ARHUD引領(lǐng)未來(lái)智能汽車(chē)融合交互變革

打造大視角小體積的真正ARHUD

深圳2022年9月9日 /美通社/ -- 近日，全球領(lǐng)先的ARHUD方案解決商深圳市銳思華創(chuàng)技術(shù)有限公司宣布，基于LBS技術(shù)路線(xiàn)的PGU模組已完成第三代更新，推出口袋尺寸的PGU模組 -- Optical Core@，并向推進(jìn)車(chē)規(guī)級(jí)模組落地正式邁進(jìn)。

隨著L2及L2+的高級(jí)輔助駕駛功能加速上車(chē)，中國(guó)逐步進(jìn)入"人機(jī)共駕"階段。在此階段汽車(chē)安全性與人車(chē)交互性成為車(chē)企與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的方向。在汽車(chē)智能化的深入發(fā)展下，HUD作為可提升駕駛員安全與交互便捷的系統(tǒng)，愈發(fā)被整車(chē)廠(chǎng)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商重視，HUD正在加速量產(chǎn)上車(chē)。同時(shí)隨著AR技術(shù)在HUD領(lǐng)域的加速滲透，在汽車(chē)人機(jī)交互系統(tǒng)高速發(fā)展的背景下，AR HUD科技感強(qiáng)、人機(jī)交互性強(qiáng)、駕駛安全性強(qiáng)等屬性特征將會(huì)不斷被放大，伴隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的逐步發(fā)展，AR HUD在未來(lái)幾年發(fā)展將會(huì)逐步替代W HUD，成為劃時(shí)代的人機(jī)交互入口。

如何為用戶(hù)突破性的成像體驗(yàn)？關(guān)鍵在于ARHUD核心光源模組的升級(jí)

隨著AR HUD進(jìn)入量產(chǎn)階段，各家車(chē)企都根據(jù)自身優(yōu)勢(shì)打造出不同特征的AR HUD，但真正要做到與實(shí)景融合，則需要ARHUD實(shí)現(xiàn)更大的視場(chǎng)角及更長(zhǎng)虛像距離。同時(shí)由于車(chē)輛緊湊型結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，則需要HUD能做到大FOV的同時(shí)保持小體積，以便主機(jī)廠(chǎng)更好的集成，而解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵則是在于HUD的核心光源模組 -- PGU。

PGU（光機(jī)/光源模組）是HUD的最核心模塊，負(fù)責(zé)圖像及亮度的生成，直接影響成像質(zhì)量、硬件體積、功耗等核心性能，同時(shí)光機(jī)按PGU的光源類(lèi)型分兩大類(lèi)，面光源及點(diǎn)光源。現(xiàn)有的HUD面光源主要有三種，分別是TFT、DLP以及LCoS，這幾種光源在應(yīng)用到AR-HUD 上時(shí)，各有其缺陷。隨著使用面板越大，需要的FOV越大，TFT會(huì)造成HUD體積的增加，不利于與車(chē)體空間的整合，同時(shí)TFT的對(duì)比度是相對(duì)最低的，并且會(huì)造成較高的功耗以及大量的熱量。 DLP則是同樣遭遇了體積上的問(wèn)題，甚至需要比TFT更大的體積來(lái)形成HUD系統(tǒng)，因此也會(huì)具有功耗大以及熱量高的問(wèn)題，并且目前供應(yīng)商主要集中在德州儀器（TI），對(duì)于成本以及第二供應(yīng)商的選擇上較為不利。 LcoS則會(huì)面臨亮度方面的問(wèn)題，其在所有光機(jī)模組中最低的，因此對(duì)于投射HUD影像方面會(huì)有明顯的缺陷。

點(diǎn)光源LBS有望替代面光源成為下一代ARHUD光源模組技術(shù)路線(xiàn)

LBS全名Laser Beam Scanning，激光掃描投影技術(shù)，是利用激光二極管搭配微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）組成之圖像生產(chǎn)模塊（PGU）。在HUD的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了對(duì)應(yīng)不同的外部光線(xiàn)、天候等影響，需要更高的亮度來(lái)達(dá)到較佳的影像質(zhì)量與視覺(jué)效果，使用LBS，可以在更高瓦數(shù)的激光光源下，有效增加HUD系統(tǒng)整體的亮度。

同時(shí)LBS的技術(shù)還可以有效解決ARHUD中PGU的體積占比，利用光學(xué)成像系統(tǒng)的調(diào)整，是未來(lái)技術(shù)中最有希望克服FOV過(guò)小的問(wèn)題，在同等的體積下實(shí)現(xiàn)更大的FOV， 在面對(duì)波導(dǎo)等新成像技術(shù)LBS也是最佳的PGU搭載選擇。

成像畫(huà)面對(duì)比度更高，大于288200：1，且無(wú)光窗效應(yīng)

LBS所使用的光源為RGB三原色的激光二極管，因此在混光后所投影出來(lái)的影像色彩會(huì)更加的豐富，能表現(xiàn)出非常廣的色域，大于120%NTSC。 并且激光光源在投放影像時(shí)，黑色部分可以借由完全關(guān)閉激光達(dá)到，因此LBS的影像對(duì)比度可以達(dá)到非常高的比值，大于288200：1，且無(wú)光窗效應(yīng)。

可呈現(xiàn)更明亮醒目的警示標(biāo)志

同時(shí)由于LBS的投影方式是針對(duì)畫(huà)面中每一個(gè)像素進(jìn)行顏色與亮度的控制，畫(huà)面中的不同影像可以做出個(gè)別的明暗控制，在車(chē)用AR-HUD的投影上可以更有效地突顯特定的對(duì)象，例如特別明亮的警示標(biāo)志。

擁有更小的體積，更容易實(shí)現(xiàn)較大的FOV

此外由于LBS整體光機(jī)所使用組件的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)相對(duì)的簡(jiǎn)單，因此相比于其余光機(jī)模組如TFT與DLP，可以達(dá)到更小的體積。 同時(shí)借由LBS體積較小的優(yōu)點(diǎn)，在AR-HUD的設(shè)計(jì)上，就能夠更容易地達(dá)到較大的FOV，呈現(xiàn)出更好的AR-HUD系統(tǒng)。

產(chǎn)生熱量較少，可實(shí)現(xiàn)更好的散熱設(shè)計(jì)，同時(shí)無(wú)陽(yáng)光倒灌隱憂(yōu)

此外在HUD散熱與陽(yáng)光倒灌問(wèn)題上，TFT與DLP皆會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，需要更復(fù)雜的設(shè)計(jì)，而TFT、LCOS等方案基于面光源原理，陽(yáng)光將直射PGU，熱量會(huì)進(jìn)一步集中，當(dāng)成像FOV 角度大于9~10°時(shí)，將會(huì)發(fā)生陽(yáng)光倒灌造成模塊過(guò)熱甚至燒毀的問(wèn)題。因此未來(lái)想要更大的FOV，實(shí)現(xiàn)真正的ARHUD，TFT有著其內(nèi)生性的問(wèn)題，無(wú)法成為下一代光機(jī)模組。同樣面臨更大的FOV，DLP的體積也會(huì)進(jìn)一步加大。而LBS則基于激光二極管的光效率較高，并且在投射影像時(shí)是依據(jù)影像通過(guò)震鏡掃射激光點(diǎn)不斷的開(kāi)關(guān)出光，并在成像區(qū)域畫(huà)面進(jìn)行顯示，因此所造成的功耗會(huì)明顯低于其余整體發(fā)光的平面光機(jī)模組，同時(shí)產(chǎn)生較少熱量，更容易做到良好的散熱設(shè)計(jì)。

同時(shí)對(duì)于陽(yáng)光倒灌問(wèn)題，LBS從光成像的角度，陽(yáng)光不會(huì)直接照射PGU， 因此不存在倒灌燒屏的問(wèn)題，將更容易實(shí)現(xiàn)更大的FOV。

有效降低功耗，進(jìn)一步促進(jìn)整車(chē)電源優(yōu)化

TFT與DLP皆是需要高能耗的的模組，在汽車(chē)整體的電源分配需要占較大的比例，使用LBS模塊可以有效地降低功耗，減少電源分配的百分比，讓整體車(chē)輛的功能更加優(yōu)越。

Raythink創(chuàng)新研發(fā)基于LBS的口袋尺寸的PGU模組 -- Optical Core@

LBS技術(shù)路線(xiàn)具備色域大，功耗低，體積小、發(fā)熱量小、無(wú)陽(yáng)光倒灌隱憂(yōu)的優(yōu)勢(shì)，但由于LBS基于激光光源的原因，目前市面上普遍的LBS方案存在散斑的問(wèn)題，而銳思華創(chuàng)自主創(chuàng)新研發(fā)的基于LBS技術(shù)路線(xiàn)的Optical Core@光源模組，通過(guò)銳思華創(chuàng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的不斷創(chuàng)新，已將產(chǎn)品發(fā)展至第三代，是業(yè)界內(nèi)首個(gè)可達(dá)車(chē)規(guī)級(jí)的LBS成像模組，獨(dú)創(chuàng)的多光源微合光通過(guò)Diffuser成像是目前唯一成功解決LBS散斑問(wèn)題的方案，為市場(chǎng)提供了一條可真正大規(guī)模應(yīng)用的光源路徑。

此外OpticalCore@模組成本較低，供應(yīng)鏈方面不易受芯片短缺影響，有望打破主流模組被國(guó)際廠(chǎng)商壟斷的局面，成為國(guó)產(chǎn)化替代的成像光學(xué)模組。將OpticalCore@成像模組應(yīng)用于AR HUD產(chǎn)品中，能夠帶來(lái)更大FOV（視場(chǎng)角）和更遠(yuǎn)的VID（成像距離），且無(wú)須配套PVB楔形膜，進(jìn)一步降低AR HUD成本。未來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)化模組，應(yīng)用將全面覆蓋車(chē)用、軌道、工業(yè)環(huán)境等產(chǎn)品包括AR HUD、AR大燈、3D儀表、車(chē)內(nèi)微投、定焦AR顯示等等。

具有豐富的專(zhuān)利儲(chǔ)備，并進(jìn)入量產(chǎn)準(zhǔn)備階段

由銳思華創(chuàng)自主研發(fā)的OpticalCore@成像模組目前已進(jìn)入產(chǎn)線(xiàn)搭建階段，預(yù)計(jì)將于2022年下半年開(kāi)始建設(shè)自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)，同時(shí)萬(wàn)級(jí)無(wú)塵，恒濕恒溫廠(chǎng)區(qū)已搭建完畢，預(yù)計(jì)2023年年底可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化。目前已取得國(guó)際知名主機(jī)廠(chǎng)商認(rèn)可，正進(jìn)行落地化的探討，有望在不久的將來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)規(guī)級(jí)量產(chǎn)。

銳思華創(chuàng)業(yè)務(wù)快速起量，AR HUD已獲得多家車(chē)企定點(diǎn)項(xiàng)目

目前銳思華創(chuàng)已通過(guò)IATF16949符合性認(rèn)證。業(yè)務(wù)方面先于市場(chǎng)普遍量產(chǎn)的W-HUD項(xiàng)目，銳思華創(chuàng)目前已取得5個(gè)ARHUD車(chē)廠(chǎng)定點(diǎn)合作項(xiàng)目，包含國(guó)產(chǎn)知名品牌多個(gè)SUV車(chē)型，以及合資品牌乘用車(chē)定點(diǎn)項(xiàng)目，同時(shí)與某德系品牌商合作項(xiàng)目進(jìn)入量產(chǎn)階段。

不久的未來(lái)，AR顯示產(chǎn)品將在乘用車(chē)迎來(lái)增量市場(chǎng)的爆發(fā)，銳思華創(chuàng)將繼續(xù)不斷前行，用精益求精的態(tài)度加速技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)的迭代，堅(jiān)持以創(chuàng)新光源為驅(qū)動(dòng)，致力于打造更聰明的跨時(shí)代人機(jī)交互終端。