国内外企业竞争AR HUD
华为X红旗合作车型首曝：搭载华为AR HUD、智能座舱方案
2021年4月18日，上海国际车展正式开放，华为也成了此次车展上的重要亮点之一。
据相关报道显示，华为除了联手北汽刚刚推出了极狐阿尔法S之外，还有一款联合红旗打造的新车在上海车展亮相，有消息称这辆车是基于红旗EHS6车型打造。
根据现场指示牌显示，这款红旗EHS6同样采用了华为HI解决方案，搭载了AR HUD、智能座舱方案。
据悉，智能座舱是华为在车展前夕刚刚发布的智能化部件和解决方案，聚焦于计算平台、鸿蒙OS车机操作系统及核心服务、显示平台和软硬件生态，通过各种先进科技为汽车赋能。
比如配备有独立NPU，带来拥有更强劲性能的车机模组，以及体积更小、视野更大、高清显示的AR-HUD显示技术，据介绍华为AR-HUD的体积只有10L但是却能显示更多的内容，同时还拥有高清画质，带来沉浸式视觉体验和驾驶安全辅助。
更重要的是，华为AR-HUD能在普通挡风玻璃上直接使用，同时还能根据用户眼睛位置调整投影区域，随时都能在驾驶者眼前呈现出导航、感知、车辆状态和其他数据等信息。
另外，华为还考虑到了硬件升级换代的问题，其智能座舱的芯片采用可插拔式的设计，拥有标准化的接口，能够以三年周期进行芯片升级，随时都能用上最新的智能硬件，无需担心性能落后。
AR导航、AR HUD正在成为智能座舱与驾驶安全的新标签。
近日，美国DigiLens公司宣布推出面向AR实景导航的AR显示模块——CrystalClear AR HUD（平视显示器），支持15° x 5°的视场（FOV）以及约5升小体积封装。
HUD的体积、视场和图像位置一直是汽车采用AR HUD辅助驾驶技术的最大障碍。
DigiLens在嵌入仪表板的扁平波导中使用集成衍射光学器件技术，压缩HUD的体积。后续，该公司将和大陆集团合作开发CrystalClear AR HUD，并推向市场。
与此同时，一直处于研发和测试阶段的AR HUD也正在陆续进入量产上车阶段。即将量产交付的大众汽车纯电动车型ID.3，全新一代奔驰S级轿车都将首次搭载AR HUD，无疑会给小众化的HUD前装市场带来巨大冲击。
“增强现实将是未来移动和交互概念的关键组成部分。“大众集团创新部负责人阿克塞尔·海因里希博士表示，这就是为什么把重点放在全息显示等关键创新技术上。
这也意味着，搭载AR HUD的智能座舱代表未来方向。
一、华为AR HUD
在AR HUD的赛道上，除了传统Tier1以及AR技术的初创公司，科技巨头也早已布局。
两年前，苹果公司发布了一系列AR导航及HUD相关专利，交互窗式界面将使用AR技术和计算机视觉，涉及全新的内/外部传感器、控制元件、车内界面和利用挡风玻璃进行FaceTime通话等技术。
系统不仅为用户提供多种与“外部环境”交互的方式，还可以在屏幕上投射可使用的功能或者信息，包括导航、感知、车辆状态和其他数据。
华为公司也正在部署AR HUD的技术量产。其中，华为智能座舱技术总监正式在今年7月出任AR-HUD产品总监。
此外，华为释放出多个AR-HUD相关的研发岗位招聘信息，涉及车载AR-HUD图形图像的算法设计；嵌入式系统下轻量级3D渲染效果实现、AR导航实现。
此前，华为已经在AR地图导航领域正式官宣。
在华为公司2020年春季新品发布会上首次发布华为AR地图，基于华为河图，实现每平方公里40亿三维信息点，1:1 还原真实世界。
按照计划，华为AR地图在2021年5月底覆盖上海内环120平方公里，年底覆盖一线城市100+顶级景区及1000家顶级商圈。
考虑到华为Hicar已经陆续开始搭载新车上市，华为AR地图极有可能首先通过车机与手机互联，导入车载AR导航市场。同时，华为自主研发的鸿蒙操作系统也支持AR/VR。
此外，基于AR视觉体验的华为Cyberverse空间计算平台，也具备3D高精地图、全场景空间、强环境理解、虚实融合渲染四项核心能力。
这意味着，AR HUD的核心系统、软件和数据能力已经得到解决，留给华为的就剩下硬件部分的研发。
二、底层赋能先行
事实上，华为并非国内第一家布局车载AR技术的公司，在此之前，包括阿里巴巴（斑马）、百度等公司也都已经推出了自己的车载AR导航系统。
斑马网络是在两年前，基于AliOS实现在不同驾驶场景下的AR导航能力，成为全球第一个实现AR导航产品化的汽车级操作系统。
百度则是在奇瑞星途上实现AR导航的落地，不过，这两款产品都是仅仅基于传统的液晶仪表或者中控屏实现的AR导航功能。
此外，包括凯迪拉克的流媒体后视镜、奔驰的全新一代MBUX系统以及奔腾T77上都搭载了类似的实景导航功能。
这些系统基本上都采用前视摄像头（或增加一个行驶记录仪）、GPS和地图数据，实现实景地图基础上的路标、导航路线等指示叠加显示的动态效果。
新进入的企业，还有腾讯。
该公司近日发布了其AR导航系统，并将其作为车联网功能的一部分。系统采用了车道级的精准定位技术，驾驶员通过直觉就可以判断导航路程。
腾讯AR实景导航还强化了车辆的“场景探针”能力，结合场景预判、用户个性化的ID，针对性浮现给用户所需要、或者感兴趣的服务信息，并且可以开放给商家更新动态信息。
腾讯AR导航还能够直接引导用户到最后一站——停车场。室内停车场AR导航功能，能够直接精准引导到空闲停车位，指引最近的电梯间。
按照计划，搭载腾讯AR导航的量产车型即将于2021年年内上市。从展示界面来看，都是基于AR HUD的场景展示。
而按照腾讯公布的AR引擎计划，更像是通过数据和技术能力来赋能AR HUD厂商和主机厂。
汽车制造商希望用更先进的技术和增强体验来吸引用户，在这场围绕驾驶体验的军备竞赛中，将增强现实技术添加到导航系统中是第一步。
“AR改变了司机未来使用导航的方式，”哈曼互联汽车部门负责人表示，该技术将进一步增强ADAS、V2V和V2X通信技术的融合。
如今，随着AR配套能力的提升，下一步的的延伸，就是基于AR HUD抬头显示的融合，进一步规避现有AR Driving技术基于仪表、中控的分心风险和体验弊端。
三、“破局”座舱同质化
目前，量产新车主流搭载的还是传统型HUD，包括C-HUD和W-HUD（固定显示部分数据）。
监测数据显示，2020年上半年，中国市场在售新车（自主及合资品牌）HUD的前装（标配）搭载上险量25.4万台，搭载率为3.38%。
在搭载HUD类型方面，《2020上半年自主及合资品牌前装HUD市场分析报告》显示，新车标配搭载W-HUD上险量为21.6万台，占比（搭载HUD上险总量）85%，较上年同期略有增长。
对标2019年同期数据来看，渗透率增长幅度最大的依然是价格在50万以上车型，今年上半年较同期增长了20%；20万以下的中低配车型也开始出现增长苗头。
而AR-HUD是下一步的大趋势，图像的呈现效果会比W-HUD好很多，也更具实用性。尽管AR-HUD前景向好，但在其量产化道路上还存在诸多难点。
比如，首次搭载AR HUD的大众汽车ID.3车型，就因为软件问题而传出延期升级的消息。大众汽车证实，该功能将在年底前通过OTA方式进行激活。
目前，国内有主机反馈，部分AR HUD产品在DEMO初步测试的时候体验尚可，但真正面对现实中复杂路况时的表现还尚未明确。
此外，由于车辆内部空间的限制，搭载HUD的主机体积需要小于5升，而目前行业普遍都达不到这个水平。
同时，AR HUD体验的最大瓶颈之一就是与前方道路的融合。这对于导航精度、图像识别的准确度与速度，以及AR算法灵敏度等都有极高的要求。
由于不同的车型内部结构不同，需要针对单一车型设计HUD特定的光学结构，难以同时适配于多种车型，导致规模效应差、成本回收周期长。
当前新车智能座舱的配置及功能同质化已经显现，AR HUD无疑是高端车型的亮点之一。
此外，目前一些车型出于成本的考虑，在搭载HUD的同时，将仪表从全液晶降档至组合仪表，也是成本平衡策略之一。