中汽中心&华为：2023增强现实抬头显示AR-HUD白皮书（37页）.pdf

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1、前 言随着汽车向以人为中心的“第三生活空间”演变，汽车与驾驶员之间的交互已不再局限于简单的行车状态交互，而是逐步扩大至智能驾驶、资讯娱乐等，传统仪表已无法满足用户的安全、智能、沉浸式体验需求。在此背景下，抬头显示（HUD）应运而生，它将行车状态、导航、辅助驾驶等信息直接投射在驾乘人员眼前，驾驶员无需切换视线就可以直观地感受行车状态等信息，大大缩减了盲驾时间，提升行车安全。HUD 正在经历着三种产品形态的迭代更新，C-HUD 是第一代产品，由于成像效果差、成像尺寸有限且存在安全隐患，正逐步被淘汰；第二代产品 W-HUD 相比 C-HUD 在成像尺寸、成像质量等方面均有所提升，但 W-HUD 仍没

2、有从根本上解决成像距离近的问题。由此第三代产品 AR-HUD 出现，通过结合虚拟现实技术，将行车信息叠加到实物上面，成像距离更远、成像效果更佳。随着 2020 年第一款 AR-HUD 成功装车，越来越多主流整车企业纷纷布局，未来将迎来大规模量产，引发人机交互革命。为了让更多的受众了解 AR-HUD，特此编制本白皮书。本白皮书以通俗易懂的方式对 HUD 的前世今生进行了回顾，从应用场景和关键技术两大维度入手阐明了 AR-HUD 对我们出行生活的影响，对 AR-HUD 的未来应用场景、技术发展趋势进行了展望。本白皮书的意义在于让更多消费者、车企、行业伙伴认识到 AR-HUD 的重要价值，呼吁更多整

3、车企业、HUD 企业、行业协会、研发机构、高等院校等产学研协同推进 AR-HUD 行业发展。本白皮书编制单位：中汽信息科技有限公司、CAICV 智能车载光显示任务组、华为技术有限公司本白皮书参与单位：中国汽研、博泰车联网、比亚迪汽车工程院等增强现实抬头显示 AR-HUD 白皮书61增强现实抬头显示 AR-HUD 白皮书第一章第三生活空间的视觉新体验随着人们活动范围不断扩展，人们出行需求更加多元化，汽车作为人们日常出行最主要、最频繁的交通工具，已经成为人们生活的必需品，且功能趋于多元化发展。尤其是在智能化、网联化技术发展的大背景下，汽车正在从单纯的出行工具向“以人为中心”的第三生活空间转变。1增

4、强现实抬头显示 AR-HUD 白皮书21.1 第三生活空间的技术要求1.2 第三生活空间的体验要求1.3 第三生活空间中的 HUD汽车的第三生活空间属性，使汽车不再局限于“驾驶”职能，又增加了“生活”职能。而要实现“生活”职能，人们需要更多、更便捷、更智能化、更情感化的车载功能，需要更加智能化的自动驾驶功能。而这些新功能、新需求都需要智能座舱、自动驾驶技术的变革来实现。智能座舱方面，通过点击或滑动中控和仪表屏幕来输入生理信号已不能满足汽车用户需求，需要声音、手势等全新的交互技术。传统的中控和仪表屏幕已经无法满足多元化交互方式的需求，由此可以直观地呈现交互内容的抬头显示（Head-Up Disp

5、lay，HUD）应运而生。另外，HUD 可以将自动驾驶内容呈现在用户面前，给用户更加直观的感受，促使汽车用户与自动驾驶技术之间建立良好的信任关系。要想使汽车拥有第三生活空间的属性，需要汽车满足用户多方面的全新使用体验。首先是安全性体验，安全始终都是汽车发展的永恒主题，汽车自动化、智能化的发展过程实质上是安全功能不断升级的过程。其次是舒适性体验，第三生活空间的视觉显示应当满足驾乘人员视觉感知舒适性要求，视觉显示方案应当避免造成驾乘人员身体不适，例如：亮度刺眼、色彩眩晕、视觉压迫感等。最后是沉浸式体验，实现基于汽车使用场景和特征的沉浸式社交娱乐体验是第三生活空间需要满足的要求。沉浸式体验具体包括了

6、大尺寸、虚拟现实、增强现实、HUD 大画幅高清显示，配合车内音响、座椅震动、香薰将带来全方位的体验。汽车在向第三生活空间转变的过程所需的全新功能、全新技术、全新体验，使得车载功能、车载技术越来越多，由图 1-1 HUD 功能层级定义此导致的安全隐患增加。而在针对车辆的安全隐患、对自动驾驶的信任、车内的全新体验等问题方面，HUD 均有非常大的价值。在安全隐患方面，随着座舱电子的快速发展，中控屏幕和仪表显示的信息逐渐丰富，汽车用户在驾驶过程中低头查看导航、车辆信息等容易引发安全隐患，HUD 可以有效解决驾驶过程中低头查看车辆信息的问题，大大提高驾驶安全。在对自动驾驶的信任方面，HUD 可以实时地将