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重点开发AR抬头显示技术,看大陆集团的HUD全车型布局
抬头显示器 (HUD) 是一款安全驾驶辅助产品。当需要时,可以在水平视线范围内直接而准确地呈现行车信息。驾驶员无需低头看组合仪表或辅助显示器即可获取诸如速度、警告信号及导航指示箭头等所有重要信息。随着AR技术的进一步成熟,结合了实物与虚像的AR HUD,以其更安全、更舒适、更科技的使用体验,正被广大主机厂所重视。

来源大陆官网


大陆集团HUD产品介绍


大陆集团自 2003 年开始生产全彩抬头显示器,2010 年开始第二代抬头显示器系列的生产。在林肯大陆Continental所采用的HUD抬头显示系统上开创性的应用了影院中使用的DLP数字光处理技术,带来业界领先的显示效果。内置40万个工作频率可达5000次/秒微镜的DLP芯片,林肯大陆Continental的HUD抬头显示系统在挡风玻璃上方投射出具有极高亮度的全彩影像,即使在强光环境下或佩戴墨镜时也丝毫不会影响影像的清晰度。


目前,大陆在HUD方面已经有着大量成熟的经验,现已开发出挡风玻璃型抬头显示器(W HUD)、集成型抬头显示器(C HUD)以及增强现实抬头显示器(AR HUD)。大陆集团致力于提供适用于所有车型的抬头显示器,从豪华车型到小型车辆,都有相关产品供应。

大陆是首批生产中档车型 HUD 的厂家之一,例如适用于 BMW 3 系的 HUD。
部分大陆集团第二代HUD产品

而针对外形较小、价格较低的车型,成本受限是HUD装配的关键难点之一,同时,更为重要的是需要缩小安装空间。因此,其第二代 HUD 所需的安装空间仅略超过第一代 HUD 的一半。大陆针对这些中低端车型设计了新兴C HUD,无论车辆大小或价值如何,安全性与成本上均有大幅改进。

用于商用车的抬头显示器

大陆集团是全球率先为商用车开发 HUD 的公司之一。在 2016 年德国汉诺威国际商用车展上,大陆展示了两种针对性商用车 HUD:挡风玻璃W HUD 最为适用于美国流行的商用车型(挡风玻璃较宽)。集成型C HUD 最为适用于欧洲常见车型(挡风玻璃较陡)。


HUD 的显示选项和配色方案非常丰富,并可由汽车制造商自由定义。该显示器通过 CAN 总线获取数据并依赖于可用数据源,显示选项包括速度、导航指令、交通标志提醒(如交通管制及限速)、距离提醒、油箱液位以及距下次休息的剩余驾驶时间,不一而足。



大陆商用车HUD按安装位置分类


大陆HUD产品种类与特点


挡风玻璃抬头显示器  WHUD

使用WHUD的情况下,驾驶员可在挡风玻璃上看到一个虚拟图像,但图像并非平面和静态,而是“浮动”在引擎盖上方约两米处。


舒适程度与安全性:

显示信息:车速、限速、车距预警、车道偏离预警、导航

成像位置:“浮动”在引擎盖上方约2M处

特点:

1.亮度、对比度可调、角度可调,通过关闭诸如限速或导航等单项信息还可对 HUD 上显示的信息进行配置。
2.挡风玻璃是自由曲面,而为了形成不失真的图像,要求 HUD 中的凹透镜发出非常精确的图像,需具有极高的亮度和精确的亮度控制
3.WHUD必须有多个反射面,整车设计、结构处理、贴合车窗的光学曲面,等都会造成成本上升,目前主要应用与中高档车型。



大陆电子 组合型抬头显示器(C-HUD)

集成型 HUD进一步缩小了安装空间,与挡风玻璃 HUD 相比,也更为轻薄;同时,由于其只需小号塑料或玻璃屏幕即可满足充分反光的光学要求,而使其极具成本效益。与挡风玻璃 HUD 相比,集成型  抬头显示器的目视距离略近一些,约在 1.5 米到 2 米之间,这意味着驾驶员所需调整的目视距离也比使用挡风玻璃型 HUD 更近。



舒适程度与安全性:

显示信息:车速、限速、导航

成像位置:“浮动”在引擎盖上方约1.5m-2处,比WHUD略近。

特点:

1.在适宜的条件下,集成型 HUD 内部甚至仅有一个反射面。
2.结构紧凑、轻薄,能节省主机厂的设计成本,方便于与车型较小或特殊的跑车车型相整合。


Continental 全新集成型抬头显示器, 将抬头显示器的最小安装空间进一步减小为 0.85 l。这使得抬头显示器可以集成到组合仪表中。抬头显示器和组合仪表共享一块 3.5” TFT 显示屏,并且图像信息完全同步


大陆电子AR-HUD布局


大陆从2014年便开始开发AR HUD技术。因 AR-HUD 能够让驾驶员直接看到显示的解释性信息,因此在我们变得日趋复杂的世界中,这极大缓解了驾驶员的压力。同时,这也造就了全新的信息品质,能够让驾驶员更为快速地记录当前所处的驾驶情况,而这对于提升安全和舒适性来说至关重要。


因此,在实现更为舒适、更为经济及更为安全的驾驶体验这一车辆整体互动理念的发展道路上,AR-HUD 是一个非常重要的阶段。它将以一种易于理解的方式在驾驶员眼前呈现所有重要信息。将来,驾驶员分心和感官超负荷将是被关注的下一个阶段。



舒适程度与安全性:

显示信息:车速、限速、导航、以及更多待开发的AR应用

成像位置:将虚拟信息直接移入驾驶员的水平视线范围内,在距离为 7.5 米、约 130 厘米宽、逾 60 厘米高的驾驶员视野面中,它将全彩图形插入真实的路面视图。

特点

1.大陆集团已经与全息光波导技术公司 DigiLens 建立战略合作伙伴关系。2018年10月份,大陆集团采用波导技术的新型AR HUD,能实现10m投影距离,同时设备尺寸降至10立方分米。(来源电子发烧友)
2.AR HUD可以整合汽车系统比如说ADAS,ACC,实现更多的功能
3. 目前量产还需克服许多困难如:AR算法与反应速度,清晰度,结构空间与整车设计,可靠性等。


开发 AR-HUD 需要应用大量不同汽车领域的专业知识。为使 AR-Creator(完美适用于目前的驾驶环境)生成增强图像,需在 HUD 技术、驾驶员辅助系统及信息处理方面具有丰富的经验。控制系统基于来自车辆传感器的摄像和雷达数据,并将来自车辆的车辆动态数据纳入考量,以及在数字地图数据和 GPS 定位的帮助下,能够从驾驶员的角度计算出真实外部视图的模型,因此可以在正确的视觉点生成增强图像。

本文素材来自大陆官网:http://continental-head-up-display.com/cn


AR-HUD是HUD的最终存在形态。但目前还有很多问题需要解决:成本、算法、高精地图、清晰度、分辨率、反应速度、人车交互、应用场景、体积、散热等,艾邦现建有汽车抬头显示HUD微信群,目前加入的相关企业有:大陆电子、未来黑科技、泽景、马瑞利、华阳、前海智云谷、613所、怡利电子、萤欧科技、均胜科技、舜宇光学、广景、宝沃汽车、北汽、日产、比亚迪、一汽、上汽、蔚来、吉利、3M、积水、福耀玻璃、富兰光学、亮宇光学、京瓷等,欢迎扫码加入。


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