三年上车量增长超2倍!被低估的HUD,搅动座舱显示革命
智能座舱革命,继续汹涌。
根据相关测算,传统座舱仅包括机械仪表盘、车载信息娱乐系统,单车价值量在1500元左右。
而智能座舱则包括全液晶仪表盘、车载信息娱乐系统、HUD、语音交互、流媒体中央后视镜等主要部件,单车配套价值上涨至9000元以上。
这也意味着,随着座舱智能化的深入演进,原有的产业链供应格局已经被打破。在技术门槛较低的汽车座舱电子赛道,能提供完整解决方案,且具备整合能力的厂商或能率先突围。
但诸如W/AR HUD、DMS等技术壁垒更高的细分市场,玩家们除了要面对内卷的价格战竞争,还需要比拼真正的独家技术实力。即解决现存行业技术痛点的同时,迎合消费者的体验感,进而带动其市场份额增量。
与其它赛道略显不同,此前车载HUD被视为一种可有可无的“豪华”配置。
但随着相关技术的突破,车载HUD作为新的舱内智能显示载体,可提高行车安全,增强人车交互体验,既有替代仪表之势,又处于市场爆发新周期,正在搅动座舱显示革命。
比如,早在2022年发布的理想L9,就采用“HUD彻底取代仪表”的创新设计,通过一个足够大的HUD抬头显示屏,为驾驶员提供车况信息、导航信息以及辅助驾驶状态等最核心和最关键的信息。
而根据此前消息,问界M9将用上华为最新AR HUD。采用华为AutOptiX智能车载光技术,该款AR HUD可实现7.5米处70英寸、10米处96英寸的等效显示效果;且与智能驾驶系统深度融合,可实现实景呈现,可替代车载仪表。
高工智能汽车研究院数据显示,2023年1-9月,中国市场(不含进出口)乘用车前装标配W/AR HUD交付149.54万辆,同比增长45.86%。
其中,AR HUD细分赛道继续高歌猛进,1-9月前装标配搭载量超过10万辆,达到13.23万辆,同比增长82.48%。
此外,从2020年至今,W/AR HUD年度上车规模,从70万台预计将快速扩张至今年超220万台规模(标配),三年增长超2倍。
可见,在轰轰烈烈的W/AR HUD上车潮影响下,越来越多的新车型将搭载W/AR HUD,带动国内供应商们的量产定点数量激增。
比如,除了供货理想L9,FUTURUS多产品线持续获得定点。7月,其智能WHUD获某头部车厂重点车型HUD项目定点;8月,光场AR HUD获得国内某头部主机厂量产定点,预计2024年底实现量产上车。
作为行业新星的上海浦创,已在上汽乘用车量产AR HUD,今年9月则再获两家头部车企的W HUD和AR HUD智能座舱量产项目定点。
此外,疆程、华阳多媒体、泽景、水晶光电、智云谷等诸多HUD玩家们,也陆续宣布在不同车型标配W/AR HUD,或拿下车企量产定点。
目前,车载HUD的主流应用产品为W HUD,可以呈现驾驶辅助信息,提升驾驶的安全性和舒适性;而作为更高阶形态的HUD,AR HUD产品应用的成像区域更大、投射距离更远且可与真实驾驶道路环境高度融合,可以让驾驶者拥有效果应用更佳的体验。
在智云谷CEO侍强看来,AR HUD是智能座舱极其重要的组成部分,未来的市场前景广阔,预计到2025年将成为HUD市场的主流。
“AR HUD现阶段可能是横跨驾驶域和座舱域最多的一个应用,因为需要大量的车身传感器数据,甚至驾驶域的传感器做协同,数据的质量对最终的用户体验也有非常大的影响。”FUTURUS创始人、CEO徐俊峰表示。
据徐俊峰介绍,AR HUD显示内容与道路实时动态融合非常困难,需要借助三维全息光场显示器实现裸眼3D显示效果,同时结合AR实时渲染系统和多传感器数据融合算法,实现四维(三维地理坐标+时间)时空融合和对延时的极致控制,才能有效解决车载AR由于融合不佳出现的眩晕问题。
比如,FUTURUS推出的光场AR HUD,搭载了独家的AR Kernel®️渲染引擎,具备光场成像能力(多景深离散光场),相较于单一平面的普通2D HUD产品,可实现更好的AR融合效果以及更自然的视觉体验,该产品已经获得国内某头部主机厂量产定点,预计2024年底实现量产上车。
而疆程技术推出的独家3.6 TFT-LCD AR-HUD,相较于传统TFT方案,其PGU参数及光学设计系统全部重新定义,实现成像图像的技术突破,该方案已于今年量产,并获得国内多家一线主机厂量产定点。
实际上,W/AR HUD搭载率攀升的同时,第一波行业红利期已至,淘汰赛也同步开始。尤其是主机厂们依据参数、成本等指标初筛后上车的HUD产品,还要经过消费者的体验评价打分。
这也意味着,消费者的口碑,也是决定供应商们能否在市场站稳脚跟的关键因素之一。
“不管是从客户的真实需求还是AR HUD的搭载情况来看,现有的AR HUD方案存在发展瓶颈,用户端需要的产品,既要性能好、体验好,又要好布置、价格低,真正达到高性能与高性价比兼具的效果。”合肥疆程技术有限公司产品总监雷琼表示。
疆程技术独家开发的新一代3.6 TFT-LCD AR HUD解决方案,兼顾了高性能与高性价比,同时基于车型布置的通用性难点进行了技术改善,实现了同等参数下体积更小、空间更好布置的特性。
在这套方案上,疆程技术应用了其独创的背光耦合透镜系统,实现高分辨率、高对比度、高亮度的极致影像体验。同时,其采用的高效光线控制算法及面型前置消除法,真正解决了阳光倒灌及杂散光问题。
据业内人士反馈,HUD最核心的部件为图像生成单元(PGU),具体可分为TFT、DLP、LCOS和MEMS-LBS等几种不同的技术路线,各HUD厂商除了要持续攻克不同技术路线壁垒,还要解决阳光倒灌、贴地感不强等痛点问题。
例如,基于多年的HUD显示技术积累,智云谷将低成本TFT方案的亮度与耐热性能显著提升,通过专利技术成功解决了困扰整个HUD行业的TFT阳光倒灌问题。且智云谷创新性的结构和光路设计,推动AR HUD整体体积变小。
据了解,其AR HUD产品,已于2022年12月搭载岚图追光实现量产。
从体验创新角度出发,智云谷还开发出了单光机三画面的技术,除了近景图层和AR图层外,多出了一个贴地图层,能实现15-20米的VID(虚像距离),可以更好的减小移动视差,带来更强的贴地感。
目前,这个连续多焦面成像技术的贴地效果,智云谷已用TFT技术实现,多家知名主机厂表示对该技术感兴趣,智云谷正在推动量产中。
而上海浦创的HUD产品搭载TI DLP技术全向光光源,并打通了DLP 技术集成的各个环节,解决了目前同级产品所遇到的色差、清晰度、亮度跳变、均匀性不一致、光斑、高速电路EMC不通过等问题。
此外,上海浦创还研发了HUD专用自适应畸变预校正算法,具备更强大、更准确的的畸变矫正能力;通过阳光倒灌仿真能力进行光学系统建模,从整车多个环节系统层面采取有效措施进行倒灌抑制,有效解决倒灌引起的不适。
其标志性产品AR HUD,视场角FOV > 9°X3°,成像距离VID> 7.5m,借助精密的光学显示模块及系统级芯片的嵌入式系统,给驾驶员呈现49英寸超大尺寸实景抬头显示,并实现了与ADAS互动,结合AR Creator空间算法,实现变道指引、碰撞预警显示、领航辅助、盲区检测、非机动车识别显示等功能的精准实时显示。
而疆程技术早在2022年就量产了一款视场角FOV 10°X4°,成像距离VID 8m的DLP方案AR-HUD产品,今年上半年在上海车展展出了其基于LCOS方案的AR-HUD,加上今年量产的3.6 TFT方案AR-HUD,疆程技术已展现出了TFT、DLP、LCOS等主流平台方案的研发能力。
除此之外,疆程技术还基于AR-HUD领域进行了多方向的技术布局,如覆盖副驾驶位的P HUD、真正打破单焦面/双焦面技术限制的3D AR HUD等。
不过,跻身愈加内卷的智能汽车赛道,HUD玩家们除了卷性价比、体验等,还依据各自的技术优势,打造出差异化的HUD产品。
比如,哈曼的Ready Vision解决方案,集AR HUD和AR软件为一体,核心产品包括AR HUD硬件、AR软件框架和音频/传感器,可轻松集成导航、ADAS和麦克风等多个传感器,以创建智能且及时的视觉和音频预警,实现多模式反馈。
通过将哈曼旗舰级的定向音频和环绕声整合到软件平台,可以有效、直观地提示附近的物体、危险和紧急警报,缩短驾驶员对紧急情况的反应时间。
针对相关痛点问题,哈曼利用三星光回收膜优化PGU 和光路,在任何给定 FOV (视角)下呈现高亮度的图像,并减小封装体积;通过优化虚拟影像距离设计,可以在不使用楔形膜的情况下消除图像重影或者重叠的现象。
在AR软件方面,Ready Vision利用计算机视觉和机器学习提供低时延的实时3D目标物体检测;6 DoF多传感器数据融合,可实现精确定位;低延迟渲染不仅提高了实时影像的精准度,还能助力驾驶员在白天、黑夜等任何条件下轻松查看画面。
此外,作为国家标准《乘用车抬头显示系统性能要求及试验方法》核心起草团队中唯一的AR HUD软件方案(AR Creator SDK)供应商,去年东软的AR-HUD产品已获长安、上汽、北汽等多家主流车厂订单,包括长安深蓝等车型已经量产上市。
目前,东软的AR HUD软件引擎可以融合地图导航、智能驾驶、信息娱乐等数据,采用多种AR核心算法及前沿用户体验设计研发推出的软件产品,虚实结合为用户提供更安全、更人性化、更智能的沉浸式驾驶体验。
这套产品方案支持高度定制化,可灵活适配各种光机硬件方案,将导航、ADAS、车辆等信息与现实场景融合显示,支持QNX、Android等多操作系统,以及车机、仪表、HUD等多平台的不同UI切换。
实际上,在智能座舱的集成化趋势下,伴随着语音识别的准确率提高等,HUD供应商和其它座舱玩家们也在探索HUD+语音、视觉等多感知交互融合等更多可能性。
比如,今年9月正式上市的领克08,配备了一款92英寸AR-HUD抬头显示,具备2K清晰度,成像距离可达10米,并且能通过与TOF摄像头的眼球追踪联动,自动调节画面高度,为驾驶者提供更加安全和便捷的信息展示。
这意味着,叠加技术、市场等多种影响因素,整个车载HUD赛道的产品形态、竞争格局仍未定。不过可以肯定的是,即使现阶段拿下了量产定点也难一劳永逸,等待HUD供应商们的,将是更为残酷的淘汰赛。
伴随着头部效应显现,哪些黑马将会跑出,值得期待。
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