AR-HUD與P-HUD：汽車抬頭顯示的新老對(duì)決

一、汽車抬頭顯示的前世今生

汽車抬頭顯示（HUD）技術(shù)*初源于戰(zhàn)斗機(jī)，飛行員在空戰(zhàn)中需要快速獲取關(guān)鍵飛行數(shù)據(jù)，又不能因低頭查看儀表而分心，于是HUD應(yīng)運(yùn)而生，重要的飛行信息被投射到飛行員眼前的屏幕上，極大提升了作戰(zhàn)效率與飛行**性。隨著技術(shù)的發(fā)展與成本的降低，HUD逐漸進(jìn)入民用汽車領(lǐng)域，為駕駛者帶來了全新的體驗(yàn)。如今，HUD已從*初簡(jiǎn)單的車速、轉(zhuǎn)速顯示，發(fā)展出了AR HUD（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示）和P HUD（傳統(tǒng)抬頭顯示）兩種主要類型，它們?cè)谄囻{駛中發(fā)揮著不同的作用，接下來就讓我們?cè)敿?xì)了解一下它們的區(qū)別與優(yōu)勢(shì)。

二、AR HUD與P HUD的區(qū)別

（一）顯示內(nèi)容

P HUD通常顯示的信息相對(duì)較為基礎(chǔ)，主要包括車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、時(shí)間以及簡(jiǎn)單的導(dǎo)航指示，如距離下一個(gè)路口的距離和方向等。這些信息能夠滿足駕駛者的基本需求，提供一定的便利性，但顯示形式較為單一、靜態(tài)。

而AR HUD則具有更為豐富和動(dòng)態(tài)的顯示內(nèi)容。它能夠在現(xiàn)實(shí)的道路場(chǎng)景上覆蓋一層數(shù)據(jù)信息，例如通過虛擬標(biāo)識(shí)實(shí)時(shí)顯示與前車的**距離，當(dāng)車輛靠近匝道口時(shí)，數(shù)字會(huì)隨著距離的縮短而跳動(dòng)，讓駕駛者對(duì)距離有更直觀的感受。同時(shí)，AR HUD還可以沿著當(dāng)前車道顯示動(dòng)態(tài)的車道引導(dǎo)線和轉(zhuǎn)彎線，就像有一條虛擬的道路標(biāo)線在指引駕駛者前行，使其能夠更精準(zhǔn)地保持在車道內(nèi)行駛，大大增強(qiáng)了駕駛的**性和舒適性。此外，AR HUD還能與**駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）高度融合，不僅可以顯示車輛是否壓線、與前車的**距離等信息，還能呈現(xiàn)道路標(biāo)識(shí)的限速情況、車道偏離預(yù)警等，甚至有些品牌的AR HUD還能提供附近的生活信息，如餐飲、購物、充電加油、停車洗車等場(chǎng)所的位置，以及在夜間顯示行人信息，為駕駛者提供了全方位的信息支持，讓駕駛過程更加智能、便捷和**，徹底改變了駕駛者對(duì)車載屏幕導(dǎo)航的依賴方式，使其能夠更自然地將注意力集中在道路上，減少因查看儀表盤或中控屏而分心的情況，極大地提升了駕駛體驗(yàn)和**性。

（二）技術(shù)原理

P HUD的技術(shù)原理相對(duì)較為簡(jiǎn)單，主要基于光學(xué)反射原理。它通過一個(gè)位于儀表盤下方的光源，將TFT（薄膜晶體管）屏幕上的信息經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)球面鏡的反射，投射到汽車的擋風(fēng)玻璃上，從而使駕駛者能夠在擋風(fēng)玻璃上看到顯示的信息。這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來較為容易，成本也相對(duì)較低，但在顯示效果和功能擴(kuò)展上存在一定的局限性。

AR HUD的技術(shù)則更為復(fù)雜和先進(jìn)。它需要實(shí)時(shí)獲取車外的環(huán)境信息，包括車輛的位置、速度、方向以及周圍物體的相對(duì)位置等，并結(jié)合這些信息與駕駛員眼睛的實(shí)時(shí)位置，通過復(fù)雜的算法進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算和投影。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，AR HUD通常配備了多個(gè)傳感器，如攝像頭、雷達(dá)、GPS等，以及高性能的處理器來處理大量的數(shù)據(jù)，確保投射的信息能夠準(zhǔn)確地與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景相融合，并且在不同的駕駛條件下都能保持穩(wěn)定和清晰的顯示效果。例如，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，AR HUD能夠根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向角度和速度，實(shí)時(shí)調(diào)整顯示的轉(zhuǎn)彎線和引導(dǎo)信息，使其與實(shí)際的道路彎道**匹配，為駕駛者提供更加直觀和準(zhǔn)確的駕駛指引，這種高度的智能化和精準(zhǔn)性是P HUD所無法比擬的。

（三）關(guān)鍵參數(shù)

1.虛像距離（VID）

虛像距離是指抬頭顯示所投射的虛像到人眼的視覺距離。P HUD的虛像距離一般在2.5米左右，這個(gè)距離相對(duì)較近，當(dāng)駕駛者在行駛過程中需要頻繁切換視線焦點(diǎn)，從遠(yuǎn)處的道路看向較近的HUD虛像時(shí)，眼睛的焦距需要快速調(diào)整，容易導(dǎo)致視覺疲勞，并且在某些情況下，可能會(huì)出現(xiàn)虛像虛化的現(xiàn)象，影響駕駛者對(duì)信息的清晰讀取。

而AR HUD的虛像距離往往在10米以上，一些能夠?qū)崿F(xiàn)跨車道顯示的AR HUD，其虛像距離甚至需要達(dá)到20米。更遠(yuǎn)的虛像距離使得駕駛者在觀看信息時(shí)，眼睛的焦距切換更加自然，減少了視覺疲勞和虛化問題，讓駕駛者能夠更輕松、舒適地獲取信息，仿佛信息就直接呈現(xiàn)在道路上，與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景融為一體，增強(qiáng)了信息的可讀性和駕駛的**性。

2.視場(chǎng)角（FOV）

視場(chǎng)角決定了駕駛者通過抬頭顯示能夠看到的信息范圍。傳統(tǒng)的P HUD視場(chǎng)角一般較小，通常只有5度左右，這意味著駕駛者能夠看到的信息區(qū)域相對(duì)有限，只能獲取到一小部分的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對(duì)于周邊道路和車輛狀況的信息感知不足。

相比之下，AR HUD的視場(chǎng)角要寬得多，其水平視場(chǎng)角一般在10度以上。例如，理想ONE的AR HUD水平視場(chǎng)角能夠達(dá)到20°，問界M5的AR HUD也能夠達(dá)到13°。更寬的視場(chǎng)角為駕駛者提供了更廣闊的視野，使其能夠提前了解到更多的道路狀況和車輛周邊信息，如旁邊車道的車輛行駛情況、道路上的障礙物等，有助于駕駛者做出更及時(shí)、準(zhǔn)確的駕駛決策，提高駕駛的**性和應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的能力。

3.投射面積

投射面積直接影響抬頭顯示能夠呈現(xiàn)的信息量和信息的清晰度。P HUD的投射面積一般在15 - 20英寸之間，這樣的面積對(duì)于顯示簡(jiǎn)單的車速、轉(zhuǎn)速和基本導(dǎo)航信息來說基本足夠，但當(dāng)需要顯示更多復(fù)雜的信息，如詳細(xì)的地圖導(dǎo)航、車輛狀態(tài)信息以及與ADAS系統(tǒng)相關(guān)的各種警示信息時(shí)，就會(huì)顯得有些局促，信息可能會(huì)過于擁擠，導(dǎo)致駕駛者難以快速、準(zhǔn)確地獲取所需信息。

AR HUD的投射面積則通常可以達(dá)到P HUD的兩倍以上。例如長(zhǎng)城摩卡的次頂配及以上車型，其AR HUD投射面積達(dá)到了70英寸，甚至有些車型的AR HUD投射面積更大。更大的投射面積為顯示豐富多樣的信息提供了充足的空間，使得導(dǎo)航地圖可以更加清晰、詳細(xì)地展示，車輛狀態(tài)信息和各種警示標(biāo)識(shí)也能夠以更大、更醒目的方式呈現(xiàn)，駕駛者無需費(fèi)力尋找和辨認(rèn)信息，能夠一目了然地獲取所有重要信息，從而更加專注于駕駛，提高了駕駛的便利性和**性。

三、AR HUD與P HUD的優(yōu)勢(shì)

（一）AR HUD的優(yōu)勢(shì)

1.增強(qiáng)駕駛**性

AR HUD的一大顯著優(yōu)勢(shì)在于其能夠與ADAS高度融合，極大地提升駕駛**性。它可以實(shí)時(shí)顯示與前車的**距離，當(dāng)距離過近時(shí)，會(huì)以醒目的方式發(fā)出預(yù)警，讓駕駛者能夠及時(shí)采取制動(dòng)措施，避免追尾事故的發(fā)生。在車輛行駛過程中，AR HUD還能清晰地顯示壓線情況，一旦車輛偏離車道，駕駛者會(huì)立即得到提醒，從而迅速調(diào)整方向，保持在正確的車道內(nèi)行駛。此外，它還具備紅綠燈監(jiān)控功能，當(dāng)車輛接近紅綠燈路口時(shí)，能夠告知駕駛者紅綠燈的剩余時(shí)間，幫助駕駛者合理規(guī)劃車速，減少急剎車和不必要的等待時(shí)間，提高道路通行效率。同時(shí)，AR HUD能夠精準(zhǔn)地顯示道路標(biāo)識(shí)的限速信息，使駕駛者隨時(shí)了解當(dāng)前路段的限速要求，避免因超速而受到處罰，確保行車**。例如，在高速公路上，當(dāng)遇到限速變化時(shí)，AR HUD會(huì)及時(shí)更新限速數(shù)值，并通過閃爍或變色等方式引起駕駛者的注意，讓駕駛者能夠迅速做出反應(yīng)，調(diào)整車速。在復(fù)雜的城市道路中，AR HUD的車道偏離預(yù)警功能更是發(fā)揮著重要作用，它能夠提前預(yù)判車輛是否有偏離車道的趨勢(shì)，并及時(shí)提醒駕駛者，有效防止因分心或疲勞駕駛導(dǎo)致的車道偏離事故。此外，一些先進(jìn)的AR HUD系統(tǒng)還能夠?qū)︸{駛員的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到駕駛員疲勞、分心或視線長(zhǎng)時(shí)間偏離道路時(shí)，會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒駕駛員集中注意力，保障行車**。這些功能的集成，使得駕駛者在行駛過程中能夠更加**、及時(shí)地獲取道路信息，提前做出準(zhǔn)確的駕駛決策，從而大大降低了交通事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，為駕駛者的生命**提供了有力的保障。

2.提升駕駛體驗(yàn)

AR HUD不僅在**性方面表現(xiàn)出色，還能為駕駛者帶來更加豐富和便捷的駕駛體驗(yàn)。除了精準(zhǔn)的導(dǎo)航指引外，它還能提供附近的生活信息，如餐飲、購物、充電加油、停車洗車等場(chǎng)所的位置和相關(guān)信息。當(dāng)駕駛者在行駛過程中感到饑餓時(shí)，可以通過AR HUD快速找到附近的餐廳，并獲取餐廳的評(píng)價(jià)和菜品推薦；當(dāng)車輛電量不足時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)附近的充電站，并顯示充電樁的使用情況和導(dǎo)航路線，避免因電量耗盡而拋錨在路上。在夜間行駛時(shí)，AR HUD還能夠顯示行人信息，通過熱成像或其他感應(yīng)技術(shù)，將行人的位置以醒目的方式標(biāo)記出來，讓駕駛者在黑暗中也能清晰地察覺到行人的存在，提前做出避讓措施，有效避免夜間行人事故的發(fā)生。這些功能的加入，讓駕駛過程不再僅僅是從A點(diǎn)到B點(diǎn)的簡(jiǎn)單移動(dòng)，而是充滿了便利和趣味性，使駕駛者能夠更好地享受出行的樂趣，提升了整個(gè)駕駛過程的品質(zhì)和舒適度。許多用戶反饋，使用AR HUD后，他們?cè)隈{駛過程中更加輕松自如，無需頻繁低頭查看手機(jī)或中控屏，能夠更加專注于道路和周圍環(huán)境，同時(shí)也感受到了科技帶來的便捷和智能，大大增強(qiáng)了對(duì)駕駛的滿意度和自信心。

（二）P HUD的優(yōu)勢(shì)

1.技術(shù)成熟穩(wěn)定

P HUD經(jīng)過多年的發(fā)展和應(yīng)用，技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟。其基于光學(xué)反射原理的技術(shù)架構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，使得產(chǎn)品在穩(wěn)定性和可靠性方面表現(xiàn)出色。在長(zhǎng)期的使用過程中，P HUD很少出現(xiàn)故障，能夠?yàn)轳{駛者提供持續(xù)、穩(wěn)定的信息顯示服務(wù)。由于技術(shù)成熟，其維修和保養(yǎng)也相對(duì)簡(jiǎn)便，維修成本較低。對(duì)于一些對(duì)價(jià)格敏感或?qū)π录夹g(shù)持謹(jǐn)慎態(tài)度的消費(fèi)者來說，P HUD是一個(gè)較為可靠的選擇。例如豐田卡羅拉、本田思域等一些經(jīng)典的家用車型，長(zhǎng)期以來一直采用P HUD技術(shù)，在市場(chǎng)上擁有大量的用戶，其穩(wěn)定的性能得到了廣泛的認(rèn)可和好評(píng)，為駕駛者提供了基本但可靠的駕駛信息顯示功能，滿足了大多數(shù)日常駕駛場(chǎng)景的需求。

2.成本較低

在成本方面，P HUD具有明顯的優(yōu)勢(shì)。由于其技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，所需的零部件成本較低，這使得它在整車價(jià)格中所占的成本相對(duì)較小。對(duì)于一些中低端車型來說，P HUD能夠在不顯著增加成本的前提下，為車輛提供一定的科技感和便利性，滿足消費(fèi)者對(duì)于抬頭顯示功能的基本需求。相比之下，AR HUD由于技術(shù)復(fù)雜，需要配備多個(gè)高精度的傳感器、高性能的處理器以及先進(jìn)的光學(xué)投影系統(tǒng)，其研發(fā)和制造成本較高，這使得搭載AR HUD的車型價(jià)格往往也會(huì)相應(yīng)提高。因此，P HUD在價(jià)格敏感型市場(chǎng)中具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，能夠?yàn)楦嘞M(fèi)者所接受，讓更多的駕駛者能夠享受到抬頭顯示帶來的便利，而不必承擔(dān)過高的成本壓力。在一些入門級(jí)轎車和小型SUV市場(chǎng)中，P HUD的廣泛應(yīng)用也證明了其在成本控制方面的優(yōu)勢(shì)，為汽車制造商在不同價(jià)格區(qū)間的車型配置上提供了更多的選擇空間，同時(shí)也為消費(fèi)者提供了一種性價(jià)比更高的抬頭顯示解決方案。

四、AR HUD與P HUD的市場(chǎng)現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢(shì)

在當(dāng)前的汽車市場(chǎng)中，P HUD由于其成本優(yōu)勢(shì)和技術(shù)成熟度，在中低端車型中有著較高的普及率。許多經(jīng)濟(jì)型轎車和入門級(jí)SUV為了提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，紛紛將P HUD作為一項(xiàng)可選或標(biāo)配配置，如日產(chǎn)軒逸、豐田卡羅拉、本田思域等部分車型，均搭載了P HUD，為駕駛者提供基本的車速、轉(zhuǎn)速和導(dǎo)航指示等信息，滿足了消費(fèi)者對(duì)于基礎(chǔ)抬頭顯示功能的需求，且憑借其穩(wěn)定的性能和較低的價(jià)格，受到了不少消費(fèi)者的青睞，在中低端汽車市場(chǎng)中占據(jù)了一定的份額。

而AR HUD作為一種新興的、更具科技感和功能性的抬頭顯示技術(shù)，正逐漸在中**車型上得到廣泛應(yīng)用。奔馳S級(jí)、紅旗E-HS9、大眾ID系列、AITO 問界M5、WEY摩卡等車型都已配備了AR HUD，這些車型通過AR HUD為駕駛者帶來了更加智能、便捷和**的駕駛體驗(yàn)，提升了車輛的科技感和豪華感，成為了吸引消費(fèi)者的一大亮點(diǎn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐漸降低，AR HUD也開始向一些中低端車型滲透，未來有望在更多車型上普及，進(jìn)一步提升汽車駕駛的智能化水平。

展望未來，AR HUD和P HUD都有著廣闊的發(fā)展前景。隨著科技的不斷進(jìn)步，AR HUD將在顯示精度、算法優(yōu)化、體積縮小和功耗降低等方面取得進(jìn)一步的突破。例如，研發(fā)人員將致力于提高AR HUD在強(qiáng)光下的顯示清晰度，使其在各種光照條件下都能為駕駛者提供清晰、穩(wěn)定的信息顯示；通過優(yōu)化算法，提高AR HUD與ADAS系統(tǒng)的融合度，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的駕駛輔助功能；同時(shí)，不斷縮小AR HUD設(shè)備的體積，降低其功耗，使其能夠更加便捷地安裝在各種車型上，并且減少對(duì)車輛續(xù)航的影響。而P HUD也不會(huì)被市場(chǎng)淘汰，在保持成本優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，汽車制造商將通過技術(shù)改進(jìn)不斷提升其顯示效果和功能豐富度，例如增加顯示信息的種類、提高顯示的清晰度和對(duì)比度等，為消費(fèi)者提供更多樣化的選擇，滿足不同消費(fèi)者的需求和預(yù)算。

總之，AR HUD和P HUD在汽車人機(jī)交互領(lǐng)域中都將扮演著重要的角色，它們各自的優(yōu)勢(shì)將為駕駛者帶來不同層次的體驗(yàn)和價(jià)值，共同推動(dòng)汽車駕駛的智能化和便捷化發(fā)展，讓我們拭目以待這兩種技術(shù)在未來汽車市場(chǎng)中的精彩表現(xiàn)。