虽面临挑战 HUD技术前景依旧光明

    想象一下如果你驾驶着汽车，在月黑风高的夜晚行驶在周边树木茂盛的崎岖山路上，车辆突然发出警报蜂鸣声，挡风玻璃上出现一个闪着红光的亮点强调前方存在障碍物。这个障碍物可能是车辆传感器检测到的一个行人，相比于警告以图标的形式呈现在仪表板上，因为信息直接投射到挡风玻璃上，驾驶者能够更快反应，更迅速地意识到前方危险。

    这是一种增强现实感受的做法，汽车业内的很多研究人员都把这种处理手段看作车载界面的未来发展方向。受到谷歌眼镜这类穿戴式设备和电视游戏的启发，汽车制造厂商以及供应商们都在全力研发平视显示器（HUD）技术，但是把整个挡风玻璃都开发成显示器，现在还是一项让人望而却步的巨大挑战。

    德国大陆平视显示器研发组组长Eelco Spoelder认为车载人机界面的品质正在发生根本性变化，现在的信息呈现方式无法满足人体工程学和直接认知的需求；另外他在七月份透露了新款增强现实感显示器正在研发阶段，预期相关产品在2017年发布。大陆集团的显示器系统仅仅使用挡风玻璃的一小部分作为显示界面，呈现自动巡航控制、车道偏离预警和导航信息。举例来说，如果导航系统建议驾驶者选择高速路出口匝道，平时显示器会在合适的位置向挡风玻璃投射一个转弯箭头信号，仿佛在真实道路出口存在一个引导标志。

    增加真实感显示器是简单平视显示器不断发展的产物，凭借雪佛兰科尔维特车型得到推广，该车型自从1999年就把车辆速度和发动机转速数据投射在挡风玻璃上。现在包括宝马3系、梅赛德斯奔驰C级和凯迪拉克ATS运动轿车在内的许多车型都采用了类似技术，并且选用尺寸更大的彩色平视显示器，道路规划导航指令可以清晰呈现。

    在刚刚过去的几年里，谷歌眼镜让增强现实感技术走进了公众的视野，汽车制造厂商和供应商正抓紧时间展示相关技术研发状况，希望能够占领未来市场。捷豹公司公布了一些影像资料，说明整体挡风玻璃平视显示器充满趣味性，驾驶者可以在道路上跟随一辆虚拟引导车。丰田公司在八月示范了一款三维投影系统，用于强调突现挡风玻璃前方的行人位置信息。丰田硅谷智能计算中心主任Ken Oguchi说到，通过挡风玻璃上的虚拟图像，驾驶者就能够判断与前方障碍之间的距离，而且确定的距离非常准确，就仿佛真实世界中看到的状况一样。

    美国匹兹堡卡内基梅隆大学的副教授Anind Dey在2006年发表了一篇专业论文，给出了把挡风玻璃作为显示器应用到模拟导航系统中的理念，但到目前为止还存在很多实际技术难题。在Dey设计的系统中，前方道路看起来和实际没有区别，但是数字地图时刻运转，提醒驾驶者即将发生什么事。以往的评估测试目的在于，验证驾驶者通过挡风玻璃获取导航方位信息是否比传统车载系统要更容易一些。结果表明挡风玻璃显示效果非常不错，但是要把实验系统转化成真正车用系统，仍有障碍。

各车企研发最新HUD

    通用公司研发了一款融入平视显示器光学系统的模拟仪表板，但是分辨率不够高，无法投射导航地图。整体挡风玻璃显示器系统安装到量产汽车中也面临很多封装难题，因为该系统会大幅度增加仪表板所占空间。如果车辆真要采用了整体挡风玻璃显示器，目前还不能确定相关硬件安装在哪些位置。

    捷豹车辆预警系统和丰田行人预警系统中的投影技术都有一个重大挑战：影像信息要位于挡风玻璃合适的位置。如果驾驶者头部发生移动，投影影像也应该相对移动，这就需要配置复杂的眼球追踪和头部追踪系统。驾驶者可以利用穿戴式设备解决视线移动问题，例如目前头戴式谷歌眼镜可以把信息投射在用户视野角落位置；汽车制造商着手改善这类技术，奔驰研发中心正在试验如何把移动方向和车载导航信息添加到谷歌眼镜中。但是一些法律问题需要率先被解决：美国加利福尼亚州一位居民去年在圣地亚哥因超速被交警强制要求停车，然后因为驾驶过程佩戴谷歌眼镜额外收到一张法院传票，虽然这张传票在今年一月被取消，但仍然引起了媒体的广泛关注。所以围绕穿戴式设备开发车用显示器系统之前，还必须先确定它们是否可以合法使用。

    Dey在2006年之后暂停了挡风玻璃显示器研发项目，但是由于增强现实感技术受关注程度的提升，今年夏天又再次开展相关技术的研发工作。他的团队现在致力于开发一款玻璃贴膜，保证各种光线条件下平视显示器投射到挡风玻璃上的影像可见性。无论呈现在挡风玻璃还是穿戴式设备上，平视显示器和增强现实感技术最根本目的，都是为了比传统显示器更安全可靠；让信息出现在显示器上很简单，但这样迫使驾驶者向下看，视线离开道路。

    降低行车危险作为平视显示器研发的初衷，任何时候都不应发生改变，行车过程中存在很多让驾驶者视线离开道路的干扰，所以平视显示器技术将变得非常重要。