Xiaopeng und Huawei arbeiten zusammen, um das leistungsstärkste Spur-Level-HUD auf den Markt zu bringen, das zuerst auf dem Xiaopeng G7 installiert wird

Seit ihrem ersten Auftritt in einem Serienfahrzeug im Jahr 1988 hat sich die Head-Up-Display-Technologie (HUD) still und leise weiterentwickelt.

Ursprünglich war die Mission einfach: Grundlegende Informationen wie die Fahrzeuggeschwindigkeit vor den Fahrer zu projizieren, damit dieser während der Fahrt nicht so oft auf die Instrumententafel schauen muss und so die Fahrsicherheit verbessert wird.

Doch die Fähigkeiten des HUDs gehen natürlich noch weiter. Heute hat es sich schrittweise zu einer AR-basierten Navigation im realen Leben entwickelt, die nicht nur grundlegende Kartennavigation und Umgebungssimulation bietet, sondern auch komplexe Hinweise zum toten Winkel geben kann. Die kontinuierliche Erweiterung und Intelligenz der Funktionen macht das HUD nicht mehr nur zu einer verzichtbaren „coolen Option“, sondern zu einem immer wichtigeren Informationsfenster im Cockpit.

Während die gesamte Branche darüber nachdenkt, wie man das HUD-Erlebnis auf die nächste Stufe heben und seine Nutzung wirklich benutzerfreundlich gestalten kann, haben auch Xiaopeng Motors und Huawei, zwei Unternehmen, die im Bereich der Intelligenz große Erfolge erzielt haben, ihre eigenen einzigartigen Erkenntnisse entwickelt.

Erst heute Nachmittag (5. Juni) hat Xiaopeng Motors offiziell eine neue Head-up-Display-Lösung für Fahrzeuge herausgebracht – das Head-up-Display-System „Light Chasing Panoramic“.

Yu Tong, Leiter der intelligenten Erfahrung von Xpeng Motors, sagte auf der Pressekonferenz zuversichtlich:

Dies ist wahrscheinlich das beste Head-up-Display-System der Welt.

Wenn HUD lernt, „die Straße zu sehen“ und „Gedanken zu lesen“

Yu Tong gab auf der Pressekonferenz zu, dass das Team vor einigen Jahren von Nutzern die Rückmeldung erhalten habe, Xiaopeng mit einem HUD auszustatten. Zu diesem Zweck testeten er und das Produktteam intensiv verschiedene Modelle mit HUD auf dem Markt und kamen zu dem Schluss, dass es erhebliche Unterschiede gab und keines davon benutzerfreundlich war.

Yu Tong sagte, dass es nicht schwierig sei, einen Lieferanten für ein HUD zu finden, aber „eine gewöhnliche Funktion wie alle anderen herzustellen, ist nicht das Ziel von Xiaopeng Motors.“

Am Ende entschieden sie sich, mit der wichtigsten Funktion des HUD zu beginnen, nämlich der „Navigation“.

Denken Sie einmal darüber nach: Die Navigation, die wir bisher verwendet haben, wurde immer auf einer flachen Oberfläche angezeigt, früher auf dem Handy-Bildschirm, und seit dem Aufkommen der Smart Cars wurde sie auf dem Pad in der Mitte angezeigt. Später sahen wir, wie einige unserer Freunde HUDs herstellten, die das HUD immer noch als Pad verwendeten und es flach auf der kleinen Karte des HUDs platzierten.

Yu Tong ist überzeugt, dass HUDs auch mit der Einführung selbstfahrender Autos weiterhin von großem Nutzen für die Navigation sein werden. „Das ist unser Durchbruch.“

Xiaopeng konzentriert sich auf die Frage, wie man besser „navigieren“ kann, und geht auf die üblichen Probleme vorhandener HUDs ein, wie etwa „unklare, schwindelerregende, blockierte Sicht und praktisch keine Führungsfunktionen“. Mit dem Head-Up-Display-System „Light Chasing Panorama“ hat das Unternehmen nun die Antwort parat.

Dieses mit Spannung erwartete System bietet erstmals ein revolutionäres AR-Erlebnis im Bereich der Fahrspurnavigation. Yu Tong beschrieb es als „die tatsächliche Umsetzung der auf einer echten Straße gezeichneten Navigationsroute“. Das Fahren wird dadurch zum Rennspiel, wobei ein Lichtteppich den Fahrer ständig leitet.

Beispielsweise verwendet das System bei komplexen Straßenverhältnissen wie mehreren Kreuzungen, Auf- und Abfahrten usw. einen klaren grünen Lichtteppich (wenn eine Person fährt), um den richtigen Weg zu markieren, und gibt an der falschen Kreuzung ein rotes Kreuz als Hinweis aus.

Busspuren, wie sie in Städten wie Shenzhen üblich sind, kann das System zudem während der Navigation intelligent erkennen und mithilfe von Lichtdecken die Fahrzeuge frühzeitig zum Spurwechsel anleiten, um ein versehentliches Einfahren in die Spur zu vermeiden.

Ebenso kann der Lichtteppich deutliche Hinweise und Hinweise geben, wenn Sie auf die Hauptstraße auffahren, die Straße verengt wird oder weiter vorne ein Unfall oder ein Baustellenfahrzeug auf Sie zukommt.

Auch die Kreisverkehrsbedingungen, die viele Autofahrer vor Probleme gestellt haben, wurden deutlich verbessert. Nach der Einfahrt in den Kreisverkehr verwandelt sich der Lichtteppich in einen 3D-Pfeil, der klare und zeitnahe Anweisungen gibt.

Noch wichtiger ist, dass diese AR-Navigation auf Fahrspurebene alle Städte und alle komplexen Kreuzungen im ganzen Land abdeckt und der Navigationslichtteppich „zu 100 % mit dem Boden in einer Linie liegen kann und nicht driftet“.

Dahinter steckt die Unterstützung der 3D-OCC-Technologie (Occupancy Grid) von Xiaopeng. Das Fahrzeug kann die reale Straße präzise erfassen und die Straßenneigung sowie die Umgebung in Echtzeit wahrnehmen, sodass sich der Lichtteppich perfekt an die Straßenoberfläche anpasst und sogar aktiv zum Spurwechsel auffordert, wenn eine Straßensperre erkannt wird.

Das zweite große Innovationsszenario ist die Anzeige von AR-gestützten Fahrabsichten und die Schaffung eines Sicherheitsgefühls.

Viele Nutzer sind bei der Nutzung der Fahrassistenz nervös, weil ihnen nicht klar ist, was das Fahrzeug als Nächstes vorhat.

Das „Light-Chasing-Panorama“-HUD verwendet eine Lichtdecke, um die Absichten des Fahrzeugs hinsichtlich Spurwechsel, Beschleunigung, Verzögerung, Bremsposition (markiert mit einer roten Linie), Warten auf Spurwechsel (gelbe Lichtwand) usw. eine Sekunde oder einige Millisekunden im Voraus deutlich anzuzeigen, sodass der Fahrer das Verhalten des Fahrzeugs vollständig vorhersehen kann.

Yu Tong nannte ein anschauliches Beispiel: Wenn das intelligente Fahrsystem erkennt, dass vor Ihnen ein falsch geparktes Fahrzeug ist und Sie ausweichen müssen, gibt der Lichtteppich im Voraus ein Ausweichsignal aus und simuliert die Spurwechselbahn, die das Fahrzeug dann präzise ausführt.

Dieser Lichtteppich, der sich dynamisch basierend auf der Echtzeitwahrnehmung des Fahrzeugs verändert, ist nicht länger eine einfache Reproduktion von Kartendaten, sondern verleiht dem assistierten Fahren ein stärkeres Gefühl der KI-Interaktion.

Im Parkbereich ist Xiaopeng zudem das erste Unternehmen der Branche, das eine Lichtteppich-Navigation einführt. Die komplexe Fahrstrecke auf dem Parkplatz wird vollständig kartiert und der Zielparkplatz wird zudem in Echtzeit auf dem AR-HUD markiert, sodass der Benutzer keine Zweifel mehr hat, ob das Fahrzeug den richtigen Parkplatz gefunden hat.

Das dritte große Innovationsszenario konzentriert sich auf AR-Sicherheitsassistenz.

Zusätzlich zur Bereitstellung von Frühwarnungen in Szenarien wie dem Einscheren und dem Aufeinandertreffen mit anderen Fahrzeugen oder bei Unwettern wie starkem Regen, wenn die Sicht des Fahrers behindert ist, kann das System nicht nur die Position des vorausfahrenden Fahrzeugs mit weißen Linien genau markieren, sondern mithilfe von AR sogar beidseitige Fahrbahnmarkierungen auf dem HUD generieren, um die Fahrsicherheit zu gewährleisten.

Die hochgelobten Bildgebungsfunktionen von Xiaopeng, wie Seiten- und Rückfahrbilder, Rückfahrassistent, Spurhalteassistent usw., sind ebenfalls in dieses HUD integriert. Der Fahrer kann alle Gefahreninformationen rund um das Fahrzeug erfassen, ohne den Kopf senken zu müssen.

Was hat Huawei in „Light Chasing Panorama“ eingebracht?

Fu Yupeng, Produktdirektor der intelligenten optischen Produktlinie für Automobile von Huawei, erläuterte auch detailliert die Hardwareebene dieses HUD. Er sagte, ein exzellentes AR-HUD-Produkt müsse zunächst über eine solide Hardwarebasis verfügen, um volle Szenenklarheit, genaue Bedeutung und komfortable Anzeige zu gewährleisten.

Das „Light Chasing Panoramic“-HUD verfügt über ein Sichtfeld (FOV) von bis zu 12° x 4° und kann ein ultragroßes Bild entsprechend 87 Zoll darstellen, das ausreicht, um alle Fahrspuren im Sichtfeld des Fahrers vollständig abzudecken.

Seine Auflösung erreicht 1920 x 1080, der NTSC-Farbraum beträgt bis zu 85 % (weit mehr als die 40 % der TFT-Lösung der Branche) und das Kontrastverhältnis liegt über 1800:1.

Noch wichtiger ist, dass die Helligkeit offiziell mit bis zu 12.000 Nits angegeben wird. Dadurch ist das Display auch bei starkem Licht tagsüber gut sichtbar. Nachts sorgt der hohe Kontrast dafür, dass das Dunkelfeld dunkel genug ist, ohne dass Streulicht eindringt.

Um das Schwindelgefühl zu vermeiden, das herkömmliche HUDs häufig verursachen, ist die Bildanzeigedistanz auf etwa 10 Meter eingestellt. Damit übersteigt sie die Umschaltgrenze des menschlichen Auges für Nah- und Fernsicht von etwa 7,5 Metern. Dadurch können Fahrer HUD-Informationen ohne häufiges Nachfokussieren ablesen und so Ermüdungserscheinungen vorbeugen.

Auf der Ebene der Softwarealgorithmen stellt Huawei Xiaopeng eine AR-Kompositions-Engine zur Verfügung. Um Bildzittern durch Straßenunebenheiten zu beheben, kann der AR-Anti-Shake-Algorithmus mithilfe von Informationen aus Karosseriegyroskop, Aufhängung und globaler Uhrsynchronisierung ein Filtermodell erstellen und so über 80 % der daraus resultierenden Fehlausrichtungsprobleme effektiv unterdrücken.

Der Neigungskompensationsalgorithmus kombiniert die Karte mit den Wahrnehmungsdaten der Fahrzeugkarosserie, um eine echte 3D-Karte zu erstellen und einen AR-Navigationslichtteppich zu rendern. Dadurch wird die Peinlichkeit vermieden, dass der Lichtteppich beim Bergauffahren „in die Luft fliegt“ und beim Bergabfahren „im Boden versinkt“.

Durch Pfadvorhersage und schnelles Rendering – die insgesamt wahrgenommene Verzögerung auf der Anzeige beträgt weniger als 100 Millisekunden und die letztendlich an die Augen des Fahrers übertragene wahrnehmbare Verzögerung beträgt weniger als 30 Millisekunden – stellt der Verzögerungskompensationsalgorithmus außerdem sicher, dass das AR-Bild genau in die reale Umgebung passt, mit einem Winkelfehler von weniger als 0,35 Grad.

Auch beim HMI-Design legt das „Light Chasing Panorama“-HUD Wert auf Minimalismus, Natürlichkeit und Übersichtlichkeit. Yu Tong betonte, dass sich alle Interaktionen um das visuelle Kernelement „Lichtteppich“ drehen, um eine zu große Ansammlung von Symbolen und Informationen zu vermeiden und die visuelle Unordnung zu reduzieren.

Die Informationen werden sinnvoll im effektiven dreidimensionalen Raum 10 Meter vor dem Benutzer angeordnet und durch ausgeklügelte und natürliche Bewegungseffekte gezielt an die Situation herangeführt.

Auch bei der Auswahl der Farbe der Leuchtdecke führte das Team zahlreiche Tests durch. Die letztendlich ausgewählte Farbe Grün erwies sich als die Farbe, die das beste Gleichgewicht zwischen visueller Klarheit und Ermüdungsresistenz bietet und für Menschen mit unterschiedlichen Sehfähigkeiten am besten geeignet ist.

„Wir glauben, dass AR-HUD plus spurgenaue Navigation die endgültige Form des Navigationserlebnisses sein muss“, schloss Yu Tong.

Er sagte außerdem, dass dieses Head-up-Display-System mit „Light Chasing Panorama“ zuerst im Xiaopeng G7 installiert werde: „In den nächsten Wochen wird jeder nach und nach sehen, wie ein Auto der Zukunft aussieht.“

Der Wettbewerb der "Head-up-Displays" ist in die zweite Hälfte eingetreten

Der heutige Markt für HUDs im Automobilbereich ist nicht mehr von der Ära der „Vorreiterrolle“ geprägt, die vor einigen Jahren noch herrschte. Man kann ohne Übertreibung sagen, dass HUDs eine beispiellose Welle der „Involution“ erleben.

Daten eines unabhängigen Branchenexperten zeigen, dass die Installation von HUDs in inländischen Pkw zunimmt. AR-HUD verzeichnet dabei ein besonders schnelles Wachstum und weist fast einen explosionsartigen Trend auf. HUDs gehören bei Flaggschiffmodellen großer Automobilhersteller und sogar bei einigen der volumenstärksten Modelle fast schon zur Standardausstattung.

Dieser Trend hat viele treibende Kräfte, die grundlegendste davon ist natürlich die anhaltende Sorge der Benutzer um die Fahrsicherheit.

AR-HUD mit seinem einzigartigen Vorteil der Ich-Perspektive des „Aufblickens und Sehens“ projiziert wichtige Informationen wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugstatus und Warnungen direkt auf die Straße direkt vor dem Fahrer und vermeidet so effektiv das Risiko von blindem Fahren oder Ablenkung, die dadurch entsteht, dass der Fahrer seinen Kopf senkt, um das Instrument oder den zentralen Steuerbildschirm zu überprüfen und während der Fahrt Informationen umzuwandeln.

Andererseits ist das HUD mit der Vertiefung intelligenter Funktionen dank seines größeren Anzeigebildschirms und der Möglichkeit zur Integration in echte Straßen zu einem hervorragenden Träger für innovative Anwendungen geworden.

Tatsächlich hatte Huawei bereits auf der Shanghai Auto Show 2023 einen ähnlichen Technologieprototyp vorgeführt und seine Erforschung von Anzeigeeffekten und Integration begann, seinen Vorsprung zu zeigen.

Xpeng Motors hat sich dieses Mal für eine Zusammenarbeit mit Huawei entschieden, um das „Light Chasing Panorama“-Head-up-Display zu entwickeln. Dies stellt einen weiteren wichtigen Schritt der HUD-Technologie von Huawei in ihrer kontinuierlichen Weiterentwicklung und Marktanwendung dar. Es muss nicht nur die Erwartungen von Xpeng Motors an die „aufsehenerregenden Neuerungen“ erfüllen, sondern auch den führenden und differenzierenden Wert der HUD-Lösung von Huawei im harten Marktwettbewerb unter Beweis stellen.

Wenn wir die Zukunft der HUD-Technologie insgesamt betrachten, scheinen wir an einer interessanten technologischen Weggabelung zu stehen.

Es liegt auf der Hand, dass die zukünftige Entwicklungsrichtung von HUD in Richtung eines Projektionserlebnisses auf der „vollen Windschutzscheibe“ mit einer größeren Anzeigefläche, umfassenderen Informationen und einer nahtloseren Integration in die Umgebung gehen muss.

Bereits auf der CES 2022 demonstrierte BMW mit seinem Konzeptfahrzeug i Vision Dee die Projektionstechnologie über die gesamte Windschutzscheibe. Über einen Touch-Slider auf dem Armaturenbrett kann der Fahrer Anzeigeinhalt und Reichweite des HUD in fünf „Immersions“-Stufen frei wählen.

Doch bevor wir dieses endgültige Ziel erreichen, werden wir höchstwahrscheinlich mehrere iterative Lösungen mit unterschiedlichen Schwerpunkten parallel erkunden.

Das von Xiaopeng und Huawei dieses Mal gemeinsam auf den Markt gebrachte „Light Chasing Panoramic“-HUD ähnelt eher dem Streben nach der ultimativen Optimierung, um es auf dem bestehenden AR-HUD-Technologiepfad „größer, vollständiger und besser zu machen“.

Es verfügt möglicherweise über einen größeren Bildbereich, eine höhere Auflösung und Helligkeit, integriert umfangreichere Fahrzeug- und Umgebungsinformationen und ist stärker in intelligente Fahr- und Cockpitsysteme integriert, um das aktuelle AR-HUD-Erlebnis auf ein neues Niveau zu heben.

Ein weiterer Erkundungspfad ist die von BMW und Xiaomi vertretene PHUD-Lösung.

Das HUD-Konzept von BMW wurde in Form von „Panoramasicht“ im Konzeptfahrzeug der neuen Generation X kurz vor der Massenproduktion vorgestellt.

Die Kernidee besteht darin, einen festen schwarzen Anzeigebereich unter der Windschutzscheibe zu bilden und Informationen mithilfe von Projektionstechnologie hierher zu projizieren. Ziel ist es, das herkömmliche Armaturenbrett vollständig zu ersetzen und eine extremere Vereinfachung des Cockpits und eine Vorpositionierung der Informationen zu erreichen.

Xiaomi hat kürzlich auch das Panorama-Display „Xiaomi HyperVision“ für sein zweites Modell YU7 vorgestellt.

Dieses System nutzt zudem Projektionstechnologie, um einen integrierten, bis zu 1,1 Meter langen Rundum-Informationslichtstreifen unter der Windschutzscheibe zu erzeugen. Die Anzeige erfolgt über drei Mini-LED-Bildschirme mit einer Spitzenhelligkeit von bis zu 1200 Nits und Unterstützung für 903-Zonen-Lichtsteuerung.

Ob BMWs „Panoramic Vision Bridge“ oder Xiaomis „Sky Screen“, sie alle haben mit Xiaopeng Huaweis „Light Chasing Panoramic“-HUD gemeinsam, dass sie alle darauf ausgerichtet sind, zentrale Fahrinformationen weiter vor die Sichtlinie des Fahrers zu projizieren, um Sichtlinienwechsel zu reduzieren und eine intensivere und futuristischere Fahratmosphäre zu schaffen.

Der Unterschied besteht darin, dass Ersteres eher einer „Revolution“ herkömmlicher Armaturenbretter und HUDs gleicht, während Letzteres eher einer „Evolution“ auf Grundlage vorhandener HUDs gleicht.

Ähnlich wie die Science-Fiction-Szene aus dem 2011 erschienenen Film „Mission Impossible 4“ zeigte sich auch im BMW Konzeptfahrzeug Vision Efficient Dynamics (Vorgänger des BMW i8): Die Navigationskarte kann jederzeit über die Frontscheibe geladen werden, die Oberfläche lässt sich vielfältig verschieben und umschalten – eine unendliche Fantasie über das Cockpit der Zukunft.

Heute werden diese einst visionären Ideen mithilfe verschiedener Technologien nach und nach Wirklichkeit.

Ob es sich nun um das von Xiaopeng und Huawei gewählte AR-HUD handelt, um „verfeinert und stärker zu werden“, oder um das von BMW und Xiaomi erforschte „Vollbild ist die Zukunft“, ihr ultimatives Ziel ist dasselbe –

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