Head-Up Display e Realtà Aumentata in auto: come funziona la tecnologia AR-HUD e chi la usa

La realtà aumentata è diventata uno degli elementi grafici e tecnologici più importanti della mobilità moderna grazie ai sistemi AR-HUD (Augmented Reality Head-Up Display). Questa tecnologia trasforma l’intero parabrezza anteriore in uno schermo ad alta definizione con vista First Person View (FPV), sovrapponendo elementi grafici digitali, dati di navigazione e avvisi di sicurezza direttamente sulla strada e nel campo visivo del conducente.

Da prototipi riservati alle sole ammiraglie di lusso, gli Head-Up Display con realtà aumentata si stanno diffondendo rapidamente sia tra i costruttori europei tradizionali sia tra i colossi hi-tech asiatici.

Cos’è l’Head-Up Display e come si è evoluto fino alla Realtà Aumentata

L’Head-Up Display (HUD) nasce originariamente in ambito aeronautico sugli aerei da caccia per consentire ai piloti di monitorare la strumentazione senza distogliere lo sguardo dal cielo. Trasferiti nel settore automobilistico, i sistemi di prima generazione si limitavano a proiettare parametri essenziali (come la velocità istantanea o i segnali stradali) su una piccola lamina in plastica o sulla parte inferiore del parabrezza.

Con l’avvento della Realtà Aumentata (AR), il salto generazionale è stato netto:

• Interazione con l’ambiente: le informazioni non sono più scritte stazionarie sullo schermo, ma si muovono e reagiscono in tempo reale adattandosi alla conformazione della strada.
• Profondità di campo virtuale: le indicazioni grafiche (come le frecce di svolta) vengono percepite dall’occhio umano come se fossero proiettate a 7-10 metri di distanza davanti al muso dell’auto, sovrapponendosi esattamente alla carreggiata.

Quali sono i vantaggi per chi guida?

1. Maggiore sicurezza primaria: riduce drasticamente il tempo in cui il conducente stacca gli occhi dalla strada per guardare il navigatore o il quadro strumenti digitale.
2. Minore affaticamento visivo: l’occhio non deve continuamente riadattare la messa a fuoco dal panorama esterno (infinito) allo schermo dell’infotainment (vicino), poiché le grafiche AR sono proiettate alla stessa distanza di fuoco della strada.
3. Guida intuitiva al buio o con nebbia: la sovrapposizione di linee e sagome colorate aiuta a mantenere la traiettoria corretta anche in condizioni di visibilità quasi azzerata.

I pionieri del settore: da Mercedes-Benz ai colossi europei

In Europa, Mercedes-Benz è stata tra le primissime case automobilistiche a portare la realtà aumentata sul parabrezza con il suo sistema MBUX AR-HUD, debuttato su Classe S e sull’elettrica EQS, per poi estendersi a Classe C, GLC ed EQE.

Il sistema tedesco proietta un’immagine virtuale equivalente a uno schermo da 77 pollici e integra indicazioni dinamiche:

• Frecce tridimensionali: sembrano tracciate direttamente sull’asfalto per indicare le corsie da imboccare o le svolte agli incroci.
• Supporto ADAS attivo: evidenzia visivamente il veicolo che precede per indicare la distanza di sicurezza impostata dal cruise control adattivo.

Oltre a Mercedes, il Gruppo Volkswagen ha democratizzato questa tecnologia introducendola di serie o come optional sulla gamma 100% elettrica (ID.3, ID.4, ID.7), oltre che su modelli come Cupra Born e le Audi della serie e-tron. Anche BMW (sulle nuove Serie 7, iX e i5) e i marchi coreani Hyundai e Kia (su Ioniq 5, Ioniq 6 ed EV9) adottano sistemi AR-HUD avanzati.

I componenti hardware di questi marchi occidentali e asiatici tradizionali sono sviluppati da colossi della componentistica (Tier-1) come Continental, Bosch, LG Electronics e Nippon Seiki.

La visione di Huawei e dei player hi-tech: sicurezza ed intrattenimento

Se i fornitori tradizionali concentrano la realtà aumentata sulla navigazione e sulla sicurezza di guida, i colossi hi-tech della telefonia e del software come Huawei (con la divisione Intelligent Automotive Optics) hanno spinto la tecnologia verso la fruizione multimediale.

Il sistema AR-HUD di Huawei si distingue per l’uso di matrici LCoS (Liquid Crystal on Silicon) ad altissima risoluzione (fino a 100 PPD) e luminosità elevata, in grado di proiettare display virtuali fino a 100 pollici:

• Durante la marcia: riconosce pedoni e ostacoli al buio o con nebbia fitta, tracciandone i contorni direttamente sul parabrezza.
• A veicolo fermo: sfrutta l’intero parabrezza come un grande schermo cinematografico per lo streaming video, le videochiamate o i videogiochi mentre la vettura è in fase di ricarica.

Chi adotta gli Head-Up Display AR in auto

Come funziona e quali sono le caratteristiche dell’AR-HUD Huawei

Il modulo sviluppato da Huawei si distingue per ingombri contenuti (circa 10 litri di volume) che ne facilitano l’integrazione nell’abitacolo delle vetture moderne. Nonostante le dimensioni compatte, la tecnologia ottica basata su matrici LCoS (Liquid Crystal on Silicon) e proiettori ad alta luminosità garantisce prestazioni visive di livello cinematografico:

• Diagonale di proiezione gigante: genera un’immagine virtuale equivalente a uno schermo fino a 96-100 pollici percepito a una distanza di circa 7,5 metri davanti al veicolo.
• Elevata risoluzione e contrasto: con una risoluzione fino a 100 PPD (Pixels-Per-Degree) e picchi di luminosità elevati, le immagini restano nitide e leggibili anche in presenza di luce solare diretta.
• Correzione anti-ghosting: Attraverso algoritmi proprietari e uno specifico design dello specchio ottico, Huawei ha azzerato l’effetto sdoppiamento dell’immagine (ghosting) e i fastidi visivi spesso associati ai primi visori HUD.

Sicurezza, navigazione e ADAS integrati

Durante la marcia, l’AR-HUD suddivide lo spazio visivo per garantire il massimo livello di sicurezza senza saturare la vista di chi guida:

1. Navigazione dinamica: le indicazioni GPS vengono proiettate direttamente sulle corsie stradali, evidenziando gli incroci complessi, le uscite autostradali e le corsie di canalizzazione con frecce tridimensionali.
2. Supporto alla guida assistita (ADAS): grazie al collegamento in tempo reale con sensori LiDAR, radar e telecamere, il sistema evidenzia visivamente i pedoni al bordo della carreggiata, traccia la distanza di sicurezza dai veicoli e segnala il superamento involontario della corsia.
3. Visione notturna e meteo avverso: in presenza di nebbia fitta, pioggia battente o scarsa illuminazione, l’AR-HUD rileva gli ostacoli e ne traccia i contorni sul parabrezza, migliorando drasticamente la percezione degli ingombri.

Intrattenimento e servizi Smart quando il veicolo è fermo

Oltre alla sicurezza durante la marcia, l’AR-HUD di Huawei sfrutta il parabrezza come superficie multimediale quando l’auto è parcheggiata o in fase di ricarica. I passeggeri e il conducente possono usufruire di contenuti video in alta definizione, effettuare videochiamate o riprodurre videogiochi direttamente sul campo visivo anteriore.

Infine, grazie all’integrazione con i servizi di mappa e l’ecosistema software della vettura, il sistema mostra punti di interesse dinamici (POI) come colonnine di ricarica libere, stazioni di servizio, parcheggi disponibili e ristoranti lungo il percorso.

Vetture cinesi con Huawei distribuite in Europa

Mentre nel 2021 l’AR-HUD era solo una demo da salone, oggi è una realtà commerciale integrata di serie sui modelli nati dalla collaborazione tra Huawei e i principali costruttori automotive.

L’AR-HUD di Huawei sta arrivando sul mercato europeo a bordo dei modelli prodotti dai marchi cinesi partner di Huawei che sono sbarcati (o stanno arrivando) in Europa:

• AITO (Seres + Huawei): marchio in fase di espansione nei mercati europei con il SUV AITO M9 e AITO M7, che portano in dote l’ecosistema Huawei completo (dalla guida assistita all’AR-HUD).
• Avatr (Changan + Huawei + CATL): i modelli Avatr 11 e Avatr 12, già presentati in diversi mercati europei ed eventi di settore (come il Salone di Monaco), utilizzano l’architettura tecnologica e visiva firmata Huawei.
• XPeng / BYD / GAC: diversi brand cinesi presenti in Europa hanno stretto partnership con Huawei per integrare i suoi moduli ottici AR-HUD di ultima generazione nei restyling e nei nuovi lanci destinati all’esportazione.

Huawei aveva presentato l’AR-HUD al Salone di Monaco IAA 2021