AR HUD未火先虚,需警惕大跃进伤害整个行业 | 科技说

  • 发表于: 2017/06/15 12:04:49 来源:车云网

前沿概念炒作永远是下策,踏实研发才是王道。

AR毋庸置疑是个热门词,如果你对这个词还不熟,或者说还稍微有点儿与VR傻傻分不清楚。那么车云菌先推荐你去看一看《蜜汁女司机》的第一期视频,通俗易懂,深入浅出,传送门在这里

至于HUD,倒退两年的话大概是个热门词,但是现如今,跨界公司也不会用HUD来吸引资本的注意力了,毕竟已经时过境迁。如今HUD进入第二代产品周期,技术角逐开始激烈起来,新入行的或者想再做点业绩的,就是用个智能后视镜都比HUD更吸引资本注意。

不过AR加上HUD的时候,就成了噱头了。在上周的CES Asia上,车云菌看完了中间的大展台,开始挨个逛周围的小展台,就有一家写着AR导航的公司,上去了解时就指着下图告诉车云菌说,这也可以理解为AR HUD呀。

所谓“AR HUD”所谓“AR HUD”

AR HUD作为下一代人机交互的新技术,正受到车企、资本圈的关注,也有看到这项技术前景的有志之士开始出走创业,但是这个圈子却是还没热水就开始浑了。

什么是AR HUD?AR HUD能干什么?

在2014年,大陆展示过他们的AR HUD技术,车云菌曾经在一篇文章中对其进行了详细介绍。可惜的是,这项本预计在今年量产的技术现在还没有任何声音,也没有在CES或车展上看到大陆的展示。反倒是其中使用的DMD芯片,被大陆用在了第二代HUD产品上,显示范围与屏幕亮度与上一代产品均有提升。

大陆AR HUD,目前这种AR HUD与传统HUD同时显示的方案已被大陆放弃大陆AR HUD,目前这种AR HUD与传统HUD同时显示的方案已被大陆放弃

今年伟世通也演示了他们的AR HUD产品,表示这项技术正在开发中,未来将会与自动驾驶技术相结合。而在今年的上海车展上,日立也展示过AR HUD的产品。

伟世通AR HUD伟世通AR HUD

日立AR HUD日立AR HUD

那么,到底要怎么理解AR HUD这个概念呢?从本质上来说,AR HUD是信息显示与驾驶辅助技术的相结合。

HUD这项从航空领域引进的技术本身就是为了让驾驶员能够集中注意力而存在的,最早的HUD需要有一个单独的屏幕来辅助信息呈现,被称为C-HUD;而进阶的HUD则将去掉这块屏幕,直接将信息显示在风挡玻璃上,被称为W-HUD。AR HUD其实也还是将信息投射到风挡玻璃上,不同之处至于,投射的内容与位置会与现实环境相结合,显示的范围也不局限在某一处,而是扩展到整个风挡玻璃。

从现阶段各家企业的概念开发展示来看,AR HUD显示的信息依然是驾驶员最需要注意的内容,包括导航路径规划与指示、其他道路使用者提示,包括车辆、行人、骑行者等等。如果要往更远了畅想的话,未来也可能作为人机交互的进阶方式。比如通过AR HUD的方式显示周边车辆和建筑的信息,又或者是交通灯与标志的指示灯。

相比传统的C-HUD与W-HUD,AR HUD显示的范围更大,距离更远。伟世通曾经发过一份关于AR HUD的白皮书,其中介绍到,C-HUD的显示范围是3°x1° 到6°x2.5°,W-HUD则增大到4°x2° 到10°x2.5°,而AR HUD目前最大能显示17°x6.5°,预计是一张A4纸大小的范围,最大距离可以增加到7米左右。与前两项技术相比,AR HUD可以让驾驶员几乎不用低头看,低头的角度可以调整到以内。

AR HUD要怎么实现呢?

如果不想像开篇车云菌碰到的那位一样,用比较低级的指鹿为马,那么也是有一些低成本的招数的。

淘宝搜索全息膜淘宝搜索全息膜

全息膜,某宝上面一搜N多卖家,绝对低成本。车云菌在CES Asia上也碰到了一家,在询问时对方回答这是采用了全息膜的方案。

使用全息膜方式的“AR HUD”使用全息膜方式的“AR HUD”

所谓全息膜,是一种透明的显像元件,能够在显像的同时让人看到背后的景物。从实现手段来看,理论上来说可以与传统HUD算作是一类,不过在风挡玻璃上贴膜,不同国家不同地区的法律规定都不一样,对透光率也有要求。而且,考虑到风挡玻璃是曲面的, 用全息膜也会存在变形等问题。

全息膜现在常被用来进行AR HUD的Demo演示,所以如果看到了AR HUD,可以多问一句是否采用了全息膜。另外,演示中也经常如图使用平面玻璃,与实际风挡采用曲面玻璃不同,曲面玻璃光学调校存在一定门槛。

常用于AR HUD演示的平面玻璃常用于AR HUD演示的平面玻璃

如果不用全息膜这种「便捷」的方式,要如何实现AR HUD呢?其实可以反推一下。要在路面上显示指示箭头,系统首先需要知道路口在哪里,车辆与路口之间还有多远距离,在什么时候显示出这个信息比较方便。总体来说,要解决,什么时候在什么位置显示哪一类信息的问题。

首当其冲的,环境建模是必须的,系统必须要知道周围环境是什么样子,再根据周围环境决定显示哪一类信息,然后要处理好显示出来的信息是否与环境贴合的问题,更进一步,还要知道驾驶员在看哪儿,然后根据驾驶员所看的位置去显示对应的信息,所以涉及到的技术包括:环境建模(传感器、算法、芯片)、信息显示(光学元件、算法)、驾驶员眼球追踪。

在这之中,前一个可以依赖于其他厂商,或者说是车辆已经具备的技术,理论上来说作为一家HUD企业可以不具备,可以找合作厂商;而后者在光学显示的硬件上同样可以依赖于产业链,光学调校则可以算作是核心竞争力。

伟世通就是从显示出发,而大陆与日立两家供应商,本身在环境建模与显示技术都有产品经验积累,大陆此前方案中就有AR生成器来进行环境建模。

车云菌在这届CES Asia上,了解到两家初创企业——未来黑科技与点石创新正在进行相应开发。未来黑科技表示正在于奥迪进行了一年左右的技术研发,不过在量产前不会进行技术展示,而点石创新则是向车云菌展示了在实车上的测试视频,从测试视频来看可以进行路径显示、前方车辆提醒(车辆尾部进行三角形标识)等,对方也提到有量产规划,但是现阶段同样不方便进行技术展示,测试视频目前也没有正式对外公开。

还没能进入量产阶段的AR HUD,核心难点在哪里?

2014年大陆就开始研发,彼时的视频上效果已经很好了,但据车云菌了解,目前这项技术还由德国研发团队在研发当中;伟世通方面则表示会将AR HUD与L3以上自动驾驶相结合,现阶段量产针对的是W-HUD。

其实现阶段,使用了传统HUD技术的车型比例就很低,更别提W-HUD了,AR HUD根本没有进入量产阶段。难点在哪里?目前不同的企业说法不一。

未来黑科技告诉车云菌,量产的限制在于光学芯片,目前TI并没有一款满足车规级要求的芯片,如果他们的芯片能够达到车规级,他们就可以量产。

点石创新则表示,AR HUD的难点在于AR算法,也就是环境建模这方便,光学显示上虽然也存在一定门槛,但是相对容易解决,如何能够快速根据环境变化来进行实时显示,是他们正在攻克的难关。

从总体上来看,可以归结到以下四个方面:

  • 1.芯片与光学技术,前面提到上没有车规级芯片,另外光学技术上面,针对曲面的风挡玻璃,如何进行光路设计,如何在显示距离远近与信息大小之间做平衡都是需要考虑的。

伟世通白皮书中所示距离与大小的选择,上图是在12.8米处显示17°x6.5°范围,下图是27米处显示7°x3°范围伟世通白皮书中所示距离与大小的选择,上图是在12.8米处显示17°x6.5°范围,下图是27米处显示7°x3°范围

  • 2.环境建模算法,在ADAS或自动驾驶技术上,这项技术也依然没有完全发展成熟,环境识别与建模的准确度还有待提升

  • 3.体积,大陆的AR HUD在2014年体积为13升。现在HUD产品正在进行小型化,以更小的体积实现更大范围的显示。从体积上来说,AR HUD与传统HUD很难有竞争力,但是体积越大,在量产布局上受限越大

  • 4.信息显示,一方面是要让信息能够显示在与环境相对应的位置,另一方面则是要根据驾驶员所看的范围去显示信息,而不是将所有的信息都显示出来,过多的信息也会分散驾驶员的注意力。

车云小结

目前,还只有少数车企在进行AR HUD上的研发投入。这也可以理解,毕竟HUD本身都没有普及。从价值论来看,AR HUD本身不应该作为一个单纯的信息显示技术来看,如果能够与更高级别自动驾驶技术相结合,会更加具备竞争力。

而投资公司在面对这类初创企业时候时,要更加谨慎判断了。在初创企业中,我们见证了很多次的泛滥与淘汰。劣币驱逐良币的情况也屡屡上演。但愿,待到量产时,AR HUD能为自己正名。

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