从奥迪 Q4 e-tron 聊起 AR-HUD
文章来源：Astroys
发布时间：2021-03-17
最近新发布的奥迪Q4 e-tron继大众ID系列后也搭载了AR-HUD。
最近新发布的奥迪Q4 e-tron继大众ID系列后也搭载了AR-HUD。今年应该算是AR-HUD开始量产的元年了。
去年奔驰S级的AR-HUD和大众ID系列、奥迪Q4 e-tron相比还是有很大不同的。奔驰是基于DLP的技术，大众和奥迪均采用了TFT方案。上一代的W-HUD基本上都是基于TFT技术的。
TFT技术本身应用到AR-HUD，在VID和FoV均增大的情况下，会有一些技术瓶颈。例如颜色失真的问题、能耗高，最难办的是阳光倒灌产生的严重的发热问题。
DLP不会有TFT的那些固有问题，但实现理想的VID和FoV的tradeoff就是要增大封装尺寸，据说日本精机给奔驰供的那套AR-HUD封装尺寸接近20L（有待确认），这不是所有车型都能给出的空间，当然电动车会有一些天然优势。
非球面镜、折叠镜反射的传统光学架构下，VID和FoV增大和封装尺寸基本就是成正比的，没什么太好的方法。
除非过渡到下一代光波导、CGH、HOE这类全息技术，传统光学结构会很大的简化，但目前离量产还有段距离。
而TFT方案要扩大VID和FoV同样会面对封装尺寸增大的问题，同时因为需要用更大尺寸的LCD，阳光倒灌的问题会更严重。
事实上LG给大众供的那套AR-HUD实际效果并不好，后来也不了了之不再谈了。国内水晶光电给红旗E-HS9供的AR-HUD也是TFT方案，没看过实际效果，不知效果如何。但从红旗并没有对此大张旗鼓宣传，推测效果也不理想。
看奥迪这次的效果视频，VID达到了10m，FoV具体没提，应该至少是10*4，成像尺寸也较大。这个尺寸应该采用的4.1’'LCD，大部分用的都是京瓷的。前面说了，这个尺寸的LCD，冷却会怎么做很好奇。
AR-HUD效果的关键除了光学部分，软件也是关键，硬件和软件部分是两个不同领域供应商做的。传统的W-HUD供应商基本都具备TFT方案的能力，DLP方案PGU也都是外购，过渡起来也不难。
软件部分我们最常忽视，单靠目前主流的ADAS和车辆信息融合加AR渲染很难达到理想效果，如果没有高精定位、防抖补偿、延迟补偿，很难实现图形信息的丰富性和显示的准确性与稳定性。
我们看在奥迪的宣传中，讲到摄像头、雷达、ESC和GPS信息融合，也有防抖补偿和延迟补偿算法，但没提到有没有高精定位。FCW和ACC的信息显示应该是不错的，再丰富的信息显示恐怕也有局限。
我们再看CES上松下发表AR-HUD的效果视频，硬件是国外知名的初创公司Envisics，他们是CGH全息技术，最终的技术离量产还有段距离。
软件是一家叫Phair的美国初创公司给做的，他们之前是用手机做AR导航。效果视频里物体识别与定位的准确性和可行驶道路的magic carpet的铺设、信息延迟的效果等都很好。
Phair应该用到了SLAM技术，实现了高精定位和3D建模，松下也声称用到了防抖摄像头，在硬件层面解决了抖动问题。
信息传输速度说是300ms，比较存疑，ADAS融合加AR渲染后图形显示国内一般可以实现300ms，不过加上SLAM等算法后不知道算不算是快的，国内无先例，不知道实际效果。
另外，奔驰S级的效果也不错，也是用到高精地图加高精定位的。软件用的也是一家初创公司，很多都是奔驰出身，估计是奔驰一手培育出来的。
总体来看，光学部分从Tier1层面能力差异不大，软件部分国外已经走在我们前面。我们在网络平台能看到国内四维和东软等公司的软件方案，信息延迟和准确性方面还是有待提高的。但这也不是说是AR导航软件公司的问题，涉及到ADAS信息pipeline的速度，还有做到奔驰和松下那种高端方案成本也会hold不住的。
这次就这奥迪的新车简单吐个槽，以后有机会系统写一下AR-HUD的文。
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