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  • 2024-12-30 15:55
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    从简单的照明工具到会说话的艺术品。 认知总是不断地被刷新、升级。 曾经,汽车内部的按键灯、内饰灯仿佛一盏盏小夜灯,那些光点,虽不起眼,却总能在黑夜中给予驾驶员和乘客陪伴和指引。 但时代在变,人们对美好生活,包括车生活的追求也在升级。那些传统的光点,渐渐地,已经满足不了大众对驾驶体验的期待。 让“上车”等于“回家”。至此,一场关于内饰照明的革命悄然兴起。 1、从简单的照明工具到会说话的艺术品 “内饰氛围灯的主要应用方向就是营造轻松舒适的氛围。” 艾迈斯欧司朗高级系统方案工程师钟文帅还因此总结了内饰氛围灯的四大发展趋势: 其一,颜色范围更广。 早期的氛围灯通常要求是16色、32色、以及64色以上,但是到今天,大部分的车厂都已经将要求提高到了128色或者256色的全色系列。 其二,白天同样可用。 过去的氛围灯主要是在夜间点亮,因而对功率要求并不高。若用于打造气氛,则不分昼夜,白天使用的话将需要更高的亮度,比如50mA。“包括我们后续开发的一款150mA的产品,单芯片的功率为0.5W。” 其三,应用不同材料。 主机厂已经不局限于简单的灯光,而是希望灯光表面叠加诸如皮革之类的材料,呈现更高级、更舒适的氛围效果,这也就是当下大热的智能表面,smart surface。“不过增加任何表面材料,都会损失LED的透过率,因此对LED高亮的需求更加凸显。” 其四,就是动态效果。 从最早的流水灯、跑马灯,到现在可以随着音乐律动以及呼吸效果实现的各类照明效果,“智能动态”是氛围灯凸显个性化的关键。但对于这种功能,它一定是要求大量的LED,比如几十个甚至上百个。“更多的LED颗数、更快的响应时间、颜色的一致性等都是打造氛围感的关键。” 从上述4点发展趋势即可看出,内饰氛围灯在确保 驾驶安全性 比如通过氛围灯调节降低车内外明暗度对比,从而降低驾驶疲劳;甚至当处于车内有故障的危险模式下,例如车门打不开等,亦可通过氛围灯进行求救的基础上,重点是突出 空间感知 ——例如打开车门、打开阅读灯或者通过氛围灯来视觉上扩大车内空间; 品牌感知 ——通过氛围灯和智能表面进行融合,营造高端感和奢华感,给不同汽车品牌增加风格调性; 场景应用 ——即用户体验的关键核心点,满足用户在不同场景下的自定义需求,真正做到“以用户为中心”,用色彩语言诉说不同的故事。 关于内饰氛围灯市场,也可以通过佐思汽车研究数据管窥一二。 2017年前直接装配氛围灯的车型主要集中于BBA豪华车辆。从2017年下半年开始,各大主机厂在其中端车型上陆续开始采用氛围灯,2021年氛围灯的渗透率达到31%。 随着汽车照明智能化提速,单车智能照明价值量提升,内饰氛围水涨船高。 2、打造专属的情绪出口 各大车企更是把氛围灯玩出了花。 有的车企设计以氛围灯强化驾乘安全,如果后方有车辆驶来,门把手处会亮起红色的灯光以警告,如果执意要开门,在拉动把手的一瞬间,会有更加刺眼的红色灯光亮起;有的车企设计了根据车内温度来改变颜色的氛围灯;还有的车企布置了星空全景天窗,将15,000多个光元素铺满车顶与车内氛围灯交相辉映。 让氛围灯成为你的专属情绪出口,一起看看整个产业链都做了哪些努力。 上图所示,均为艾迈斯欧司朗已经量产的氛围灯产品。它们将3个RGB车规级芯片封装在一个LED里头,通过调节三者的比例来实现不同的颜色。 但客户在控制氛围灯颜色时通常面临不少挑战。 比如 电流 ,电流变化时,LED的颜色也在变化,当RGB 3颗芯片颜色一起变化时,混合出来的颜色变量数目可观; 比如 温度 ,温度会导致LED光衰,同时3颗RGB芯片的衰减比例又不同,所以在颜色控制上会带来不小挑战; 再比如 LED芯片的寿命 ,不过对于艾迈斯欧司朗来说,目前其车规LED产品的寿命都有保障,且颜色稳定性均较好。 “所以我们想了一个办法,把有关LED颜色、亮度的检测数据同步到产品当中,即我们所说的DMC产品(也就是每个产品带有一个二维码,其中包含颜色亮度等的检测信息,客户在使用时只需扫码即可得知,无需再次检测)。如此一来,客户在应用的时候,就可以省略掉检测颜色亮度的环节。” 其实,这还只是一个过渡型的产品。 “最终,我们将产品迭代成一个带IC的产品,这个IC内部已经嵌入我们的出厂数据。” 对于客户来讲,只需要输入一定的目标颜色值,然后IC将自行通讯计算来实现客户想要的颜色。 除此之外,艾迈斯欧司朗还开发了一款针对欧洲较为流行的一体化膜内注塑技术推出了OSIRE® E5515,绝佳的耐高温特性,使得经过一体化注塑时仍能保持性能不变。据悉,这款产品的话目前已经在今年的Q3已经在量产了,并应用在欧洲的一些量产车型中。 “面对目前主机厂及消费者青睐的白天使用需求,我们还对应开发了高亮的RGB LED产品,预计这款产品将在明年Q2量产,” 钟文帅补充道。 3、RGBi横空出世 在国内,特别是在一众新势力的大力推进下,氛围灯可与车机、音响、座椅、方向盘、空调、香氛等联动,根据驾驶场景、驾驶模式、驾驶员情绪、影片、音乐等自动改变颜色和亮度,不仅可以实现沉浸式影片和游戏体验,还可通过车内摄像头,根据车主情绪变化灯光。 多色氛围灯,基于RGB LED控制器,可以较单色氛围灯实现更为丰富的场景,还可根据温度、音律等调节颜色及亮度。 智能RGB路线由此脱颖而出。 RGBi这款产品,就是一款自带IC的智能RGB LED产品(如下图所示)。“而且,其中的IC和LED都是来自艾迈斯欧司朗,因此我们不需要收取任何license费用。” 就应用进程而言,这款产品已在去年年中量产, “各大主机厂都已经在用。” 在OSIRE® E3731i这款RGBi的具体架构中,MCU可以读取LED的出场数据,同时向LED发送相应的指令,一个灯条即可实现1024颗LED的控制,而一个MCU可以控制多个灯条,也就意味着只要有一个MCU,就可以实现多灯条、几千颗LED的控制。 “我们现在经手的项目仍以几百颗LED的规模居多,在产品能力侧仍有不少冗余度。” 下图所示即为RGBi整车架构示例,MCU通过CAN FD连接一个灯条,也就是1024个LED的通讯。 RGBi还有一个功能,就是其IC自带诊断功能,可以做到过温保护、短路开路、通讯错误等的检测。 其实,早在OSIRE® E3731i这款RGBi之前,艾迈斯欧司朗就加入了ISELED联盟,并于其中的产业集群合作了智能RGB LED产品OSIRE® E4633,但由于其中的IC是外购,因而无法自行决定免费授权。 此外就是颜色亮度的限制,比如在OSIRE® E4633中,根据D65的限定,亮度会控制在1.8cd以内,但实际上,艾迈斯欧司朗的LED亮度可以达到1.8cd的3倍以上。 “所以说这款产品并没有把我们LED的性能发挥到极致。” 特别是在温度补偿这一点,OSIRE® E4633只能针对红光做补偿,而最新的RGBi产品OSIRE® E3731i则是对RGB三个芯片红、绿、蓝都分别做了温度补偿。因此,从多重角度来看,OSIRE® E3731i这款智能RGB产品都具有优势。 此外,艾迈斯欧司朗已于2023年发布开放系统协议(OSP)——作为一种开放、免授权的技术,OSP可用于连接不同制造商生产的RGB LED、传感器和微控制器。 近期,艾迈斯欧司朗就与马来西亚顶尖汽车LED解决方案供应商统明亮光电科技联合宣布,将把艾迈斯欧司朗的开放系统协议(OSP)集成到统明亮光电科技专为汽车内部氛围照明开发设计的下一代智能RGB LED产品中。 这一战略举措旨在通过邀请更多合作者参与其中,携手提高汽车照明领域的技术兼容性与推动该领域创新发展。 艾迈斯欧司朗汽车内饰照明方案 4、传统按键灯光的革新 在绚丽多彩、带给人无限想象空间的氛围灯之外,用于照明显示的传统按键、按钮灯光也面临着焕新。 随着智能化升级的发展,智能座舱内饰照明会对按键按钮整体提出小型化和钢琴黑的要求。 事实上,钢琴黑也会进一步降低按键按钮的表面透过率,这反过来也对LED提出高亮的需求。 从TOPLED产品系列,到Mini TOPLED,再到TOPLED E1608,TOPLED E1608将所有颜色、所有亮度都配套同一个封装尺寸:1.6mm *0.8mm。 上图囊空了TOPLED E1608整个系列,可以看出仅蓝色就有4种,其中第一种是以波长定义,包含460~476nm的波长范围,第二款的话就是以色坐标0.2/0.3来做颜色分辨的方式。 通常我们说以波长来描述颜色,就一定是单色光,但以色坐标0.2/0.3来描述的冰蓝色光,其实是一个混合光,是在蓝光芯片的基础上混合了荧光粉而成。 这两者会有一个较大区别,单纯的蓝光由于属于冷色调,视觉上舒适感并不高,但冰蓝色的舒适度就会更高。 此外,单色光蓝光的芯片,由于远离了560nm的高敏感度位置,它的人眼敏感度曲线比较低,因此在电流0.5A的同等情况下,单色光蓝光是只有9mcd,但是冰蓝色会有27mcd,会有明显的亮度提升。 对特定颜色的精准追求也是当前不少主机厂的需求。“上面提到的冰蓝色就是北美一家车厂最早向我们提出了,后续也不断有其他车厂给我们提出新要求。”
  • 2024-12-20 19:45
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    感光交融、智领潮流, 艾迈斯欧司朗点亮智能座舱星辰大海
    汽车行业的变革正愈演愈烈,由交通工具到“第三生活空间”。业内逐渐凝聚共识:汽车的下半场在于智能化。而智能化的核心在于集成先进的传感器,以实现高等级的智能驾驶乃至自动驾驶,以及更个性、舒适、交互体验更优的智能座舱。 毕马威中国《聚焦电动化下半场 智能座舱白皮书》数据指出,2026年中国智能座舱市场规模将达到2127亿元,5年复合增长率超过17%。2022年到2026年,智能座舱渗透率将从59%上升至82%。 近日,在SENSOR CHINA与琻捷电子联合举办的“汽车传感系列交流会-智能传感专场”上, 艾迈斯欧司朗资深应用工程师曹异域 受邀就智能座舱中的 “智能表面与氛围灯的传感与驱动” 主题进行分享,并于活动现场演示了艾迈斯欧司朗电容式智能表面展示Demo,为百余位资深专业人士带来一场光与传感交融的技术盛宴。 图:艾迈斯欧司朗资深应用工程师曹异域作“智能表面与氛围灯的传感与驱动”主题分享 光影交织,智能升级 很多人没有意识到,光也是汽车智能的关键载体。作为光学创新的引领者,艾迈斯欧司朗认为,光不仅仅是一种照明工具,它更是一种是情感表达、人机交互的媒介。随着智能技术的不断进步,基于光学技术创新的舱内氛围灯正从单一的功能性照明,转变为具有高度个性化和互动性的智能系统。 例如,在驾驶模式下,光可以为驾驶员提供清晰的仪表盘照明和导航提示;而在休闲模式下,光则可以更为柔和舒缓,为乘客营造出轻松愉快的氛围。智能的光,不仅提升了驾驶的安全性,也极大地增强了乘坐的舒适性和愉悦感。 曹异域重点介绍了艾迈斯欧司朗专为智能照明系统打造的OSP(开放系统协议)生态。在OSP平台中,包括艾迈斯欧司朗智能RGB LED(RGBi模块)、智能独立驱动器SAID,以及经OSP转换器等接入的各类传感器等,不同的组件、设备能够实现高效的数据交换和协同工作。此OSP由艾迈斯欧司朗自行开发,任何汽车、LED、照明系统或微控制器制造商均可无需授权、免费使用。 上述艾迈斯欧司朗智能RGBi模块OSIRE® E3731i,以其卓越的性能和灵活性,吸引了在场听众的注意。OSIRE® E3731i 内置驱动和控制IC,可通过SPI接口与微控制器实现高效通信。借助OSP,微控制器能同时向数百甚至高达1,000颗OSIRE® E3731i发送指令,并获取每一颗的准确状态,从而可确保氛围灯色彩的精准和动态效果的流畅。 而艾迈斯欧司朗SAID,则是扩展了OSP生态系统。SAID把RGBi智能氛围灯扩展到了光导和人机交互的表面 ;通过简单的I2C接口,将传感器集成到OSP系统;可驱动1到3个RGB通道,且每芯片有3到9路的输出,每路输出高达25mA到50mA。曹异域进一步介绍到,SAID减少了线束和PCB的宽度,适用于IME模内电子工艺,可广泛应用于大面积氛围灯、格栅灯、外部显示、智能表面等多种应用。 对于艾迈斯欧司朗氛围灯及驱动领域的创新,曹异域总结称,基于OSP生态系统,汽车智能照明不再像以前需要几个甚至几十个驱动,现在仅需一条差分总线就可以实现色彩丰富细腻且个性、流畅的照明应用。可以说,艾迈斯欧司朗的技术创新,减少了元器件数量、简化了照明系统架构、降低了布线复杂性,为汽车产业照明设计提供了前所未有的设计自由度,也为降本增效提供了助力。 触摸未来,感知座舱 传感技术更是实现汽车内饰智能化的重中之重。艾迈斯欧司朗深耕汽车传感技术多年,近年来更是着力将光与传感相结合,让汽车舱内空间转变为更为智能的人车交互场所。 作为光与传感领域的绝对领导者,艾迈斯欧司朗提供先进的电容、红外、环境光、光学式压力以及dToF等传感器,使得汽车可以通过接触式的触摸、压力反馈,或是非接触式的手势、坐姿、存在检测等,精准感知驾乘者的独特需求,以提供更加安全、个性、舒适的驾乘体验。 曹异域以艾迈斯欧司朗电容传感器AS8579为例作进一步介绍,并展示了仅用单颗AS8579,就可实现离手唤醒控制(距离约5cm),还可同时实现触摸按键、手势控制等功能。 AS8579是一款采用I/Q相位调制技术的高精度电容式传感器,可支持最多10条独立测量通道,内部可以实现高达 1khz 的完整信号吞吐率,电容信号检测灵敏度最高可达 80fF/LSB。AS8579完全符合汽车级认证,并提供多个片上诊断功能,确保支持高达ASIL B级的汽车ISO 26262功能安全标准。 AS8579高灵敏度和快速数据读取的技术优势,让乘客通过简单的触摸或接近操作就能控制车内的各种功能,为车内交互提供了新的可能性。 曹异域还介绍了一种结合电容式传感和光学式压力传感的智能表面解决方案。光学式压力传感,指的是通过检测压力导致的被测物形变对光线的影响来检测压力的变化。 艾迈斯欧司朗这个智能表面解决方案由电容式传感器AS8579,反射式光学开光SFH9206单独用做光学式压力传感器,以及用于点亮效果的LED产品构成。 艾迈斯欧司朗dToF传感器,尤其是TMF882X系列,具有多区域、高SNR、远距离、低功耗、抗干扰和弹性化设计等优势,通过精确地直接测量光线往返时间,提供了更为复杂的空间感知能力,为车内手势控制和3D交互提供了可能。 除此之外,还有车用红外及环境光传感器,接近光传感器,用于舱内投影的微透镜阵列(MLA) 技术等。这些创新的光学与传感技术的应用,不仅极大地提升了车内操作的便捷性和安全性,也丰富了车内的视觉体验,更是为设计工程师提供了创新空间,使得汽车内饰设计可以更加灵活和人性化。 艾迈斯欧司朗引领行业创新的光学与传感技术,正在重新定义汽车的智能化边界。通过高效精准的光控制和先进的传感系统,艾迈斯欧司朗不仅显著增强了驾驶的安全性与舒适度,更为汽车制造商在激烈的市场竞争中开辟了新的差异化路径。未来,艾迈斯欧司朗将持续推动行业技术革新,助力汽车行业智能化浪潮。
  • 2024-5-15 17:15
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    光影智能成就未来,艾迈斯欧司朗比亚迪携手开启智造新天地
    全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(瑞士证券交易所股票代码:AMS)近日宣布,艾迈斯欧司朗首席执行官兼董事会主席奥多·坎普于2024年3月参观拜访了比亚迪深圳总部,与比亚迪CPO及比亚迪弗迪科技总经理就双方进一步在汽车电动化智能化以及全球化业务拓展等主题进行了深入交流。 艾迈斯欧司朗作为全球领先的智能传感器和光源解决方案供应商,其高质量产品与解决方案可广泛应用于汽车关键领域,比如智能照明的万级像素EVIYOS® 2.0,以及用于智能座舱和智能驾驶的传感器,光源及其组合方案等。 奥多·坎普向比亚迪高层领导介绍了艾迈斯欧司朗的最新发展情况和技术产品方案。双方共同参观了比亚迪产品展厅,并试驾了比亚迪高端新能源汽车仰望U8、U9。奥多·坎普对仰望系列给予了很高评价,期待与比亚迪未来保持密切合作,共同谱写中国新能源汽车市场的精彩篇章。 比亚迪高层领导也对艾迈斯欧司朗长期以来的支持表示了诚挚的感谢,目前比亚迪正致力于发展其在新能源汽车领域的技术领先地位,并加快国际化进程,艾迈斯欧司朗作为全球领先的智能传感器和光源解决方案供应商的支持非常重要。未来,比亚迪希望艾迈斯欧司朗持续创新引领,响应中国新能源汽车对新产品新方案的快速需求,与比亚迪展开更多技术交流,助力中国汽车市场的电动化智能化高水平发展。 艾迈斯欧司朗与比亚迪有着长久良好合作的基础。去年,艾迈斯欧司朗受邀参加在深圳举行的2023年比亚迪新能源汽车核心供应商大会。作为比亚迪的核心供应商,艾迈斯欧司朗一直与比亚迪保持着长期且稳固的合作关系,其卓越的产品质量和前沿的创新技术赢得了比亚迪的高度信赖和认可,荣获比亚迪2023年度“最佳合作伙伴”奖。 图:艾迈斯欧司朗荣获比亚迪“2023最佳合作伙伴” 比亚迪邀请了诸多核心供应商参加了大会。会议围绕战略、运营、研发、采购、品质、廉洁等六个方面对参会供应商提出要求,获得提名的企业均为行业佼佼者。而能获得最佳合作伙伴的表彰,不仅是对艾迈斯欧司朗产品和服务质量的认可,也是对公司在新能源汽车领域合作中表现的肯定。 作为全球新能源汽车领导者,比亚迪已突破“600万辆”产销新纪录。多年以来,艾迈斯欧司朗一直与比亚迪保持紧密合作,以领先的光学和传感器技术、可靠的品质、优质的服务、稳定的交付,助力比亚迪实现高速增长。 在盛会上,比亚迪董事长兼总裁王传福及主要公司领导亲自为获奖企业颁奖,以表彰核心供应商为比亚迪在新能源汽车领域所提供的核心部件和全方位技术支持。艾迈斯欧司朗提供的关键部件,包括光学发射和智能传感器件,在比亚迪汽车中有着重要而广泛的应用。艾迈斯欧司朗创新的光学解决方案在提升比亚迪汽车的整体功能、造型美观和驾驶安全等方面起到了关键作用,智能传感器技术更是提升了比亚迪汽车的智能化水平。 引领汽车行业的光学与传感技术革新 艾迈斯欧司朗的汽车和出行解决方案集安全性、便捷性和数字化于一身,涵盖了光源/可视化和传感技术两大核心领域。在光源/可视化领域,艾迈斯欧司朗广泛的产品线包括前照灯、万级像素智能化大灯、信号灯、氛围照明、功能照明以及抬头显示等解决方案,每一款产品都旨在为驾驶员和乘客提供一个更加舒适且安全的出行环境。特别值得一提的是,其先进的显示背光技术极大地提升了车载显示设备的视觉体验,增强了信息呈现的清晰度和吸引力。 在传感技术方面,艾迈斯欧司朗以其创新性著称,从与驾驶安全密切相关的位置和角度传感器到电池管理系统,艾迈斯欧司朗的产品都显示出了卓越的性能。公司的光学传感技术,如环境光传感和雨量/光隧道传感等,可以“润物细无声”地为驾驶者提供更加智能和舒适的驾驶体验。通过传感器的精确数据收集,为驾驶者提供关于车辆状态和周围环境的实时信息,从而推动汽车智能化和自动驾驶技术的发展。 此外,艾迈斯欧司朗将其在光学和传感技术方面的专长结合起来,为汽车应用领域带来了巨大的进步。通过其创新的技术解决方案,公司不仅提高了智能表面、车舱内外传感(包括激光雷达,驾驶员及舱内监测)等汽车应用的性能,而且在提升汽车的智能化水平和整体驾驶体验方面做出了重大贡献。 当下,汽车行业一方面电动化势不可挡,另一方面智能化方兴未艾,带来了巨大的机遇与挑战。艾迈斯欧司朗会继续致力于保持其在产品质量、技术创新和客户服务等方面的卓越标准。与此同时,可以预见公司与比亚迪的紧密合作将进一步加深。面向未来,艾迈斯欧司朗与比亚迪将共同书写智能化新能源汽车创新发展的新篇章,引领行业向着更加绿色、智能的未来迈进。
  • 2023-12-13 18:28
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    当你准备驾驶车辆,车内摄像头即辨识出驾乘者身份,座椅自动调整至舒适角度。导航和娱乐系统自动开启,无缝连接智能手机与平板电脑,娱乐办公两不误。导航系统通过语音交互提供实时路况与路径指引,随时诊断车况,预防潜在危险。随后车载娱乐系统开启杜比音效,为你打造沉浸式车载视听体验…… 得益于车载信息娱乐系统(In-Vehicle Infotainment system,IVI system),汽车正成为人们生活和工作的移动化、智能化、高价值“第二空间”。 作为智能座舱的重要板块之一,IVI可显著提高用户体验感,是汽车座舱功能差异化的重要体现。随着5G和AI融合发展,音频效果、多屏显示、多路摄像头应用助力IVI趋向智能化与功能多元化。IVI不仅能完成故障检测、车辆信息、车身控制等传统车载信息系统功能,还可实现车机互联、驾驶人状态监控、车路协同、网络电视、移动办公、在线娱乐等丰富多样化应用。 面对汽车智能化、网联化需求,广和通4G/5G/AI智能模组助力IVI实现稳定无线通信,并推动多元化车机交互。 目前,广和通已推出了多款4G/5G智能模组,如5G智能模组SC171、4G智能模组SC138/SC128/SC228,为用户提供专业的智能导航、多媒体娱乐、信息互联等解决方案。广和通基于丰富客户案例,可为车载后装客户提供高性能的专业客制化解决方案,帮助更多客户产品快速成功商用。 此外,4G/5G智能模组预配最新智能Android操作系统,帮助IVI连接至更多软件平台。同时,广和通智能车载解决方案可支持多路摄像头接入,实现360°环视、多角度全方位实时录像、快速影像倒车等,提升用户智能、安全驾驶体验。智能模组解决方案集成高性能GPU、用于图像数据处理的高速HVX技术,支持多屏异显、高清视频显示与录制,为用户提供在线信息娱乐,丰富驾驶者影音与驾乘体验。重要的是,汽车需要在高速移动状态下进行定位导航,以上广和通4G/5G智能模组均支持GPS/BeiDou/GLANASS等定位导航系统,满足汽车高速移动场景的定位需求。 如今,汽车不仅是出行工具,还是人们工作与生活的“默契搭档”。伴随车联万物的发展趋势,广和通为多类车载终端提供一体化解决方案,为用户带来更舒适的智能驾乘体验。
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    2023-11-21 17:35
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    由军用技术转民用技术从而改善人类生活方方面面的案例实属太多,抬头显示系统(Heads-up display, HUD)就是其一。 五屏三维空间交互,理想L9上市时最大的亮点之一就是取消了驾驶员面前的车内传统仪表盘,而是以一块13.35英寸的高清HUD代替,同时可以让用户自定义设置显示内容,就连理想汽车CEO李想也在L9的新车发布会上为新车的五屏联动设计给予了浓墨重彩的介绍。 无独有偶,7月初新近发布的AITO问界M7,也将HUD视为全系标配。 汽车智能化的核心是自然、合理的人机交互方式, 以风挡为显示界面的HUD,甚或AR-HUD有望凭借更大显示尺寸以及更直观、更简洁的“沉浸式交互”效果,演变成下一代人车交互的新窗口,艾迈斯欧司朗资深现场工程师苏阳在采访中表示。 1 、 HUD,智能座舱的核心卖点之一 当今世界正经历百年未有之大变局,汽车科技亦是如此。作为消费者最高频的接触点,智能座舱已经成为传统汽车向智能终端转变过程中最典型的缩影,其商用化落地能力也成为各大主机厂相互竞争的一大着力点。 同时,智能座舱的发展也让汽车逐渐摆脱代步工具的固定认知,成为人们日常工作中不可或缺的“第三生活空间”。 通过将重要的行车信息例如时速、导航等实时投影显示在驾驶员面前的挡风玻璃上,HUD可以极大避免因为驾驶员低头、转移视线等带来的安全隐患。 HUD的应用,可以让驾驶员不去看方向盘后的仪表盘,也可以不用看右边显示屏的导航,从而进一步提高了驾驶员的安全系数,避免驾驶过程中分心导致忽略前方发生的紧急情况。 作为智能座舱代表性功能之一,HUD正在成为越来越多主机厂竞争的技术重点,装车趋势明显,也成为很多消费者在购车过程中考虑的一大重心。 根据高工智能汽车研究院数据, 2021年度中国市场乘用车(不含进出口)新车前装标配搭载HUD上险量为116.72万辆,同比增长超50%,前装标配搭载率为5.72%。 2 、 HUD的“上下五千年” 从军转民,HUD的技术发展史同样可以书写一版缩减的“上下五千年”。 HUD,从战斗机“起家”,由于飞行员在高速飞行中需要极快的反应速度和高度集中的注意力,而战斗机的仪表复杂,所以为了避免飞行员频繁的通过仪表查看飞行数据分散注意力,HUD系统应运而生。 1972年,英国专利人员提出了对HUD在汽车上的改进,根据对汽车挡风玻璃的弧度、驾驶员视线角度等参数的调整,提供了将HUD应用在汽车上的具体技术方案。然而由于成像质量不理想且成本高昂,这一方案没能投入到市场进行应用。 1988年,通用汽车在其旗下的Oldsmobile Cutlass Supreme Indianapolis 500 Pace Car 上首次采用了 HUD 抬头显示器,成为世界上首款采用该技术的汽车。 此后,宝马、奔驰、本田、丰田等整车厂也相继在旗下车型上配备HUD,HUD开始被越来越多的厂商应用到汽车上,但由于初期的显示效果差、成本高,一直没有得到广泛应用。 直到2020年,奔驰S级发布AR-HUD(增强现实型抬头显示系统),AR(增强现实)技术令导航信息与实际路面信息叠加,导航信息的显示更为直接且易于理解,HUD再次得到广泛关注。 纵观HUD技术的意义,一方面就是提升驾驶安全性,正如之前所讲,另一方面就是提升人机交互体验。 例如,HUD不仅可以让车况、智能驾驶等 信息的显示更加高效 ,此外,它还可大幅增强导航的显示效果, 使二维导航迈向实时导航 。 3 、 剖析HUD 通常,汽车HUD主要有三种类型:组合型抬头显示系统C-HUD(Combiner-HUD)、风挡型抬头显示W-HUD(Windshield-HUD)和增强现实型抬头显示系统AR-HUD(Augmented Reality HUD)。 不同于C-HUD通过放置于组合仪表上方的一个半透明树脂板作为投影介质反射出虚像,W-HUD和AR-HUD都是使用挡风玻璃作为投影介质。 但由于AR-HUD可以在驾驶员视线区域内合理叠加显示一些驾驶信息,将导航和ADAS信息与前方道路融合,直接将转向指示、障碍物警告、车道偏离、前车预警、盲区监测等信息直接显示在真实道路上,业界均将其视为智能座舱中更优的整体解决方案。 根据高工智能汽车研究院数据,2022年1-4月中国市场(不含进出口)乘用车前装标配HUD上险量为36.95万辆,同比增长11.53%;其中, W-HUD搭载量为32.81万辆,已经成为市场主力; AR-HUD 搭载量为2.26万辆,同比增长737.04%,进入快速增长通道。 若按照系统构成,HUD系统又可分为图像生成单元(PGU)和光学显示系统两大部分,其中图像生成单元用以生成HUD输出图像,是其中最核心的部件,约占整体系统总价值的50%。 而根据图像生成单元的不同投影技术,又有LCD、DLP和MEMS激光投影3种模式。 据智慧芽创新研究中心发布的最新报告《智能汽车产业系列——车载抬头显示系统(HUD)技术洞察报告》介绍: LCD投影技术: 主要是液晶屏显示后通过反射改变光源角度最终在挡风玻璃上成像,是近十年内行业内最主流的研发方向。但其缺点在于光线经过液晶后亮度会有一定程度的衰减,并且因为液晶之间有一定的距离,其分辨率清晰度存在缺陷与不足。 DLP投影技术: 是一种以数字微镜装置作为成像器件,通过调节反射光实现投射图像的投影技术。技术优势在于投影效果亮度高、分辨率高、成像逼真,而且在 AR-HUD 体系设计中,具有温升控制功能的 DLP 投影技术相比 LCD 投影技术更具优势。 MEMS激光投影技术: 通过使用具有较高功率的红、绿、蓝(三基色)单色激光器为光源,激光在机器内经过相应的光学元件和处理芯片的整合与扫描后投射在显示屏上。其技术优势在于其色域空间大、色饱和度高、分辨率清晰。 “对应LCD技术,我们会提供白光的LED进行搭配使用,”苏阳介绍道。 而对于DLP技术,艾迈斯欧司朗也会有RGB三种颜色的LED配合使用。同时,HUD系统中除了LED的应用外,艾迈斯欧司朗的颜色传感器也可发挥作用。在配套了颜色传感器后,HUD即可以根据环境的亮度以及实际的环境场景,调整HUD显示的颜色、色温等。 “不止于此,例如我们的SFH 2200可以检测真正投屏以后屏幕的温度,大家知道在太阳暴晒的情况下,HUD模块的温度是非常烫的。” 通过不同部件的搭配使用,才得以带给消费者更好的体验。 事实上, AR-HUD 的应用范围正在不断扩展,例如汽车内饰表面或者侧窗和后窗的投影广告等。 所谓的“窗口和标识投影”正在将汽车座舱内变成可以显示相关信息、实现特定视觉效果的一个扩展面。 4 、 HUD的未来之路 未来,由于每个模组的自身局限性,在人机交互、辅助乃至自动驾驶等的大趋势下,多模块的联动必不可少。 “目前,我们也能清晰看到智能座舱中的多模块联动趋势,例如可以通过DMS监测驾驶员面部位置的功能来调整HUD的亮度和方位,此外也可以和环境光传感器融合去调整HUD的亮度和色温,从而为消费者打造一个以舒适、安全、便捷驾驶为目的的智能座舱。” 事实上,业界之前也在讨论待到自动驾驶真正普及的一天,届时无需驾驶员介入,是否HUD就会形同虚设,成为一个没有使用场景的功能? 但到那时,HUD,特别是AR-HUD或许会以另一种方式应用到车辆上,例如可以通过AR-HUD的方式展示类似游戏、观影等可视化的娱乐场景,给乘客提供沉浸式的驾乘体验。