马虎受车外环境影响，光芒强度、景象状况、前方的物体遮挡等可能令显示效果不佳。
为了应对这些情形，从设计角度而言，AR-HUD上的元素普遍采取红、黄、蓝、绿这些高饱和、高比拟度的颜色或半透明色块，并且颜色语义与仪表等传统保持同等，例如赤色表示高度紧急、黄色具有警示性、绿色表示正常运行或安全状况。

建议不要利用超过四种颜色进行语义编码，以免造成视觉滋扰或认知负荷。
不同品牌的AR-HUD 还通过尺寸大小、色彩亮度的变革、空间透视以及位置方向上的排布表现视觉元素之间的关系，塑造区分界面元素的视觉重量，以及构建视觉层次。

3. 本钱和体积等客不雅观成分制约

AR-HUD的发展还受制于本钱和体积问题。
无论是HUD还是ARHD，其光学构造分外性决定了难以大批量标准化生产，而须要为一款车定制,因此本钱较高。

至于体积，AR-HUD设备的整体尺寸大过W-HUD和C-HUD当前量产或预研的AR-HUD产品最大可达I7L，大部分在12L旁边，要占用前方仪表板（IP）不少空间，而且会干涉到前舱流水槽、IP风道和CCB（Cross CaBeam，仪表板横梁）的构造和支配，以是业界建议在平台架构开拓阶段就为ARHUD留出空间。
下一代AR-HUD的研发重点之一，便是通过技能和构造创新进一步缩小体积及降落本钱。

五、空想L9搭载的HUD案例

空想L9 给我们带来最大的变革很显然是取消了仪表屏幕，转而用 HUD 和安全驾驶交互屏代替。
理论上，HUD 是可以做到这一点，但从实际的产品来看，只管这块 HUD 已经只管即便提高了亮度，超过了不少竞品，而且显示大小和风雅度也更好，但它在实际情形下，仍不是 100%可用的。

第一是由于它在极限情形下还是不足亮，在阳光充足的白天，如果前边有白车，那么 HUD 的亮度没办法让显示的内容足够突出，如果在夜间对面有开远光灯，HUD 也是看不清的。

第二则是画面叠加导致的可读性低落。
当路面有繁芜纹理，或者前方的景物并非纯色的时候，我们都没办法精确的识别 HUD 显示的内容。

这便是为什么 L9 的 HUD 说是要代替仪表，但并没有把传统仪表屏幕能显示的信息都搬上去，由于 HUD 注定不适宜显示小字符或者是细线条。

BMW M 2021大家可以回顾一下，为什么没有一家汽车企业敢把 HUD 投射区域安排在视野正前方？

Mercedes-Benz S-CLass 2015为什么传统 HUD 的信息都非常简洁，只有大号加粗字体和大面积的纯色色块，实在都是为了 HUD 的可读性，也为了不影响驾驶。

那么既然 HUD 只能只管即便靠下，而仪表屏一贯在尽可能靠上，那么实际上它们的视线还真没差多少。

这时候我们来梳理一下整件事的逻辑：

末了我们会创造，一头一尾连起来了：空想花大价钱定制的 HUD 供应的功能并没有比普通 HUD 多，大家还是只能用它来看时速挡位和要不要转弯，须要看详细舆图和导航的时候，还是得看中控屏。

统统彷佛变了，但又彷佛没有变，L9 的 HUD 可能是替代了仪表屏，但又仿佛没有替代过一样。
我认为在真正能够跟踪识别显示的 AR-HUD 涌现之前，HUD 想要代替仪表屏，还是难。

本案例来源于知乎网友（Navis Li））分享。

六、总结：AR-HUD未来可期

随着光学、AR、图像识别、系统算力等技能进步，HUD进入AR-HUD时期。
2020年，奔驰宣告在S级量产车上搭载AR-HUD，其后，红旗E-HS9、大众ID,4、奥迪 Q4 e-tron、长城 WEY 摩卡、北京汽车“魔方”、AITO 问界 M5等多款配备了 AR-HUD的量产车型先后亮相。

与C-HUD和W-HUD比较，AR-HUD不仅成像区域更大、投射间隔更远，而且与真实道路环境领悟更为紧密，在一定程度上改进了显示效果。
AR-HUD可以显示路上路况、行人、交通信号等实时信息，以及结合ADAS的感知功能，供应车道偏离、跟车间隔、碰撞预警等。

AR-HUD 结合了HUD和增强现实显示技能，以自然的间隔将信息叠加在路面实景之上，即是在前方路面上加标注。
并且，AR-HUD可以与ADAS等系统深度整合，基于实时路况供应车道偏离预警、前车间隔警告等，提高驾驶员的态势感知能力，也带来更沉浸的驾驶体验。

本文由 @ALICS 原创发布于大家都是产品经理。
未经容许，禁止转载

题图来自Unsplash，基于CC0协议

该文不雅观点仅代表作者本人，大家都是产品经理平台仅供应信息存储空间做事。