AR-HUD成行业新风口，距离量产还有多远？
The following article is from 盖世汽车社区 Author 任慧娟
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
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。
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。
华阳多媒体DLP AR-HUD讲解视频
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。
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。