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  • 撬動千億藍海市場,AR-HUD站上“風口”

       2022-11-15 蓋世汽車授權轉載79250
    核心提示:經過近兩年的技術迭代及市場培育,AR-HUD正式迎來前裝量產大潮。過去一段時間,包括新一代領克03、博越L、長安銳程PLUS、飛凡R7、哪吒S、北汽魔方等多款新車相繼上市,這些車在智能座艙方面不約而同搭載了AR-HUD,來

     

    經過近兩年的技術迭代及市場培育,AR-HUD正式迎來前裝量產大潮。

    過去一段時間,包括新一代領克03、博越L、長安銳程PLUS、飛凡R7、哪吒S、北汽魔方等多款新車相繼上市,這些車在智能座艙方面不約而同搭載了AR-HUD,來提升座艙體驗和駕駛安全。

    而在此之前,AR-HUD一直被認為是高端車的“專屬”。這意味著,目前AR-HUD的量產車型已經從幾十萬元級下探到了十幾萬元級,進入規?;瘧霉拯c。

    圖片來源:銳思華創

    但這其實并不令人意外。一方面AR-HUD作為繼C-HUD和W-HUD之后的第三代車載HUD,相對于前兩代產品性能本就有質的飛躍,無論是投影質量、人機交互體驗還是功能的可拓展性都更符合當前的智能化發展需求。這也是為什么在很多人眼里,AR-HUD是下一代車載 HUD的理想選擇。

    另一方面,AR-HUD廣闊的發展前景在過去幾年也吸引了大批企業的關注和加入,爭相開展核心技術攻關,也在一定程度上加速了AR-HUD的普及應用。

    銳思華創Raythink作為AR-HUD領域的主要玩家之一,自成立就致力于研發以創新光源為導向的AR解決方案。其中面向AR-HUD,銳思華創開發了三款不同的產品——Mini AR-HUD、AR-HUD和AR-HUD Pro,以應對中低階至高階不同細分市場的需求。

    目前,相關產品已經獲得眾多自主及合資車企的量產定點,正處于批量交付中。近日,銳思華創正式宣布首批MINI AR-HUD量產順利下線,由此標志著銳思華創正式邁入規?;慨a階段。

    主流車企紛紛搭載,車載HUD邁入AR時代

    作為汽車行業百年之大變革,智能化正在全面重塑汽車產業。

    一個顯著的變化是,過去汽車作為一種交通工具,無論在產品定義還是功能開發階段,都是遵循“以車為中心”。而新一代智能汽車,基于全新的算法和軟硬件架構,開始越來越注重“以人為中心”。

    為此,過去幾年很多新功能和應用相繼被集成到了車內,不斷顛覆著傳統駕乘體驗。

    但問題也隨之而來。盡管智能電動汽車功能越來越復雜,智能駕駛的演進卻仍然停留在人機共駕階段,并且預計這種狀態會持續很長一段時間。這種情況下,如何實現駕駛員與系統之間安全、快捷地交互?

    推進智能座艙交互變革,是必然選擇,諸如大屏化、多屏化、人機交互的多模態化,都是業界正在探索的新發展路徑。AR-HUD,也是基于這一背景發展起來的。

    作為第三代車載HUD,AR-HUD與傳統的C-HUD和W-HUD相比,在投影范圍、投影質量、投影內容等方面均有顯著提升。

    目前主流的W-HUD,VID(虛擬圖像距離)距離一般在4~5米,FOV(視場角)最大可以到10°×4°。而AR-HUD則可以達到10米,甚至更遠,FOV可以到15°×5°,在交互方面給予用戶更好的體驗。

    業界普遍認為,VID增大可以在視覺上消除重影,而只有當VID大于6米,最好達到7.5米時,真實環境與圖像才可以較好地貼合,使駕駛者產生圖像與現實世界融合的錯覺。另外相對較長的VID,還可以縮短眼睛在現實世界和HUD圖像之間調節和適應的時間,有效緩解用眼疲勞。

    撬動千億藍海市場,AR-HUD站上“風口”

    圖片來源:銳思華創

    例如銳思華創專門針對極限車內空間設計的Mini AR-HUD,VID就達到了10米,FOV達10° x 5°;其針對中高端市場的AR-HUD和AR-HUD Pro,VID甚至達到了15米以上,FOV分別為15° x 5°和23° x 5°。相較于同類產品,可以實現更好的AR融合顯示效果,同時真正做到大視場角,實際應用中能覆蓋三車道,充分提升駕乘安全性。

    在投影內容方面,AR-HUD除了顯示常規的車輛、行車、導航等信息,更能實時融合道路景象,通過接入ADAS和高級導航等信息形成3D顯示,有效解決傳統二維導航復雜路況顯示不清、實時性差、交互性差等問題,賦予用戶更加沉浸式的交互體驗,充分滿足智能座艙與自動駕駛的發展需求?;趶姶蟮能浖惴?,銳思華創的AR-HUD還可以融合DMS或眼球追蹤技術,實時調整HUD圖像的位置,即使在顛簸的路面,也能實現清晰且穩定的畫面投影。

    正是基于這些優勢,在下一代車型的開發過程中,越來越多的車企開始選擇AR-HUD。例如剛剛于9月底上市的長安銳程PLUS,搭載了AR-HUD的自動領航版和自動旗艦版車型,分別僅售11.59萬元和12.29萬元。北汽魔方配備了AR-HUD的鉆石版車型,價格也不過13.19萬元。

    據相關統計數據顯示,2021年AR-HUD在國內市場的前裝搭載量已經突破了5萬輛。進入2022年,AR-HUD落地步伐進一步加快。根據蓋世汽車研究院統計,今年1-7月,AR-HUD的裝載量占比已經達到了6.9%,其中自主品牌AR-HUD搭載量較多,市場份額領先合資。

    撬動千億藍海市場,AR-HUD站上“風口”

    圖片來源:蓋世汽車

    不難預見,接下來隨著越來越多的自主品牌不斷將AR-HUD 作為智能座艙的主打賣點,與此同時本土供應商不斷在核心技術領域取得關鍵突破,AR-HUD必將具備更大的想象空間。甚至在很多業內人士看來,未來AR-HUD有望逐步替代中控及儀表,成為下一代人車交互的新窗口。

    “對于AR-HUD在未來智能座艙領域的發展趨勢,我們認為會越來越好,也是可以繼續期待的。尤其是光波導、激光等新一代光學技術已逐步運用到AR-HUD領域,可能會帶來體積更小、投影畫幅更廣、清晰度更高的HUD產品出現,屆時結合軟件算力的升級,將會給用戶帶來越來越好的抬頭顯示體驗。長城汽車產品數字化中心智能座艙產品總監高志林就表示。

    據華安證券預測,隨著AR-HUD滲透率迅速提升,特別是高價值量AR-HUD占比的提升和軟件升級,未來該市場有望呈現量價齊升的局面,到2025年市場空間或將達到160億美元。屆時,據相關機構預測,AR-HUD有望占整個車載HUD市場40%以上的份額。

    大規模量產,PGU模組升級是關鍵

    AR-HUD量產上車,較早其實可以追溯到2020年。但這項技術真正開始大規模商用,今年才是關鍵之年。而這,與AR-HUD本身存在較高的技術壁壘不無關系。

    目前普遍認為,一個標準的AR-HUD,FOV必須大于10°×3°,VID必須大于7.5米。但更大的FOV和VID,同時也意味著更大的AR-HUD整機體積。

    因為現階段主流的AR-HUD均采用的是兩次反射的光路結構,這種情況下要實現更大的FOV和VID, 需要更大的非球面反射鏡,加之PGU模組本身的限制,最終會導致整個AR-HUD的體積非常大。

    另外在核心的PGU模組方面,行業技術路線也仍未統一。目前市場上PGU模組大多采用的是TFT及DLP技術,這兩種方案雖然技術上十分成熟,實際應用起來限制重重。

    其中TFT適用于小視場AR-HUD,但沒辦法做大 FOV/VID,否則會導致模組燒屏,且光效、產品亮度等也相對較欠缺。而DLP較之TFT雖然更容易獲得高亮度,也適合大視場AR-HUD,并能很好地應對陽光倒灌問題,缺點在于成本相對較高,體積大。例如奔馳S級的AR-HUD,體積就達到了驚人的27L,這對于很多車型來說其實都不友好。

    換言之,一套出色的AR-HUD解決方案,要能夠實現性能、成本、功耗與體積之間的平衡。

    但要如何做才不會顧此失彼?銳思華創認為:需要基于全新的技術路線,升級PGU光源模組,銳思華創的微型激光全彩高清顯示模組Opticalcore®由此而來。這其實不難理解,對于一款AR-HUD而言,PGU模組不僅是價值量最高的部分,也直接決定了AR-HUD的體積大小。

    撬動千億藍海市場,AR-HUD站上“風口”

    圖片來源:銳思華創

    具體來看,銳思華創的Opticalcore®模組是基于激光掃描成像技術,利用MEMS振鏡精準控制/調制激光光束成像,其中的激光光芯模塊也是由銳思華創自主研發,相較于現有解決方案,具有對比度高、色域大、功耗低、發熱量小、體積小等多重優勢。

    考慮到目前TFT/DLP模組已經有較廣泛的應用,銳思華創在設計AR-HUD解決方案時,也可以根據市場及客戶需求調制市面上已有的光源,即TFT/DLP模組定制化調制, 實現更優異的產品性能?;诙嗄甑慕涷灧e累,銳思華創在設計應用傳統模組的AR-HUD時,可以達到FOV與體積接近1:1的規格級別,即當FOV 為10°的時候,AR-HUD整機體積可以同步做到10L 或者小于10L。而應用LBS模組后,體積還可進一步縮小。

    由于LBS所使用的光源為RGB三原色的激光二極管,可以在更高瓦數的激光光源下,有效增加HUD系統整體亮度,且無光窗效應。加之LBS整體光機所使用組件的設計與結構相對的簡單,相較于TFT與DLP技術,在同等體積下更容易實現更大的FOV,達到更小的產品體積。例如銳思華創剛剛啟動交付的定制 AR-HUD,針對客戶需求將體積做到了4L,不僅能滿足狹小的儀表空間,即便是未預留HUD空間的車型中,在不改變結構的情況下也能完美嵌入。

    不僅如此,與TFT等方案基于面光源原理不同,點光源LBS還可以有效避免陽光直射PGU,實現更好的散熱設計,以及避免陽光倒灌燒屏。配合銳思華創領先的光學設計,無需擋風玻璃楔形膜,即可實現高清晰、無重影、無散斑的AR視覺效果,提效的同時幫助整車廠顯著降本。

    但這也只是解決了硬件及光學層面的問題。AR-HUD的另一個核心是要融合實景道路,呈現虛實結合的視覺效果,這意味著對空間定位及相關的軟件算法有較高的要求。另外,為避免使用過程中出現眩暈感,AR-HUD整體解決方案還需要同步匹配眼球捕捉、圖像矯正、畫面防抖等相關的算法,來實現較好的駕駛體驗。

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    圖片來源:銳思華創

    對此,銳思華創在核心軟件算法方面也進行了深度的布局,并打造了一套平臺化軟件系統AR Generator®SDK。該系統由AR渲染引擎、AR投影矯正模塊、支持地圖SDK的數據接口等組成,可直接嵌入車機或者域控制器,配合增減運算模塊,以及OpticaCore®光核引擎模組,助力整車廠快速打造差異化的AR-HUD解決方案,大大提升開發效率。

    全方面的技術能力背后,離不開研發團隊的支持。銳思華創搭建了一支完善的研發團隊,涵蓋光學設計、光學測試、結構設計、硬件及軟件研發等多個領域,并組建了從設計到量產的全流程體系團隊,包括深圳產品開發中心、長沙嵌入式軟件應用服務團隊、臺北光學創新研發中心以及印度班加羅爾算法和軟件開發中心、上海產品系統中心,這些均是銳思華創全棧式能力背后的重要支撐。

    正因為如此,銳思華創的AR-HUD在推出后,迅速就拿到了近2位數的定點項目,覆蓋眾多主流車企。其中多個項目已進入落地階段,更多合作定點將陸續公布。

    為了更好地滿足汽車產品的高車規要求,銳思華創在深圳光明建立了生產基地,擁有萬級無塵+十萬級無塵生產車間,同時自主研發了自動化AR-HUD光學測試流程和測試機,并成功通過車規認證。不久前,銳思華創首批AR-HUD量產已于該生產基地順利下線,銳思華創由此成功邁入了規?;慨a階段。

    撬動千億藍海市場,AR-HUD站上“風口”

    圖片來源:銳思華創

    下一步,銳思華創CEO盧睿表示,公司將會繼續緊跟智能座艙及智能駕駛發展趨勢,推進AR-HUD迭代創新,以行業領先的技術賦能AR-HUD探索更多新的市場機會。畢竟在很多人的遠景想象里,AR-HUD除了優化座艙體驗,助力提升駕駛安全性,未來還可以與高精地圖、各類生活服務等結合,成為元宇宙在車內的絕佳入口。特別是隨著高階自動駕駛快速發展,AR-HUD主要功能不斷從駕駛輔助向生活娛樂轉變,其價值空間將遠超想象。

    除此之外,銳思華創還將積極推進Opticalcore®成像模組標準化,使其不僅僅用于AR-HUD,也能用在側窗投影、AR顯示大燈及車內微投等,甚至更廣泛的軌道、工業等領域,真正實現以創新光源驅動跨時代的人機交互變革。

     

     
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