汽車抬頭顯示的智能化旅程
想象一下,你正駕駛在一條陌生的高速公路上,導航提示前方500米右轉。傳統的方式是低頭瞥一眼中控屏幕,確認出口位置,但這短暫的分神卻可能就意味著潛在的危險。
但如今,一組虛擬箭頭直接“畫”在你前方的真實路面上,如同游戲中的指引標記,讓視線無需離開道路就能清晰知曉何時變道。

這就是現代抬頭顯示增強現實交互帶來的改變。通過擋風玻璃上的智能投影,車速、導航、警示信息都能懸浮在駕駛者視線范圍內。
實際上,這項技術源自二戰時期戰斗機,進入汽車領域之后,逐漸從簡單的速度顯示,到融合AR增強現實的智能導航。而今,HUD正在重新定義人車交互方式。
從戰斗機到豪華轎車,再到普通家用車,HUD如何完成了它的平民化旅程?各大車企又在這一領域展開了怎樣的競賽?
從飛行機到汽車:HUD的跨界之旅
汽車抬頭顯示,是一種將車輛行駛信息投射到駕駛員視野前方的技術。簡單來說,就是在風擋玻璃上,顯示車速、導航指引等關鍵數據,讓駛員無需低頭查看儀表盤或中控屏就能獲取所需信息,從而減少視線轉移和分心,提升駕駛安全。
為了實現近眼顯示,HUD通過小型顯示屏生成圖像,利用光學投影系統將圖像投射到風擋玻璃或專用反射鏡上,仿佛這些信息“漂浮”在前方道路上。
它的起源可追溯到二戰戰斗機駕駛。為了解決飛行員視線頻繁轉移的問題,戰斗機率先采用了HUD技術。據國際民航組織統計,使用HUD后,68%的民航起降事故都能得到有效避免或降低危害程度。

戰后,工程師開始思考:汽車駕駛是否也能借鑒這一思路,提升安全性能?
1988年,通用汽車首次將HUD技術引入量產車,搭載于Oldsmobile Cutlass Supreme上。盡管只能顯示車速和簡單的轉向提示,但這一嘗試讓原本屬于軍用飛機的技術走進了普通人的駕駛艙。
然而,早期HUD受限于技術瓶頸,只能使用小型透明玻璃片作為投影介質,成本高、亮度不足且信息量有限,很快淡出了主流市場。
這一停滯就是15年,直到21世紀,HUD才開始它的平民化旅程。2003年,寶馬首次使用HUD,豐田、本田等主流車型隨后跟進。彈出式小屏幕的問世讓顯示內容從單一車速擴展到導航箭頭、限速標志識別等多源信息。
2010年,HUD進入快速發展期,車企普遍將汽車前擋風玻璃作為投影介質,更亮、更廣成為關鍵詞。寶馬HUD可以投影轉彎箭頭和道路標識,奧迪則更進一步,將其與夜視系統結合,在黑暗環境中高亮顯示行人。此時的HUD在競爭中走向差異化,逐漸成為車企的產品賣點。

近年來,AR技術和智能化的興起讓HUD迎來了新一輪研發熱。AR-HUD將導航箭頭、碰撞預警等信息精準疊加在真實道路上。與輔助駕駛深度結合后的HUD不再只是顯示信息,而是成為人車交互的重要一環。
縱觀HUD的發展歷程,可以看到一條清晰的脈絡:信息越來越豐富、顯示越來越直觀、與駕駛場景結合越來越緊密。
但是,HUD為什么需要智能化呢?
隨著大模型上車熱的興起,座艙智能化成為不可逆的趨勢。而HUD作為人機交互最直觀的界面,夠不夠智能,直接反映了整個座艙的體驗水平。
一方面,它讓駕駛更安全了。結合輔助駕駛和傳感器數據的HUD能夠實時主動預警道路風險,減少安全隱患。例如,當前方車輛突然減速時,HUD會在其尾部位置顯示剎車警示;當檢測到行人橫穿時,會在行人所在位置高亮閃爍提醒;大霧、風沙等惡劣天氣,HUD會增強道路邊界標記。
另一方面,它讓駕駛更便利了。智能HUD能通過AI算法整合車輛、導航、環境等多源數據,并動態調整車速、路況、天氣等信息優先級,在高速行駛時突出車速和限速信息,擁堵時顯示實時路線建議。并且,學習用戶習慣后,智能HUD可根據駕駛員狀態調整界面亮度或布局,實現顯示內容的個性化定制。
正是基于這些優勢,HUD技術飛速發展的同時,頭部車企對HUD智能化的力度也正逐漸加碼。
AI時代,巨頭混戰HUD
最近,HUD已成車企的必爭之地。在走向智能化的過程中,參與者既有像華為這樣的科技巨頭,也有小鵬汽車這樣的造車新勢力,還有寶馬這樣的傳統豪華車企。
一個月前,小鵬和華為新勢力軟硬合璧,聯手推出“追光全景”AR-HUD,在路面上“畫”出導航光毯,讓虛擬信息與真實世界耦合,不漂移、不眩暈。
成像方面,追光全景AR-HUD可在前方10m虛像顯示距離投射出一個87英寸的巨幕,通過AI算法在真實路面上實時繪制導航光毯,畸變矯正算法將顯示畸變率控制在1%內,避免眩暈。
安全輔助方面,AR-HUD集成了側向、后向預警,覆蓋雨霧天氣、窄路會車、行人“鬼探頭”等危險場景,將事故率降低35%以上。例如,它會在雨霧等低能見度條件下高亮前方車輛和車道線,并在狹窄路段提示可通行空間,對急轉彎、盲區行人、前車突然切入等危險情況提前預警。并且,AR車道級導航將導航路線直接“畫”在前擋風玻璃上,與真實道路完美貼合,甚至能標記錯誤車道并以“×”提示,防止駕駛員誤入歧途。

據悉,“追光全景”AR-HUD 是全球首個真正實現AI智駕與AR顯示深度融合的車載抬頭顯示系統,它的出現或將推動AR-HUD從選配到標配普及。
另一邊,傳統車企也不甘示弱。寶馬2026款X5直接取消傳統儀表盤,用一塊1.5米長“全景屏”橫貫擋風玻璃下沿,將車速、導航、娛樂信息分區顯示,把HUD放大十倍。
智能化方面,寶馬的解決方案展現出三個亮點:首先,全景iDrive人機交互系統引入“視覺錐”設計理念,基于眼球追蹤技術動態優化顯示內容的位置和大小,確保從1.5米到2米高的用戶都能獲得最佳可視效果;其次,HUD深度整合駕駛輔助系統,實現環境感知信息的實時可視化反饋,如在車道偏離軌道時預警;最后是交互邏輯的創新,寶馬HUD采用智能分區顯示,在高速行駛時突出車速和限速信息,擁堵時切換為路線建議,確保關鍵駕駛信息始終處于最佳可視區域。

雖然HUD智能化被普遍視為行業新賽點,但傳統車企在HUD技術智能化的進程上卻呈現出明顯的分化。
以日本市場為例,豐田、本田等車企曾推動HUD的大眾化普及,但在智能化方面相對滯后。曾在HUD專利量占據全球第一的供應商日本精機在AR-HUD研發和落地上慢于德系三年,與輔助駕駛融合力度也不夠。就在中國和德國車企已實現車道級AR導航與自動泊車提示的同時,日系HUD仍以基礎預警為主,且多在雷克薩斯LS等高端車型上。至于它能不能扳回一局,未來兩年或是關鍵時刻。
可見,在HUD智能化的賽道上,傳統市場格局正在被打破。后來者如華為小鵬可能居上,曾引領市場的傳統勢力如日本精機也可能暫時落后。這無不說明,HUD正在成為車企在AI時代拉開競爭的關鍵技術。
HUD智能化之旅,正在進行時
在車企大力研發下,HUD技術已經初步完成從基礎信息顯示到智能交互的轉型。根據高工智能汽車研究院的數據,2024年中國乘用車AR-HUD前裝交付量達到88.43萬輛,同比增長273.42%,搭載率提升至15.55%。預計到2025年,AR-HUD市場規模將突破120億元,搭載率有望達到25%。
可見,AR-HUD已經逐漸從一項前沿技術走進大眾視野。現階段,它還將沿著全景化、智能化和場景化的方向繼續演進。
方向一,更大的顯示范圍與更高的清晰度。
對于普通車主而言,HUD技術最直觀的體驗感就是顯示效果夠不夠大、夠不夠清晰。記得HUD技術剛上車的那幾年,不少人吐槽這是個噱頭,因為投射在擋風玻璃上的信息和圖案不僅模糊不清,還會隨著車輛行駛晃動,不仔細看還以為是玻璃上沾上了污漬,與其說讓人專注不如說更分神了。
但現在,HUD已不再局限于前擋風玻璃小塊區域,而是朝著全屏化、全景化方向發展。目前,部分寶馬等概念車型已經展示了橫跨整個風擋的HUD,可同時為駕駛員和前排乘客提供信息。隨著光學技術進步,HUD分辨率和亮度也將大幅提升,使顯示內容更加清晰。

而更大更清晰的顯示能夠呈現地圖、視頻等復雜內容,為用戶帶來更佳的視覺體驗。
方向二,更深入的AR融合與AI賦能。
如果說早期有車主認為HUD顯示可有可無,那給HUD再加上AR和AI功能在他們看來就更是畫蛇添足了。這其實是一種誤解,與輔助駕駛深度融合的AR-HUD關鍵時刻甚至能救人一命,這在暴雨、沙塵暴等極端天氣條件下至關重要。
一方面,AI算法能識別的障礙物更多了,不僅是車輛和行人,還包括自行車、交通標志、紅綠燈,甚至道路上的坑洼和散落物。當駕駛員接近障礙物,HUD會根據駕駛情境智能對信息優先級排序,自動高亮并提供預警。例如,當前方出現行人時,HUD會優先顯示碰撞預警而暫時隱藏次要的導航,以確保駕駛員第一時間獲取關鍵信息。
另一方面,AR的應用克服了傳統HUD靜態化、平面化的缺點,讓虛擬信息動態疊加到現實場景中,減少因抖動產生的視線干擾。例如,追光全景AR-HUD的AR車道級導航將轉彎箭頭“貼”在真實路口的路面上,或通過虛擬光帶指引車道,降低畫面畸變率,控制眩暈,提高駕駛效率和安全度。

方向三,個性化、多模態與多場景交互。
隨著座艙智能化水平的提高,HUD顯示千人千面的個性化體驗正在成為可能。HUD系統可以根據不同的駕駛偏好設置界面風格。交互方式上,多模態逐漸落地,除了觸控,駕駛員還能用語音或手勢控制,不用分心按按鈕。
并且,抬頭顯示的應用將跳出駕駛過程,進一步拓展到停車、充電等場景。例如,自動泊車時,HUD可以在前方地面投射出引導線,幫助駕駛員順利入庫;車輛充電時,HUD可以顯示電池電量和剩余充電時間。這些貼心的功能設計,正在重新定義人機交互的方式。
回望HUD發展歷程,從簡單的信息提示到現在的全景AR交互,HUD一直在變得更大、更聰明、更貼心。而隨著技術進一步突破,它將無縫融入我們的駕駛體驗,在確保安全的同時,帶來前所未有的便利和樂趣。
原文標題 : 汽車抬頭顯示的智能化旅程
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