Xiaopeng e Huawei se unem para lançar o HUD de nível de faixa mais poderoso, que será instalado primeiro no Xiaopeng G7

Desde que apareceu pela primeira vez em um carro de produção em 1988, a tecnologia head-up display (HUD) vem evoluindo silenciosamente.

Inicialmente, sua missão era simples: projetar informações básicas, como a velocidade do veículo, na frente do motorista, para que ele não precise olhar para o painel de instrumentos com frequência enquanto dirige, melhorando assim a segurança ao dirigir.

Mas, obviamente, as capacidades do HUD vão além disso. Hoje, ele evoluiu gradualmente para uma navegação em realidade aumentada (RA), que não só oferece navegação básica em mapas e simulação ambiental, como também pode fornecer alertas complexos de ponto cego. O contínuo enriquecimento e a inteligência das funções fizeram do HUD não apenas uma "opção bacana" dispensável, mas uma janela de informações cada vez mais importante na cabine.

Enquanto toda a indústria pensa em como levar a experiência do HUD para o próximo nível e torná-la realmente fácil de usar, a Xiaopeng Motors e a Huawei, duas empresas que fizeram grandes conquistas no campo da inteligência, também formaram seus próprios insights exclusivos.

Nesta tarde (5 de junho), a Xiaopeng Motors lançou oficialmente uma nova solução de head-up display para veículos: o sistema head-up display "Light Chasing Panoramic".

Yu Tong, chefe de experiência inteligente da Xpeng Motors, disse com confiança na coletiva de imprensa:

Este é provavelmente o melhor sistema de head-up display do mundo atualmente.

Quando o HUD aprende a "ver a estrada" e "ler mentes"

Yu Tong admitiu na coletiva de imprensa que a equipe havia recebido feedback de usuários há alguns anos, afirmando que desejavam que o Xiaopeng fosse equipado com HUD. Para tanto, ele e a equipe de produto testaram intensivamente vários modelos com HUD disponíveis no mercado, e a conclusão final foi que havia uma grande homogeneidade e nenhum deles era fácil de usar.

Yu Tong disse que não é difícil encontrar um fornecedor para comprar um HUD, mas "fazer uma função comum como a de todos os outros não é o que a Xiaopeng Motors busca".

No final, eles decidiram começar com a função mais crítica do HUD, que é a "navegação".

Pense bem: a navegação que usamos sempre foi exibida em uma superfície plana, antes na tela do celular e, com o advento dos carros inteligentes, passou a ser exibida no painel central. Mais tarde, vimos alguns amigos nossos construindo HUDs, que ainda usavam o HUD como painel e o posicionavam sobre o pequeno mapa do HUD de forma plana.

Yu Tong acredita que, mesmo com o advento dos carros autônomos, o HUD ainda será de grande valor para orientar as pessoas. "Este é o nosso avanço."

Com foco em como "navegar" melhor e abordar os problemas comuns dos HUDs existentes, como "visão turva, tonta, bloqueada e, basicamente, ninguém tem funções de orientação", a Xiaopeng deu sua resposta: o sistema de head-up display "panorâmico com perseguição de luz".

Este sistema tão aguardado oferece pela primeira vez uma experiência subversiva no cenário de navegação em nível de faixa em realidade aumentada. Yu Tong o descreveu como "realmente concretizando a rota de navegação traçada na estrada real", fazendo com que dirigir seja como jogar um jogo de corrida, com um tapete leve guiando você o tempo todo.

Por exemplo, em condições complexas de estrada, como vários cruzamentos, rampas de entrada e saída, etc., o sistema usará um tapete de luz verde transparente (quando uma pessoa estiver dirigindo) para marcar o caminho correto e emitirá um sinal de cruz vermelha no cruzamento errado.

Para faixas de ônibus comuns em cidades como Shenzhen, o sistema também pode identificá-las de forma inteligente durante a navegação e usar cobertores leves para orientar os veículos a mudar de faixa com antecedência para evitar entrar na faixa por engano.

Da mesma forma, o tapete leve pode fornecer lembretes e orientações claras ao entrar na estrada principal, quando a estrada estreita ou quando há um acidente ou veículo de construção à frente.

As condições da rotatória, que incomodavam muitos motoristas, também foram bastante melhoradas. Ao entrar na rotatória, o tapete de luz se transformará em uma seta 3D, fornecendo instruções claras e precisas.

Mais importante ainda, essa navegação em nível de faixa de RA cobrirá todas as cidades e todos os cruzamentos complexos do país, e o tapete de luz de navegação pode ficar "100% alinhado com o solo e não irá se desviar".

Por trás disso está o suporte da tecnologia 3D OCC (Occupancy Grid) da Xiaopeng. O veículo consegue compreender com precisão a estrada real e perceber a inclinação da estrada e o ambiente ao redor em tempo real, de modo que o tapete leve se adapta perfeitamente à superfície da estrada e até mesmo avisa ativamente para mudar de faixa ao detectar um obstáculo.

O segundo grande cenário inovador é a exibição de intenções de direção assistidas por RA e a criação de uma sensação de segurança.

Muitos usuários ficam nervosos ao usar a direção assistida porque não têm clareza sobre a próxima intenção do veículo.

O HUD "panorâmico de perseguição de luz" usará um cobertor de luz para exibir claramente as intenções do veículo de mudar de faixa, acelerar, desacelerar, posição de frenagem (marcada com uma linha vermelha), esperar por mudanças de faixa (parede de luz amarela), etc. com um segundo ou alguns milissegundos de antecedência, permitindo que o motorista antecipe totalmente o comportamento do veículo.

Yu Tong compartilhou um exemplo claro: quando o sistema de direção inteligente identifica que há um veículo estacionado ilegalmente à frente e precisa ser evitado, o tapete leve emite um sinal de evasão com antecedência e simula a trajetória de mudança de faixa, e o veículo então executa a ação com precisão.

Este tapete leve, que muda dinamicamente com base na percepção do veículo em tempo real, não é mais uma simples reprodução de dados de mapa, mas dá à direção assistida uma sensação mais forte de interação de IA.

No setor de estacionamento, a Xiaopeng também é a primeira do setor a introduzir a orientação por carpete leve. O complexo trajeto de direção no estacionamento será completamente mapeado, e a vaga de estacionamento desejada também será marcada no AR-HUD em tempo real, eliminando completamente as dúvidas do usuário sobre se o veículo encontrou a vaga correta.

O terceiro grande cenário de inovação se concentra na assistência de segurança da RA.

Além de fornecer alertas antecipados em cenários como cortes e encontros com outros veículos, em condições climáticas severas como chuva forte, quando a visão do motorista está obstruída, o sistema não só pode marcar com precisão a posição do veículo da frente com linhas brancas, mas pode até mesmo gerar linhas de faixa em ambos os lados no HUD usando RA para garantir a segurança ao dirigir.

As aclamadas funções de imagem da Xiaopeng, como imagens laterais e traseiras, assistência de ré, assistência em estradas estreitas, etc., também estão integradas a este HUD. O motorista pode obter todas as informações perigosas ao redor do veículo sem abaixar a cabeça.

O que a Huawei injetou no "Light Chasing Panorama"?

Fu Yupeng, diretor de produtos da linha de produtos ópticos automotivos inteligentes da Huawei, também explicou em detalhes o nível de hardware deste HUD. Ele afirmou que um excelente produto AR-HUD deve primeiro ter uma base de hardware sólida para garantir total clareza da cena, precisão de significado e conforto de visualização.

O HUD "Light Chasing Panoramic" tem um FOV (campo de visão) de até 12°x4°, o que pode apresentar uma imagem ultra grande equivalente a 87 polegadas, o suficiente para cobrir completamente todas as faixas dentro do campo de visão do motorista.

Sua resolução chega a 1920×1080, a gama de cores NTSC é de até 85% (superando em muito os 40% da solução TFT do setor) e a taxa de contraste é superior a 1800:1.

Mais importante ainda, o brilho oficialmente afirma ser de até 12.000 nits, garantindo que a imagem ainda seja claramente visível sob luz forte durante o dia. À noite, o alto contraste garante que o campo escuro seja escuro o suficiente sem interferência de luz difusa.

Para solucionar a "tontura" que os HUDs tradicionais facilmente causam, a distância de exibição da imagem é definida em cerca de 10 metros, o que excede o limite de alternância de percepção de cena próxima e distante do olho humano, de cerca de 7,5 metros. Isso permite que os motoristas visualizem as informações do HUD sem precisar ajustar o foco dos olhos com frequência, evitando assim a fadiga.

No nível do algoritmo de software, a Huawei fornece à Xiaopeng um mecanismo de composição de realidade aumentada. Para lidar com a trepidação da imagem causada por solavancos na estrada, seu algoritmo antivibração de realidade aumentada pode construir um modelo de filtro por meio do giroscópio da carroceria, da suspensão e das informações de sincronização do relógio global, suprimindo efetivamente mais de 80% dos problemas de desalinhamento resultantes.

O algoritmo de compensação de declive combina o mapa com dados de percepção da carroceria do veículo para construir um mapa 3D real e renderizar um tapete de luz de navegação de RA, evitando o constrangimento do tapete de luz "voar no ar" ao subir e "afundar no chão" ao descer.

Por meio da previsão do caminho e da renderização rápida — o atraso geral percebido na exibição é inferior a 100 milissegundos, e o atraso perceptível transmitido aos olhos do motorista é inferior a 30 milissegundos — o algoritmo de compensação de atraso também garante que a imagem de RA se ajuste precisamente ao ambiente real, com um erro angular de menos de 0,35 graus.

Em termos de design de HMI, o HUD "Light Chasing Panorama" também busca ser minimalista, natural e claro. Yu Tong enfatizou que todas as interações são centradas no elemento visual central do "tapete de luz", evitando o acúmulo de muitos ícones e informações e reduzindo a desordem visual.

As informações são dispostas de forma razoável no espaço tridimensional efetivo 10 metros à frente, e o usuário é inadvertidamente estimulado por efeitos de movimento sofisticados e naturais.

Mesmo na seleção da cor do cobertor de luz, a equipe passou por muitos testes, e a cor verde finalmente selecionada foi considerada como tendo alcançado o melhor equilíbrio entre clareza visual e resistência à fadiga, além de ser mais compatível com pessoas com visão diferente.

"Acreditamos que o AR-HUD mais a navegação em nível de faixa devem ser a forma final da experiência de navegação", concluiu Yu Tong.

Ele também disse que esse sistema de head-up display "panorâmico de perseguição de luz" será instalado primeiro no Xiaopeng G7. "Nas próximas semanas, todos verão gradualmente como é um carro do futuro."

A competição de “head-up display” entrou no segundo semestre

O mercado atual de HUD automotivo não é mais a era de "só ter já significa estar à frente" de alguns anos atrás. Não é exagero dizer que o HUD está passando por uma onda sem precedentes de popularização da "involução".

Dados de uma empresa terceirizada do setor mostram que a taxa de instalação de HUD em carros de passeio nacionais está acelerando, com o AR-HUD crescendo de forma particularmente rápida, quase demonstrando uma tendência de explosão. Observando o cenário atual, o HUD praticamente se tornou parte da lista de "configurações padrão" dos principais modelos das principais montadoras, e até mesmo de alguns dos principais modelos de alto volume.

Há muitas forças motrizes por trás dessa tendência, a mais fundamental das quais é, claro, a preocupação contínua dos usuários com a segurança ao dirigir.

O AR-HUD, com sua vantagem exclusiva de perspectiva em primeira pessoa de "olhar para cima e ver", projeta informações importantes, como velocidade do veículo, status do veículo e avisos diretamente na estrada, diretamente à frente do motorista, evitando efetivamente o risco de direção cega ou distração causada pelo motorista abaixando a cabeça para verificar o instrumento ou a tela de controle central e convertendo informações enquanto dirige.

Por outro lado, com o aprofundamento das funções inteligentes, o HUD se tornou um excelente veículo para aplicações inovadoras com sua tela de exibição maior e capacidade de integração com estradas reais.

De fato, já no Salão do Automóvel de Xangai de 2023, a Huawei demonstrou um protótipo de tecnologia semelhante, e sua exploração de efeitos de exibição e integração começou a mostrar sua vantagem.

Desta vez, a Xpeng Motors optou por trabalhar com a Huawei para criar o head-up display "panorâmico que persegue a luz", o que pode ser visto como mais um importante avanço da tecnologia HUD da Huawei em contínua iteração e aplicação no mercado. Além de atender às expectativas da Xpeng Motors por suas "mudanças atraentes", ele também precisa comprovar o valor líder e diferenciado da solução HUD da Huawei na acirrada competição do mercado.

Olhando para o futuro da tecnologia HUD como um todo, parece que estamos em uma bifurcação tecnológica interessante.

É óbvio que a direção do desenvolvimento futuro do HUD deve ser em direção a uma experiência de projeção de "para-brisa inteiro", com uma área de exibição maior, informações mais ricas e integração mais perfeita com o ambiente.

Já na CES 2022, a BMW demonstrou a tecnologia de projeção em todo o para-brisa com seu carro-conceito i Vision Dee. O motorista pode selecionar livremente o conteúdo exibido e o alcance do HUD em cinco níveis de "imersão" por meio do controle deslizante sensível ao toque no painel.

Mas antes de chegar a esse destino final, provavelmente veremos diversas soluções iterativas com diferentes focos exploradas em paralelo.

O HUD "Light Chasing Panoramic", lançado em conjunto pela Xiaopeng e pela Huawei desta vez, é mais como a busca pela otimização máxima de "torná-lo maior, mais completo e melhor" no caminho da tecnologia AR-HUD existente.

Ele pode ter uma área de imagem maior, maior resolução e brilho, integrar informações mais ricas do veículo e do ambiente e ser mais profundamente integrado com sistemas de direção inteligente e cockpit inteligente, buscando levar a experiência atual de AR-HUD a um novo nível.

Outro caminho de exploração é a solução PHUD representada pela BMW e Xiaomi.

O conceito HUD da BMW foi apresentado mais próximo da produção em massa na forma de "Visão Panorâmica" em seu novo carro-conceito da geração X.

A ideia central é formar uma área de exibição preta fixa sob o para-brisa dianteiro e projetar informações aqui por meio da tecnologia de projeção, visando substituir completamente o painel de instrumentos tradicional e obter uma simplificação mais extrema do cockpit e um pré-posicionamento de informações.

A Xiaomi também lançou recentemente a tela panorâmica "Xiaomi HyperVision" em seu segundo modelo YU7.

Este sistema também utiliza tecnologia de projeção para formar uma faixa de luz integrada de informações ao redor do para-brisa, com até 1,1 metro de comprimento. O conteúdo exibido é fornecido por três telas Mini LED, com brilho máximo de até 1200 nits e suporte para controle de luz de 903 zonas.

Seja o "Panoramic Vision Bridge" da BMW ou o "Sky Screen" da Xiaomi, o que eles têm em comum com o HUD "Light Chasing Panoramic" da Xiaopeng Huawei é que todos estão comprometidos em projetar informações essenciais de direção mais à frente da linha de visão do motorista para reduzir a troca de linha de visão e criar uma atmosfera de direção mais envolvente e futurista.

A diferença é que o primeiro é mais como uma "revolução" dos painéis e HUDs tradicionais, enquanto o último é mais como uma "evolução" baseada nos HUDs existentes.

Assim como a cena de ficção científica mostrada no filme "Missão Impossível 4", lançado em 2011, o carro-conceito BMW Vision Efficient Dynamics (antecessor do BMW i8) mostrou: o para-brisa dianteiro pode carregar o mapa de navegação a qualquer momento, e a interface pode ser movida e alternada de várias maneiras, cheia de devaneios infinitos sobre o futuro cockpit.

Hoje, essas ideias antes visionárias estão gradualmente se tornando realidade por meio de diferentes caminhos tecnológicos.

Seja o AR-HUD escolhido por Xiaopeng e Huawei para "se tornar mais refinado e mais forte", ou a "tela cheia é o futuro" explorada pela BMW e Xiaomi, seu objetivo final é o mesmo –

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