記者 | 李亦萌1
德國科技公司大陸集團希望通過一種先進的人機互動技術來減少人們在駕駛過程中成為「低頭族」的風險。
此舉被認為將有效提升行車安全性。在周一（10月12日）舉行的一場在線技術溝通會上，大陸集團援引統計數據稱，在美國大約有80%的交通事故因低頭分心造成，其中死亡案例的佔比高達16%。
普及現實增強抬頭顯示技術系統是大陸集團針對上述問題而給出的解決方案。此類系統可在擋風玻璃前生成只有駕駛員可以看到的虛像，後者包含與速度、報警、導航等相關的重要信息，並與路面疊加。如此一來，駕駛員在開車過程中無需低頭就可以看到所有信息。
在大陸集團的解決方案中，抬頭顯示器系統將通過圖像生成單元產生亮度及圖像，投射在第一面平面鏡形成第一次反射，反射後在非球面鏡上進行放大，形成第二次反射。光繼而從光阱裡透過，在擋風玻璃上形成第三次反射，最終反射到駕駛員的眼睛內。
「這會讓駕駛員感覺虛像呈現在他兩米甚至更遠的地方。」大陸集團人機界面事業部抬頭顯示器產品中國區研發負責人楊晶說。
與市場上多應用於低端車型的集成性抬頭顯示器不同，大陸集團目前所選擇的擋風玻璃式抬頭顯示器並非將圖像投射在一塊豎立於駕駛員面前的塑料面板上，而是以整個擋風玻璃為顯示載體。
這一設計能夠藉助更大的顯示面積及投影距離，令可視化信息得到更直觀地顯示，縮短駕駛者的理解及反應時間。
楊晶介紹稱，在擋風玻璃型抬頭顯示器的解決方案中，一般虛像尺寸可以做到最大10×4度，投影距離做到4.5米，而大陸集團則可以將虛像尺寸以及投影距離做得更大，分別達到15×5度及15米。
「我們可以用DMD技術甚至TFT技術解決現實增強的需求，這樣我們就可以打造一個完美的現實增強抬頭顯示器。」他解釋道。擋風玻璃型抬頭顯示器及現實增強抬頭顯示器是大陸集團目前重點關注的兩種產品解決方案。
除了更好的顯示效果外，擋風玻璃型抬頭顯示器及現實增強型抬頭顯示器還具備更大的角解析度和亮度。
在上述場合，大陸集團還分享了在設計過程中遇到的挑戰。楊晶表示，抬頭顯示器的設計挑戰可被分為機械部分和光學部分。
從機械角度看，製造商必須對光路（光傳播的路徑）進行合理設計，並對執行體積予以優化。除此之外，在整車裝配或者布置過程中，抬頭顯示器的位置也需要得到優化。
在光學層面，抬頭顯示器虛像的亮度必須要接近陽光環境下的亮度，以便駕駛員看清圖像。在此過程中，圖片變形、雙眼視差與雜散光也需要通過非球面鏡以及畸變算法等方式得到矯正。
除此之外，模塊化與復用性也對抬頭顯示系統的設計提出了挑戰。「我們希望更多零件可以共用，以增強零配件的質量及價格優勢。」楊晶解釋道。
由於可在現實世界裡疊加一些現實增強信息，此類抬頭顯示器被認為將「成為自動駕駛的一部分，甚至是自動駕駛最強有力的推動器」。
通過在線形式，大陸集團展示了現實增強型抬頭顯示器在上述應用中的一些案例，後者可與類似車道偏離報警（LDW）、高精度導航圖、自適應巡航、虛擬牆等技術融合，實現不同程度的自動駕駛。
「從功能角度，我們可以看到現實增強抬頭顯示器跟自動駕駛是有高度協同性的。」楊晶給出了判斷。大陸集團預計，至2030年，現實增強型抬頭顯示器在整個抬頭顯示器市場上的佔比將超過50%。
「並且它的增長將呈現出幾何倍數的趨勢，」楊晶補充道，「如果我們把現實增強抬頭顯示器的整個量單獨拎出來看的話，我們會發現現實增強抬頭顯示器量的變化是跟隨著自動駕駛裡程碑的變化而變化的，所以這也很好地說明了現實增強抬頭顯示器是跟自動駕駛相互發展的。」
楊晶預計，至2023年中旬，自主汽車品牌以及產品售價較低的合資品牌會向市場推出現實增強型抬頭顯示器的解決方案。屆時，採用衍射光波導體全息技術的大陸集團光波導抬頭顯示器解決方案也將達到量產等級的要求，繼而被推向市場。