ARHUD引領(lǐng)未來智能汽車融合交互變革

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@，并向推進車規(guī)級模組落地正式邁進。

隨著L2及L2+的高級輔助駕駛功能加速上車，中國逐步進入"人機共駕"階段。在此階段汽車安全性與人車交互性成為車企與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)重點關(guān)注的方向。在汽車智能化的深入發(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)被整車廠以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商重視，HUD正在加速量產(chǎn)上車。同時隨著AR技術(shù)在HUD領(lǐng)域的加速滲透，在汽車人機交互系統(tǒng)高速發(fā)展的背景下，AR HUD科技感強、人機交互性強、駕駛安全性強等屬性特征將會不斷被放大，伴隨著自動駕駛技術(shù)的逐步發(fā)展，AR HUD在未來幾年發(fā)展將會逐步替代W HUD，成為劃時代的人機交互入口。

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

隨著AR HUD進入量產(chǎn)階段，各家車企都根據(jù)自身優(yōu)勢打造出不同特征的AR HUD，但真正要做到與實景融合，則需要ARHUD實現(xiàn)更大的視場角及更長虛像距離。同時由于車輛緊湊型結(jié)構(gòu)的問題，則需要HUD能做到大FOV的同時保持小體積，以便主機廠更好的集成，而解決這一問題的關(guān)鍵則是在于HUD的核心光源模組 -- PGU。

PGU（光機/光源模組）是HUD的最核心模塊，負責(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，同時光機按PGU的光源類型分兩大類，面光源及點光源?，F(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，各有其缺陷。隨著使用面板越大，需要的FOV越大，TFT會造成HUD體積的增加，不利于與車體空間的整合，同時TFT的對比度是相對最低的，并且會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題，甚至需要比TFT更大的體積來形成HUD系統(tǒng)，因此也會具有功耗大以及熱量高的問題，并且目前供應(yīng)商主要集中在德州儀器（TI），對于成本以及第二供應(yīng)商的選擇上較為不利。 LcoS則會面臨亮度方面的問題，其在所有光機模組中最低的，因此對于投射HUD影像方面會有明顯的缺陷。

點光源LBS有望替代面光源成為下一代ARHUD光源模組技術(shù)路線

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電系統(tǒng)（MEMS）組成之圖像生產(chǎn)模塊（PGU）。在HUD的設(shè)計過程中，為了對應(yīng)不同的外部光線、天候等影響，需要更高的亮度來達到較佳的影像質(zhì)量與視覺效果，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，是未來技術(shù)中最有希望克服FOV過小的問題，在同等的體積下實現(xiàn)更大的FOV， 在面對波導(dǎo)等新成像技術(shù)LBS也是最佳的PGU搭載選擇。

成像畫面對比度更高，大于288200：1，且無光窗效應(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的影像色彩會更加的豐富，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，黑色部分可以借由完全關(guān)閉激光達到，因此LBS的影像對比度可以達到非常高的比值，大于288200：1，且無光窗效應(yīng)。

可呈現(xiàn)更明亮醒目的警示標志

同時由于LBS的投影方式是針對畫面中每一個像素進行顏色與亮度的控制，畫面中的不同影像可以做出個別的明暗控制，在車用AR-HUD的投影上可以更有效地突顯特定的對象，例如特別明亮的警示標志。

擁有更小的體積，更容易實現(xiàn)較大的FOV

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

產(chǎn)生熱量較少，可實現(xiàn)更好的散熱設(shè)計，同時無陽光倒灌隱憂

此外在HUD散熱與陽光倒灌問題上，TFT與DLP皆會產(chǎn)生很大的熱量，需要更復(fù)雜的設(shè)計，而TFT、LCOS等方案基于面光源原理，陽光將直射PGU，熱量會進一步集中，當(dāng)成像FOV 角度大于9~10°時，將會發(fā)生陽光倒灌造成模塊過熱甚至燒毀的問題。因此未來想要更大的FOV，實現(xiàn)真正的ARHUD，TFT有著其內(nèi)生性的問題，無法成為下一代光機模組。同樣面臨更大的FOV，DLP的體積也會進一步加大。而LBS則基于激光二極管的光效率較高，并且在投射影像時是依據(jù)影像通過震鏡掃射激光點不斷的開關(guān)出光，并在成像區(qū)域畫面進行顯示，因此所造成的功耗會明顯低于其余整體發(fā)光的平面光機模組，同時產(chǎn)生較少熱量，更容易做到良好的散熱設(shè)計。

同時對于陽光倒灌問題，LBS從光成像的角度，陽光不會直接照射PGU， 因此不存在倒灌燒屏的問題，將更容易實現(xiàn)更大的FOV。

有效降低功耗，進一步促進整車電源優(yōu)化

TFT與DLP皆是需要高能耗的的模組，在汽車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)路線具備色域大，功耗低，體積小、發(fā)熱量小、無陽光倒灌隱憂的優(yōu)勢，但由于LBS基于激光光源的原因，目前市面上普遍的LBS方案存在散斑的問題，而銳思華創(chuàng)自主創(chuàng)新研發(fā)的基于LBS技術(shù)路線的Optical Core@光源模組，通過銳思華創(chuàng)技術(shù)團隊的不斷創(chuàng)新，已將產(chǎn)品發(fā)展至第三代，是業(yè)界內(nèi)首個可達車規(guī)級的LBS成像模組，獨創(chuàng)的多光源微合光通過Diffuser成像是目前唯一成功解決LBS散斑問題的方案，為市場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際廠商壟斷的局面，成為國產(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，能夠帶來更大FOV（視場角）和更遠的VID（成像距離），且無須配套PVB楔形膜，進一步降低AR HUD成本。未來作為標準化模組，應(yīng)用將全面覆蓋車用、軌道、工業(yè)環(huán)境等產(chǎn)品包括AR HUD、AR大燈、3D儀表、車內(nèi)微投、定焦AR顯示等等。

具有豐富的專利儲備，并進入量產(chǎn)準備階段

由銳思華創(chuàng)自主研發(fā)的OpticalCore@成像模組目前已進入產(chǎn)線搭建階段，預(yù)計將于2022年下半年開始建設(shè)自動化產(chǎn)線，同時萬級無塵，恒濕恒溫廠區(qū)已搭建完畢，預(yù)計2023年年底可實現(xiàn)量產(chǎn)化。目前已取得國際知名主機廠商認可，正進行落地化的探討，有望在不久的將來實現(xiàn)車規(guī)級量產(chǎn)。

銳思華創(chuàng)業(yè)務(wù)快速起量，AR HUD已獲得多家車企定點項目

目前銳思華創(chuàng)已通過IATF16949符合性認證。業(yè)務(wù)方面先于市場普遍量產(chǎn)的W-HUD項目，銳思華創(chuàng)目前已取得5個ARHUD車廠定點合作項目，包含國產(chǎn)知名品牌多個SUV車型，以及合資品牌乘用車定點項目，同時與某德系品牌商合作項目進入量產(chǎn)階段。

不久的未來，AR顯示產(chǎn)品將在乘用車迎來增量市場的爆發(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，堅持以創(chuàng)新光源為驅(qū)動，致力于打造更聰明的跨時代人機交互終端。