ar-hud和抬头显示有啥区别,HUD是下一个汽车智能化功能模块风口
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1、ar-hud和抬头显示有啥区别:HUD是下一个汽车智能化功能模块风口?
HUD(抬头显示系统)是将车况数据、车道显示、地图导航等行车重要信息集成到前挡风玻璃上的一套显示系统。市场中,不同品牌及车型HUD显示的内容有着很大的差异。有些车型只显示车速信息,有些车型可显示虚拟道路、实时导航、行人预警等与驾驶相关的信息。
HUD最早在军用飞机中搭载,目的是尽可能减少飞行员低头观察各项数据的次数。随着技术的发展与延伸,HUD技术渗透至汽车产业,并陆续在奔驰、宝马、奥迪等车辆上应用。起初,HUD是为了让驾驶员在开车过程中不用低头就可以看到仪表盘信息。可以使驾驶员的注意力集中在前方道路上,避免因低头观察仪表盘而忽视前方路况,从而降低事故发生的风险。
当下,消费者对HUD的评价褒贬不一,有人认为HUD使得驾驶更轻松,但也有人觉得HUD是非常鸡肋的工具。随着汽车智能化的高速发展,HUD功能也逐渐向更“科技”的方向延展。伴随着AR-HUD的出现,将实况场景与虚拟技术融合,使驾驶更加形象生动。HUD这项功能是否可以将驾驶体验提升到更高的维度?是否可以成为最具跨时代意义的人机交互系统?或许不久的将来,将会尘埃落定。
HUD仍是汽车黑科技还是将成为汽车标配?
当下HUD可分为C-HUD、W-HUD以及AR-HUD。前两者提供较为基础的抬头显示功能,其本质仍是中控和仪表信息的简单迁移,但W-HUD实用性较高,还可显示ADAS信息交互等功能,是当下HUD发展主流。AR-HUD不仅可以融合智能座舱及ADAS相关功能,还可以为驾驶员带来沉浸式体验,未来或成为主要发展方向。
从亿欧智库对当下市场的分析来看,C-HUD正处于淘汰的边缘,W-HUD正处于放量阶段,AR-HUD技术尚未完全成熟且成本较高。外部环境、市场、消费者需求等多个因素叠加导致中国汽车HUD的搭载率仍处于较低水平,2021年中国汽车前装HUD搭载率仅为5.7%。亿欧智库预测随着车载功能智能化的高速发展,HUD搭载率将实现高速增长,2025年搭载率将达到45%,2019-2025复合增长率达到71%。
从主机厂搭载HUD的情况来看,当下,主机厂搭载HUD意愿是逐渐增强的,因为这不仅可以提升产品亮点,还能直接带动产品销量。最初,仅仅是在奔驰和宝马等豪华品牌上使用。随着成本不断下降以及消费者接受度增高,HUD已逐渐下探到20万左右的主流车型中,例如长城、吉利、长安等主机厂也开始在新车型中搭载W-HUD。
亿欧智库认为,随着汽车智能化发展,座舱功能部件不断革新,HUD有望成为未来汽车智能化的标配,并成为增强驾驶体验的关键部件。
HUD是智能座舱模块中的后起之秀?
根据亿欧智库对2021年中国新发布乘用车座舱智能化模块渗透率的调研来看,中控彩屏、智能语音、智能后视镜市场渗透率均超过85%,且目前仍保持高位。而HUD的渗透率为34.3%,仅仅高于多模态交互,HUD相较于其他智能化模块仍有很大的发展空间。
从调研结果来看,作为汽车“主要屏幕”的中控彩屏渗透率达到97.9%,几乎是所有汽车的标配。HUD作为另一块“屏幕”,当下却没有得到主机厂的足够宠幸。亿欧智库认为随着汽车智能化、网联化的进一步发展,具备人车交互功能的设备将成为发展主流,而通过多信息交互为驾驶员提供全新驾驶及交互体验的HUD,不仅可以显示汽车核心、外界信息、智能导航等行车信息,还可以显现生活娱乐、座舱体验等更多重丰富信息,HUD或在汽车智能化趋势下,逐渐成为新一代智能化模块的交互集成,成为汽车智能化的标配。
随着汽车进一步朝着智能化和数字化方向跨进,HUD将在整个汽车自动驾驶、智能座舱方面发挥哪些显著作用?将会怎样与其他产业进行融合?整个市场的竞争格局将会发生哪些变化?哪些供应商的经典案例能够给到行业参考与借鉴?HUD渗透率提升,供应商的竞争格局将会如何转变?市场将会趋于什么样的发展形势?AR-HUD能否实现对汽车跨时代的智能化升级?
基于以上思考,亿欧智库近期正在撰写《2022中国汽车智能化功能模块系列研究-HUD篇》报告。报告通过对HUD产业链的拆解、主要参与玩家的分析、实现对中国HUD市场发展现状与竞争格局更客观的分析与解读。并对中国HUD发展趋势进行预测并输出洞察观点。从而使得上下游合作企业可以更直观的了解当下中国HUD的发展现状以及未来发展趋势。
以下为《2022中国汽车智能化功能模块系列研究-HUD篇》的框架详细内容。
报告主要分为三个部分,分别是HUD发展背景、HUD市场现状与典型案例分析、以及HUD发展前景。
第一部分,报告把当下三种HUD的特点和优劣势分析作为切入点,深度聚焦HUD的发展痛点,重点梳理和分析技术、用户接受度以及成本等阻碍因素。另外,HUD与智能座舱、自动驾驶结合的应用情况将是第一部分研究的重中之重,通过对整个产业链的上游、中游、下游进行拆解,以产业图谱的形式形成对HUD产业的概览和整体认知。
第二部分,作为报告的核心内容。首先,对HUD市场规模、渗透率、市场集中度等方面进行深度探索,并对市场发展现状输出观点洞察;其次,对产业链不同层级企业进行逐层分析,重点研究硬件成像部分厂商技术优劣势情况、HUD供应商的核心竞争力及与主机厂合作的模式、以及主机厂的产品优劣势及战略方向,并输出观点分析;最后,分别对成像厂商、HUD供应商以及主机厂企业进行典型案例解析,通过企业案例拆解详尽地展现当前行业发展所面临的的痛点与机会。
第三部分,基于报告执行过程中进行的基础案头研究、信源访谈、企业调研等,以及对各类资源的整合与梳理,附加亿欧智库搭建的分析模型,将对HUD的发展趋势进行中短期预测,同时洞察中外供应商竞争格局走向以及主机厂对HUD搭载模式与合作方向。此外,亿欧智库还将重点分析未来AR-HUD为中国智能汽车产业带来的机遇,以及智能汽车智慧空间的全新定义。
2、ar-hud和抬头显示有啥区别,风挡上的进阶革命
说起 AR和 HUD这两个概念,一些科技爱好者们肯定有话要说。AR(Augmented Reality)代表增强显示技术,而 HUD(Head Up Display)则代表抬头显示设备。
(AR 现实增强技术)
(HUD 抬头显示设备)
但如果将这两项技术结合在一起会诞生出什么?估计有些人可能还没思考过,而 AR-HUD 技术则恰好满足了这种猜想。
AR-HUD 到底能够实现什么?
简单来讲,AR-HUD(增强现实抬头显示器)可以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当中。通过 AR-HUD 技术,驾驶员可以扩展并增强自己对于驾驶环境的感知。
看完上面这句话,有些人肯定在想,你说的还是有些复杂,我只关心 AR-HUD 与 HUD 究竟有什么不同?
国产飞机 C919 上的 HUD 设备,来自于航空工业光电所
HUD 起初诞生于战斗机上,可以降低飞行员低头查看仪表盘的频率,避免飞行员驾驶注意力不集中。随后,由于 HUD 设备带来了一些便利性同时成本进一步下降,汽车也开始慢慢跟进安装。通过 HUD 设备,用户可以观察到车速、限速指示、驾驶路线图等信息。而与 HUD 相比,AR-HUD 不仅可以显示驾驶信息,同时还改变了驾驶员观察信息的方式。
通过与 ADAS、车道偏离报警系统以及 ACC 自适应巡航系统结合使用,AR-HUD 可以解锁更多姿势。举个例子,一旦用户驾驶车辆偏离既定车道,AR-HUD 系统可以在车道线边缘处标出红线提醒用户。而在 ACC 系统工作时,驾驶员则可以在前车后部看到一条标记的亮带。可以这样说,AR-HUD 不仅可以显示信息,还可以将信息进行模拟,满足驾驶员的观察需要。
之所以可以实现这样的效果,主要是由于 AR-HUD技术使用了增强投影面,通过数字微镜元件生成图像元素,同时成像幕上的图像通过反射镜最终射向挡风玻璃。增强过后的显示信息可以直接投射在用户视野角度的道路上,与交通状况进行融合。有了 AR-HUD的帮助,用户在进行导航时可以直接抬头观察信息,重要的是,从驾驶员的视野来看,导航信息与车道线已经进行了融合。
都有谁在做 AR-HUD?
其实别看 AR-HUD这么科幻,但这项技术离我们却并没有那么远。
2014年时,大陆就宣布将会打造 AR-HUD,他们还在试验车辆上进行过演示。试验车辆的前处和后视镜上分别安装有雷达以及 CMOS摄像头,可以配合 ADAS、车道偏离警示系统、ACC自适应巡航控制系统以及导航系统使用。
大陆的这套 AR-HUD可以产生状态投影面和增强投影面,状态投影面的视线距离为 2.4米,可以显示驾驶员所选的状态信息,例如速度、限速值等等。而增强投影面的视线距离则为 7.5米,负责将增强信息与实时交通状况进行融合。为了打造这套 AR-HUD,大陆使用了一种叫做 AR-Creator 的技术。这套技术主要负责处理三项数据:
1、单摄像头绘制的道路几何形状,还包括前方车道曲率以及回旋率等数据。
2、雷达测量的前方车辆尺寸、位置以及与自身的距离。
3、大陆 eHorizon(电子地平线)技术所提供的地图框架。
以上三项数据将会被处理成图像,最终投射到驾驶员的视野范围之内。
今年年初,阿里还曾投资过一家叫作 WayRay 的创业公司。这家瑞士初创公司同样在研发 AR-HUD,他们更是号称自己是「世界上第一个把 AR 整合进汽车」的公司。WayRay 并没有透露自己使用的详细技术,但却放出一条消息:接受了阿里投资之后,WayRay 将会和上汽阿里的合资公司「斑马智行」一起合作一款车载导航娱乐系统。
明年,首款搭载 WayRay AR-HUD 的车型就将上市,量产车型将基于荣威「光之翼」概念车打造。如果计划顺利的话,这将是全球首款前装了 AR HUD 功能的量产车。
对于 AR-HUD 这片市场,伟世通也开始采取行动,他们在一辆测试车展示了这项技术。驾驶员可以在视线范围内观察到车道线以及前方目标,另外,伟世通也可以将车道偏离预警以及导航功能与 AR-HUD 进行结合使用。他们的工程师透露,这款 AR-HUD 视线距离为 10 米,车辆的 A 柱和后视镜处还安装了面向驾驶员的摄像头,用来检测驾驶员的状态。
除了国外公司之外,国内的一些创业公司也开始在 AR-HUD 领域有所作为。光晕 Halo 曾在去年发布过一款 HUD,除了手势识别、语音控制之外,这套 HUD 还可以实现 AR 导航。用户在驾车时,可以直接观察到虚拟导航、地理位置信息呈现在眼前,同时与交通状况进行融合。根据他们的说法,未来光晕的 HUD 设备也将利用 AR 技术与车道偏离系统、ADAS 等系统进行结合应用。
Futurus(此前叫作异视科技)同样是国内的一家 HUD 厂商,此前主要的产品是后装 HUD,而现在他们则将大部分精力放在了前装 HUD 上。当然,他们想要做的可能还不止 HUD 这么简单,例如全息成像、增强现实之类的技术也包含在内。他们曾经展示过一款光学显示器,通过底座光学模组光场投影,用户可以不依托于任何介质,裸眼看到凭空出现的影像。未来,将 AR 技术与路面信息进行结合应用也包含在他们的研发计划当中。
其实说了这么多,AR-HUD 虽然很酷,但也具备很大的技术难关等待攻克。光学部分当中,如何去控制视域、显像尺寸、视觉距离都是难点,其中每一项数据进行微小变动最终都会影响到成像的效果。而在软件层面,如何去控制算法精确处理道路信息也是非常重要的一个部分。
从头到尾看完之后,回到文章开始时的那个问题你就会发现,与 HUD 相比,AR-HUD 要复杂的多。前者只是一套投射并显示信息的设备,虽然在上面也会显示 ADAS 信息,但是和驾驶员辅助系统的整合并不算深入,而 AR-HUD 则需要和 ADAS 等系统深度整合,以实现更高级的效果和功能。
无论如何,一项新技术的推出终究意味着进步,AR-HUD 的到来势必将会重新建立用户对于驾驶环境的感知,而可以肯定的是,还有不少我们没有列举到的公司,都在明里暗里研发这东西。
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