“擴(kuò)大可見視場，可以改善用戶體驗(yàn)，”這是沃爾沃汽車開放創(chuàng)新技術(shù)主管Michael Sch?n對(duì)當(dāng)下車載HUD的趨勢判斷，“更大、更智能的HUD，為創(chuàng)造更身臨其境的體驗(yàn)開辟了新的可能性。”

去年11月，沃爾沃汽車旗下風(fēng)險(xiǎn)投資基金宣布對(duì)光學(xué)和成像技術(shù)初創(chuàng)公司Spectralics投資200萬美元，目的是在下一代HUD早期開發(fā)階段就開始介入，從而徹底改變車內(nèi)用戶體驗(yàn)。

過去兩年時(shí)間，傳統(tǒng)的TFT低成本路線+DLP的高端路線都在并行發(fā)展，帶動(dòng)AR HUD的前裝量產(chǎn)進(jìn)入1.0階段。尤其是大眾ID系列純電動(dòng)車以及奔馳全新一代S級(jí)轎車率先搭載AR HUD上市，徹底打破行業(yè)對(duì)規(guī)模化落地的質(zhì)疑。

高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，2021年中國市場（乘用車自主/合資/獨(dú)資）新車前裝標(biāo)配搭載HUD（W/AR）上險(xiǎn)量為109.45萬輛，同比增長57.96%。前裝標(biāo)配搭載率為4.74%，同比增加0.7個(gè)百分點(diǎn)。

其中，AR HUD前裝搭載量超過5萬輛。2021年，隨著長城摩卡、吉利星越L等自主品牌新車搭載AR HUD上市，中國市場也迎來了AR HUD的元年。

一、

作為一家來自以色列的汽車技術(shù)創(chuàng)新公司，Spectralics的核心解決方案之一是多層薄膜復(fù)合材料（MLTC），這是一種新型的光學(xué)“薄膜”，適用于各種形狀和尺寸的透明表面。這項(xiàng)技術(shù)可以集成到汽車的前擋風(fēng)玻璃以及車窗上，用來在玻璃上實(shí)現(xiàn)成像。

而大視場的AR HUD成為多層薄膜組合技術(shù)率先落地的目標(biāo)。此外，這項(xiàng)技術(shù)還可以用于艙內(nèi)感知交互、前置攝像頭和數(shù)字全息投影。

而在此前，另一家名為科思創(chuàng)的公司也推出了一款名為Bayfol? HX的光敏聚合物薄膜，用于全息投影技術(shù)。原因是，傳統(tǒng)的平視抬頭顯示器由于受制于擋風(fēng)玻璃的既定反射率，會(huì)限制圖像的亮度和投影圖像大小。

實(shí)際上，在消費(fèi)級(jí)投影以及大型幕墻等商業(yè)化應(yīng)用上，薄膜技術(shù)的創(chuàng)新已經(jīng)開始。從目前技術(shù)發(fā)展趨勢來看，光子成像薄膜作為一種具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)化微觀光學(xué)設(shè)計(jì)的薄膜材料，可以通過對(duì)紅光、綠光、藍(lán)光做定向增強(qiáng)來提升畫質(zhì)。

同時(shí)，色彩顯示能力相比傳統(tǒng)幕布高了兩倍到三倍，同時(shí)抗環(huán)境光能力也更強(qiáng)，在非弱光的環(huán)境下也可以應(yīng)用。

兩年前，Ceres Holographics宣布推出TD（透明顯示屏）原型系統(tǒng)，這是一家為下一代透明顯示屏（TD）和AR-HUD研發(fā)薄膜全息光學(xué)元件（HOE）的系統(tǒng)開發(fā)商。

這套方案，基于德州儀器的DLP5530-Q1芯片組和Bayfol? HX的光敏聚合物薄膜方案，可以實(shí)現(xiàn)HUD主機(jī)的體積大幅減小，同時(shí)提供全尺寸的玻璃投影顯示效果。

一直以來，由于AR HUD需要經(jīng)過特殊光路和反射層設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的VID和FOV性能，所以AR HUD主機(jī)的尺寸也比W-HUD的要大得多，同時(shí)還要考慮散熱問題。

而改進(jìn)光路設(shè)計(jì)，成為解決方案之一。對(duì)于AR-HUD來說，傳統(tǒng)的玻璃楔形PVB膜用于有效降低重影的影響，但要實(shí)現(xiàn)顯示面積的增大，同時(shí)帶來投影效果的大幅提升，還需要新的技術(shù)支持。

事實(shí)上，全息投影技術(shù)在過去很長時(shí)間都沒有找到大規(guī)模的應(yīng)用場景。汽車AR HUD的應(yīng)用能否改變游戲規(guī)則，并證明這項(xiàng)技術(shù)的價(jià)值，現(xiàn)在還是一個(gè)問號(hào)？

“盡管毫無疑問，由于座艙域控制器（大算力平臺(tái)）帶來的車載計(jì)算能力的大幅提升，全息投影應(yīng)用已經(jīng)成為可能，但目前，全息薄膜材料是最大的瓶頸之一?！痹贑eres Holographics公司看來，新型薄膜的量產(chǎn)還是一個(gè)難題。

目前，大批量生產(chǎn)新型材料還需要特殊的設(shè)備。最新消息是，這家公司正在投資建造一條全新的生產(chǎn)線。按照計(jì)劃，這個(gè)工廠的中期目標(biāo)是提高良率并保證足夠的產(chǎn)能供應(yīng)，而長期目標(biāo)則是在全球范圍內(nèi)進(jìn)行技術(shù)授權(quán)。

“目標(biāo)是到2025年超過200萬輛，到2030年達(dá)到1000萬輛?！边@是該公司給出的預(yù)測目標(biāo)。而在新車市場，所謂的巨幕HUD、智能HUD等等概念已經(jīng)成為營銷的“亮點(diǎn)”。

二、

不過，要實(shí)現(xiàn)AR HUD的效果，還需要一項(xiàng)技術(shù)的支持。

今年初，三星子公司哈曼宣布收購專門從事汽車增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和混合現(xiàn)實(shí)（MR）技術(shù)研發(fā)的德國軟件公司Apostera，目的是擴(kuò)大汽車產(chǎn)品線，并引領(lǐng)AR/MR體驗(yàn)的前裝賽道。

此前，Apostera的混合現(xiàn)實(shí)解決方案是將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺和傳感器融合在一個(gè)與硬件無關(guān)的軟件平臺(tái)上。未來，結(jié)合哈曼的數(shù)字座艙產(chǎn)品組合，這些新的軟件解決方案將實(shí)現(xiàn)前裝的快速大規(guī)模落地。

“我們知道增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)將定義未來的用戶界面，”英偉達(dá)CEO黃仁勛表示，“未來如果新車沒有搭載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)能力，就無法吸引更多消費(fèi)者的興趣?！庇绕涫侵悄軘z像頭和更快的渲染速度，有助于驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)視覺、ADAS和數(shù)據(jù)融合。

為此，英偉達(dá)還開發(fā)了一套名為Drive AR的軟件堆棧，可以顯示POI興趣點(diǎn)、ADAS預(yù)警、駕駛統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和導(dǎo)航提示。奔馳的MBUX系統(tǒng)就是案例之一。

而對(duì)于哈曼來說，“這是一次非常重要的收購，因?yàn)槲覀冇X得整個(gè)行業(yè)正在發(fā)生巨大的變化，而不僅僅是電動(dòng)化，這只是一個(gè)起點(diǎn)。從我們的角度來看，真正發(fā)生的是消費(fèi)體驗(yàn)的變革?！?/strong>