AR-HUD：融合AR與HUD的車載顯示技術，市場滲透率快速提升
AR-HUD（增強現(xiàn)實抬頭顯示）是一種將信息投影到車輛前擋風玻璃上的技術，通過將導航等信息與實際路面相結合，為駕駛員提供更加直觀的用戶體驗。今年以來，AR-HUD的市場搭載量顯著增長，從新車的標配率到上游廠商的技術迭代，都能看出這一技術正在加速普及。
蔚來ET9的AR-HUD創(chuàng)新：行業(yè)領先的藍寶石全焦段技術
在去年12月21日的蔚來NIO Day 2024上，蔚來發(fā)布了全新旗艦車型ET9，該車首發(fā)搭載了藍寶石全焦段AR-HUD。其核心亮點包括：
變焦能力：實現(xiàn)近焦5米處31英寸畫面與遠焦15米120英寸等效畫面的切換，帶來行業(yè)領先的空間感。
高精度算法：采用全球最高標準的空間貼合算法，實現(xiàn)與現(xiàn)實場景的精準融合。
低延遲表現(xiàn)：端到端延遲低于20ms，確保顯示內容與實際路況無縫銜接。
相比傳統(tǒng)W-HUD（寬視角抬頭顯示），ET9的AR-HUD不僅能顯示基礎駕駛信息（如車速、導航、智駕場景渲染等），還可通過增強現(xiàn)實技術將導航箭頭、標識等信息直接疊加到實際路面上，提供更真實的駕駛體驗。
AR-HUD的技術挑戰(zhàn)與解決方案
傳統(tǒng)HUD的痛點
傳統(tǒng)W-HUD在實際應用中面臨以下問題：
顯示效果受環(huán)境影響：在強光條件下，亮度、對比度和色彩表現(xiàn)可能不足。
畫面清晰度不足：分辨率低或光學設計不佳可能導致模糊感。
眩暈感：大尺寸畫面可能因擋風玻璃畸變導致用戶長時間使用后出現(xiàn)不適。
AR-HUD的新增難題
AR-HUD在繼承傳統(tǒng)HUD問題的同時，還需解決以下技術挑戰(zhàn)：
與現(xiàn)實場景的精準結合：需要實現(xiàn)縱向深度的視覺感知，確保虛擬內容與真實環(huán)境無縫貼合。
延遲問題：從感知現(xiàn)實到渲染畫面再投影到HUD的延遲必須盡量降低，否則會影響導航箭頭等內容的準確性。
技術創(chuàng)新：共軸光場與AR Kernel引擎
共軸光場技術：由FUTURUS推出，通過結合近層大尺寸W-HUD與遠層連續(xù)變焦AR光場成像，提供更真實的深度感和距離感，同時優(yōu)化光路設計，減少眩暈感。
AR Kernel引擎：通過高幀率的3D渲染、多傳感器融合以及延時補償算法，實現(xiàn)AR內容與真實環(huán)境的精準匹配，進一步降低延遲問題。
AR-HUD的技術路線與市場現(xiàn)狀
AR-HUD的硬件核心在于圖像生成單元（PGU），其成本占比約為50%，其次是光學鏡組，占比約20%。目前市面上主要的PGU技術路線包括：
1. TFT（薄膜晶體管）
特點：以TFT液晶顯示為光源，技術成熟，成本較低。
局限性：投影距離固定，需通過光學設計與軟件優(yōu)化模擬AR效果，體驗相對有限。
應用場景：常用于傳統(tǒng)W-HUD，部分入門級AR-HUD也采用此方案。
2. DLP（數(shù)字光處理）
特點：通過數(shù)百萬個微型鏡片反射光源，亮度高、視場角大，可實現(xiàn)更遠的虛擬成像距離。
優(yōu)勢：極高的亮度和清晰度，適合AR-HUD對大畫面與遠焦點的需求。
局限性：技術被德州儀器壟斷，成本較高。
應用案例：奔馳S級的AR-HUD、日本精機、國內華陽等企業(yè)均采用DLP技術。
3. LCoS（硅基液晶）
特點：反射型顯示技術，通過液晶層調制光線，具有高亮度、高分辨率和高對比度。
優(yōu)勢：光路緊湊，可縮小設備體積，同時避免光衰減。
局限性：為避免彩虹效應，需采用三片LCoS系統(tǒng)，增加成本。
應用案例：華為已推出相關產品，水晶光電、瀚思通、華陽等企業(yè)也開始布局。
4. LBS（激光束掃描）
特點：通過MEMS振鏡投射激光光源，具備高分辨率和緊湊設計的潛力。
局限性：目前尚未大規(guī)模量產，技術處于探索階段。
未來技術方向：光波導
除了上述主流路線，光波導技術也正在開發(fā)中。其優(yōu)勢在于可以實現(xiàn)更大面積的顯示與更輕薄的設備設計，有望成為AR-HUD的下一代技術方案。
AR-HUD市場前景
根據市場數(shù)據顯示，在25萬-30萬元價格區(qū)間的車型中，2024年4月AR-HUD的標配率已達到16.1%。隨著汽車智能化的加速普及，AR-HUD的滲透率有望進一步提升。
未來，隨著技術路線的進一步成熟和成本的下降，AR-HUD將成為更多車型的標配，尤其是在中高端市場。而“共軸光場”等創(chuàng)新技術的落地，將推動AR-HUD在用戶體驗上的持續(xù)優(yōu)化，助力智能駕駛體驗邁向新高度。
