AR技術，會帶來車載導航的革命嗎？
【編者按】當前5G通訊最能催化爆發的產業，AR技術帶來的應用首當其衝，從2012年穀歌釋出AR眼鏡以來，AR概念火起來，但產業一直不溫不火，主要因為通訊技術的限制，如今5G商用在即，“AR導航”能否率先落地？
本文首發於汽車商業評論，作者錢亞光；由億歐編輯，僅供行業人士參考。
現在開車，人們對導航的依賴越來越嚴重，不認路的時候，要導航來指路，即使認識路，大家也會利用導航來了解路況，避免擁堵。
不過，太依賴導航也不是什麼好事，比如碰到複雜的路口，到底怎麼走？聽導航的，有時會由於訊號遲滯，或路標指示不明而走錯路，看螢幕上的地圖，又怕分神影響安全。總之，現在的導航，無論是車機，還是手機，導航的過程還是不夠人性化，不夠直觀。
於是，“AR導航”這種更好的車載導航解決方案應運而生了。
其實，AR（Augmented Reality，增強現實）技術並不是什麼新技術，早在50年前就已經發明，但一直鮮為人知，直到2012年穀歌釋出AR眼鏡，2015年AR手遊《pokemon go》開始風靡，AR技術才逐漸為人所知。
全球AR公司在2010年後開始大量出現，國內AR公司則起步較晚，從2012年開始出現，在2015年-2016年進入快速上升期。
目前AR技術主要應用於遠端指導、建築模擬、教學、廣告、旅遊、醫療、零售、娛樂和軍事等多個領域，受制於硬體產品和AR基本技術 市場普及度並不高，AR導航則為AR技術在汽車領域的應用開了一個好頭。
在2018年世界大會上，百度展示了基於HUD 的AR 導航功能，高德地圖與阿里巴巴達摩院合作研發了一款AR 車載導航產品，而斑馬網路為Marvel X裝備了AR-driving系統，使之成為了目前市面上第一款帶AR 導航功能的量產車。
其實，這幾家在AR導航上算不上先驅，不過是在中國影響比較大。本田早在2015年就推出了一款概念車，採用AR技術，可以在汽車的前擋風玻璃上載入各種有用的車輛資訊和路況提醒。
寶馬也曾聯合高通推出AR眼鏡，駕駛員除了能在開車時看到導航資料、行駛速度等，通過“透視”功能，能看到被車身遮擋的障礙物、行人和其他機動車。最近寶馬和未來黑科技（Futurus ）合作研製增強現實平視顯示器（AR HUD），不久的將來會應用在寶馬車上。
大眾汽車也透露將在I.D.電動車型上搭載AR HUD，並計劃於2020 年投產。其他的零部件供應商，如大陸、偉世通，以及國內外一系列初創企業如WayRay、Navdy、疆程科技、樂駕科技等也都在研發自己的AR導航技術，有的已經有產品上市。
AR導航 PK 傳統導航
地圖導航雖然現在普及率很高，但人們在使用時仍然需要一定的理解成本，尤其一些複雜的岔路口，理解起來需要更長時間，但哪怕只是幾秒，在高速行駛過程中就有可能錯過關鍵路口。
AR導航通過將導航指引資訊在顯示場景中疊加顯示，使人們可以以最直觀的方式理解導航資訊，大幅降低使用者對於傳統電子地圖的讀圖成本。
AR是一種創新的互動方式，也給地圖導航帶來新的思路。
與傳統地圖導航不同的是，車載AR導航首先利用攝像頭將前方道路的真實場景實時捕捉下來，再結合汽車當前定位、地圖導航資訊以及場景AI識別，進行融合計算，然後生成虛擬的導航指引模型，併疊加到真實道路上，從而創建出更貼近駕駛者真實視野的導航畫面，大幅降低了使用者對傳統2D或3D電子地圖的讀圖成本。
高德地圖產品專家姚紅向汽車商業評論介紹，車載AR導航可以在多種駕車場景下指引使用者做關鍵性動作。
比如，它可在道路上直觀地提示使用者何處該轉彎，何處需要提前變道併線，以及在岔路口等複雜路況下做更清晰地方向指引，避免使用者在高速行駛中因決策延誤而導致錯過路口。
此外，車載AR導航還能夠對過往車輛、行人、車道線、紅綠燈位置以及顏色、限速牌等周邊環境，進行智慧的影象識別，從而為駕駛員提供跟車距離預警、壓線預警、紅綠燈監測與提醒、前車啟動提醒、提前變道提醒等一系列駕駛安全輔助，給使用者帶來比傳統地圖導航更加精細、更加安全的服務體驗。
與傳統地圖導航不同的是，AR導航需要影象識別裝置，比如攝像頭等。為了更好與真實場景融合，AR導航需要精確瞭解車輛的姿態、朝向等，因此需要加速度計、陀螺儀等感測器的支援。軟體層面，對導航精度、影象識別的準確度與速度，以及AR演算法靈敏度等也都有很高要求。
通過與車輛自身感測器資料結合，AR導航能夠帶來更精準流暢的使用體驗，在這方面前裝產品更有優勢。但前裝產品通常取決於車輛自身的換代週期，相比之下後裝產品更為靈活。
入門的三大門檻
要實現AR導航，就必須具備三個方面的能力：
第一是車道級導航能力，因為AR導航歸根到底是導航的一種特殊的形式，對使用者而言，最根本的需求還是基於實時路況資訊和交通大資料的精準引導，只有實現了車道級的導航，AR 導航的小箭頭才能準確地鋪設在真實車道上。
第二是影象識別和檢測能力。AR的本質是虛實結合，識別真實路況資料是實現AR功能的基礎，只有對實際場景進行影象識別，分辨出車輛、車道線、紅綠燈等各種道路元素，導航才能進行精準引導。
第三是融合演算法能力，也就是把定位、地圖導航以及道路交通大資料等導航資訊在實景影象上實時渲染，並在對應的車道位置上精準呈現。
由於駕車的場景複雜，行駛速度快，實時性要求高，因此車載的AR導航技術實現難度非常高，對導航精度、影象識別的準確度與速度，以及AR演算法靈敏度等都有極高的要求。
當然，還有一個差異性的技術就是AR導航如何呈現給駕駛員。
一般來說，AR導航的顯示方式有車機螢幕、智慧後視鏡、液晶儀表盤、前風擋HUD等不同位置顯示。從功能實現的角度，智慧後視鏡由於通常內建了攝像頭，因此對外接裝置要求較低，但受限於顯示螢幕尺寸和位置，體驗通常不如其他幾種方式。
液晶儀表盤顯示方式，雖然比智慧後視鏡體驗要好一些，但檢視時還是要將視線下移，離開路面，會有短暫時間在盲開。
相比之下，通過HUD方式顯示的AR導航體驗最為自然，駕駛員在駕駛過程中無需轉移視線，只要改變眼睛的焦點即可直觀瞭解導航引導資訊。這種方式對硬體和軟體層面的要求比較高，但以後肯定會成為AR導航最主流的顯示方式。
對於AR-HUD來說，FOV(視場角)的大小非常關鍵，如果想真正呈現AR的效果，FOV就要達到50度以上，這樣才能覆蓋4條車道的。大幅度提升FOV，意味著HUD的投影面積要更大、亮度需要更高、功耗更低，同時還要控制裝置的體積。
潛力更大的AR-HUD市場
雖然AR導航並不一定能夠完全革掉傳統導航的命，但作為AR導航的主要載體，HUD行業會因為AR技術的引入得到快速發展。AR-HUD對於傳統HUD來說，是從底層的技術方案到應用層的產品體驗的一次徹底革新。
AR技術讓HUD成為ADAS系統的重要組成部分，可以監控道路狀況，並向駕駛員發出預警甚至控制，甚至有可能取代中控螢幕、儀表盤，革新汽車內飾，AR-HUD未來將成為人類生活第四屏。
人們對HUD市場的樂觀，還來自於目前在售車輛HUD的低滲透率。
根據高工智慧產業研究院（GGAI）統計資料顯示，由於此前大多數HUD僅配置於頂配車型，在中國， HUD整體市場滲透率僅為4.17%。將是汽車電子領域增長最迅速的產品。
錫安市場研究公司(Zion Market Research)在報告中預測，2015年至2020年，中國HUD市場的複合年均增長率預計將達到66.7%，到2020年市場規模將達到28.7億美元。
目前，日本精進、德國博世等老牌零部件廠商有著豐富的技術儲備，成熟的供應鏈與生產體系，佔據著主要市場份額。日本精機市佔率幾乎達到全球一半（47%），大陸集團和電裝集團以19%和15%位居二、三位。
需要注意的是，HUD不是標準件，研發HUD的機會成本遠高於其他零部件。
因為不同的車型內部結構不同，需要針對單一車型設計HUD特定的光學結構，難以同時適配於多種車型，因此規模效應差、成本回收週期長，難以滿足巨頭們快速增長的需要，它們在這方面的研發積極性不高。
雖然成像清晰度不斷提升，顯示資訊也越來越豐富，但在HUD的FOV(視場角)、功耗、亮度等核心要素上，這些巨頭並沒有取得重大突破。
這讓國內外很多初創企業看到了逆襲的機會，2015年前後，國內外湧現了一批HUD初創企業，比如前面提到的WayRay、未來黑科技、樂駕科技等，紛紛打出了“在量產車中應用新一代AR-HUD”的旗號，並推出了自己的產品，在一定程度上促進了HUD行業的技術進步。
現在，隨著全球居民消費水平和汽車智慧化程度的提升，消費者對於安全性和智慧性的需求正在不斷上漲，HUD不再是高階車型的標誌，越來越多中低端車型上也開始出現了它的身影，AR-HUD即將作為標配，成為汽車產品的一個重要賣點。
時值技術大潮洶湧而至，衝擊著百年汽車產業隨之變革，培育新動能、改造舊動能亟為迫切，在新一輪科技革命和產業變革中，汽車產業中必將形成推動經濟社會發展新動力，新技術、新產業、新業態、新模式隨之而生。
2019年4月17日，科技出行產業內容服務平臺億歐汽車將主辦“新動能時代 · GIIS 2019第二屆智慧網聯產業創新峰會”，與引領汽車行業發展的風向標企業共迎產業新趨勢，共創美好生活。
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