經(jīng)過近兩年的技術(shù)迭代及市場培育，ar-hud正式迎來前裝量產(chǎn)大潮。

過去一段時(shí)間，包括新一代領(lǐng)克03、博越l、長安銳程plus、飛凡r7、哪吒s、北汽魔方等多款新車相繼上市，這些車在智能座艙方面不約而同搭載了ar-hud，來提升座艙體驗(yàn)和駕駛安全。

而在此之前，ar-hud一直被認(rèn)為是高端車的“專屬”。這意味著，目前ar-hud的量產(chǎn)車型已經(jīng)從幾十萬元級下探到了十幾萬元級，進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用拐點(diǎn)。

圖片來源：銳思華創(chuàng)

但這其實(shí)并不令人意外。一方面ar-hud作為繼c-hud和w-hud之后的第三代車載hud，相對于前兩代產(chǎn)品性能本就有質(zhì)的飛躍，無論是投影質(zhì)量、人機(jī)交互體驗(yàn)還是功能的可拓展性都更符合當(dāng)前的智能化發(fā)展需求。這也是為什么在很多人眼里，ar-hud是下一代車載 hud的理想選擇。

另一方面，ar-hud廣闊的發(fā)展前景在過去幾年也吸引了大批企業(yè)的關(guān)注和加入，爭相開展核心技術(shù)攻關(guān)，也在一定程度上加速了ar-hud的普及應(yīng)用。

銳思華創(chuàng)raythink作為ar-hud領(lǐng)域的主要玩家之一，自成立就致力于研發(fā)以創(chuàng)新光源為導(dǎo)向的ar解決方案。其中面向ar-hud，銳思華創(chuàng)開發(fā)了三款不同的產(chǎn)品——mini ar-hud、ar-hud和ar-hud pro，以應(yīng)對中低階至高階不同細(xì)分市場的需求。

目前，相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)獲得眾多自主及合資車企的量產(chǎn)定點(diǎn)，正處于批量交付中。近日，銳思華創(chuàng)正式宣布首批mini ar-hud量產(chǎn)順利下線，由此標(biāo)志著銳思華創(chuàng)正式邁入規(guī)?；慨a(chǎn)階段。

主流車企紛紛搭載，車載hud邁入ar時(shí)代

作為汽車行業(yè)百年之大變革，智能化正在全面重塑汽車產(chǎn)業(yè)。

一個(gè)顯著的變化是，過去汽車作為一種交通工具，無論在產(chǎn)品定義還是功能開發(fā)階段，都是遵循“以車為中心”。而新一代智能汽車，基于全新的算法和軟硬件架構(gòu)，開始越來越注重“以人為中心”。

為此，過去幾年很多新功能和應(yīng)用相繼被集成到了車內(nèi)，不斷顛覆著傳統(tǒng)駕乘體驗(yàn)。

但問題也隨之而來。盡管智能電動汽車功能越來越復(fù)雜，智能駕駛的演進(jìn)卻仍然停留在人機(jī)共駕階段，并且預(yù)計(jì)這種狀態(tài)會持續(xù)很長一段時(shí)間。這種情況下，如何實(shí)現(xiàn)駕駛員與系統(tǒng)之間安全、快捷地交互?

推進(jìn)智能座艙交互變革，是必然選擇，諸如大屏化、多屏化、人機(jī)交互的多模態(tài)化，都是業(yè)界正在探索的新發(fā)展路徑。ar-hud，也是基于這一背景發(fā)展起來的。

作為第三代車載hud，ar-hud與傳統(tǒng)的c-hud和w-hud相比，在投影范圍、投影質(zhì)量、投影內(nèi)容等方面均有顯著提升。

目前主流的w-hud，vid(虛擬圖像距離)距離一般在4~5米，fov(視場角)最大可以到10°×4°。而ar-hud則可以達(dá)到10米，甚至更遠(yuǎn)，fov可以到15°×5°，在交互方面給予用戶更好的體驗(yàn)。

業(yè)界普遍認(rèn)為，vid增大可以在視覺上消除重影，而只有當(dāng)vid大于6米，最好達(dá)到7.5米時(shí)，真實(shí)環(huán)境與圖像才可以較好地貼合，使駕駛者產(chǎn)生圖像與現(xiàn)實(shí)世界融合的錯(cuò)覺。另外相對較長的vid，還可以縮短眼睛在現(xiàn)實(shí)世界和hud圖像之間調(diào)節(jié)和適應(yīng)的時(shí)間，有效緩解用眼疲勞。

圖片來源：銳思華創(chuàng)

例如銳思華創(chuàng)專門針對極限車內(nèi)空間設(shè)計(jì)的mini ar-hud，vid就達(dá)到了10米，fov達(dá)10° x 5°;其針對中高端市場的ar-hud和ar-hud pro，vid甚至達(dá)到了15米以上，fov分別為15° x 5°和23° x 5°。相較于同類產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)更好的ar融合顯示效果，同時(shí)真正做到大視場角，實(shí)際應(yīng)用中能覆蓋三車道，充分提升駕乘安全性。

在投影內(nèi)容方面，ar-hud除了顯示常規(guī)的車輛、行車、導(dǎo)航等信息，更能實(shí)時(shí)融合道路景象，通過接入adas和高級導(dǎo)航等信息形成3d顯示，有效解決傳統(tǒng)二維導(dǎo)航復(fù)雜路況顯示不清、實(shí)時(shí)性差、交互性差等問題，賦予用戶更加沉浸式的交互體驗(yàn)，充分滿足智能座艙與自動駕駛的發(fā)展需求?；趶?qiáng)大的軟件算法，銳思華創(chuàng)的ar-hud還可以融合dms或眼球追蹤技術(shù)，實(shí)時(shí)調(diào)整hud圖像的位置，即使在顛簸的路面，也能實(shí)現(xiàn)清晰且穩(wěn)定的畫面投影。

正是基于這些優(yōu)勢，在下一代車型的開發(fā)過程中，越來越多的車企開始選擇ar-hud。例如剛剛于9月底上市的長安銳程plus，搭載了ar-hud的自動領(lǐng)航版和自動旗艦版車型，分別僅售11.59萬元和12.29萬元。北汽魔方配備了ar-hud的鉆石版車型，價(jià)格也不過13.19萬元。

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年ar-hud在國內(nèi)市場的前裝搭載量已經(jīng)突破了5萬輛。進(jìn)入2022年，ar-hud落地步伐進(jìn)一步加快。根據(jù)蓋世汽車研究院統(tǒng)計(jì)，今年1-7月，ar-hud的裝載量占比已經(jīng)達(dá)到了6.9%，其中自主品牌ar-hud搭載量較多，市場份額領(lǐng)先合資。

圖片來源：蓋世汽車

不難預(yù)見，接下來隨著越來越多的自主品牌不斷將ar-hud 作為智能座艙的主打賣點(diǎn)，與此同時(shí)本土供應(yīng)商不斷在核心技術(shù)領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破，ar-hud必將具備更大的想象空間。甚至在很多業(yè)內(nèi)人士看來，未來ar-hud有望逐步替代中控及儀表，成為下一代人車交互的新窗口。

“對于ar-hud在未來智能座艙領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，我們認(rèn)為會越來越好，也是可以繼續(xù)期待的。尤其是光波導(dǎo)、激光等新一代光學(xué)技術(shù)已逐步運(yùn)用到ar-hud領(lǐng)域，可能會帶來體積更小、投影畫幅更廣、清晰度更高的hud產(chǎn)品出現(xiàn)，屆時(shí)結(jié)合軟件算力的升級，將會給用戶帶來越來越好的抬頭顯示體驗(yàn)。長城汽車產(chǎn)品數(shù)字化中心智能座艙產(chǎn)品總監(jiān)高志林就表示。

據(jù)華安證券預(yù)測，隨著ar-hud滲透率迅速提升，特別是高價(jià)值量ar-hud占比的提升和軟件升級，未來該市場有望呈現(xiàn)量價(jià)齊升的局面，到2025年市場空間或?qū)⑦_(dá)到160億美元。屆時(shí)，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，ar-hud有望占整個(gè)車載hud市場40%以上的份額。

大規(guī)模量產(chǎn)，pgu模組升級是關(guān)鍵

ar-hud量產(chǎn)上車，較早其實(shí)可以追溯到2020年。但這項(xiàng)技術(shù)真正開始大規(guī)模商用，今年才是關(guān)鍵之年。而這，與ar-hud本身存在較高的技術(shù)壁壘不無關(guān)系。

目前普遍認(rèn)為，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的ar-hud，fov必須大于10°×3°，vid必須大于7.5米。但更大的fov和vid，同時(shí)也意味著更大的ar-hud整機(jī)體積。

因?yàn)楝F(xiàn)階段主流的ar-hud均采用的是兩次反射的光路結(jié)構(gòu)，這種情況下要實(shí)現(xiàn)更大的fov和vid, 需要更大的非球面反射鏡，加之pgu模組本身的限制，最終會導(dǎo)致整個(gè)ar-hud的體積非常大。

另外在核心的pgu模組方面，行業(yè)技術(shù)路線也仍未統(tǒng)一。目前市場上pgu模組大多采用的是tft及dlp技術(shù)，這兩種方案雖然技術(shù)上十分成熟，實(shí)際應(yīng)用起來限制重重。

其中tft適用于小視場ar-hud，但沒辦法做大 fov/vid，否則會導(dǎo)致模組燒屏，且光效、產(chǎn)品亮度等也相對較欠缺。而dlp較之tft雖然更容易獲得高亮度，也適合大視場ar-hud，并能很好地應(yīng)對陽光倒灌問題，缺點(diǎn)在于成本相對較高，體積大。例如奔馳s級的ar-hud，體積就達(dá)到了驚人的27l，這對于很多車型來說其實(shí)都不友好。

換言之，一套出色的ar-hud解決方案，要能夠?qū)崿F(xiàn)性能、成本、功耗與體積之間的平衡。

但要如何做才不會顧此失彼?銳思華創(chuàng)認(rèn)為：需要基于全新的技術(shù)路線，升級pgu光源模組，銳思華創(chuàng)的微型激光全彩高清顯示模組opticalcore®由此而來。這其實(shí)不難理解，對于一款ar-hud而言，pgu模組不僅是價(jià)值量最高的部分，也直接決定了ar-hud的體積大小。

圖片來源：銳思華創(chuàng)

具體來看，銳思華創(chuàng)的opticalcore®模組是基于激光掃描成像技術(shù)，利用mems振鏡精準(zhǔn)控制/調(diào)制激光光束成像，其中的激光光芯模塊也是由銳思華創(chuàng)自主研發(fā)，相較于現(xiàn)有解決方案，具有對比度高、色域大、功耗低、發(fā)熱量小、體積小等多重優(yōu)勢。

考慮到目前tft/dlp模組已經(jīng)有較廣泛的應(yīng)用，銳思華創(chuàng)在設(shè)計(jì)ar-hud解決方案時(shí)，也可以根據(jù)市場及客戶需求調(diào)制市面上已有的光源，即tft/dlp模組定制化調(diào)制, 實(shí)現(xiàn)更優(yōu)異的產(chǎn)品性能?；诙嗄甑慕?jīng)驗(yàn)積累，銳思華創(chuàng)在設(shè)計(jì)應(yīng)用傳統(tǒng)模組的ar-hud時(shí)，可以達(dá)到fov與體積接近1:1的規(guī)格級別，即當(dāng)fov 為10°的時(shí)候，ar-hud整機(jī)體積可以同步做到10l 或者小于10l。而應(yīng)用lbs模組后，體積還可進(jìn)一步縮小。

由于lbs所使用的光源為rgb三原色的激光二極管，可以在更高瓦數(shù)的激光光源下，有效增加hud系統(tǒng)整體亮度，且無光窗效應(yīng)。加之lbs整體光機(jī)所使用組件的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)相對的簡單，相較于tft與dlp技術(shù)，在同等體積下更容易實(shí)現(xiàn)更大的fov，達(dá)到更小的產(chǎn)品體積。例如銳思華創(chuàng)剛剛啟動交付的定制 ar-hud，針對客戶需求將體積做到了4l，不僅能滿足狹小的儀表空間，即便是未預(yù)留hud空間的車型中，在不改變結(jié)構(gòu)的情況下也能完美嵌入。

不僅如此，與tft等方案基于面光源原理不同，點(diǎn)光源lbs還可以有效避免陽光直射pgu，實(shí)現(xiàn)更好的散熱設(shè)計(jì)，以及避免陽光倒灌燒屏。配合銳思華創(chuàng)領(lǐng)先的光學(xué)設(shè)計(jì)，無需擋風(fēng)玻璃楔形膜，即可實(shí)現(xiàn)高清晰、無重影、無散斑的ar視覺效果，提效的同時(shí)幫助整車廠顯著降本。

但這也只是解決了硬件及光學(xué)層面的問題。ar-hud的另一個(gè)核心是要融合實(shí)景道路，呈現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的視覺效果，這意味著對空間定位及相關(guān)的軟件算法有較高的要求。另外，為避免使用過程中出現(xiàn)眩暈感，ar-hud整體解決方案還需要同步匹配眼球捕捉、圖像矯正、畫面防抖等相關(guān)的算法，來實(shí)現(xiàn)較好的駕駛體驗(yàn)。

圖片來源：銳思華創(chuàng)

對此，銳思華創(chuàng)在核心軟件算法方面也進(jìn)行了深度的布局，并打造了一套平臺化軟件系統(tǒng)ar generator®sdk。該系統(tǒng)由ar渲染引擎、ar投影矯正模塊、支持地圖sdk的數(shù)據(jù)接口等組成，可直接嵌入車機(jī)或者域控制器，配合增減運(yùn)算模塊，以及opticacore®光核引擎模組，助力整車廠快速打造差異化的ar-hud解決方案，大大提升開發(fā)效率。

全方面的技術(shù)能力背后，離不開研發(fā)團(tuán)隊(duì)的支持。銳思華創(chuàng)搭建了一支完善的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，涵蓋光學(xué)設(shè)計(jì)、光學(xué)測試、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件及軟件研發(fā)等多個(gè)領(lǐng)域，并組建了從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的全流程體系團(tuán)隊(duì)，包括深圳產(chǎn)品開發(fā)中心、長沙嵌入式軟件應(yīng)用服務(wù)團(tuán)隊(duì)、臺北光學(xué)創(chuàng)新研發(fā)中心以及印度班加羅爾算法和軟件開發(fā)中心、上海產(chǎn)品系統(tǒng)中心，這些均是銳思華創(chuàng)全棧式能力背后的重要支撐。

正因?yàn)槿绱耍J思華創(chuàng)的ar-hud在推出后，迅速就拿到了近2位數(shù)的定點(diǎn)項(xiàng)目，覆蓋眾多主流車企。其中多個(gè)項(xiàng)目已進(jìn)入落地階段，更多合作定點(diǎn)將陸續(xù)公布。

為了更好地滿足汽車產(chǎn)品的高車規(guī)要求，銳思華創(chuàng)在深圳光明建立了生產(chǎn)基地，擁有萬級無塵+十萬級無塵生產(chǎn)車間，同時(shí)自主研發(fā)了自動化ar-hud光學(xué)測試流程和測試機(jī)，并成功通過車規(guī)認(rèn)證。不久前，銳思華創(chuàng)首批ar-hud量產(chǎn)已于該生產(chǎn)基地順利下線，銳思華創(chuàng)由此成功邁入了規(guī)模化量產(chǎn)階段。

圖片來源：銳思華創(chuàng)

下一步，銳思華創(chuàng)ceo盧睿表示，公司將會繼續(xù)緊跟智能座艙及智能駕駛發(fā)展趨勢，推進(jìn)ar-hud迭代創(chuàng)新，以行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)賦能ar-hud探索更多新的市場機(jī)會。畢竟在很多人的遠(yuǎn)景想象里，ar-hud除了優(yōu)化座艙體驗(yàn)，助力提升駕駛安全性，未來還可以與高精地圖、各類生活服務(wù)等結(jié)合，成為元宇宙在車內(nèi)的絕佳入口。特別是隨著高階自動駕駛快速發(fā)展，ar-hud主要功能不斷從駕駛輔助向生活娛樂轉(zhuǎn)變，其價(jià)值空間將遠(yuǎn)超想象。

除此之外，銳思華創(chuàng)還將積極推進(jìn)opticalcore®成像模組標(biāo)準(zhǔn)化，使其不僅僅用于ar-hud，也能用在側(cè)窗投影、ar顯示大燈及車內(nèi)微投等，甚至更廣泛的軌道、工業(yè)等領(lǐng)域，真正實(shí)現(xiàn)以創(chuàng)新光源驅(qū)動跨時(shí)代的人機(jī)交互變革。