1960年，美國海軍的(de)A-5艦載機(ji)上裝置(zhi)了(le)一(yi)款新的(de)顯(xian)示(shi)技(ji)術——HUD(平(ping)視顯(xian)示(shi)系(xi)統)，它可(ke)以(yi)將飛(fei)(fei)機(ji)的(de)飛(fei)(fei)行參(can)數、姿態信(xin)息、導航(hang)數據等(deng)投射到(dao)飛(fei)(fei)行員視野正前方的(de)透視鏡上，飛(fei)(fei)行員不需要(yao)頻(pin)繁(fan)低頭，就可(ke)以(yi)在聚焦外界(jie)環(huan)境的(de)同時兼顧儀表參(can)數，大大提升了(le)飛(fei)(fei)行安(an)全(quan)。隨著時間(jian)的(de)推移，這(zhe)項技(ji)術并(bing)沒有(you)局限于軍事領域，而(er)是于汽車座艙(cang)智能化加速的(de)時代(dai)在民用汽車領域遇到(dao)新的(de)機(ji)遇。
在剛(gang)剛(gang)過(guo)(guo)(guo)去的(de)(de)2023上海國(guo)際(ji)車(che)(che)展(zhan)上，各路汽車(che)(che)廠商(shang)上演了“神仙打架”式(shi)的(de)(de)比拼(pin)，你方(fang)唱罷我登場，沒有一(yi)個(ge)(ge)汽車(che)(che)廠商(shang)能夠獨占頭條超過(guo)(guo)(guo)2個(ge)(ge)小時。不過(guo)(guo)(guo)，流水的(de)(de)車(che)(che)廠，鐵(tie)打的(de)(de)技術。其中，包(bao)括(kuo)大眾ID.7 VIZZION、騰勢N7、嵐(lan)圖追光、銀河L7、深藍(lan)S7、寶馬i Vision Dee、問界M9等多款車(che)(che)型不約(yue)而同地搭(da)載了AR-HUD顯示技術，又將HUD的(de)(de)關注度推向了高潮。
顯然，AR-HUD的(de)發展已(yi)經不再是幾年(nian)前小眾的(de)黑(hei)科技技術(shu)，而是已(yi)經逐(zhu)步開始走向大(da)眾化。從本(ben)屆車(che)展上(shang)搭載AR-HUD技術(shu)的(de)車(che)型(xing)就能管中窺豹，不僅所(suo)涉及(ji)的(de)汽車(che)產(chan)業相關廠商更多，涉及(ji)到的(de)車(che)型(xing)也覆(fu)蓋更廣，上(shang)至(zhi)尚未量(liang)產(chan)的(de)概念(nian)款，下有(you)(you)價格普(pu)惠(hui)的(de)平(ping)民車(che)，另外(wai)中高端車(che)型(xing)也未缺(que)席，這(zhe)也意味著(zhu)AR-HUD已(yi)經不再是豪華車(che)的(de)專(zhuan)屬(shu)，在(zai)供需(xu)雙方(fang)的(de)拉(la)動下有(you)(you)望(wang)快(kuai)速進入規模化應用拐點。
基于以上研判，本(ben)篇內容將聚焦HUD發展及產(chan)業鏈關系展開分析(xi)，一睹HUD產(chan)業發展脈絡。
HUD從黑科技走向大眾化
HUD雖然算不(bu)上新技術，但絕對是未來不(bu)可忽(hu)視(shi)的(de)(de)發展方向(xiang)之一(yi)。HUD(Heads Up Display)名(ming)為抬頭顯示系統(tong)，又稱(cheng)平視(shi)顯示系統(tong)，其(qi)發展經歷了(le)兩個重要的(de)(de)關鍵節點(dian)：一(yi)是上世紀80年代從(cong)軍事領(ling)域(yu)(yu)開始應用(yong)到民用(yong)飛行領(ling)域(yu)(yu);二是幾乎同一(yi)時期(qi)，HUD實現了(le)跨移(yi)動載具(ju)，從(cong)飛行領(ling)域(yu)(yu)走進了(le)汽車領(ling)域(yu)(yu)。
正如文章開頭(tou)所提到的(de)(de)HUD在飛機上的(de)(de)作用一樣，在汽(qi)車(che)(che)領域，長久以(yi)來也(ye)(ye)面臨著同樣的(de)(de)難題(ti)——無(wu)法讓駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)員(yuan)在視線不轉移或者不用頻繁低(di)頭(tou)的(de)(de)情況下，也(ye)(ye)能(neng)夠隨時掌握汽(qi)車(che)(che)狀態(tai)及駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)信息(xi)(xi)等。而HUD可(ke)以(yi)將(jiang)車(che)(che)輛的(de)(de)重要信息(xi)(xi)，如車(che)(che)速、油耗、導航等，通(tong)過投影到前擋風玻璃或者其他顯(xian)示介質(zhi)上的(de)(de)方(fang)式(shi)，減少駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)員(yuan)因視線轉移導致的(de)(de)駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)分(fen)心，從(cong)而提高駕(jia)(jia)駛(shi)(shi)的(de)(de)安全性。
當(dang)然(ran)，HUD的另一(yi)大特(te)色就是(shi)科技感(gan)(gan)。隨著(zhu)汽(qi)車(che)(che)(che)從簡單的機械載(zai)具發(fa)展到(dao)“移動(dong)的智能(neng)化第三空間”，汽(qi)車(che)(che)(che)消(xiao)費(fei)者對汽(qi)車(che)(che)(che)智能(neng)化越來(lai)越看重，需(xu)要汽(qi)車(che)(che)(che)更(geng)加(jia)具有科幻感(gan)(gan)、易交互屬性的需(xu)求(qiu)也日漸強烈。所以，盡(jin)管(guan)HUD是(shi)從早期戰斗(dou)機上(shang)淘汰掉的技術，但(dan)近(jin)幾(ji)年在民用汽(qi)車(che)(che)(che)領(ling)域的快速(su)迭代仍然(ran)讓(rang)不少消(xiao)費(fei)者為之驚艷。
從當(dang)前(qian)來(lai)看，HUD在汽車(che)(che)領(ling)域的發(fa)展(zhan)已經(jing)歷經(jing)三代：初代C-HUD(Combiner HUD)，為組合式抬(tai)頭顯示，通(tong)過在汽車(che)(che)儀(yi)表上方或儀(yi)表板頂部加裝(zhuang)一個半(ban)透(tou)明的樹脂板，再(zai)將該(gai)樹脂板作為投影介(jie)質反射(she)出虛像(xiang);
二代(dai)W-HUD(Windshield-HUD)，為(wei)風擋式抬(tai)頭顯示，利用光學反(fan)射將行車信息投射到汽車前(qian)擋風玻璃上，目前(qian)有(you)多(duo)條技術路(lu)線，包括基于(yu)曲(qu)面反(fan)射鏡(jing)放大(da)成像、基于(yu)全息光學元件(HOE)放大(da)成像和(he)基于(yu)全息光波導(Waveguide)放大(da)成像。但由(you)于(yu)擋風玻璃通(tong)常(chang)為(wei)曲(qu)面反(fan)射鏡(jing)，因此W-HUD必須根據擋風玻璃的(de)尺寸和(he)曲(qu)率(lv)去(qu)適配高(gao)精(jing)度(du)曲(qu)面反(fan)射鏡(jing)，因此成本相對更高(gao);
三(san)代則是上述(shu)所提的(de)AR-HUD(Augmented Reality HUD)，為(wei)增強現實抬(tai)頭(tou)顯示，是將(jiang)AR技(ji)術(shu)與(yu)HUD技(ji)術(shu)進(jin)行了充分(fen)的(de)融合的(de)全(quan)新平視顯示系統，雖然(ran)同樣是利用(yong)前擋風玻璃(li)作為(wei)成(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)介質，但其成(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)域更(geng)(geng)大、投射距離更(geng)(geng)遠、成(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)效果也更(geng)(geng)生動。它通過對汽車中如攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)頭(tou)、雷達等傳(chuan)感(gan)器采集(ji)到的(de)路況信息進(jin)行建模，再將(jiang)HUD顯示的(de)信息精準投射在對應(ying)位(wei)置，可以得到數字信息與(yu)實景交(jiao)通高度融合的(de)效果。
不(bu)同于后(hou)兩代“前(qian)裝”產品，首代的(de)C-HUD采用后(hou)裝的(de)方式，不(bu)僅(jin)呈像信息有(you)限(xian)，同時(shi)安(an)裝方式也容(rong)易在事故中造成二(er)次傷害(hai)，因此(ci)幾(ji)乎已經處于被(bei)淘(tao)汰的(de)邊緣。目(mu)前(qian)HUD的(de)前(qian)裝量產以W-HUD為主，但(dan)AR-HUD已經有(you)火力全(quan)開(kai)的(de)跡(ji)象。根(gen)據佐思汽研(yan)數(shu)據統計，2021年上(shang)半年國內(nei)乘(cheng)用車(che)新車(che)HUD(C/W/AR)裝配量為60.3萬輛，同比增長(chang)36.2%;其中，AR-HUD裝配量達到3.5萬輛，占比為5.8%，較上(shang)年同期增加5個(ge)百(bai)分點(dian)。
AR-HUD—不是終章的終章
雖然AR-HUD現(xian)在仍未(wei)占到汽車(che)前裝市場的(de)主流位置，但自2020年(nian)奔馳(chi)在其S級(ji)W223中(zhong)引入AR-HUD以(yi)來，AR-HUD已經成為零部(bu)件(jian)供應(ying)商(shang)和整(zheng)車(che)廠(chang)商(shang)心中(zhong)日(ri)思夜寐的(de)“優質(zhi)對象”，這就不得不提到AR-HUD與前兩者(zhe)的(de)本質(zhi)區別。
無論是(shi)(shi)C-HUD還是(shi)(shi)W-HUD，實(shi)際上在顯示介質上或前(qian)擋風(feng)玻(bo)璃上顯示的(de)信息(xi)，如車速、導(dao)航、油量、交(jiao)通(tong)提示燈，其實(shi)與實(shi)景并(bing)無關系。打個夸張一些(xie)的(de)比方，就好像(xiang)是(shi)(shi)曾(ceng)經風(feng)靡(mi)的(de)幻燈片投(tou)影一樣，只不過將這些(xie)表(biao)示信息(xi)的(de)符號投(tou)射到(dao)了駕(jia)駛員平(ping)視(shi)可見的(de)地方，然而并(bing)不會對人車交(jiao)互產生革命性的(de)影響。
AR-HUD的(de)卓(zhuo)有特色(se)則在(zai)于引入了(le)增強現實(shi)(shi)功能，它(ta)在(zai)原本的(de)HUD基礎上(shang)，進一步將(jiang)虛(xu)擬的(de)圖像和信息疊(die)加到(dao)了(le)現實(shi)(shi)的(de)路(lu)(lu)面上(shang)，形成(cheng)了(le)虛(xu)實(shi)(shi)結(jie)合的(de)效果。比(bi)如AR-HUD可以(yi)根(gen)據行(xing)車(che)的(de)動態情況，實(shi)(shi)時跟隨車(che)輛位置(zhi)、路(lu)(lu)上(shang)行(xing)人(ren)、路(lu)(lu)口(kou)變化、導(dao)航信息等(deng)，不(bu)斷調整投影(ying)的(de)內容、位置(zhi)和大小，與實(shi)(shi)際(ji)行(xing)車(che)環(huan)境(jing)形成(cheng)呼(hu)應，這比(bi)起(qi)單獨的(de)HUD能夠帶給駕駛員更(geng)直觀、更(geng)豐富、更(geng)高效的(de)交互體驗。
理想L9內飾
另外，從長(chang)遠(yuan)來(lai)看(kan)AR-HUD甚至(zhi)是有(you)望(wang)取代現有(you)液晶(jing)儀(yi)表盤的(de)，因為(wei)AR-HUD所呈(cheng)現的(de)信(xin)息與傳(chuan)統儀(yi)表的(de)信(xin)息并(bing)(bing)無(wu)二致，甚至(zhi)前者在顯示方式上(shang)更(geng)加具交互性、實用性的(de)特質會徹(che)底放傳(chuan)統儀(yi)表變(bian)成“擺件”。甚至(zhi)已(yi)經(jing)有(you)車企(qi)已(yi)經(jing)著手于這樣的(de)變(bian)革，比如理想汽車就(jiu)提出，之前大(da)家(jia)都拿HUD當輔助，駕駛員(yuan)有(you)問題還是會回到儀(yi)表盤上(shang)，而(er)理想希望(wang)HUD不僅僅是輔助，而(er)是讓它徹(che)底替代儀(yi)表盤，駕駛員(yuan)只(zhi)用看(kan)前方就(jiu)夠了(le)。而(er)這些并(bing)(bing)不是設想，而(er)是已(yi)經(jing)在理想L9上(shang)實現了(le)的(de)事(shi)情。
當然，AR-HUD除了能夠給駕駛員帶來新的駕乘體驗之外，未來AR-HUD或還能與此前大火的元宇宙相結合，拉(la)近虛擬世界(jie)與(yu)現(xian)實世界(jie)的(de)(de)(de)情感距離。比如在(zai)紅綠燈等待的(de)(de)(de)時間(jian)里(li)，AR-HUD可以根據場景化(hua)的(de)(de)(de)空(kong)間(jian)提供(gong)對應的(de)(de)(de)小游戲，讓(rang)乘車(che)人員(yuan)打(da)發無聊的(de)(de)(de)時間(jian);在(zai)汽車(che)行駛過程中，駕駛員(yuan)可以通過分享，與(yu)其他汽車(che)、路人產生(sheng)互(hu)動(dong)等，從(cong)而(er)豐富人們的(de)(de)(de)出(chu)行生(sheng)活，讓(rang)汽車(che)真正(zheng)變成“移動(dong)的(de)(de)(de)智能化(hua)第三空(kong)間(jian)”。
當然，基于以上AR-HUD與傳統HUD的(de)(de)不同，AR-HUD在滿(man)足(zu)簡單的(de)(de)信息呈像的(de)(de)同時，也需(xu)要(yao)(yao)更(geng)多的(de)(de)感(gan)知計算融合，比如(ru)需(xu)要(yao)(yao)對收集(ji)的(de)(de)信息進行數據(ju)融合處理(li)，還要(yao)(yao)做(zuo)3D渲(xuan)染等(deng)，因此這對AR-HUD供應商其(qi)實也提出了(le)更(geng)高的(de)(de)要(yao)(yao)求。目前HUD市場以國(guo)外巨頭主導，但國(guo)內(nei)勢(shi)(shi)力已(yi)經按耐不住、摩拳擦掌(zhang)了(le)，尤其(qi)是科技巨頭舉(ju)起的(de)(de)新勢(shi)(shi)力大旗，主動加入戰局。
摩拳擦掌的HUD廠商
在本(ben)屆(jie)上海車(che)展(zhan)上，基于AR-HUD地位在汽車(che)行業中的顯著提升，其背后(hou)的AR-HUD供應商也顯得(de)格外(wai)受人關注(zhu)。如果要(yao)說哪家廠商最為(wei)亮眼，華為(wei)一定當仁(ren)不讓。
早在(zai)車展前夕的(de)(de)4月16日，華(hua)為(wei)就在(zai)2023華(hua)為(wei)智(zhi)能汽車解決(jue)方(fang)(fang)案(an)發(fa)布會上，公布了(le)華(hua)為(wei)自研的(de)(de)HUAWEI xHUD AR-HUD增強現實(shi)抬頭顯示方(fang)(fang)案(an)。這套方(fang)(fang)案(an)采(cai)用了(le)華(hua)為(wei)AutoOptix智(zhi)能車載光技術，采(cai)用LCoS光機(ji)方(fang)(fang)案(an)，最高亮度12000nits，即使(shi)正午(wu)強光也不懼(ju)，1200:1的(de)(de)對比度，畫面靈動清透，為(wei)駕駛員提供清晰的(de)(de)視野(ye)。
總體來說，其實現了業界量產最大畫幅，可實現7.5米處70英寸、10米處96英寸的等效顯示效果，分辨率可達1920*730。并且該系統還實現了和智能駕駛系統的深度融合，除了車(che)規級AR導(dao)航外，還能實現在風擋上投射倒車(che)影像，觀(guan)看巨(ju)幕電影等。
除了(le)華(hua)為之外(wai)，國產(chan)(chan)AR-HUD頭(tou)部企業華(hua)陽(yang)集(ji)(ji)團也在本次(ci)車展(zhan)上驚艷亮相，展(zhan)示(shi)出了(le)多(duo)種AR-HUD產(chan)(chan)品(pin)及技術。其中，華(hua)陽(yang)集(ji)(ji)團展(zhan)示(shi)的(de)斜投影AR-HUD能夠在小體積產(chan)(chan)品(pin)中實(shi)現更大的(de)視(shi)場(chang)，帶來(lai)縱深體驗感;LCoS AR-HUD可以實(shi)現駐(zhu)車觀(guan)看高清(qing)巨幕電影;同時還有3D AR-HUD帶來(lai)的(de)真實(shi)裸眼3D呈像體驗等等。
銳思華創在(zai)車展期間發布了(le)三種形態的(de)AR-HUD產品，同時還(huan)推出(chu)(chu)了(le)全球首個以(yi)LBS為(wei)光源的(de)AR-HUD，以(yi)及(ji)全球首創全新顯示技(ji)術——應用(yong)于AR-HUD等多種顯示方案的(de)多層光波(bo)導3D PGU，這(zhe)一技(ji)術可以(yi)實現(xian)顯示層疊，投射出(chu)(chu)具有立體(ti)深度(du)的(de)全裸眼3D圖像。
當然，還(huan)有(you)不少HUD供應商在本(ben)次車展上大放異彩，可參考以下匯總：
總而(er)言之，HUD從(cong)不起(qi)眼的(de)汽(qi)車(che)后裝“零部(bu)件(jian)”，如今乘著汽(qi)車(che)智能(neng)化(hua)的(de)東風已是毫無疑(yi)問飛到了(le)各大汽(qi)車(che)廠商(shang)的(de)眼前，成為當下汽(qi)車(che)智能(neng)座艙的(de)重要組成部(bu)分。隨(sui)著HUD市(shi)場(chang)騰飛，新(xin)的(de)戰爭序幕也將(jiang)(jiang)重新(xin)開(kai)啟(qi)，屆(jie)時(shi)將(jiang)(jiang)又會是一場(chang)新(xin)的(de)腥風血(xue)雨的(de)爭奪。當然，從(cong)消(xiao)費者的(de)角度(du)來看，創(chuang)新(xin)的(de)技術必將(jiang)(jiang)拉(la)動新(xin)的(de)需(xu)求增長，而(er)伴隨(sui)AR-HUD的(de)發(fa)展也將(jiang)(jiang)帶給其新(xin)的(de)駕乘體驗。
