Raythink锐思华创：AR HUD将重新定义汽车HMI

深圳2023年3月28日 /美通社/ — 随着智能驾舱的出现，越来越多的工具和信息被添加到驾驶体验中。这些功能虽然强大且实用，但还有一个缺陷，信息和系统会分离驾驶员的留意力。对此，行业在积极探索应对方案。

Raythink锐思华创市场专家姜叡石坦言，AR HUD将会是智能汽车范畴里最重要的HMI特色之一，AR HUD是汽车HMI的入口点，增强现实的信息系统，在挡风玻璃显现真实的AR技术，将导航、仪表、娱乐和道路通讯集成在一起，实现虚拟数字信息在前挡风玻璃上的实时动态显示，为完全自主驾驶的全面升级打下根本；以限制分心的方式向驾驶员提供重要信息。随着AR HUD技术和性能的不竭进步，未来会大范围地被采用。

姜叡石 – Raythink锐思华创市场专家

以下是演讲内容整理：

Raythink锐思华创市场专家姜叡石："我最近从一个报告领会到，交通事故的发生率在上升。汽车的智能化将进步平安性，有了智能驾舱，汽车就有了眼睛、耳朵和大脑，可以帮助我们理解四周复杂的情况，汽车会越来越智能，智能驾舱是必定趋势。"

AR HUD将如何重新定义汽车HMI?  

随着智能驾舱的出现，越来越多的工具和信息被添加到驾驶体验中 — ADAS作为高级的驾驶辅助系统，大大都人都使用过ADAS功能，人们对它所带来的优点深信不疑；导航也是每小我都在使用的工具；除此之外还有很多信息、娱乐、电话等等。这些功能虽然很是强大，但也有一个致命的缺陷，即信息和系统使驾驶员的留意力分离，致使驾驶员分心。

怎样更好地给驾驶员提供信息？汽车制造商和一级供给商都在寻找解决方案，很多企业选择增加显示屏的数量或者扩大显示屏等方式，例如特斯拉将仪表盘的信息移植到中心显示屏上。我们看到汽车有分歧的反馈系统，包括语音辅助和触觉反馈等，越来越多的汽车采用了AR HUD功能，我以为AR HUD会是智能汽车范畴里面最重要的HMI方式之一，以削减分心的方式向驾驶员提供重要信息的唯一方式。

此外，随着AR HUD技术和性能的进步，未来会被大范围地采用。这可不是一家之言，我们的客户定单数量已增加到40万件，最近客户原来把AR HUD视为是选配的产物，现在已转向标配，因此行业内已经把AR HUD看成未来的发展偏向。今年1月份美国CES，BMW亮相了他们的iVision Dee的概念车。其中一个重点宣传技术就是AR HUD。BMW CEO暗示AR HUD将终极取代仪表盘。其他汽车制造商也在追求这一趋势，例如理想汽车在削减仪表盘使用的方式上，采用HUD。此外AR HUD范畴在汽车行业里吸引了普遍的投资。

实现AR HUD需要解决的三大关键技术

与CHUD和WHUD相比，AR HUD是更先进的技术。在AR HUD普遍应用前还面临诸多挑战。我们公司在这方面引领行业，并成为AR HUD行业定义的最佳实践。

AR HUD可以简单地理解为将AR图形投射到挡风玻璃上的一个设备，这个图形覆盖到现实世界中，以不分离留意力的方式向驾驶员提供重要信息。听起来简单，但要实现真正的去实现AR HUD需要至少三项关键技术：

首先，需要更大的视场角和长的虚像间隔，以获得更好的用户体验；

此外，需要光学设计和PGU的专业知识，确保稳定的图像，清楚明亮、无重影、不变形、无畸变；还需要削减AR HUD的体积以支持AR HUD的普遍采用；

最后，需要一个强大的软件平台，对各类输入执行实时的数据融合，处置该信息。连系AR的算法正确渲染AR图形。

接下来将具体的先容这三项关键技术：

第一，为什么要有一个强大的视场角呢？由于我们希望尽可能的覆盖到驾驶员的视野。假如视场角太小，AR图形就会分离留意力。有了更大的显示区域，ADAS功能便可以充实的展现出来，削减对驾驶员视线的遮挡。

分歧的视场角带来分歧的功能，每个功能都是专属的。FOV可以展示仪表盘信息，以及简单的转换车道提醒，同时可以显示驾驶员的关注点。AR HUD作为HMI的新功能，能与驾驶员互动，让驾驶员可以获得虚拟信息来领会现实世界情况。大视场角的AR HUD给我们打开了更多的可能性，让产物有更好的用户体验。

图源：Raythink锐思华创

我们还需要更长的VID，虚像间隔可以和FOV连系使用。虚像间隔可以增强虚像覆盖范围，更长的虚像间隔可以从底子上欺骗人眼，将虚拟的图像视为现实世界的一部分，从而进步驾驶平安；假如VID变短，眼睛会重新聚焦、重新调剂视角，造成疲惫，重新聚焦所需要的时间又会发生平安问题。

基于各类研究，驾驶员在自然状态下向前看，在15米延伸的道路上，可以获得最佳的驾驶体验。VID间隔越长，优点越多。比如削减重影问题；答应从更远的地偏向驾驶员发出警告，从而使驾驶员有更多反应时间；较长的VID也会带来更好的用户体验。

第二，大量研究表白，进步AR HUD体验必须有更大的VID和FOV，这对于传统的PGU来说相当困难。今朝的PGU – TFT/DLP很难在不发生其他问题的情况下实现20度 FOV和15m VID，例如本钱、阳光倒灌、光窗、大体积等等。

因此，我们一直致力于开辟更好的解决方案，例如投入大量资金研发LBS模块。我们相信在不久的未来，LBS会成为AR HUD的明白选择。LBS同其他光源相比体积更小，而且能够接近TFT的本钱。当我们扫描出图象时，可以打开、封闭单个像素，功耗更低，而当画面不显示内容时，也不会像传统光源一样显示黑色像素，因此没有光窗问题；由于是基于激光的，具有很高的亮度和很是宽的色域，当穿过比力暗的隧道，可以看到前面是不是有亮窗或其他布景的亮光；LBS模块还答应大的市场角和长的虚像间隔以消除重影；进而削减对PVB的需求，而且能够减轻阳光倒灌的问题。

我们的产物行将投产，已开辟很多的原始模子，而且已经在AR HUD成功实施，将在下个月上海的车展上亮相。

第三，强大的AR软件架构。将AR软件分成三个根基步调，输入和数据的融合阶段、算法处置和渲染阶段、输出阶段。

首先，AR HUD需要整合多种数据源进行数据的融合以及进步正确性。输入包括各类来源的数据，包括视觉相机的数据，包括来自雷达、舆图、光传感器、惯性传感器、仪表盘等等的数据。这些数据要能够实时地融合，不能有延迟现象。

当获得了这些信息之后，我们能够进行数据的处置和渲染，使用AR算法来分析数据。会对畸变进行抵偿，例如对失真进行抵偿等；还有其他能够用来进步AR图象的算法给到驾驶员。经过算法和处置，终极输出精准的AR功能图象，以适应分歧的情况。AR HUD的功能包括碰撞警告、LDW、PCW、盲点检测、AR导航等等。

真正的AR HUD需要完成上面提及的三个关键技术，才能体现出出色的驾驶体验。而Raythink是唯一的AR HUD厂商能够到达这些关键技术的门坎要求，并带来以AR技术赋能的智能座舱最佳HMI解决方案。

（以上内容来自Raythink锐思华创市场专家姜叡石于2023年3月17日在2023第三届中国汽车人机交互创新大会颁发的《AR HUD – Redefining Automotive HMI》主题演讲。）