标签: 光波导方案

站在技术的维度，“下沉”趋势代表民心所向，HUD亦如此。 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。 1、 持续“上量”，持续“下沉” 2组数据。 根据佐思汽研统计，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。 2021-2023年各季度中国乘用车新车HUD装配量及同比增长 *图源：佐思汽研 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。 一句话，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。 “我们站在上游角度，也能感受到HUD的热度，越来越流行，”艾迈斯欧司朗高级系统方案工程师周健华谈到，“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。 直击动感光波圆桌派@2023 CIOE上线 首期聚焦人机交互与协同新趋势，看大咖聊HUD！ 2、 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。 3、 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。” 据悉，艾迈斯欧司朗也在考虑开发RGB 3色的车规激光光源，会将红、绿、蓝三色激光产品先后过车规，从而形成全套RGB激光方案，主要针对的还是之前提到的LBS方案。