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AR-HUD规模化“上车”提速

近日,随着新一批智能汽车亮相,“AR-HUD”成为了引爆朋友圈的新热词。无论是问界M9、小米SU7还是蔚来Et-9,都将其搭载的AR-HUD作为一大亮点重点宣传。

AR-HUD是一种将增强现实(AR)技术应用于抬头显示(HUD)的汽车智能座舱系统,能够整合整车信息,使用前挡风玻璃作为投影介质来反射成像,结合现实路况信息,将导航和ADAS(高级驾驶员辅助系统)信息与前方道路融合,将转向指示、障碍物警告、车道偏离、前车预警、盲区监测等内容显示出来,形成虚实融合的效果。

赛迪顾问电子信息产业研究中心高级分析师袁钰告诉《中国电子报》记者,当前,AR-HUD的相关核心技术已基本成熟,以上汽非凡R7、领克08、华为问界M9为代表的汽车初步实现了量产,用户关注度较高,处于市场成长期,市场规模增速明显。产业内普遍认为,随着AR-HUD的技术优化与智能汽车的普及,高性价比的AR-HUD有望成为智能网联汽车的“标配”。

ARHUD表.png

AR-HUD成为未来发展方向

为减少驾驶员低头查看仪表盘的频率、实现驾驶员注意力集中,HUD技术应运而生。然而,高昂的成本和较低的市场认知度,导致车载HUD在过去数十年中仅仅配备在少量高端车型上,难以向大众拓展。直到2018年,随着智能座舱、ADAS等智能驾驶新概念的兴起,HUD终于进入大众视野,消费者接受度也实现了质的提升。数据显示,截至2023年9月底,国内累计配备HUD的车辆达142.9万辆。

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近年来,随着显示技术与虚拟现实技术的不断演进,HUD的技术路线也不断迎来突破。最初,在汽车后装市场掀起风潮的是借助树脂透明板实现投影的C-HUD;随着显示技术取得进展,W-HUD技术能够令图像直接投影到前挡风玻璃上,在更加美观、灵活的同时,也大大增加了HUD包含的信息量。而作为W-HUD 技术的延伸,AR-HUD甫一出现,便被各大智能汽车厂商及用户寄予厚望。百度车联网事业部AR领域资深专家邓苏南表示,C-HUD与W-HUD只是HUD演进过程中的过渡产品,未来AR-HUD才是最终的发展方向。

HUD系统步入AR-HUD的新阶段,离不开投影成像技术方面取得的进展。记者从华为方面了解到,目前车载HUD的投影技术主要分为三种:TFT-LCD、DLP和LCoS。其中,TFT-LCD是最常见的抬头显示光机(PGU)类型,具有技术成熟、成本低的优点,但是同时也存在热管理难度大、亮度对比度有限、视场有限、清晰度有限等挑战,广泛应用于W-HUD产品中;DLP技术具有高亮度、高对比度、高可靠性的特点,在温控等领域具备核心优势,但存在工艺难度高、成本昂贵、分辨率较低等问题;LCoS技术则依赖于成熟的半导体工艺,在工艺难度大幅降低的同时,具有高分辨率、高对比度、同分辨率下高可靠性等优势。

在这样的技术背景下,产业界普遍认为,对中国市场而言,LCoS线路能提升产业链韧性和稳定性,能够在量产后进一步优化成本,是技术线路多元化选择的首选。据了解,华为最新发布的问界M9智能汽车搭载的AR-HUD系统就采用了LCoS的技术路线。

AR-HUD为产业链带来创新活力

根据高工智能等相关统计机构数据,2023年中国NOA(自动辅助导航驾驶)搭载量同比增长超过100%,智驾特性搭载增长率超30%,我国智能驾驶进入快速发展期。未来,AR-HUD与智驾能力的结合将越来越多。

记者从华为了解到,在智驾场景下,如果将AR-HUD作为驾驶员的主用屏幕并与ADAS相结合,有助于缩短驾驶员的应急反应时间,在建立人车互信的同时,也将有助于推动更多车型加速从L2到L3的支持和演进。

ARHUD.png

作为一项新兴融合技术,AR-HUD的发展为智能驾驶产业链带来了创新活力。袁钰表示,从产业链上游来看,AR-HUD的普及将为虚拟现实、新型显示等产业提供新的增长动力,助力市场规模提升;从产业链下游来看,应用AR-HUD的智能汽车将为用户提供更为舒适便捷的驾驶环境,随着成本降低,将推动智能汽车的加快普及。

具体而言,AR-HUD产业的发展,为其核心部件产业链带来了长足影响:在新型显示等产业链上,曲面镜、偏振光学器件等光学核心部件的国产化正不断加速;在AR-HUD成像光机产业链上,当前国内外LCoS像源芯片供应商从工业级应用向车规级芯片转型已大势所趋,我国AR-HUD产业链在技术线路上选择空间得以拓宽。华为技术专家指出:“随着我国成像光机和空间光学技术水平的快速发展,一方面将推动AR-HUD体验的稳步提升,另一方面也将拉动我国HUD产业链端到端的全面发展。”

2025年AR-HUD 市场渗透率有望大幅提升

记者了解,AR-HUD在推广普及过程中仍然面临着严峻挑战。据研究机构佐思汽研统计,当前,中国市场上HUD整体的新车渗透率仅在10%左右,仍然处于起步期。究其原因,袁钰表示,成本居高不下仍然是AR-HUD在市场中面临的最大难题。“AR-HUD 60%的成本在于PGU部分。成本低的反射型PGU成像效果较差,而性能优越的全息型PGU难以量产、成本高昂,成像质量与成本难以兼顾。”袁钰向记者表示。

为应对这一挑战,袁钰指出两条发展路线:一是优化反射型PGU,如加上光源投射装置,配合感应器,实时调节AR-HUD的亮度;二是提升全息型PGU良品率,目前主要是通过控制LCoS背板的电极控制灵敏度来实现。他同时指出,反射型PGU优化空间相对较小,未来,全息型PGU将成为带动AR-HUD的普及的主要力量,带动AR-HUD向着高质量成像和高性价比方向发展。

AR HUD2.png

虽然AR-HUD市场仍未称得上完善,但业界普遍对其产业发展充满信心。

从宏观角度看,艾媒咨询首席咨询师张毅预测,未来,AR-HUD产业发展将呈现三大趋势:一是投影成像技术稳步提升,带来使用体验的升级;二是生产成本不断优化,从而令AR-HUD实现便利化,接触门槛也将大大降低;三是AR-HUD技术与智能驾驶车联网将进一步融合,进一步推动智能汽车时代的到来。

具体到产业与技术上,华为认为,当下AR-HUD在软、硬件方面均已迎来突破:软件方面,AR引擎架构日渐清晰,AR导航、智驾AR呈现、POI显示、智能投屏等应用场景所需要的数据质量和API接口逐步成熟;硬件方面,基于LCoS的技术方案也已逐渐成熟。根据中国汽车工程学会的产业洞察,随着AR-HUD技术方案的完善,AR-HUD有望提供更好的用户体验,近两年中国市场AR-HUD将走向规模商用。此外,随着AR-HUD拓宽应用场景、降低产研成本,AR-HUD作为下一代仪表已成趋势,未来两年,标配AR-HUD的车型将明显增长。

基于此,多位业界专家对AR-HUD市场发展做出了乐观的预测。华为技术专家告诉记者:“结合IHS和对产业相关预测数据的研判,我们认为到2025年,AR-HUD新车渗透率将有望和W-HUD新车渗透率平分秋色,可以认为是AR-HUD进入成熟期的标志。”《2023年乘用车HUD市场分析及消费洞察白皮书》显示,预计到2026年,AR-HUD配套规模将突破100万套。

责任编辑:张琪玮


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