Xiaopeng e Huawei collaborano per rilasciare l’HUD a livello di corsia più potente, che verrà installato per la prima volta su Xiaopeng G7

Sin dalla sua prima apparizione su un'auto di serie nel 1988, la tecnologia head-up display (HUD) ha continuato a evolversi silenziosamente.

Inizialmente, la sua missione era semplice: proiettare informazioni di base come la velocità del veicolo davanti al conducente, in modo che non fosse costretto a guardare frequentemente il cruscotto durante la guida, migliorando così la sicurezza di guida.

Ma ovviamente, le capacità dell'HUD vanno ben oltre. Oggi, si è gradualmente evoluto in una navigazione AR reale, che non solo offre la navigazione di base su mappa e la simulazione ambientale, ma può anche fornire complesse indicazioni per gli angoli ciechi. Il continuo arricchimento e l'intelligenza delle funzioni hanno reso l'HUD non più solo un'"opzione interessante" superflua, ma una finestra informativa sempre più importante nell'abitacolo.

Mentre l'intero settore sta riflettendo su come portare l'esperienza HUD a un livello superiore e renderla davvero semplice da usare, anche Xiaopeng Motors e Huawei, due aziende che hanno ottenuto grandi risultati nel campo dell'intelligence, hanno elaborato le proprie intuizioni uniche.

Proprio questo pomeriggio (5 giugno), Xiaopeng Motors ha lanciato ufficialmente una nuova soluzione di head-up display per veicoli: il sistema head-up display "Light Chasing Panoramic".

Yu Tong, responsabile dell'esperienza intelligente di Xpeng Motors, ha affermato con sicurezza durante la conferenza stampa:

Questo è probabilmente il miglior sistema di head-up display attualmente disponibile al mondo.

Quando l'HUD impara a "vedere la strada" e a "leggere la mente"

Yu Tong ha ammesso in conferenza stampa che il team aveva ricevuto feedback dagli utenti qualche anno fa, i quali desideravano che Xiaopeng fosse dotato di HUD. A tal fine, lui e il team di prodotto hanno testato approfonditamente diversi modelli con HUD disponibili sul mercato, concludendo che esisteva una notevole omogeneità e che nessuno di essi era facile da usare.

Yu Tong ha affermato che non è difficile trovare un fornitore che acquisti un HUD, ma "rendere una funzione ordinaria come tutte le altre non è l'obiettivo di Xiaopeng Motors".

Alla fine hanno deciso di iniziare con la funzione più critica dell'HUD, ovvero la "navigazione".

Pensateci, la navigazione che abbiamo sempre usato è sempre stata visualizzata su una superficie piana, prima sullo schermo del cellulare e, dopo l'avvento delle smart car, sul touchpad centrale. In seguito, abbiamo visto alcuni nostri amici realizzare degli HUD, che usavano ancora l'HUD come touchpad e lo posizionavano sulla piccola mappa dell'HUD in modo piatto.

Yu Tong ritiene che, anche con l'avvento delle auto senza conducente, l'HUD continuerà a essere di grande utilità per orientare le persone. "Questa è la nostra svolta."

Concentrandosi su come "navigare" meglio e affrontando i problemi comuni degli HUD esistenti, come "visione poco chiara, stordita, bloccata e sostanzialmente nessuna funzione di guida", Xiaopeng ha fornito la sua risposta: il sistema head-up display "panoramico a inseguimento di luce".

Questo attesissimo sistema offre per la prima volta un'esperienza sovversiva nello scenario di navigazione AR a livello di corsia. Yu Tong lo ha descritto come "la realizzazione fedele del percorso di navigazione tracciato sulla strada reale", rendendo la guida simile a un gioco di corse, con un tappeto luminoso che ti guida costantemente.

Ad esempio, in condizioni stradali complesse, come incroci multipli, rampe di accesso e di uscita, ecc., il sistema utilizzerà un tappeto luminoso verde trasparente (quando c'è una persona alla guida) per contrassegnare il percorso corretto e visualizzerà una croce rossa all'incrocio sbagliato.

Per le corsie riservate agli autobus, diffuse in città come Shenzhen, il sistema è in grado di identificarle in modo intelligente durante la navigazione e di utilizzare delle luci luminose per guidare i veicoli nel cambio di corsia in anticipo, evitando così di immettersi nella corsia per errore.

Allo stesso modo, il tappeto luminoso può fornire promemoria e indicazioni chiare quando ci si immette sulla strada principale, quando la carreggiata si restringe o quando si verifica un incidente o si vede un veicolo in costruzione più avanti.

Anche le condizioni delle rotatorie, che hanno creato problemi a molti automobilisti, sono state notevolmente migliorate. Dopo l'ingresso nella rotatoria, il tappeto luminoso si trasformerà in una freccia tridimensionale, fornendo istruzioni chiare e tempestive.

Ancora più importante, questa navigazione AR a livello di corsia coprirà tutte le città e tutti gli incroci complessi del Paese, e il tappeto luminoso di navigazione potrà essere "al 100% in linea con il terreno e non si sposterà".

Tutto questo è possibile grazie al supporto della tecnologia 3D OCC (Occupancy Grid) di Xiaopeng. Il veicolo è in grado di interpretare con precisione la strada reale e percepire la pendenza e l'ambiente circostante in tempo reale, in modo che il tappeto luminoso si adatti perfettamente alla superficie stradale e persino di avvisare attivamente il conducente di cambiare corsia in caso di blocco stradale.

Il secondo grande scenario innovativo è la visualizzazione delle intenzioni di guida assistita dalla realtà aumentata e la creazione di un senso di sicurezza.

Molti utenti si sentono nervosi quando utilizzano la guida assistita perché non hanno ben chiare le intenzioni del veicolo.

L'HUD "light-chasing panoramic" utilizzerà una copertura luminosa per visualizzare chiaramente le intenzioni del veicolo di cambiare corsia, accelerare, decelerare, la posizione di frenata (contrassegnata da una linea rossa), attendere un cambio di corsia (muro di luce gialla), ecc. con uno o pochi millisecondi di anticipo, consentendo al conducente di prevedere appieno il comportamento del veicolo.

Yu Tong ha condiviso un esempio lampante: quando il sistema di guida intelligente rileva la presenza di un veicolo parcheggiato illegalmente davanti a sé e che deve essere evitato, il tappeto luminoso emetterà in anticipo un segnale di evitamento e simulerà la traiettoria del cambio di corsia, che il veicolo eseguirà con precisione.

Questo tappeto luminoso, che cambia dinamicamente in base alla percezione in tempo reale del veicolo, non è più una semplice riproduzione dei dati della mappa, ma conferisce alla guida assistita un senso più forte di interazione con l'intelligenza artificiale.

Nel settore del parcheggio, Xiaopeng è anche la prima azienda del settore a introdurre la guida a tappeto luminoso. Il complesso percorso di guida nel parcheggio sarà completamente mappato e il parcheggio di destinazione verrà visualizzato sull'AR-HUD in tempo reale, eliminando completamente i dubbi dell'utente sull'effettiva individuazione del parcheggio corretto da parte del veicolo.

Il terzo grande scenario di innovazione si concentra sull'assistenza alla sicurezza basata sulla realtà aumentata.

Oltre a fornire avvisi tempestivi in ​​situazioni quali l'incrocio con altri veicoli o in caso di condizioni meteorologiche avverse come forti piogge, quando la visuale del conducente è ostruita, il sistema non solo può contrassegnare con precisione la posizione del veicolo che precede con linee bianche, ma può anche generare linee di corsia su entrambi i lati sull'HUD utilizzando la realtà aumentata per garantire la sicurezza di guida.

Anche le apprezzate funzioni di imaging di Xiaopeng, come le immagini laterali e posteriori, l'assistenza alla retromarcia, l'assistenza per le strade strette, ecc., sono integrate in questo HUD. Il conducente può visualizzare tutte le informazioni di pericolo intorno al veicolo senza abbassare la testa.

Cosa ha introdotto Huawei in "Light Chasing Panorama"?

Fu Yupeng, direttore di prodotto della linea di prodotti ottici intelligenti per il settore automotive di Huawei, ha anche spiegato in dettaglio il livello hardware di questo HUD. Ha affermato che un eccellente prodotto AR-HUD deve innanzitutto avere una solida base hardware per garantire la massima nitidezza delle scene, un significato accurato e una visione confortevole.

L'HUD "Light Chasing Panoramic" ha un FOV (campo visivo) fino a 12°x4°, che può visualizzare un'immagine molto grande equivalente a 87 pollici, sufficiente a coprire completamente tutte le corsie nel campo visivo del conducente.

La sua risoluzione raggiunge 1920×1080, la gamma di colori NTSC è pari all'85% (superando di gran lunga il 40% della soluzione TFT del settore) e il rapporto di contrasto è superiore a 1800:1.

Ancora più importante, la luminosità dichiarata ufficialmente è di ben 12.000 nit, garantendo la visibilità anche in condizioni di luce intensa durante il giorno. Di notte, l'elevato contrasto garantisce che il campo scuro sia sufficientemente scuro da non interferire con la luce parassita.

Per risolvere il "vertigine" che gli HUD tradizionali causano facilmente, la distanza di visualizzazione delle immagini è impostata a circa 10 metri, superando il limite di percezione della scena vicina e lontana dell'occhio umano di circa 7,5 metri. Questo permette ai conducenti di visualizzare le informazioni dell'HUD senza dover regolare frequentemente la messa a fuoco, evitando così l'affaticamento.

A livello di algoritmo software, Huawei fornisce a Xiaopeng un motore di composizione AR. Per risolvere il tremolio delle immagini causato dalle asperità stradali, il suo algoritmo anti-shake AR può costruire un modello di filtro attraverso le informazioni relative al giroscopio, alle sospensioni e alla sincronizzazione dell'orologio globale, eliminando efficacemente oltre l'80% dei problemi di disallineamento risultanti.

L'algoritmo di compensazione della pendenza combina la mappa con i dati di percezione della carrozzeria del veicolo per costruire una vera e propria mappa 3D e riprodurre un tappeto luminoso di navigazione AR, evitando l'imbarazzo del tappeto luminoso che "vola in aria" in salita e che "affonda nel terreno" in discesa.

Grazie alla previsione del percorso e al rendering rapido (il ritardo complessivo percepito sul display è inferiore a 100 millisecondi, mentre il ritardo percepibile trasmesso agli occhi del conducente è inferiore a 30 millisecondi), l'algoritmo di compensazione del ritardo garantisce inoltre che l'immagine AR si adatti accuratamente all'ambiente reale, con un errore angolare inferiore a 0,35 gradi.

In termini di design dell'HMI, anche l'HUD "Light Chasing Panorama" punta a essere minimalista, naturale e chiaro. Yu Tong ha sottolineato che tutte le interazioni sono incentrate sull'elemento visivo centrale del "tappeto luminoso", evitando l'accumulo di troppe icone e informazioni e riducendo l'ingombro visivo.

Le informazioni sono disposte in modo ragionevole nello spazio tridimensionale effettivo di 10 metri più avanti e l'utente viene sollecitato inavvertitamente attraverso effetti di movimento sofisticati e naturali.

Anche nella scelta del colore della coperta luminosa, il team ha effettuato numerosi test e alla fine è stato scelto il colore verde, ritenuto quello che ha raggiunto il miglior equilibrio tra chiarezza visiva e resistenza all'affaticamento, oltre ad essere il più compatibile con le persone con diverse capacità visive.

"Riteniamo che l'AR-HUD più la navigazione a livello di corsia debbano rappresentare la forma definitiva dell'esperienza di navigazione", ha concluso Yu Tong.

Ha anche affermato che questo sistema di head-up display "panoramico a inseguimento di luce" sarà installato per la prima volta sulla Xiaopeng G7: "Nelle prossime settimane, tutti vedranno gradualmente come sarà un'auto del futuro".

La competizione dell'"head-up display" è entrata nella seconda metà

Il mercato degli HUD automobilistici di oggi non è più quello di qualche anno fa, in cui "basta averlo per essere un passo avanti". Non è esagerato affermare che gli HUD stanno vivendo un'ondata di "involuzione" senza precedenti.

I dati di una terza parte del settore mostrano che il tasso di installazione dell'HUD nelle autovetture nazionali sta accelerando, e tra queste, l'AR-HUD sta crescendo in modo particolarmente rapido, quasi mostrando una tendenza al fallimento. Guardandoci intorno, l'HUD è quasi diventato parte della "configurazione standard" per i modelli di punta delle principali case automobilistiche, e persino per alcuni dei modelli più venduti.

Dietro questa tendenza ci sono molte forze trainanti, la più fondamentale delle quali è, naturalmente, la continua preoccupazione degli utenti per la sicurezza alla guida.

L'AR-HUD, con il suo esclusivo vantaggio della prospettiva in prima persona di "guardare in alto e vedere", proietta informazioni chiave come velocità del veicolo, stato del veicolo e avvisi direttamente sulla strada di fronte al conducente, evitando efficacemente il rischio di guida alla cieca o di distrazione causata dal conducente che abbassa la testa per controllare il cruscotto o lo schermo di controllo centrale e converte le informazioni durante la guida.

D'altro canto, con l'approfondimento delle funzioni intelligenti, l'HUD è diventato un ottimo supporto per applicazioni innovative grazie al suo schermo di visualizzazione più grande e alla capacità di integrarsi con le strade reali.

Infatti, già al Salone dell'auto di Shanghai del 2023, Huawei aveva presentato un prototipo tecnologico simile e la sua esplorazione degli effetti di visualizzazione e dell'integrazione ha iniziato a mostrare il suo vantaggio.

Questa volta, Xpeng Motors ha scelto di collaborare con Huawei per creare l'head-up display "light chasing panoramic", che può essere considerato un'altra importante mossa della tecnologia HUD di Huawei, in continua evoluzione e applicazione sul mercato. Non solo deve soddisfare le aspettative di Xpeng Motors per i suoi "cambiamenti accattivanti", ma deve anche dimostrare il valore distintivo e di leadership della soluzione HUD di Huawei nell'agguerrita concorrenza del mercato.

Considerando il futuro della tecnologia HUD nel suo complesso, sembra che ci troviamo di fronte a un interessante bivio tecnologico.

È ovvio che la futura direzione di sviluppo dell'HUD dovrà essere quella di un'esperienza di proiezione "su tutto il parabrezza", con un'area di visualizzazione più ampia, informazioni più dettagliate e un'integrazione più fluida con l'ambiente.

Già al CES 2022, BMW aveva presentato la tecnologia di proiezione su tutto il parabrezza attraverso la sua concept car i Vision Dee. Il conducente può selezionare liberamente il contenuto e la portata dell'HUD su cinque livelli di "immersione" tramite il cursore touch sul cruscotto.

Ma prima di raggiungere questa destinazione finale, molto probabilmente vedremo diverse soluzioni iterative con diversi focus esplorati in parallelo.

L'HUD "Light Chasing Panoramic" lanciato questa volta congiuntamente da Xiaopeng e Huawei è più simile alla ricerca dell'ottimizzazione definitiva per "renderlo più grande, più completo e migliore" nel percorso della tecnologia AR-HUD esistente.

Potrebbe avere un'area di imaging più ampia, una risoluzione e una luminosità maggiori, integrare informazioni più dettagliate sul veicolo e sull'ambiente ed essere più profondamente integrato con sistemi di guida intelligenti e di abitacolo intelligenti, cercando di portare l'attuale esperienza AR-HUD a un nuovo livello.

Un altro percorso di esplorazione è la soluzione PHUD rappresentata da BMW e Xiaomi.

Il concetto HUD della BMW è stato presentato in vista della produzione di massa sotto forma di "Panoramic Vision" sulla concept car di nuova generazione X.

L'idea di base è quella di creare un'area di visualizzazione nera fissa sotto il parabrezza anteriore e di proiettarvi le informazioni tramite tecnologia di proiezione, con l'obiettivo di sostituire completamente il tradizionale pannello degli strumenti e di ottenere una semplificazione ancora maggiore dell'abitacolo e un preposizionamento delle informazioni.

Xiaomi ha lanciato di recente anche il display panoramico "Xiaomi HyperVision" sul suo secondo modello YU7.

Questo sistema utilizza anche la tecnologia di proiezione per formare una striscia luminosa integrata con informazioni surround, lunga fino a 1,1 metri sotto il parabrezza anteriore. Il contenuto visualizzato è fornito da tre schermi Mini LED, con una luminosità massima fino a 1200 nit e supporto per il controllo della luce a 903 zone.

Che si tratti del "Panoramic Vision Bridge" di BMW o dello "Sky Screen" di Xiaomi, ciò che hanno in comune con l'HUD "Light Chasing Panoramic" di Xiaopeng Huawei è che sono tutti impegnati a proiettare le informazioni di guida essenziali più lontano rispetto alla linea di vista del conducente, per ridurre le commutazioni della linea di vista e creare un'atmosfera di guida più immersiva e futuristica.

La differenza è che il primo è più simile a una "rivoluzione" dei cruscotti e degli HUD tradizionali, mentre il secondo è più simile a un'"evoluzione" basata sugli HUD esistenti.

Proprio come nella scena di fantascienza mostrata nel film "Mission Impossible 4", uscito nel 2011, la concept car BMW Vision Efficient Dynamics (predecessore della BMW i8) ha dimostrato che il parabrezza anteriore può caricare la mappa di navigazione in qualsiasi momento e l'interfaccia può essere spostata e commutata in vari modi, il che regala infinite fantasticherie sul cockpit del futuro.

Oggi queste idee un tempo visionarie stanno gradualmente diventando realtà attraverso diversi percorsi tecnologici.

Che si tratti dell'AR-HUD scelto da Xiaopeng e Huawei per "diventare più raffinato e più forte", o del "futuro a schermo intero" esplorato da BMW e Xiaomi, il loro obiettivo finale è lo stesso:

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