P-HUD(Panoramic Head-Up Display,全景抬头显示)技术在2025年迎来了从概念验证走向规模化量产的关键转折。以小米、宝马等厂商为代表的先行者,已将P-HUD搭载于其最新或即将亮相的车型上,引领了智能座舱交互的新浪潮。
P-HUD通过将超宽幅的虚拟图像投射至前挡风玻璃下沿的特殊涂层区域,实现了仪表信息与驾驶环境的深度融合,被视为提升驾驶安全、重塑座舱体验的创新技术。这一创新技术的出现,旨在解决传统W-HUD视场角(FOV)小、显示内容有限,以及AR-HUD体积庞大、成本高昂的痛点,提供一种更优的折中乃至超越方案。
现有HUD设备多利用S偏振光生成图像,这种偏振态在大多数设计倾角下能很好地从挡风玻璃表面反射。然而,S偏振光恰好会被偏光太阳镜阻挡,对于佩戴偏光太阳镜的驾驶员来说,HUD的图像即便能看到,也会显得非常暗淡。
传统的挡风玻璃构造是两层玻璃通过粘合剂进行层压。当前的多数HUD设备,其图像从内侧玻璃表面进行反射,然而也同时会从外侧玻璃进行二次反射,造成重影,需要制造商制造PVB粘合剂层呈轻微楔形的挡风玻璃来纠正。
然而,这种解决方案仅适用于身高在一定范围内的驾驶员,身高过高或过矮的驾驶员仍会遇到一定程度的重影问题。此外,对于更大的视场角(FOV),楔形粘合剂的性能并不理想,无法得到充分校正。
而且,每种新的挡风玻璃设计都需要独特的楔形几何结构,这不仅使设计变得复杂,延长了开发迭代周期,还导致最终的制造过程更为繁琐。
WCF是一种弱P偏振光反射体,能透射大部分入射非偏振光,同时反射单一P偏振光图像——该图像在所有条件下(白天 / 夜间、佩戴 / 不佩戴偏光太阳镜)均清晰可见,且不受观察者身高影响。当生成P偏振光的图像生成单元(PGU)与搭载WCF的挡风玻璃配合使用时,即使透过偏光太阳镜,图像仍保持明亮。
P偏振光反射率与可见光透射率(VLT)之间存在反比关系,可通过调整WCF实现不同挡风玻璃的平衡需求。WCF无需PVB楔形结构即可校正重影缺陷。
目前,多家供应商已推出可实际搭载的P-HUD技术方案,以下为具有代表性的技术方案:
* 国际公司技术方案
在CES 2023展会上,大陆集团Scenic View HUD产品首次亮相。
模块化设计:采用三块隐藏式投影模组,独特的“黑带反射工艺”(即P-HUD所运用的特殊黑色涂层技术)。多个屏幕隐藏在仪表板下方,且彼此相互连接,车辆制造商能够根据不同车型的需求,为车辆配备数量在2-5个不等的同款显示屏,实现灵活适配。
显示技术:采用高效的矩阵背光技术精准控制局部背光的开启或关闭,显著提升对比度和亮度,同时降低功耗。投影距离约为1米,能够作为仪表盘的有效替代和补充,为驾驶者提供更便捷、直观的信息显示。
量产计划:预计2026年面向量产车型正式交付。
2. 宝马Panoramic Vision
宝马推出“Panoramic Vision”概念设计,Panoramic Vision能让驾驶员在行驶过程中,几乎不需要调整视线,就能读取到车辆的主要信息,如时速、时间、娱乐系统信息、驾驶辅助系统、导航等。
宝马Panoramic Vision
显示逻辑:位于挡风玻璃底部,从A柱到A柱全覆盖,深色区域显示常驻信息,导航与驾驶辅助信息以AR方式呈现。
量产时间:计划在2026年新世代车型中全面量产。
3. 马瑞利:黑镜抬头显示
图片展示了黑镜抬头显示方案能够显示的色域
该方案利用玻璃上的黑色丝印区域作为成像区,显示效果不受环境与路面干扰。显示范围可定制,最大可覆盖从A柱到A柱的宽度,实现全路面相应位置的提示功能。
性能参数:
动态HDR超过30000:1,借助区域调光HDR技术实现绝对HDR大于1000000:1
色域最高达NTSC 110%
视场角12×2.5度(@1.1m)
眼盒范围1200mm×100mm
成本优势:
由于黑色丝印区域有效阻挡阳光直射,避免TFT温度过高,因而允许使用成本更低的车规级TFT,具备显著成本优势
体积优化:
整套设备体积小于1L,便于在前舱布置
4. AGC:Black-band Display
日本AGC公司推出的Black-band Display也是一种P-HUD技术方案。
AGC Black-band Display
核心技术:P偏振涂层作为第一层涂层,可优化反射率并降低能耗,并提高其在任何条件下的可见性。
用户体验:使得驾驶员即使带上偏光太阳镜,也能够十分清晰地看到虚像,解决了传统HUD的痛点。显示范围从“A柱到A柱”,能够承载更丰富的驾驶辅助信息、导航路径和娱乐内容。
* 本土公司技术方案
1. 京东方:双技术路线(44.8英寸9K抬头显示智能座舱和11.98英寸RGBW智能画质P-HUD显示屏)
近期京东方发布了为P-HUD应用设计的创新显示产品:44.8英寸9K抬头显示智能座舱和11.98英寸RGBW智能画质P-HUD显示屏。
京东方44.8英寸9K抬头显示智能座舱
44.8英寸9K抬头显示智能座舱:
采用A柱到A柱的贯穿一体式设计,9K超高分辨率显示屏横跨主副驾位置。通过高亮度Mini LED器件优化、特定角度偏转膜材设计以及Local Dimming技术精准控制2850个独立发光单元,实现了7000nit峰值亮度和百万级对比度。利用极简单次投影光路设计和全局拟合算法,大幅提升投影效率,并对投影图像进行大角度畸变处理,适配挡风玻璃角度,保证图像无畸变,让驾驶员在平视前方时即可获取到清晰准确的信息。
11.98英寸RGBW显示屏:
采用智能画质控制技术,根据W子像素的动态调整,为不同环境光照条件匹配最佳视觉效果。通过领先的屏内环境光感技术ALS,自动识别周围光照强度,在烈日下可将屏幕亮度拉升超40%,确保画面明亮清晰;而在夜间微光环境下则可提供色彩纯净、光线柔和的视觉体验。
采用业界首创的局部感温技术,TFT感温单元均匀分布于显示屏内,独立监测10x10mm面积的温度变化(检测精度可达±2℃),精准捕捉异常升温点,并可配合车辆系统实施区域定点降温,为P-HUD产品高质量稳定运行提供了强有力的技术保障。
2. TCL华星:14.3英寸Micro LED P-HUD
该方案融合Micro LED与LTPS的技术优势,能够实现超高亮度、超高对比度、高色域。
TCL华星14.3英寸超高亮Micro LED PHUD
作为核心技术的“黑带反射”P-HUD系统,采用多镜头阵列与高对比吸光涂层,通过反向投影方式,将丰富的驾驶信息无缝投射到挡风玻璃下方的黑色区域。
MicroLED采用背光技术,结合多区本地调光算法,实现了极高的对比度和色彩饱和度,峰值亮度超过45000nits,感知亮度达12000nits,确保驾驶者在复杂光照条件下仍能清晰读取信息。P-HUD系统的模组化设计支持多屏叠加和定制,满足不同车型和场景的需求。
3. 泽景:Inno·Vision座舱
泽景Inno·Vision座舱通过整合双焦面AR-HUD、P-HUD及CMS,实现了视觉交互的多层次融合与智能化升级。
泽景Inno·Vision座舱
其中,P-HUD使用多个“光机”屏幕投射图像,采用了针对不同位置成员的多眼盒畸变校正技术增强P-HUD显示效果,向全车乘客提供清晰明快的画面,且几乎不受到环境光的影响。
这一技术能够有效降低驾驶员低头频率,减少查看信息导致的视线转移和注意力分散,使驾驶过程更加便捷安全。多个“光机”的组合应用,可在前档下沿显示如语音助手、媒体、天气等个性化信息,结合不同的视觉设计,营造多样化的座舱交互氛围。
4. 德赛西威:高规格显示方案
德赛西威的P-HUD技术方案可展示仪表信息、行车渲染、导航信息、驾驶信息以及娱乐信息等多种内容。
德赛西威P-HUD技术方案
显示性能:PPI不低于127,对比度高于100000:1
背光技术:采用Local Dimming背光分区,数量达到1056,能够呈现出清晰、细腻且对比度高的显示效果。
交互设计:采用贯穿式设计实现无感交互,一体化交互信息抬头即显示,极大提升了使用的便捷性。
写在最后.
P-HUD技术方案目前已形成完整的产业生态。从3M的WCF偏振光技术到各大供应商的差异化产品方案,整个产业链已做好大规模商业化准备。
随着2025-2026年更多搭载P-HUD的车型上市,这一技术有望重新定义主流价位智能汽车的座舱交互体验,成为继大屏中控之后下一个普及的智能座舱核心配置。