HUD作为一种综合电子显示设备,可以将车辆信息投影到前挡风玻璃或其他显示介质上,供驾驶者查看,从而减少驾驶者因低头或视线转移而带来的安全隐患。在汽车智能化的深入发展下,HUD正在加速量产上车。
根据IHS markit预测,2022年开始全球车载抬头显示渗透率迅速攀升,预计在2027年超过15%,年出货量达到1700万台。在新的人车交互方式下,AR-HUD相较于传统HUD具有增强现实效果,并且信息显示更丰富,有望成为汽车新的流量入口,重塑智能座舱硬件生态。
AR-HUD规模化上车,应该走什么技术路线,一直是产业链上下游关切的焦点。从传统的TFT、DLP到LCoS,甚至是光波导等多种方案都在被业内不同公司尝试。
其中,DLP方案在AR-HUD应用较早,行业积累的经验较多,普及度较高,但由于供应链单一、系统集成度较低等原因,导致DLP系统成本较高,且存在一定的供应链隐忧。
此外,LCoS技术在分辨率等方面具有突出优势,但车载应用较少,产业配套不成熟,还需要时间发展,系统成本还需要进一步下降才能有较好的市场应用率。
同时,光波导等新一代技术,目前在汽车HUD行业,大部分还处于原型概念样机阶段;从技术成熟度来看,短期内应用场景主要还是类似AR眼镜等消费电子领域。
高工智能汽车研究院监测数据显示,2022年中国市场(不含进出口)乘用车前装标配W/AR HUD超过150万台,其中,AR-HUD超过10万台。在AR-HUD技术路线方面,TFT方案占比超过85%。
不过,考虑到AR-HUD相比于传统W HUD,对于成像尺寸(更大)、成像质量(更佳)、体积控制(更小)有更高的要求。
基于在光学光电领域二十年的深厚积累,结合公司在仪表、中控、显示屏、电子后视镜等智能座舱产品线,以及智能驾驶、光学开发等整体产业优势,欧菲光自研车载AR-HUD系统解决方案,全面布局并形成AR-HUD(DLP+led)、AR-HUD(双焦场:TFT1.8+4.1)、AR-HUD(LCOS+led)完整产品体系。
产品投影距离可达10m或更远,FOV(°)实现12x4或更大,体积在12L左右,灵活搭配三种自研PGU,以较大视野、理想成像距离、更高显示性能,为驾驶员带来“充分信息展示+沉浸式体验”。
欧菲光AR-HUD 投影范围
全面覆盖三种主流PGU方案
HUD(Head Up Display,平视显示器)原来是军用战斗机上的显示系统,近些年来运用到汽车上。AR技术的出现,让HUD的使用场景有了更多可能。AR-HUD在解决下视角、成像距离问题的同时,结合现在迅猛发展的ADAS、智能座舱技术,将LDWS(车道线偏离)、ACC、前方路障识别、高精导航信息投影到前方实景路上,完美解决驾驶员行车信息和实景融合,有效提高驾驶安全性。
根据影像源的硬件与原理的不同, AR-HUD主要有TFT、DLP、LCOS三种主流技术路线。欧菲光自研车载AR-HUD产品,搭配三种PGU,覆盖目前市场主流方案。
AR-HUD(DLP+led)能有效解决驾驶信息下视角偏大问题(LDA:-2度);实现大视野(10° X 4°),成像距离远10m;结合AR creator,实现显示融合;解决阳光倒灌问题;图像畸变、对比度、均匀性等光学指标均达到业内高水平;体积、重量可根据客户需求进行个性化匹配定制。提供当前理想的AR-HUD产品方案。
DLP实拍融合效果
AR-HUD(双焦场:TFT1.8+4.1)可覆盖到单焦场tft的semi AR-HUD和W-HUD。解决双焦场条件下成像穿越问题。当前面目标物太近的情况下用近焦场显示,平时双焦场显示;单焦场条件下,整车体积要求可适配性高,例如W-HUD(体积3-5L,vid:2-3m),semi AR-HUD(体积5-7L,vid:6-8m)。提供能实现成本较低、体积较小、技术更成熟的AR-HUD产品方案。
AR-HUD(LCOS+led)视野大(13°X5°)、成像距离远(10m);结合AR creator,实现显示融合;图像畸变、对比度、均匀性等光学指标均达到业内高水平;体积、重量可根据客户需求进行个性化匹配定制。LCOS光机根据需求做不同投射比,offset设计(如下图)。在AR-HUD DLP方案外,AR-HUD(led+LCOS)提供一个实现更大视野、更高显示性能、融合效果更好的产品方案。
根据高工智能汽车研究院监测数据显示,2023年1-4月中国市场(不含进出口)乘用车标配HUD(W/AR)搭载交付55.36万辆,同比增长54.98%,继续保持高增长态势。
在搭载率方面,2023年1-4月HUD(W/AR)前装搭载率达到9.78%,同比上年同期提升约3.5个百分点,预计今年上半年大概率将突破10%关口。
此外,在供应商部分,今年1-4月前装数据显示,国内本土供应商份额占比达到48.02%,预计今年上半年就将突破50%大关。这意味着,传统日系、欧系供应商垄断的格局已经被彻底打破。
高工智能汽车研究院监测数据显示,2022年中国市场(不含进出口)乘用车具备HUD(W/AR)选装配置的交付量达到141.05万辆,与标配量(152.20万辆)相当。
这意味着,高性价比的TFT方案+AR-HUD,将成为未来几年新车HUD配置价位继续下探的关键。同时,随着DLP、LCoS等不同技术路线的降本进程不断加速,多元化的方案也在满足不同的需求。
欧菲光自2015年开始进军智能汽车领域,聚焦智能驾驶、车身电子和智能中控三大类产品线,已形成光学镜头、摄像头、毫米波雷达、激光雷达、抬头显示(HUD)等丰富产品矩阵。凭借在光学光电领域的技术积累,以及丰富的车载座舱产品系统集成整合优势,欧菲光在AR-HUD产品上取得一系列关键技术突破,陆续参与多个项目评估,有望加速落地。
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