ARHUD引(yin)領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(shen)圳2022年(nian)9月9日 /美通社/ -- 近日，全球領先的ARHUD方案解決商深圳市銳思華創技術有限公司宣布，基于LBS技術路線的PGU模組已完成第三代更新，推出口袋尺寸的PGU模組 -- Optical Core@，并向推進車規級模組落地正式邁進。

隨著L2及(ji)L2+的(de)高(gao)級輔助駕(jia)駛功能加速上車(che)(che)(che)(che)，中(zhong)國逐(zhu)步進入(ru)"人(ren)機共駕(jia)"階(jie)段。在(zai)(zai)此階(jie)段汽車(che)(che)(che)(che)安(an)全(quan)性(xing)與(yu)人(ren)車(che)(che)(che)(che)交(jiao)(jiao)(jiao)互(hu)(hu)性(xing)成為(wei)車(che)(che)(che)(che)企與(yu)產(chan)業鏈上下游企業重點關(guan)注的(de)方向。在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)(che)智能化的(de)深入(ru)發展下，HUD作為(wei)可提升駕(jia)駛員安(an)全(quan)與(yu)交(jiao)(jiao)(jiao)互(hu)(hu)便捷(jie)的(de)系統，愈發被整車(che)(che)(che)(che)廠以及(ji)相關(guan)產(chan)業鏈供應商(shang)重視，HUD正在(zai)(zai)加速量產(chan)上車(che)(che)(che)(che)。同時隨著AR技術(shu)在(zai)(zai)HUD領域(yu)的(de)加速滲透(tou)，在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)(che)人(ren)機交(jiao)(jiao)(jiao)互(hu)(hu)系統高(gao)速發展的(de)背景下，AR HUD科(ke)技感(gan)強(qiang)(qiang)、人(ren)機交(jiao)(jiao)(jiao)互(hu)(hu)性(xing)強(qiang)(qiang)、駕(jia)駛安(an)全(quan)性(xing)強(qiang)(qiang)等(deng)屬性(xing)特(te)征(zheng)將(jiang)會(hui)不斷被放大，伴(ban)隨著自動駕(jia)駛技術(shu)的(de)逐(zhu)步發展，AR HUD在(zai)(zai)未來(lai)幾年發展將(jiang)會(hui)逐(zhu)步替代W HUD，成為(wei)劃時代的(de)人(ren)機交(jiao)(jiao)(jiao)互(hu)(hu)入(ru)口。

如何為用戶突破性的成像體驗？關鍵在于ARHUD核心光源模組的升級

隨著AR HUD進入量產階段，各家車企都根據自身優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實現更大的視場角及更長虛像距離。同時由于車輛緊湊型結構的問題，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鍵則是在于HUD的核心光源模組 -- PGU。

PGU（光(guang)(guang)機/光(guang)(guang)源模(mo)組(zu)）是HUD的(de)(de)(de)最核(he)心模(mo)塊(kuai)，負責圖像及亮度(du)(du)的(de)(de)(de)生成(cheng)，直接(jie)影響成(cheng)像質量、硬件體(ti)積(ji)、功(gong)耗等核(he)心性能，同(tong)時(shi)光(guang)(guang)機按PGU的(de)(de)(de)光(guang)(guang)源類(lei)型分(fen)兩(liang)大類(lei)，面光(guang)(guang)源及點光(guang)(guang)源。現有(you)的(de)(de)(de)HUD面光(guang)(guang)源主要(yao)有(you)三種，分(fen)別是TFT、DLP以(yi)及LCoS，這(zhe)幾種光(guang)(guang)源在應用(yong)到AR-HUD 上時(shi)，各有(you)其缺(que)(que)陷。隨著使(shi)用(yong)面板越大，需(xu)要(yao)的(de)(de)(de)FOV越大，TFT會造(zao)成(cheng)HUD體(ti)積(ji)的(de)(de)(de)增加，不(bu)利于(yu)與車體(ti)空間的(de)(de)(de)整(zheng)合，同(tong)時(shi)TFT的(de)(de)(de)對(dui)比度(du)(du)是相對(dui)最低(di)的(de)(de)(de)，并且會造(zao)成(cheng)較高的(de)(de)(de)功(gong)耗以(yi)及大量的(de)(de)(de)熱量。 DLP則是同(tong)樣遭遇(yu)了體(ti)積(ji)上的(de)(de)(de)問(wen)題，甚至需(xu)要(yao)比TFT更大的(de)(de)(de)體(ti)積(ji)來形成(cheng)HUD系統，因此(ci)(ci)也會具有(you)功(gong)耗大以(yi)及熱量高的(de)(de)(de)問(wen)題，并且目前供應商(shang)主要(yao)集中在德(de)州儀器（TI），對(dui)于(yu)成(cheng)本(ben)以(yi)及第二(er)供應商(shang)的(de)(de)(de)選擇(ze)上較為不(bu)利。 LcoS則會面臨亮度(du)(du)方(fang)(fang)面的(de)(de)(de)問(wen)題，其在所有(you)光(guang)(guang)機模(mo)組(zu)中最低(di)的(de)(de)(de)，因此(ci)(ci)對(dui)于(yu)投射HUD影像方(fang)(fang)面會有(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)缺(que)(que)陷。

點光源LBS有望替代面光源成為下一代ARHUD光源模組技術路線

LBS全名(ming)Laser Beam Scanning，激光(guang)(guang)掃描投影(ying)技術，是利用(yong)激光(guang)(guang)二極管搭配微機(ji)電系統（MEMS）組成之圖像生(sheng)產模塊(kuai)（PGU）。在(zai)HUD的(de)(de)設計過(guo)程中，為了(le)對應不同的(de)(de)外部光(guang)(guang)線(xian)、天(tian)候等(deng)影(ying)響，需要(yao)更高(gao)的(de)(de)亮度來達到較佳的(de)(de)影(ying)像質量與(yu)視覺(jue)效(xiao)果，使用(yong)LBS，可以(yi)在(zai)更高(gao)瓦數的(de)(de)激光(guang)(guang)光(guang)(guang)源下，有效(xiao)增加(jia)HUD系統整體的(de)(de)亮度。

同時LBS的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)還可以有效解決ARHUD中(zhong)PGU的(de)(de)(de)(de)體積占比，利用光學成(cheng)像系統的(de)(de)(de)(de)調整，是未來技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)最有希望克服FOV過小的(de)(de)(de)(de)問題，在(zai)同等的(de)(de)(de)(de)體積下實現更大的(de)(de)(de)(de)FOV， 在(zai)面對波導等新成(cheng)像技(ji)術(shu)(shu)LBS也是最佳的(de)(de)(de)(de)PGU搭載選(xuan)擇。

成像畫面對比度更高，大于288200：1，且無光窗效應

LBS所使用的(de)(de)光(guang)源為RGB三(san)原色(se)的(de)(de)激(ji)光(guang)二極管，因(yin)此在(zai)混光(guang)后(hou)所投(tou)影(ying)出來的(de)(de)影(ying)像(xiang)色(se)彩會更加的(de)(de)豐(feng)富(fu)，能表現出非常(chang)廣(guang)的(de)(de)色(se)域，大(da)于120%NTSC。 并且(qie)激(ji)光(guang)光(guang)源在(zai)投(tou)放影(ying)像(xiang)時(shi)，黑色(se)部分可以借由(you)完(wan)全關閉激(ji)光(guang)達到(dao)(dao)，因(yin)此LBS的(de)(de)影(ying)像(xiang)對比度可以達到(dao)(dao)非常(chang)高的(de)(de)比值，大(da)于288200：1，且(qie)無光(guang)窗效應。

可呈現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，更容易實現較大的FOV

此外由(you)于LBS整體(ti)光機(ji)所使用(yong)組件的(de)(de)(de)(de)設計與結構相(xiang)對的(de)(de)(de)(de)簡(jian)單(dan)，因此相(xiang)比于其余光機(ji)模組如TFT與DLP，可以達到更小的(de)(de)(de)(de)體(ti)積。 同時借由(you)LBS體(ti)積較小的(de)(de)(de)(de)優點，在AR-HUD的(de)(de)(de)(de)設計上，就能夠(gou)更容易地達到較大的(de)(de)(de)(de)FOV，呈(cheng)現(xian)出更好的(de)(de)(de)(de)AR-HUD系統。

產生熱量較少，可實現更好的散熱設計，同時無陽光倒灌隱憂

此外在(zai)HUD散(san)熱(re)與陽光(guang)(guang)倒灌(guan)問題(ti)上，TFT與DLP皆(jie)會(hui)產生很大(da)的(de)(de)(de)熱(re)量(liang)(liang)，需要更復雜的(de)(de)(de)設(she)(she)計，而TFT、LCOS等方案(an)基于面(mian)光(guang)(guang)源原理，陽光(guang)(guang)將直射PGU，熱(re)量(liang)(liang)會(hui)進一步(bu)(bu)集中，當成(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)FOV 角度大(da)于9~10°時(shi)，將會(hui)發生陽光(guang)(guang)倒灌(guan)造成(cheng)模(mo)塊(kuai)過(guo)熱(re)甚至燒(shao)毀的(de)(de)(de)問題(ti)。因此未來想要更大(da)的(de)(de)(de)FOV，實現(xian)真正的(de)(de)(de)ARHUD，TFT有著其(qi)內生性的(de)(de)(de)問題(ti)，無法成(cheng)為下(xia)一代光(guang)(guang)機模(mo)組。同(tong)樣面(mian)臨更大(da)的(de)(de)(de)FOV，DLP的(de)(de)(de)體(ti)積也會(hui)進一步(bu)(bu)加(jia)大(da)。而LBS則基于激光(guang)(guang)二極管的(de)(de)(de)光(guang)(guang)效率(lv)較高，并且在(zai)投射影(ying)像(xiang)(xiang)(xiang)時(shi)是依據(ju)影(ying)像(xiang)(xiang)(xiang)通過(guo)震(zhen)鏡掃射激光(guang)(guang)點不斷的(de)(de)(de)開(kai)關出光(guang)(guang)，并在(zai)成(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)域畫面(mian)進行(xing)顯(xian)(xian)示(shi)，因此所造成(cheng)的(de)(de)(de)功耗會(hui)明顯(xian)(xian)低于其(qi)余整體(ti)發光(guang)(guang)的(de)(de)(de)平面(mian)光(guang)(guang)機模(mo)組，同(tong)時(shi)產生較少(shao)熱(re)量(liang)(liang)，更容(rong)易做到良(liang)好的(de)(de)(de)散(san)熱(re)設(she)(she)計。

同時對于陽光倒(dao)灌問題，LBS從(cong)光成像的角度，陽光不會直接照射(she)PGU， 因此不存(cun)在倒(dao)灌燒屏的問題，將更(geng)容易實現更(geng)大的FOV。

有效降低功耗，進一步促進整車電源優化

TFT與DLP皆是需(xu)要(yao)高能耗(hao)(hao)的(de)的(de)模組，在汽車(che)整體的(de)電(dian)源分(fen)(fen)配需(xu)要(yao)占較大的(de)比例，使用LBS模塊(kuai)可以有(you)效地降低功(gong)耗(hao)(hao)，減少(shao)電(dian)源分(fen)(fen)配的(de)百分(fen)(fen)比，讓整體車(che)輛的(de)功(gong)能更加(jia)優越。

Raythink創新研發基于LBS的口袋尺寸的PGU模組 -- Optical Core@

LBS技術路線具備色域大，功耗低，體積小、發熱量小、無陽光倒灌隱憂的優勢，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，而銳思華創自主創新研發的基于LBS技術路線的Optical Core@光源模組，通過銳思華創技術團隊的不斷創新，已將產品發展至第三代，是業界內首個可達車規級的LBS成像模組，獨創的多光源微合光通過Diffuser成像是目(mu)前唯一成功解決LBS散(san)斑(ban)問題的方案，為(wei)市場提供(gong)了一條可真(zhen)正大規模應用的光源路徑(jing)。

此(ci)外OpticalCore@模(mo)組(zu)(zu)成本較低，供應鏈方面不易受(shou)芯片(pian)短缺影響(xiang)，有望打破主(zhu)流(liu)模(mo)組(zu)(zu)被國(guo)(guo)際廠商壟斷的(de)局面，成為國(guo)(guo)產化(hua)替代的(de)成像光(guang)學模(mo)組(zu)(zu)。將OpticalCore@成像模(mo)組(zu)(zu)應用(yong)于AR HUD產品中，能夠(gou)帶(dai)來更(geng)大FOV（視場角(jiao)）和更(geng)遠的(de)VID（成像距離），且無須配套(tao)PVB楔形膜，進(jin)一步降低AR HUD成本。未來作為標準化(hua)模(mo)組(zu)(zu)，應用(yong)將全(quan)面覆蓋車用(yong)、軌(gui)道、工業環境(jing)等(deng)產品包括AR HUD、AR大燈、3D儀表、車內微(wei)投、定焦AR顯(xian)示等(deng)等(deng)。

具有豐富的專利儲備，并進入量產準備階段

由銳(rui)思華創自主(zhu)研發(fa)的OpticalCore@成像模組目(mu)前已進(jin)入產線(xian)搭建(jian)階段(duan)，預計將(jiang)于2022年下半(ban)年開始建(jian)設自動化(hua)產線(xian)，同時萬級無(wu)塵，恒濕恒溫廠(chang)(chang)區(qu)已搭建(jian)完畢，預計2023年年底可實現量產化(hua)。目(mu)前已取得國際知名(ming)主(zhu)機廠(chang)(chang)商認可，正(zheng)進(jin)行落地化(hua)的探討，有望在不久的將(jiang)來實現車規級量產。

銳思華創業務快速起量，AR HUD已獲得多家車企定點項目

目(mu)(mu)前銳思華(hua)創已通過(guo)IATF16949符合性認證。業務方面先于市(shi)場普(pu)遍量(liang)(liang)產(chan)的(de)W-HUD項目(mu)(mu)，銳思華(hua)創目(mu)(mu)前已取得(de)5個ARHUD車廠定點(dian)合作(zuo)(zuo)項目(mu)(mu)，包含(han)國產(chan)知名(ming)品牌多個SUV車型，以及合資(zi)品牌乘用車定點(dian)項目(mu)(mu)，同(tong)時與某(mou)德系(xi)品牌商合作(zuo)(zuo)項目(mu)(mu)進入量(liang)(liang)產(chan)階段。

不久的(de)未來，AR顯(xian)示產品(pin)將在(zai)乘用車迎來增量(liang)市場(chang)的(de)爆發，銳思華創將繼續不斷前(qian)行，用精(jing)益求(qiu)精(jing)的(de)態度加速技術、產品(pin)和服務的(de)迭代(dai)，堅持(chi)以創新(xin)光源為驅(qu)動，致力于打造更聰明的(de)跨(kua)時代(dai)人機交互終(zhong)端。