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增强现实抬头显示（AR-HUD）技术这个领域有哪些挑战，谁在创新？

原创 EETOP 2021-09-27 11:57
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‍增强现实技术一直是各种技术的焦点，但它在车辆平视显示器中的应用又如何呢？在这个领域有哪些挑战，谁在创新？ 

当大多数人想到增强现实 (AR) 时，首先想到的可能是智能眼镜和头戴式显示器。然而，AR 正在发现除此之外的许多应用，包括在您的智能手机上，甚至在您的汽车上。 


AR HUD技术的开发与投影。图片由 德州仪器提供

汽车AR 平视显示器(AR HUD) 是一个重要的兴趣和研究领域，许多公司致力于将这项技术变为现实。上周，该领域发布了两项进展，一项来自华为，一项来自英飞凌。 

本文将深入探讨这项新技术面临的一些挑战，以及像华为和英飞凌这样的公司带来的挑战。  

AR HUD 的挑战 

从光学和电气工程的角度来看，AR HUD 带来了一些重大的设计挑战。 

这里的主要挑战之一是处理和图形对齐。AR HUD是一种技术，旨在从各种机载传感器中读入数据，然后处理这些数据，生成数据，最后显示与快速变化的环境相一致的图形，所有这些都是实时的。

完成所有这些都需要处理硬件，例如 GPU、高分辨率显示技术、用于引导光线的可调镜、跟踪用户的眼动追踪摄像头等等。最重要的是，需要将这些装置集成到空间受限的仪表盘中。 


AR HUD 系统示例

第二个设计挑战是功耗。在 HUD 中，所需的流明与视野 (FOV) 和视线面积成正比（任何一项增加一倍都需要两倍的流明）。这个挑战需要权衡，因为大的视线区域和宽的 FOV 是可取的；然而，它们的代价是功耗增加和相应的热挑战。这种权衡产生了对高效成像技术的需求，其中数字光处理(DLP) 技术已变得非常流行。 

尽管存在这些挑战，但随着AR HUD的发展，越来越多的公司正试图找到让这项技术成为现实的方法。 

英飞凌的 AR HUD 芯片组

为了实现更小、更高效的成像系统，英飞凌发布了新的 MEMS 扫描仪芯片组。 

新的芯片组集成了MEMS 反射镜和MEMS 驱动器，这使得该设备能够实现小尺寸和低功耗。此外，该芯片组集成了一个新型倾斜镜，英飞凌表示，这可以为全新的激光束扫描仪 (LBS) 技术铺平道路。 

总之，该芯片组希望能够实现体积小、重量轻、功耗低的 AR 微型投影仪。这将允许在用于汽车和头戴式显示器的 AR HUD 中使用更高效的成像技术。 

英飞凌并不是最近唯一一家专注于 AR HUD 的公司，华为也刚刚推出了其最新的 HUD 技术。 

华为推出全新HUD 

上周，关于 AR HUD 的另一个重大新闻是华为在 IAA MOBILITY 2021上首次亮相其最新的汽车 AR HUD解决方案。 

华为全新AR HUD系统图。图片由 华为提供
新的 AR HUD 提供 13° x 5° FOV，允许在驾驶员前方 7.5 m 的距离显示 70 英寸的图像。 
总体而言，该系统利用 DLP 技术提供超过 100 PPD（每度像素）的全高清显示，具有约 10 L 的紧凑尺寸。此外，华为声称其 HUD 采用独特的光路设计和算法技术，提高图像清晰度，消除重影引起的头晕。 
在应用和功能方面，华为HUD声称可以提供：

  • AR导航信息

  • 检测周围车辆和行人

  • 低能见度环境（如夜晚、雨天）中的视力增强

总而言之，AR HUD 技术已准备好提高驾驶员的安全性并重塑我们驾驶车辆的方式。虽然肯定存在挑战，但华为和英飞凌等公司正在努力克服这些挑战，结果肯定是有希望的。

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原文链接：

https://www.allaboutcircuits.com/news/huawei-and-infineon-tackle-automotive-ar-hud-challenges/

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