百度发布基于AR-HUD的智能驾驶解决方案

近日，在百度世界大会上，首次发布了基于AR-HUD的智能驾驶解决方案，贴合路面的导航指示标，无论转弯、并道都有着精确的图标指引。

百度世界大会演示AR-HUD实车测试效果

基于增强现实（AR）技术的HUD，结合车道级定位、ADAS警示信息，正在成为汽车辅助驾驶的重要部分。

这是Apollo小度车载OS 2.0在原有的流媒体智能后视镜组件、液晶仪表盘组件、大屏智能车机组件和小度车载机器人组件4个组件基础上新增的智能挡风玻璃(AR-HUD)组件。

同时，小度车载OS搭载的AR-HUD依托百度高精度定位、地图信息、大数据和AI技术、以及百度地图超过5亿的用户出行大数据，能够实现精准的导航定位。

目前，全球主要汽车零部件制造商都在加大AR-HUD的技术投入和商业化产品落地，过去包括大陆集团、哈曼、LG、松下、伟世通和Wayray等都在这项技术上展示过自己的产品。

而此次百度演示的AR-HUD技术正是来自于一家国产AR-HUD厂商——疆程。

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。

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-20米左右。

从价格来看，目前直接投射到反光玻璃上的成本最低只要500元左右，直接投射到前风挡上的成本在1000元~2000元之间。而AR HUD由于对硬件要求更高，根据投射信息组合的复杂程度，成本更高，这也是阻碍HUD大面积进入前装市场的因素之一。

由于增强现实抬头显示器（AR-HUD）通过内部特殊设计的光学系统将图像信息精确地结合于实际交通路况中，从而扩展增强了驾驶者对于实际驾驶环境的感知。

结合目前ADAS及自动驾驶技术在量产车上的快速渗透，AR-HUD技术在L3级及以下自动驾驶阶段，能够强化驾驶安全性，增强人机交互的体验。

此前，前装W-HUD需要在汽车出厂前在挡风玻璃中间加入一块有特殊材质的楔形膜，安装成本很高，此外在重影、显像尺寸以及视觉距离等方面，还存在不少问题。

AR HUD相比常见的C、W型HUD，则有着显示清晰、科技感强、同车融合度高的优势。

对于前装AR-HUD厂家来说，除了要解决投射重影、畸变等问题，另一个不可避免的难题是如何在车身有限的空间里装进这个大家伙，简而言之，由于安装空间给AR-HUD带来的制约性，AR-HUD厂家必须要尽可能地将产品的体积控制在一个较小的范围。

因为只有把体积控制在一个合适的范围内，主机厂才有可能实现HUD的装车量产（目前，在仪表盘位置后面给HUD主机预留的空间大多比较有限），同时也能让HUD尽可能快覆盖更多车型。

疆程的AR-HUD实际道路演示

同时，在功能上，AR-HUD主要集成了AR、导航、ADAS、仪表信息于一体，具体包括车速、档位、剩余电量、导航信息、车道偏离预警、障碍物碰撞预警等信息。

上述提到的与百度合作的疆程，是一家专门从事汽车抬头显示设备设计、研发的企业，目前研发团队将近30人，汇集了光学、结构、硬件、软件等各个领域的资深人士。目前在AR-HUD的研发上面较为顺利，预计在2020年实现AR-HUD的量产。

疆程的AR HUD在测试中的虚像距离可达8米远，实际感受是贴合到了20米远的1个车道，并且在60米远的3个车道，都在HUD覆盖的范围。

疆程在光学设计方面拥有多年积累，针对曲面挡风玻璃进行光路设计，能确保AR-HUD的投射画面是清晰、稳定和生动。此外，体积控制也成为疆程对外竞争的另一大优势，最小能控制在6.5升左右。

而未来几年HUD需求爆发也是基于整个产业链的不断成熟和人机交互对HUD的需求凸显：

1、汽车OEM厂商可能在未来十年为旗下车型搭载更多的ADAS应用。这些系统有助于监控道路状况，并向驾驶员发出预警甚至控制。这其中，以电动汽车初创公司、中国高端自主品牌为代表都在把HUD作为产品规划重点。

2、汽车消费者更关心自身的安全性。在碰撞发生时，HUD可能不起作用，但其预防事故的能力是众所周知的。汽车OEM已经认可了消费者的这些需求，并与不同的供应商合作或投资于自己研发HUD。

3、HUD技术的不断发展，带来核心器件体积变小，成本下降，以及性能提升比如显示面积越来越大，尤其是AR技术的结合。

4、带动HUD和信息娱乐系统的整合，只需要高度集成化的单一硬件，OEM能够大大节省硬件上的成本。同时，不需要任何OS安装在HUD上。

当然，也存在一些挑战。目前AR-HUD技术成熟度还涉及到以下三个方面：

1、视场角（FOV）与虚拟成像距离

视场可能是任何HUD解决方案中最重要的方面，特别是对于AR HUD，因为它直接影响驱动程序看到的图像的大小。

虚拟图像距离，指的是图像的投射距离以及图像在驾驶员面前漂浮的距离。这在高速行驶时尤为重要，因为更需要注意道路危险。

2、图像质量

图像质量不一定等同于更高的分辨率。图像质量涉及多个变量，包括图像刷新率、颜色深度、亮度等。

白天和夜晚的光线水平变化意味着任何AR HUD解决方案必须能够保持较深的，准确的颜色和一贯的高对比度率，以适应不同的驾驶工况。

3、集成度

大多数AR HUD解决方案要求开发人员在满足其产品和客户需求的解决方案上进行协作。HUD解决方案通常是ADAS集成解决方案的一部分，设计很多组件之间的协作，共同工作以提供改进的驾驶体验。

此外，由于显示信息空间的增加，AR-HUD接口提供了全新的驾驶体验，但目前行业并没有关于空间设计安全有效用户界面的标准。大多数是针对传统HMI系统和/或车载信息系统（IVIS）的理解，进行用户界面设计和评估。

这其中还包括AR-HUD的界面设计对于视觉注意力影响的量化指标，对于驾驶安全的影响，接口设计与评估方案以及如何聚焦和分散注意力等等。

按照目前全球各大零部件厂商和主机厂的车型规划，搭载初级AR技术全挡风玻璃式HUD将在2019年-2020年进入真正前装量产元年。同时，车型也将从原来的豪华高端车型，向经济型市场铺开。