在汽车智能座舱中,人们追求的第一要素应该是安全性,在安全的前提之下再讨论舒适性。而舒适性的理解就是能够为我们驾驶员提供一个更好的驾驶体验,结合安全性与舒适性 ,这必然需要我们当下流行的AR-HUD抬头显示产品能够实现一个高精度的感知与导航,其次还要能做好产品的人机交互,甚至能够实现部分娱乐功能。

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上汽飞凡R7的AR-HUD效果图

如果要实现上述功能,这需要咱们的AR-HUD硬件部分有一个新的技术突破,不仅仅是挡风玻璃上的显示画面大小、虚像距离;更重要的是提升其显示质量如分辨率,从而让驾驶员能够看得更清楚,更舒适的获取行车信息。类似于当下的手机电脑等各种屏幕,清晰度成为大家关注的一个核心点,因此2K、4K甚至视网膜屏成为行业的一大卖点。

对于HUD产品来说,自由曲面镜系统、全息薄膜、光波导等都只是对光路的一个放大,其显示质量的核心还是来源于其影像源。HUD行业量产应用的主流影像源按技术可分为LCD、DLP以及LCoS方案,其中:

  • LCD量产成熟、成本上来看是这几种方案中最小的,但是显示画面的质量一般;

  • 而DLP方案其实也很成熟,目前有多款车型应用,但相对来说是成本偏高(有消息表示TI正推出针对车载应用的低成本DLP方案),其优势是亮度高,分辨率也较高;

  • 而LCoS结合了 TFT 液晶显示和DLP反射原理,具有LCD显示画面的平滑度的同时,其反射率也进行了提升,更重要的是其像素点尺寸小、像素点间距小因此其画面分辨率可以做到很高。

在这样一个基础之上,LCoS越来越受行业所关注。

LCoS近几年发展简史

2020年北京一数科技有限公司(简称“一数科技“)在北京车展上重点演示了其开发的智能汽车AR-HUD。

2021年年中,华为发布其LCoS方案的AR-HUD。在现有的四种投影方式中,原本并不被作为主流方案的-LCoS方案便开始受到HUD行业的关注,但当时的问题点主要便集中在LCoS是否能够实现车规认证;

LCoS成汽车AR-HUD热点投影方案,华为|瀚思通|疆程|一数|华阳多媒体已布局华为AR HUD光路图

2022年5月,上汽飞凡R7宣布会采用华为的AR-HUD,此时,主流HUD厂商开始接受LCoS成为当时AR-HUD光机投影的主流方案之一。其分辨率高、体积小、成本低于DLP且来源更多,被认为后续极有希望取代DLP、TFT的AR-HUD量产方案。

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上汽飞凡 R7  AR-HUD效果
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2023年4月16日,在2023华为智能汽车解决方案发布会上,华为正式发布了自研的AR HUD。据透露,华为AR-HUD将由问界M9首发, 后续还将在更多车型上搭载。

而经过多年的发展,都有哪些厂商布局这一光机技术呢?下面跟小编一起来看看:

性能

参数

华为

一数科技

瀚思通

疆程

视场角FOV

13°×5°

12°×4°

13°×5°

/

投影距离VID

7.5m/70英寸

10m/96英寸

10m/100英寸

13m

/

对比度

1200:1

5000:1

1200:1

1600:1

分辨率

1920×730

1920×1080

1920×1080

1920×1080

亮度

12000nit

10000nit

12 000nit

24000nit

产品体积

10L

8.5L

5L

/

         注:华阳多媒体,没有找到更多细节,所以未加入到表格中。

LCoS光机方案厂商

1、华为

华为在2021年慕尼黑国际汽车及智慧出行博览会上展示了其最新研发的AR HUD,其关键参数如下:FOV视场角为13°x 5°,视场角为7.5m,显示画面70寸,且整个产品的体积在10L左右,在当时来说,这个体积极具应用优势。而在次年的5月,飞凡R7提及有搭载全球首发的华为视觉增强 AR-HUD 平视系统。
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2023年上海车展前夕,在2023华为智能汽车解决方案发布会上,华为常务董事、终端BG CEO、智能汽车解决方案BU CEO余承东正式发布了华为自研的AR HUD。
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据称,华为AR-HUD可替代车载仪表,同时效果远超仪表。它采用了华为的AutOptiX智能车载光技术:
该方案搭载了车规级LCoS(微米级像素单元、2K级分辨率),三色LED光源(入眼亮度12000nits,色域NTSC>85%),短焦镜头(成像更清晰、畸变<2%),偏振组件(光能量利用率90%,对比度1200:1)。
拥有业界量产最大画幅,可实现7.5米处70英寸、10米处96英寸的等效显示效果,拥有1920x730的量产HUD最高分辨率。
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功能上,华为AR-HUD首次与智能驾驶系统深度融合,可实现实景呈现,除了车规级AR导航之外,还能在风挡玻璃上投射倒车影像、实现巨幕观影等,效果十分震撼。
余承东透露,华为AR-HUD将由问界M9首发, 后续还将在更多车型上搭载。
--上述转载自快科技

2、一数科技

一数科技可以说是是国内第一家专注于LCoS技术的企业,打造了ASU Cast光学引擎并率先应用于虚拟显示产品。

一数科技专注于汽车智能化领域的技术开发研究,而HUD系统无疑是智能汽车驾驶舱中的核心设备。车展现场展示了一数采用自主研发的LCoS投影光机打造的AR-HUD PGU。

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AR-HUD需要良好的可视范围、影响宽度、虚像距离等,对PGU及投影光路技术要求也更高,这也充分体现了一数科技在虚拟显示技术上的深厚实力以及技术自信。

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在2020年时,一数科技发布了其AR-HUD的海报,上面对其产品参数做了介绍,当然,两年过去了,这必然会有一些变化,不过官方没有信息更新,暂时以这个为准。

3、瀚思通

近年来,瀚思通HUD的研发一直保持高速迭代升级,从W-HUD到AR-HUD,瀚思通不仅在显示技术上钻研精深,更致力于为用户带来更加智能化、个性化的多维交互体验。

瀚思通的下一代AR-HUD产品AR 3.0将采用LCoS显示技术,在产品性能上和体验上将得到全面提升。

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该产品已通过结构和设计的优化解决了散热、阳光倒灌、双目视差等业界核心技术难题,在各种复杂环境下保证驾驶的安全性和舒适性。此外,瀚思通为AR-HUD的生产制造打造了华东智造基地,一期规划产能达100万套,并支持专业定制的整机设计,充分满足各大品牌车型的原车匹配及量产需求,成本可控。

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LCoS光机与瀚思通AR-HUD,摄于2023上海车展瀚思通展台

4、疆程

2023上海车展上,采用自研高清成像膜、自研低视差自由曲面反射技术等核心技术的疆程新一代AR-HUD进行过展示。它采用国内首款车规级LCOS芯片,加持自主研发的高清成像膜和大尺寸自由曲面反射镜等量产部件。相较于传统的C-HUD、W-HUD,AR-HUD投影面积更大、能承载更多信息量,可以更好的结合AR导航与ADAS采集到的数据,进行场景融合,通过数字图像与真实场景的叠加,增强HUD的实用性和科技感。
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疆程新一代AR-HUD充分发挥了LCOS方案高分辨率、高亮度的优势,达到1920*1080的真实分辨率,虚像亮度24000nit,对比度1600:1。同时,光学设计兼顾了防阳光倒灌和防杂散光,有效解决了畸变、重影、眩晕等问题,获得了高清高质量大尺寸成像,实现了AR导航、ADAS驾驶辅助等丰富的功能,甚至能够观看高清电影,配合AR-HUD大尺寸、远距离的虚像,带来身临其境的体验。
合肥疆程技术是合肥高投新经济发展基金发展基金投资企业,是一家以AR-HUD为核心,聚焦汽车智能座舱显示方案的供应商。公司以技术为导向,能为客户提供抬头显示(HUD)、电子外后视镜(CMS)、透明A柱及显示总成等产品,赋能汽车智能出行,全系产品均已实现与车厂的合作并实现陆续量产。

5、华阳多媒体

今年4月20日,华阳集团在互动平台表示,公司下属公司华阳多媒体与华为签署了智能车载光业务合作意向书,目前与华为合作的LCOS AR-HUD项目已投入开发。
当然,此项合作早在去年便已开始:
2022年6月30日,华阳多媒体与华为技术有限公司在中国东莞举行了华为光产品线智能车载光业务合作意向书签署仪式。
根据合作意向书,双方将建立长期、稳定、快速的合作交流机制,充分发挥各自优势,在智能汽车尤其是AR-HUD领域进行深入合作,携手开发新业务、拓展新市场、打造自主可控的产业链、与更多行业伙伴一起构筑健康繁荣的产业生态,未来也将在更多应用领域实现互利互惠,共赢发展。
华阳当时表示,此次合作意向书的签署,将进一步拓展双方合作的广度、深度,携手华为在HUD行业标准、质量规范、前瞻性技术探索等方面紧密交流及合作,为促进中国HUD产业发展贡献双方的力量。

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原文始发于微信公众号(艾邦VR产业资讯):LCoS成汽车AR-HUD热点投影方案,华为|瀚思通|疆程|一数|华阳多媒体已布局

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作者 li, meiyong

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