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抬头显示器发展遇瓶颈?大陆集团:我有AR你细品

已经有段时间没听到车厂在说HUD抬头显示这项配备了,难道是因为这玩意儿没新话题了?知名汽车零部件供货商大陆集团拿出了AR现实增强型抬头显示技术,告诉你HUD的科技其实还有很多料可挖!

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已经有段时间没听到车厂在说HUD抬头显示这项配备了,难道是因为这玩意儿没新话题了?知名汽车零部件供货商大陆集团拿出了AR现实增强型抬头显示技术,告诉你HUD的科技其实还有很多料可挖!

抬头分三种

很多人以为抬头显示就是像坊间卖的那种有个投影板,拿手机屏幕或抓取OBD讯号反射显示出画面的产品。

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但其实这类集成型的抬头显示器最大投影尺寸只能做到5×1.4度,投影距离做到2.3米左右,更多被应用在成本控制的车型上,加上后市场类似加装产品泛滥,恶性削价竞争,导致市场逐渐萎缩,这也是开头说到很久没听到HUD消息的原因之一。

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但对大陆集团来说,它们更加关注的重点是在挡风玻璃抬头显示器以及现实增强抬头显示器两种不同的产品解决方案上,而这其中的学问可是大有来头!

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真正理想的抬头显示资讯,应该是要让驾驶人看起来远离车内好像突出到车前,目的在于减少驾驶人频繁切换眼球远近聚焦导致分心或疲累。但如何作到让前挡玻璃反射出来的资讯看起来好像来自车前面?答案是要给反射的资讯足够光照强度与照射距离,但车内明显没有那么长的距离,怎么办?

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最实际的解决方式就是通过图像生成单元产生亮度以及图像,产生的光投在第一面平面镜上做第一次反射,之后再在非球面镜上进行放大做第二次反射,最后到光挡风玻璃上做第三次反射,才反射到驾驶员人眼里,让驾驶员感觉虚像是呈现在他面前两米甚至更远的地方。

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于是这样一套完整的挡风玻璃抬头显示器大致包括三个单元,其中上盖板又称杂光阱与眩光阱,用来防止太阳光直射和反射。

另外还有平面镜、非球面镜甚至轴承组合,这些所有光学精密元器件,定义了抬头显示器光学质量、平视角、虚像尺寸、投影距离以及下视角。最后是图像生成器,用来定义抬头显示器的色域、亮度、对比度、均匀度,甚至抬头显示器整体分辨率。

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现实增强集大成者

挡风玻璃抬头显示器之所以比集成型成本更高,就在于其技术难度也相对更高,例如前述的盖板要防太阳光直射、耐高温,还要避免太阳光通过上盖板光反射到人眼里产生眩光

光学器件部分需要让不同身高的驾驶员可以在最大范围内看到资讯虚像,还避免挡风玻璃弧度对虚像造成畸变影响。机械部份需要合理设计光路和整体体积优化,在成像效果与部件体积之间拿捏最合理点,并且还要避免震动对光学镜片造成共振,影响成像清晰度。

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如果让抬头显示的讯息,还能结合前方的路况、标志、车辆……显示出更多互动信息与更清晰视觉效果,那就是AR现实增强抬头显示器了,其可融合高精度导航功能,更直接告诉驾驶员当前需要转向哪个路口,或是适配ADAS功能需求,让跟随前车变得更简单,驾驶人能更清晰判断车距。

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更有意思的是大陆集团的现实增强抬头显示器还能作到“虚拟墙”效果,即是在单车道的驾驶场景里,在马路中间去现实增强一个虚拟墙,增加驾驶员开车时候的安全感,让驾驶员不会对对方车道来车的压迫感产生紧张驾驶。

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大陆基于TFT技术的现实增强抬头显示器可以把虚像尺寸做到9×3度,投影距离大于4.5米,机器体积可以做到7~8升,成本可以节约大于30%,可以覆盖40米以内的路面。对比传统基于DLP技术的现实增强抬头显示器,有着明显的低成本与小体积优势!

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据大陆集团人机界面事业部抬头显示器产品中国区研发负责人杨晶表示,现实增强抬头显示器开始于2020年,到2030年的时候,估计市场量规模会接近于整个抬头显示器市场规模的一半以上。并且由于现实增强抬头显示器量的成长是跟随自动驾驶发展而变化,所以也说明了现实增强抬头显示器是跟自动驾驶相互发展的。

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总结大陆集团抬头显示器的优势,答案在于其可以提供完整的现实增强抬头显示器系统集成服务,好比奔驰S身上的现实增强抬头显示器所对应的高精度导航、电子地平线、摄像头、激光雷达等就是由大陆集团技术整合。

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