近年来，伴随我国汽车智能化发展提速，智能座舱成为越来越多汽车企业竞逐的焦点。抬头显示系统(以下简称“HUD”)作为其中必不可少的一环，装车趋势明显。

“我们为驾驶员设计了大尺寸的高清HUD，智能驾驶和行车信息能够直观地投射在你的眼前。”日前，理想汽车CEO李想在理想L9新车发布会上介绍新车五屏联动设计时说到。据悉，理想L9取消了车内传统仪表盘，用一块13.35英寸的高清HUD取而代之。

据了解，HUD的设计灵感来源于飞机，后来随着技术的发展，HUD开始逐渐装备在跑车和高档轿车中，且其技术开始朝着信息化、数字化的方向发展，逐渐形成了C-HUD(Combiner HUD，组合式抬头显示)、W-HUD(Windshield HUD，风挡型抬头显示)、AR-HUD(增强现实型抬头显示)等主流方案。特别是AR-HUD可融合虚拟图像与现实环境，从而实现HUD虚像与道路实景结合的效果，有助于提供更好的驾驶体验和舒适性，逐步被汽车行业视为智能化的重要配置之一。

业内人士介绍，传统HUD能在水平视线范围内直接而准确地呈现信息。驾驶员无需低头看组合仪表或辅助显示器即可获取诸如速度、警告信号及导航指示箭头等所有重要信息。在使用挡风玻璃型抬头显示器的情况下，驾驶员可在挡风玻璃上看到一个虚拟图像，但图像并非平面和静态，而是“浮动”在发动机盖上方约两米处。

技术的进步，也进一步加速市场化应用进程。根据高工智能汽车研究院数据，2021年度中国市场乘用车(不含进出口)新车前装标配搭载HUD上险量为116.72万辆，同比增长超50%，前装标配搭载率为5.72%，品牌车型选装HUD上险量为131.13万辆。其中，标配W-HUD或AR-HUD搭载量为109.45万辆，同比增长57.96%。在HUD搭载量方面，2021年国内市场丰田、哈弗和别克搭载上险量排名前三位，在HUD搭载率上，红旗以45.72%的搭载率排名榜首。

HUD完全取代汽车仪表盘，是否具有可能性和必要性？对此，李想表示，“HUD不应该是炫技，而应该是用来取代仪表。”

FUTURUS未来黑科技CEO徐俊峰表示，“汽车智能化的核心是自然、合理的人机交互方式，因为人眼特殊生理结构的缘故，座舱中基于HUD做主要交互，可以让司机的视线保持在前方道路上，相比液晶仪表和中控更加合理和安全。”

徐俊峰表示，以理想L9搭载的HUD系统为例，其包含了智能仪表所有功能和智能中控部分高频使用的功能，屏幕左侧可以显示导航信息，中部是辅助驾驶信息，右侧则是车速、交通标志识别等信息。将车况、导航以及辅助驾驶信息全面可视化，直观地投射在驾驶者眼前，让驾驶状态全盘掌握。

行业人士认为，传统的人车交互方式为驾驶员通过点击或滑动中控和仪表屏幕来输入信号，而随着智能座舱的快速发展，通过AR、声音、手势等多模交互将会成为新趋势。以风挡为显示界面的AR-HUD有望凭借更大显示尺寸以及更直观、更简洁的“沉浸式交互”效果，或将成为下一代人车交互的新窗口。

AR让HUD市场规模5年翻17倍

常规来说HUD一般分为两种，一种叫WHUD一种叫CHUD，WHUD比较常见，就是将信息直接投射到了挡风玻璃上，一般都是原厂安装的。WHUD则是单独再竖起一块透明面板，将信息投射到透明面板上，后装市场比较多。前些年大家对于HUD的关注度本来就低，因此后装市场的CHUD就渐渐消失了。

但是俗话说，不进则退，WHUD如果一直都不进化，那么它距离消失，其实也很快，东方证券的调研报告显示，2020年HUD行业市场空间只有13.32亿元，但是到了2025年，预计市场空间超过190亿元。

凭什么5年翻了17倍？就是因为现在的AR HUD的出现，AR也就是增强现实技术，大家对AR眼镜都不太陌生了，基于现实的空间，可以模拟出很多有趣的东西。

那么ARHUD和常规HUD到底有什么区别呢？主要区别在于显示内容上，过去的HUD能够显示的内容很少，主要显示的是车速，转速，时间信息，高端一点的会显示导航信息，但是也仅限于给你个左转右转标志，然后打上一个距离。

但是ARHUD则不同，它主要的功能就是在现实物体上覆盖一层数据信息，比如它能够通过虚拟标识，实时显示你的距离信息，比如你离下个匝道口还有100米，它的数字实时跳动的，就好像是你在玩GTA5一样，小地图实时更新距离。甚至是沿着你目前的车道，给你标识一些动态距离数据，车道引导线和转弯线等等，在你驾驶时能够让你彻底放弃对于车载屏幕导航的依赖性。

除此以外，它还能够与ADAS高度融合，可以直接向你显示你与前车的距离，压线情况，红绿灯监控，道路标识的限速信息、车道偏离，甚至是对你的驾驶员的情况监测等等等等。

不仅如此现在一些品牌的ARHUD甚至能够显示附近的生活信息，包括餐饮、购物、充电加油、停车洗车等等，还有就是能够显示行人，当然这种功能主要集中在夜间。

听起来好像只是在传统HUD的基础上增加了一些信息显示，但其实AR-HUD与传统HUD相比在各方面都有着真大的差别。

首先是VID，也就是虚像距离，简单点说就是虚像到人眼的视觉距离，大家都知道人的眼睛也是有焦距的，看远和看近的焦距不同，因此如果VID的距离不够远，在看向较远的地方时ARHUD的显示会由于眼睛焦距的原因而虚化。

传统HUD的VID距离也就是在2.5米左右，而AR HUD的VID距离往往在10米以上，要做到跨车道显示的话，需要投影距离达到20米才行。

还有就是FOV，也就是视场角，这里的视场角包括了以驾驶员眼睛为中心的水平视场角和垂直视场角。传统HUD的FOV很小，一般只有5度。而AR HUD的水平视场角要在10°以上，理想ONE的ARHUD能够达到20°,问界M5的ARHUD也能够达到13°

还有就是投射面积，原先的传统HUD，它的投射面积一般只有15-20英寸，而ARHUD的投射面积可以达到两倍以上，比如长城摩卡的次顶配一上车型，它的ARHUD投射面积达到了70英寸。除了车企以外，诸如瀚思通旗下的1.0版本ARHUD能够实现10米的虚像距离，画幅达到了74英寸。

除了原有技术的拓展，一些新技术的应用也逐渐开始，过去的HUD采用的是TFT显示屏，而高端车型则采用了DLP显示屏，但是目前DLP显示屏由于需要采用TI的DMD芯片，并且涉及到技术专利，因此只有奔驰和传祺两家的车型在用。

而目前，大部分的科技企业在想着LCOS方案发力，LCOS显示屏相比起DLP而言，在清晰度和分别率方面表现更为出色，同时，芯片方面可实现国产化，因此性价比更高。

其实到目前为止，ARHUD还是处于刚刚发展的状态下，很大程度上ARHUD还有很多的问题需要去进化，比如像一些车道级的导航，在座椅调整之后，由于视角的调整可能会出现一些位置偏离的情况发生。

还有体积，ARHUD虽然采用了新的显示屏，但是由于投射面积的加大，因此ARHUD的设备体积相比起传统的HUD，还是要大了一倍不值，即便是最小的体积也达到了9L左右，而传统的HUD只有6-7L，后装市场的更小，因此后装ARHUD基本不可能了。

然后就是功耗，FOV越大，清度越高也就意味着功耗和散热的增加，ARHUD的功耗目前在15W左右，甚至有的高达20W。而传统HUD只有12W，这对于纯电动车而言，是有一定影响的。

最后就是算法，ARHUD需要集成导航信号，实时定位信号，实时路况信息，实时车速，方向等等，如何融合，如何从传感器获得信息和处理信息，是ARHUD芯片和算法的重要责任，而传统HUD要处理的信息只有他的10%左右。

虽然难点多多，但其实ARHUD已经在很多车型上开始装载和铺开了，比如奔驰S级、红旗E-HS9，大众ID4，AITO问界M5，WEY 摩卡等等。而且包括一数，华为，松下，三星，WayRay等等科技企业也在这个领域开启了布局。

现如今越来越多的车企开始在车内安装全液晶仪表盘，而在未来，ARHUD会逐渐替代掉仪表盘，从而实现大量的显示功能，有些车企已经把ARHUD作为第三块屏幕在宣传了，甚至于一些车机系统的功能都会向着ARHUD去合并。

美日中抢注技术专利 国产HUD欲破巨头垄断

在汽车“新四化”的趋势下，国内越来越多的汽车厂商与行业龙头在新赛道上展开全新的较量与厮杀。在近年来广受关注的抬头显示（Heads-up display，以下简称“HUD”）系统领域同样如此。

报告显示，全球HUD技术领域的相关专利量目前共有约1.95万件。其中，超过三分之二的专利申请聚集在日本、中国、美国三国。同时，从专利申请人的维度看，该领域内专利申请量排名前20名的申请人，共持有HUD专利5700余件，约占HUD全球专利总量的29%，体现出该技术专利集中度较高的特点。

值得注意的是，在前20名中的企业中，呈现出了“两极争霸”的竞争格局。日本精机和日本电装在技术研发和储备上遥遥领先。其中，日本精机以超过1000件相关专利量排名第一，占比约18%；日本电装以约1000件相关专利量排名第二，占比约17%；日本矢崎以约340件相关专利量排名第三，占比约6%。日本企业垄断了前三名，且11家日本企业专利申请量占全球HUD技术专利申请人前二十名的约69%，体现出日本企业在HUD技术领域的领先实力和深厚的技术储备。而我国仅有华阳多媒体和未来黑科技两家企业上榜，分别位列第十四和第十七名。

企业作为最直接的市场竞争主体，上述专利申请量排名不仅能够体现出日本企业在HUD技术的研发实力比较突出，也能是这些企业能够占据较高市场份额的重要原因之一。结合市场份额数据，目前HUD市场基本被日本精机株式会社、德国大陆汽车有限公司和日本电装株式会社三家公司垄断，共占据了将近90%的市场份额。

日本精机株式会社和日本电装株式会社作为HUD技术领域排名第一和第二的主要专利申请人，分别占HUD技术领域全球专利前二十申请人专利申请量的35%，说明HUD技术研发领域呈现出以日本精机和日本电装为首，其余企业跟随的“两极争霸”的竞争态势。并且在HUD全球市场占有率上，日本精机和日本电装市占率近60%。

而惠州市华阳多媒体电子有限公司和未来黑科技有限公司作为仅有的两家上榜的中国企业，从市场占有率来看，华阳多媒体是国产HUD产品的龙头企业，而未来黑科技也是众多国际和国内车企的技术合作伙伴，两者皆在国内市场中占据一席之地。

从日本精机、日本电装、华阳多媒体和未来黑科技四家公司在HUD技术领域的专利申请趋势图中可以发现，两家日本公司在该技术领域研发起步早，而华阳多媒体和未来黑科技分别是于2013年和2016年才在HUD技术领域的研发起步。其次，从年专利申请量来看，日本精机和日本电装年均专利申请量均远超于华阳通用和未来黑科技，说明国产HUD公司与HUD头部公司在技术研发的广度和深度方面仍存在着显著差距。不过，近年来华阳多媒体和未来黑科技在HUD核心技术的研发上持续突破，在质量达标的前提下，汽车整车厂或将更倾向于选择国内供应商作为定点，助力国内HUD企业赢得更大的市场。

文章来源： 人民网，齐鲁壹点，车界慢慢弹