鲁达 来源：中国汽车报网
前不久发布的新一代奔驰S级轿车，其装配了增强现实抬头显示器（AR HUD），也首次集成了AR实景导航，可以在驾驶员的前方10米处投射出77英寸大小的导航画面，更有利于驾驶员开车时集中精力。
10月12日下午，大陆集团抬头显示器产品中国区研发负责人杨晶在大陆集团举办抬头显示器系统在线媒体研讨会说，新一代奔驰S级轿车全新配备最新抬头显示系统，引发了新一波抬头显示器的热潮。从某种程度上说，2020年将是抬头显示器发展的元年。
确实，随着数字化时代的到来，智能汽车的快速发展，5G-V2X技术的商业化发展，人机交互日益成为一个重要的课题，抬头显示器系统作为人机交互的一个重要组成部分，已经受到汽车市场和消费者的关注。
■三大因素推动抬头显示器快速发展
抬头显示器是生成在挡风玻璃前的虚像，和路面叠加，只有驾驶员可以看到，驾驶员开车过程中不需要低头就可以看到所有重要信息，包括速度、报警、导航等等。因此，抬头显示器产品，能够大大减少驾驶员分心。
随着配备HUD的新一代奔驰S级轿车的全新发布，即将在国内上市，现实增强抬头显示器也将进入量产化发展的阶段。
“未来现实增强抬头显示器有望从豪华车慢慢的将产品和功能逐级下放，更多地装配在自主及合资车型上，消费者也会更加关注这一技术。我们相信，2021年起，现实增强抬头显示器的需求会越来越多。有机构预测，至2030年，抬头显示器装配率达到3500万台。”杨晶如是说。
在研讨会上，杨晶告诉记者，抬头显示器快速发展的三大推动因素。一是 “低头族”的社会现象 。在美国，大约80%的交通事故碰撞和16%的死亡祸起于驾驶中的分心。“使驾驶员开车更集中精力，成为HUD技术开发的方向。”他如是说。二是汽车电子的趋势是安全性、舒适性、互联性、交通有效性。汽车也越来越成为娱乐和通信的中心，即“移动出行与生活方式的连接载体。这将改变驾驶者的希望与需求，同时改变他们与汽车的互动方式。与此同时，人们更需要一个有效的人机交互方式。这也是推动HUD向前发展的动力之一。三是由人机交互解决方案带来的影响。其一，移动出行带来一些变化，比如共享汽车、多种模式的交通管理、高度自动驾驶等，这些变化已经开始影响以消费者、驾驶员作为终端载体对汽车本质需求产生了质的变化。其二，消费电子带来的变化：比如触摸交互、自然，多模态的交互、互联性等；其三，社会趋势也会影响人机交互，数字化生活、人口结构老年化以及可视性发展等等相关变化，同样会造成终端驾驶员人群对汽车的需求发生质的变化，这块也会对人机交互带来影响。
■现实增强HUD创造更直观的人机交互方式
“目前，汽车市场上有不同的抬头显示器解决方案，一是挡风玻璃型抬头显示器。“一般虚像尺寸可以做到最大10×4度，投影距离做到4.5米，通过TFT甚至DMD的解决方案打造它的完整需求。”二是现实增强型抬头显示器。“如果把虚像尺寸以及投影距离做得更大，可以把虚像尺寸做到15×5度，投影距离做到15米，用DMD技术甚至TFT技术解决现实增强的需求，就可以打造一个完美的现实增强抬头显示器。”三是集成型抬头显示器。“集成型的抬头显示器有别于挡风玻璃抬头显示器，是在驾驶员玻璃前竖起一块塑料面板，所有信息会投影在塑料面板上，它的最大投影尺寸可以做到5×1.4度，投影距离可以做到2.3米左右。集成型抬头显示器更多应用在低端车型上，从市场数据来看，集成型抬头显示器市场也呈萎缩化，但仍然会有”
在研讨会上，杨晶对记者说：”大陆集团关注重点是在挡风玻璃抬头显示器以及现实增强抬头显示器上。”他特别提到，现实增强抬头显示器，可以创造一个更直观的人机交互方式。其优势有三，一是增强了驾驶安全性，减少驾驶员分心；二是增加了驾驶舒适性；三是驾驶辅助系统的功能可以更直观的被显示，比如车道偏离报警、导航、自适应导航、虚拟墙等关键驾驶信息更早被提示。
因此，现实增强抬头显示器是消费者接受自动驾驶的关键推动器，因为自动驾驶汽车与现实增强型抬头显示器装配的高度协同性。
■大陆集团如何解决抬头显示器面临的挑战
抬头显示器技术，已经迎来了市场发展的机遇期，那么，目前抬头显示器在研发和产业化中还面临哪些挑战呢？
从系统层级上看，抬头显示器的挑战分成光学部分和机械部分。杨晶先说了光学部分的挑战。一是在设计初期要根据OEM车型的眼椭圆区域合理设置视野盒的大小区域，让不同身高驾驶员在最大范围内看到虚像。二是如何设计让挡风玻璃弧度对图片的影响降低到最低。三是如何在设计初期合理定义倾斜角的角度，让重影做到最低效果等。
从机械角度看，杨晶认为，技术挑战之一，合理设计光路和执行体积优化。体积是因为光路造成的，我们怎么把体积跟光路的设计互相折中，让体积做到最优范围。之二，整车位置优化。抬头显示器在整车装配中，要更好的规避空调管道、中央桁梁等，让抬头显示器在整车的座舱盖、前舱里是合理布置的情况，还有考虑到其装配、安装以及拆卸方式。“抬头显示器需要跟OEM在最前期的时候进行完整的互动，我们需要保证OEM在它的车厂里面可以更简单地将抬头显示器装配进去，以及在4S店可以更简单地将抬头显示器拆卸下来，这块也是我们需要做好的方向。”他详细解释道。
从零部件层级来看，抬头显示器会面临哪些挑战？杨晶认为，一是最合适的光路设计，这里公差计算包含的是设计里在零配件的公差，以及生产制造会产生的零配件公差，我们要通过合理的公差计算，让抬头显示器的虚像显示在一个合理范围之内，包括一些显示屏设计、杂光阱设计，以及安装概念。二是怎么让挡风玻璃的弧度对抬头显示器的图片造成的影响几乎是零；三是模块化设计跟复用性设计。零件更多共用，好处是增加零配件质量和价格。
除了技术挑战外，目前抬头显示器还面临了市场（需求已经打开）、体积（位置优化及如何更便利的装配、拆卸）、成本（让成本更低）、开发时间（当前市场需要开发时间更快的产品，如何在1-2年内完成新品开发）等四个方面的挑战。
大陆集团一直是抬头显示器技术的引导者，开发了基于TFT技术的现实增强型抬头显示器，能够完美地解决上述提及的技术及市场挑战。杨晶介绍，基于TFT技术的现实增强抬头显示器可以把虚像尺寸做到9×3度，投影距离大于4.5米，体积可以做到7～8升，成本可以节约大于30%，可以覆盖40米以内的路面。他还介绍了，大陆集团抬头显示器的发展历程。大陆集团拥有20年抬头显示器经验及丰富的技术，是出色的抬头显示器集成服务，抬头显示器生产基地遍布全球。