领先技术助力大陆集团增强现实抬头显示器

日前，科技公司大陆集团推出了基于波导技术研发的行业内首款搭载汽车抬头显示器的全色演示器。这款演示样件由大陆集团与投影技术行业顶尖公司DigiLens共同研发而成，并采用了可切换式全息光栅。

“抬头显示器，特别是那些具有大面积增强功能的抬头显示器可以为驾驶员提供最适宜的驾乘辅助。得益于公司早期在波导技术领域的大力投资，我们在研发超紧凑型增强现实抬头显示器上取得了巨大的进步，目前已经成功解决仪表尺寸这个最大的挑战。由此，量产增强现实抬头显示器指日可待。”大陆集团仪表及人机界面事业部Frank Rabe博士表示。

增强现实抬头显示器可为驾驶员提供更为直观的驾乘辅助，将增强现实功能应用于现实场景可以让驾驶员集中注意力并做出正确判别。例如道路上虚拟的导航标志可以让驾驶员行车更安全更便捷。在自动驾驶的过程中，运用增强现实抬头显示器可以让车辆的感知和规划操作更为透明化。增强现实抬头显示器需要在全景视野应用增强现实技术，抬头现实器中镜面系统的应用可谓是目前最顶尖的科技，但是这使得现实增强抬头显示器需要30升左右的体积——远超于目前仪表台内可提供的空间。

然而大陆集团推出的此款采用波导技术的增强现实抬头显示器则大大缩小了外包尺寸。并且，这款创新产品可以让增强面积达到15° x 5°（相当于投影距离10米下的2．60米＊0．87米范畴），而尺寸仅占10升容量。基于此，设备集成技术广泛应用于汽车中不在话下。

镜面技术被扁平波导技术取代

如同挡风玻璃抬头显示器一样，增强现实抬头显示器的开发仍基于目前镜像技术。 然而，由于传统抬头显示器的显示区域相对较小，因此适用于传统抬头显示器的并不适用于增强现实抬头显示器。传统挡风玻璃抬头显示器的体积为3至4公升，而应用了镜面系统技术的增强现实抬头显示器不可避免地占用达30升左右的空间，几乎是传统抬头显示器的十倍。

“我们从一开始就意识到，大多数车辆根本无法提供如此大的空间，这一点毋庸置疑。这就是为什么我们寻找超乎寻常的解决方案，以便让尽可能多的驾驶员享受到增强实现抬头显示器所能带来的好处。”大陆集团首席光学技术专家Pablo Richter博士表示。

大陆集团于2016年起便与位于硅谷的波导技术抬头显示器专家DigiLens建立了战略合作伙伴关系，并于2018年进一步加深了合作。双方联合开发的第一款全彩演示样件，这个演示样件的原理，是将三个扁平的波导材料逐个堆叠以创造RGB色彩 – 从而取代了镜像技术。

“来自投影的光线从下面进入多层波导，它们被折叠在波导内部并最终向上投射，通过挡风玻璃上的反射产生虚拟图像。” Richter博士解释道， “我们面临的众多挑战之一就是，即便我们的开发合作伙伴已能够为飞行员或摩托车驾驶员的头盔护目镜提供相应的解决方案，但将其大面积应用于汽车挡风玻璃则推动了该技术进入一个全新的维度。”

大陆集团的演示样件能够在投影距离为10米下的2.60米＊0.87米范围内进行图像增强，并解决了之前增强现实抬头显示器所面临的尺寸问题。随着技术的逐步开发成熟，未来满足车辆应用的需求将逐一得以解决。