随着沉浸式技术的发展,基于交互式挡风玻璃和AR平视显示屏的AR导航已成为汽车行业的热门话题。保时捷推出了由WayRay生产的AR HUD、松下开发了由AI驱动的AR HUD,传统汽车厂商已逐渐进入了AR领域试水,如今另一家汽车品牌凯迪拉克也加入了AR导航行列。

据悉新款2021凯迪拉克Escalade配备了AR导航系统,该系统通过AR通知实现无干扰的屏幕导航。在该公司提供的一段视频中,演员Lamman Rucker引领我们了解这款SUV的AR HUD功能。通过触摸屏标记目的地之后,道路的实时信息就会直接显示在位于方向盘上方的38英寸仪表板上。每当车载导航系统显示新方向时,数字转向信号就会直接出现在现实世界中,指示驾驶员转向方向。我们在日常使用时完全可以把该AR车载导航系统想象成谷歌地图或苹果地图的AR步行导航功能,这样不会觉得太过复杂。

凯迪拉克Escalade产品经理David Schiavone表示:“AR导航是一项很棒的功能,该功能基于实时街景运行,并通过AR HUD显示导航路线指引驾驶员进行转向操作。值得一提的是,当车辆接近导航转向目标时,蓝色的导航箭头就会变得越来越大,以不断提醒驾驶员转向驾驶。”不仅如此除了AR HUD显示,当车辆接近转向目标时,该AR导航系统还会发出转向声音提示,越是接近目标提醒声越响。

虽然基于AR HUD的AR导航成为主流还有很长的路要走,但凯迪拉克的车载AR导航标志着AR导航进入市场迈出了关键的一步。随着智能驾驶技术的不断革新,越来越多的外部传感器的加入,AR-HUD的功能与效果会得到进一步的提升。更多汽车品牌能够搭载相关类似的功能及系统被普及使用。智能网联正在逐步成为汽车产业链的核心,HUD技术越来越受车企重视。那什么是HUD,什么是AR-HUD,AR-HUD未来的发展趋势以及哪些企业在深度布局AR-HUD?

HUD概念以及HUD的优点

HUD是平视显示器的意思,它是利用光学反射的原理,将重要的行车数据投射到前挡玻璃上的一种设备。HUD抬头显示最初源于军用战斗机,其通过全息投影的方式将战斗机上的相关数据投射至玻璃座舱盖上,从而使得飞行员不用低头便能快速的获取信息,提高了飞行的安全性,同时也能在瞬息万变的战场上掌握先机。HUD在汽车领域内的主要作用是将车辆行驶时的相关信息(车速、转速、里程,甚至包括变道辅助、车道偏离预警以及摄像头捕捉到的当前道路指示牌等信息),都投影至前风窗玻璃上(投射至专门设置的玻璃面板上),从而提高行车的安全性,让驾驶员在行车中注意力更加的集中。

大家都知道,在开车中需要不时地低头查看仪表盘上的车速、油耗等信息。而这一个小小的动作所消耗的时间约为1-3秒。我们的注意力离开路面3秒钟就相当于闭着眼睛行驶了54米。而且,在观察远处目标与近处仪表盘的时候,会存在一个“视线对焦”的过程,频繁的视线对焦会造成视觉反应速度变慢、视觉疲劳的结果。社会调查,因为注意力分散、驾驶疲劳而导致到交通事故屡禁不止。而汽车装上HUD能够提供简单的车辆数据、导航、预警提示信息;减少驾驶员低头看仪表盘的次数,缩短视觉盲区的时间。再不需要低头查看仪表盘,从而可以在很大程度上减少其注意力的中断。在提高驾驶便捷性的同时,也对安全驾驶起到了一定的提升作用。

AR-HUD概念以及AR-HUD的优势

AR,全称Augmented Reality,又称为“增强现实”,也就是我们平时所说的在现实场景基础上的数码叠加。随着技术的发展,投射在玻璃上的信息不再局限于瞄准器,还融入了飞行高度、速度、方位等信息,逐渐演化出一套HUD技术的进化版,即AR-HUD。AR-HUD顾名思义就是AR技术和HUD技术的融合。利用了AR的成像技术在HUD抬头显示上,驾驶人视线区域内合理、生动地叠加显示一些驾驶信息,结合于实际交通路况中,使得HUD投射出来的信息与真实的驾驶环境融为一体。

其实早期HUD也是存在一些缺点的:显示效果受环境光影响较大,在较亮的环境光下无法看清图像;成像距离一般在2-4米,在观察过程中,视觉盲区依然存在;有些HUD显示成像,存在一定的安全隐患等。AR-HUD的进版诞生就是为了解决这些缺陷。AR-HUD是通过其特殊的光学成像原理,结合光源,能够很大程度地提高成像亮度,使得驾驶员在高亮的环境光下,能够看清晰图像;AR-HUD的成像距离能够达到5-7.5米,使得虚像能够与20米以外的物体或路面实景发生叠加,形成增强现实的效果,可以观察现实环境的同时获取到提示信息,减少视觉盲区;AR-HUD的成像尺寸可以达到30寸以上,显示的信息更加丰富、多彩;AR-HUD本体埋于IP面之下,成像也不需要借助外置的玻璃,通过挡风玻璃就能够形成一个虚像,因而不存在安全隐患等。

毫无疑问AR-HUD,已经成为了HUD下一个阶段各厂商所希望实现的产品,无论是军用或者是民用汽车上各式新型的车载抬头显示设备。从凯迪拉克Escalade、微软的hololens,我们都看到了AR-HUD已经有了一定的研究深度和极其宽泛的市场前景。正是对AR-HUD市场前景的期待,同时又能提升大众体验到更多驾驶的乐趣,微美全息平台的支持开发者基于AR技术创建可应用于广泛领域的沉浸式AR体验,多合一系统涵盖了创建、管理、测试和发布AR解决应用方案提供完整的基础设施。

公开文件显示,微美全息成立于2015年,经过六年的发展,拥有纳斯达克股票代码:WiMi,作为在纳斯达克上市的全息概念的第一股,成绩显著。主要创建了在车载AR全息HUD、3D全息脉冲LiDAR、头戴光场全息设备、全息半导体、全息云软件、全息汽车导航等专业领域,覆盖从全息车载AR技术、3D全息脉冲LiDAR技术、全息视觉半导体技术、全息软件开发、全息AR广告技术、全息AR娱乐技术、全息ARSDK支付、互动全息通讯等全息AR技术的多个环节方案。微美全息2020年研发费用同比大幅增长362.8%至人民币8,500万元,为公司在全息AR行业建立良好的技术竞争壁垒以保持领先优势。2020年获得产业聚集和支撑,形成强大的全息AR技术研发生态系统,构建了极具扩张潜力的全息AR价值产业链。

微美全息AR-HUD先发概念引领未来

早在前几年,微美全息就已经围绕智能制造转型、智能汽车研发与应用、新能源和智能化车辆应用推广等领域与汽车行业紧密联系。随着现代汽车驾驶舱电子设备的技术进步以及联网增长趋势,车用HUD的市场空间非常巨大,汽车HUD市场规模有望进一步增长。汽车全息AR导航、全息AR车窗、全息AR后视镜、全息AR车载通讯等需求迅速爆发。微美全息着手研发全息车载设备、全息车载芯片和全息车载软件等解决方案,以满足电动车全息应用的需求。致力于全息软硬件一体化解决方案,开发更多适用于电动汽车行业的全息AR应用产品。

在汽车领域,汽车从最初的机械产品逐渐转变为电子产品,微美全息基于全息AR技术,以AR科技驱动汽车领域。将全息AR同驾驶导航系统结合,微美全息AR服务升级提供AR导航功能,比如显示车道、目的地、当前速度等信息,集成ADAS高级驾驶辅助系统功能。未来看清高远图像以计算机运算、通过显示装置将图像成像于人眼的全部视野或局部视野构成的计算机图形仿真方法,有助于为汽车行业真实模拟人眼成像,并使成像达到视网膜级清晰度,从而改善用户的AR体验。

另外针对于目前传统的HUD平视显示器,是通过仪表板上固定的LCD屏幕间接投射图像到挡风玻璃上,而微美全息推出的WiMi HoloAR HUD可以根据客户需求定制以下功能模块:光学处理、图像处理、语音交互、夜视成像、增强现实、云服务等技术,实现车辆OBD数据读取、蓝牙电话、全语音操控、相关设置功能等,通过挡风玻璃显示出立体的纵深感,为车主提供安全驾驶服务以及汽车增值服务。在这一场变革方案中,发挥作用将AR辅助智能驾驶显著提升汽车电子、软件算法等在汽车价值中的比重。

据行业调查报告分析,车载HUD市场,正迎来大规模应用时机。AR-HUD在内的市场,正不断吸引众多公司的目光,AR-HUD的市场竞争将加剧。而微美全息的AR-HUD方案不仅适用于汽车,还可应用于智能轨道、智能制造等多种行业。对于未来,微美全息将通过高度的创新来维持长久而稳定的供应,以此赢得更多客户的认可、行业认可,以及行业信赖。