抬頭顯示器（HUD）駕駛技術(shù)的近期發(fā)展

MERCEDES-BENZ

梅賽德斯（Mercedes）是這方面的先驅(qū)，但大眾市場的更多參與者很快就會把抬頭顯示器（HUD）駕駛技術(shù)帶給更多人。

2022年的Mercedes-Benz EQS是該公司的第一輛全電動轎車，該公司在1885-1886年間發(fā)明出了他的第一輛四輪汽車。通過本次推出的電動車可以看出：藍(lán)色的方向箭頭似乎可以通過增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）導(dǎo)航系統(tǒng)和彩色平視顯示器（HUD）來描繪出前方的路面情況。電子街道標(biāo)志和其他圖形疊加在EQS大肆宣傳的“超屏幕”（Hyperscreen）上的攝像頭視圖上，這是一個142厘米（56英寸）的橫線，包括一個45厘米（17.7英寸）的OLED中央顯示屏。我（作者，以下簡稱我）最欣賞的一點(diǎn)是：當(dāng)我接近目的地時，AR街道號碼會出現(xiàn)，然后在我經(jīng)過建筑物后消失，就像翻閱虛擬的Rolodex一樣；當(dāng)你正在尋找人家或公司時，再也不需要伸長脖子分心了。最后，一個圖形化的地圖別針會漂浮在實時場景上，用以標(biāo)記本次“旅程”的結(jié)束。

聽起來真的很酷，是不是？近日，在CES 2022大會上，松下公司推出了一款價格更為實惠的HUD，該公司表示，這款HUD將在2024年前投入生產(chǎn)。

抬頭顯示器已經(jīng)成為了一種常見的汽車配置與功能，可以通過它來顯示速度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或其他懸停在駕駛員視野中的信息，有助于保持對道路的關(guān)注。梅賽德斯、寶馬、Genesis等豪華車最近通過更大、更清晰、數(shù)據(jù)更豐富的顯示器也進(jìn)一步成功拓寬了HUD的視野。

松下公司研發(fā)的該款設(shè)備由高通公司處理器和Phiar Technologies的AI導(dǎo)航軟件提供動力，希望通過AR HUD 2.0進(jìn)入主流市場。該款產(chǎn)品的更新在于包括一個集成的眼球跟蹤攝像頭，可以精確地將AR圖像與駕駛員的視線相匹配。Phiar的人工智能軟件可以覆蓋清晰渲染的導(dǎo)航圖標(biāo)，并定位或高亮顯示對象，包括車輛、行人、騎自行車的人、路障和車道標(biāo)記。紅外攝像頭可以監(jiān)測潛在的駕駛員分心、困倦或損傷情況，無需像通用汽車的半自動超級巡航系統(tǒng)那樣使用獨(dú)立攝像頭。

美國松下汽車系統(tǒng)公司的首席技術(shù)官Andrew Poliak說，眼動跟蹤器可以通過觀測駕駛員的身高和頭部運(yùn)動，從而調(diào)整HUD“eyebox”中的圖像。

Poliak說：“我們可以通過精確地知道駕駛員在看什么，然后更精確地將AR圖像與真實世界進(jìn)行匹配和聚焦，從而提高駕駛員視野的保真度。”

為了在CES上進(jìn)行演示，松下使用了Lincoln Aviator作為測試，使用了其SkipGen信息娛樂系統(tǒng)和高通Snapdragon SA8155處理器。但是AR HUD 2.0可以與一系列車內(nèi)信息娛樂系統(tǒng)配合使用。這包括由Snapdragon提供動力的新一代Android Automotive，它是一個開源的信息娛樂生態(tài)系統(tǒng)，與Android Auto phone mirroring應(yīng)用程序不同。第一代基于英特爾的系統(tǒng)在沃爾沃電氣品牌的Polestar 2上首次亮相，令人印象深刻。升級后的安卓汽車將在2022年配備激光雷達(dá)的Polestar 3 SUV、電動沃爾沃SUV以及通用汽車、Stellantis和雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟（Renault-Nissan-Mitsubishi alliance）的數(shù)百萬輛汽車中運(yùn)行。

Gene Karshenboym幫助沃爾沃（Volvo）和Polestar開發(fā)了Android Automotive，擔(dān)任谷歌硬件平臺主管。現(xiàn)在，他是Phiar的首席執(zhí)行官，Phiar是一家位于加州Redwood的軟件公司。Karshenboym說，人工智能驅(qū)動的AR導(dǎo)航可以大大降低駕駛員的認(rèn)知負(fù)荷，特別是在現(xiàn)代汽車將越來越多的信息放在眼睛和指尖的情況下。當(dāng)前的嵌入式導(dǎo)航屏幕迫使駕駛員在疾馳時將視線從道路上移開并轉(zhuǎn)換2D地圖。

“你會感覺更平靜，”Karshenboym說，“你需要做的，只是向前看，然后開車，就行了。”

該系統(tǒng)以每秒120幀的速度逐像素對對象進(jìn)行分類。AR動畫可以突出顯示潛在危險，如即將到來的人行橫道或即將橫穿馬路的行人。Phiar的合成模型對人工智能進(jìn)行了暴風(fēng)雪、光線不足和其他條件的訓(xùn)練，教它填補(bǔ)空白，并創(chuàng)建可靠的環(huán)境圖片。而且該系統(tǒng)不需要顆粒地圖、怪物計算能力或昂貴的傳感器，如雷達(dá)或激光雷達(dá)。它的AR技術(shù)使用的是一個正面的720p攝像頭，由車載信息娛樂系統(tǒng)和CPU供電。

“不需要額外的硬件，”Karshenboym說。

該公司還通過使用真實世界的元素“遮擋”AR標(biāo)記，使其看起來更具說服力。例如，在梅賽德斯的系統(tǒng)中，方向箭頭可以在汽車、行人、樹木或其他物體上運(yùn)行。在Phiar的系統(tǒng)中，這些物體可以阻擋“magic carpet”引導(dǎo)條紋的一部分，就好像它被物理地涂在人行道上一樣。

“它給AR導(dǎo)航帶來了難以置信的深度感和現(xiàn)實感，”Karshenboym說。一旦捕獲到視覺數(shù)據(jù)，它就可以被處理并發(fā)送到汽車制造商選擇的任何地方，無論是中央顯示屏、HUD還是乘客娛樂屏幕。

Poliak說，一些現(xiàn)有的HUD裝置在一輛汽車中占據(jù)了高達(dá)14升的體積。現(xiàn)如今，開發(fā)商的一個目標(biāo)是將其減少到7升或更少，同時簡化和削減成本。松下表示，它的單一光學(xué)傳感器可以有效地模擬3D效果，拍攝平面圖像并調(diào)整角度，提供10到40米的視野。該系統(tǒng)還通過將顯示領(lǐng)域（包括HUD或駕駛員集群）集成到中央功能強(qiáng)大的信息娛樂模塊中，推動了該行業(yè)的發(fā)展。

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