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HUD正走向大众化,从高端选配到标配

发布时间:2024-01-19

当汽车座舱上升为人类生活的“第三空间”,HUD(Head Up Display,车载抬头显示系统)正从小众且昂贵的选配市场,逐渐过渡到更多车型的标配。


其功能正从仅显示速度、里程等数字信息,演变成集地图导航、前方道路引导……甚至是AR加持下POI兴趣信息推荐。


智能汽车第一屏,不外如是。


持续“上量”,持续“下沉”

2组数据。


2023年1-6月中国市场(不含进出口)前装装配HUD的乘用车为87.9万辆,同比增长45.6%;渗透率为9.5%,同比增加2.7个百分点。其中,2023年二季度,前装装配HUD的乘用车为50.4万辆,同比增长65%;渗透率为9.7%,同比增加3.5个百分点。


而在更早期的预测中,佐思汽研预计2023年第二季度中国乘用车市场HUD装配量为46.4万台,实际数据则为50.4万台,高于预期。


同时,截止今年6月底,中国乘用车市场已有超过55个品牌旗下车型提供W/AR-HUD的标配或选配装置。


HUD上车正在加速。


第二,以HUD领域中第三代产品AR-HUD为例,一方面,2023年1-6月乘用车装载量为6.35万辆,同比增长81.4%,全年总量有望翻番;另一方面,从终端价格来看,2023年正式上市的多款配备AR-HUD的国内车型开始下沉到15~20w价位的走量车型区域。

主机厂AR-HUD上车时间表

*图源:佐思汽研


一句话,HUD正在从选配过渡到标配,走向大众。


HUD的热度,越来越流行,这源于HUD提供了多种价值,比如行车数据‘前置’带来的安全度提升;或者车内氛围展示;或者观影等车生活赋能。


消费者可直观感受到的多种价值提供,是用户评估整车价值感提升的重要环节,更是“上量”和“下沉”的底层逻辑。


HUD用户评价的硬件支撑?

对HUD来说,用户体验主要是从硬件和软件(含交互逻辑)两个方面来看。


软件方面,除了软件的稳定性常规考量之外,重在交互逻辑和交互界面的合理性;


硬件方面,除了需要考量HUD的稳定性、可靠性、耐久性之外,还需要看显示画面的画质,以及眩晕感。


而画面的亮度、对比度、均匀度、色彩、细腻程度,这些画面质量相关的体验,跟PGU(图像生成单元)息息相关。


毕竟车载HUD的使用需要考虑夏日正午和夜间等极限场景,对画面的最大最小亮度要求都极其严苛。


“目前市面上较流行的HUD方案,主要有以下这3类。第一,DLP+RGB LED;第二,LCoS+RGB LED,第三,TFT LCD+白光LED,不同方案中的光源部分我们都能覆盖,” 周健华说道。


展开来说。


DLP+RGB LED的方案,优势主要在于技术相对成熟,色彩表现好,但成本较高,同时从供应链安全的角度来看,很多厂商仍存在担忧。


LCoS+RGB LED的方案针对上一方案进一步解决了供应链安全问题,同时色彩表现好,但一方面相比DLP方案技术成熟度要更低,另一方面,尽管LCoS panel的价格相比DLP有所降低,但是如果考虑配套驱动系统,是否能达到整体方案的性价比提升,仍有待考量。


就性价比来看,TFT LCD+白光LED的方案最优,技术路线成熟,也能够满足大部分的需求,目前仍是国内外行业内的主流选择。


但由于其颜色表现性、对比度等细节欠佳。此外由于“阳光倒灌”的风险,因此TFT方案的热失效、热管理、热设计的难度也比较大。也正是由于这些缺陷,才激发了行业内对更多技术路线的探索。


“除了上述相较成熟的技术,很多客户也在跟我们沟通更多可能方案。”


比如说,Micro LED,但从技术成熟度和性价比来看(特别是三色Micro LED),目前这一方案距离落地仍需一段时间。


其次,还有RGB Laser+MEMS的方案,通常称作LBS方案,“确实已有客户前来和我们沟通LBS方案,我们也针对这套方案对应提供了光源产品做配套。”但就目前来看,这套方案所面临的技术难题仍不少。


第三,就是Holographic,全息方案。据周健华介绍,这个方案可以从更长远的视角考虑,它不仅仅是光学、电子系统本身,未来更将承载和AI技术结合的可能性。


当然还有光波导方案,“目前光波导技术在AR HUD方案商仍有不少技术问题待解决,我们也非常乐见光波导技术早日成熟。”


如果这样的方案发展成熟并逐步推向市场的话,那对于PGU这一端来说也会有不同需求产生,“对艾迈斯欧司朗来说,我们也会进一步推出不同的光源产品进行相应配套。”


总结来看,像当下较为成熟的TFT LCD,DLP和LCoS背投技术,实际上就是PGU的技术路线之争。

LED+激光光源,两手抓

不论是LED光源,还是激光光源,艾迈斯欧司朗都主打以不同芯片满足不同需求,充分满足客户需要。


就TFT LCD来讲,3款芯片产品(1平方毫米、0.5平方毫米、0.25平方毫米)对应不同大小的功率,而不同的芯片满足不同的客户/场景需求。


因为当一个方案最终落地时,需要结合实际场景中多种多样的考量,“比如有些客户希望光源功率密度大一点,这样一来,所用LED数量就会减少,有些客户则源于别的因素,更倾向于采用小功率LED,所以对应于这些需求我们都会有不同产品出来。”


同样对于DLP来讲,就车载HUD方案,主要看重TI 0.3英寸、0.55英寸的DMD,“但将要有一款0.46英寸的DMD产品出来,所以针对这3款DMD,我们的产品策略一样,一一对应。”


有关LED产品未来路线?


就白光LED来说,首先,未来推出的一些新品会将封装集中到SYNIOS® P2720系列封装,如此一来,相比过去的大功率封装,能进一步提升产品的性价比;


其次,客户对于能够提高对比度的Local Dimming的需求日渐明显,特别是TFT LCD方案的一个很大缺陷就是它的对比度相比其他方案更弱;


再次,由于TFT LCD方案颜色表现形式略差,艾迈斯欧司朗也在考虑采用不同的荧光粉技术来对应改善。


针对RGB LED,则会有不同的调整。


RGB LED当前主要应用于DLP方案。比如,针对0.55英寸的DMD平台,考虑将原先匹配的芯片产品旋转一个角度(如下图所示),从而使得光源的长宽比跟DMD的长宽比更加匹配,以提高光源利用率以及效率;


此外,为了缩减光学成本,也有对应2通道产品LE BR Q7WM.03,即将红光和蓝光合封在一起,绿光单独封装。据悉,这款产品的发光效率使用了艾迈斯欧司朗的新技术,“从发光效率来讲,已经处在一个非常先进的水平。”


当然,对HUD来说,激光光源的方案必不可少,这源于它多个角度的优势。


激光光源的带宽更窄,因此在类似光波导方案中,激光才是更合适的光源。同样对于LCoS方案来讲,由于激光本身具有偏振性,因而相比LED来说它也是更理想的光源,会有效提升效率。


“激光光源主要分为2大类,多模激光二极管和单模激光二极管,多模的特点就是功率更高,比如蓝光,目前我们可以做到5W;相应单模产品的功率会低一些,一般是mW级,不会超过1W。”

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