ARHUD引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

深圳2022年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L2+的高級輔助駕駛功能加速上車，中國逐步進入"人機共駕"階段。在此階段汽車安全性與人車交互性成為車企與產業鏈上下游企業重點關注的方向。在汽車智能化的深入發展下，HUD作為可提升駕駛員安全與交互便捷的系統，愈發被整車廠以及相關產業鏈供應商重視，HUD正在加速量產上車。同時隨著AR技術在HUD領域的加速滲透，在汽車人機交互系統高速發展的背景下，AR HUD科技感強、人機交互性強、駕駛安全性強等屬性特征將會不斷被放大，伴隨著自動駕駛技術的逐步發展，AR HUD在未來幾年發展將會逐步替代W HUD，成為劃時代的人機交互入口。

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（光機/光源模組）是HUD的最核心模塊，負責圖像及亮度的生成，直接影響成像質量、硬件體積、功耗等核心性能，同時光機按PGU的光源類型分兩大類，面光源及點光源。現有的HUD面光源主要有三種，分別是TFT、DLP以及LCoS，這幾種光源在應用到AR-HUD 上時，各有其缺陷。隨著使用面板越大，需要的FOV越大，TFT會造成HUD體積的增加，不利于與車體空間的整合，同時TFT的對比度是相對最低的，并且會造成較高的功耗以及大量的熱量。 DLP則是同樣遭遇了體積上的問題，甚至需要比TFT更大的體積來形成HUD系統，因此也會具有功耗大以及熱量高的問題，并且目前供應商主要集中在德州儀器（TI），對于成本以及第二供應商的選擇上較為不利。 LcoS則會面臨亮度方面的問題，其在所有光機模組中最低的，因此對于投射HUD影像方面會有明顯的缺陷。

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Laser Beam Scanning，激光掃描投影技術，是利用激光二極管搭配微機電系統（MEMS）組成之圖像生產模塊（PGU）。在HUD的設計過程中，為了對應不同的外部光線、天候等影響，需要更高的亮度來達到較佳的影像質量與視覺效果，使用LBS，可以在更高瓦數的激光光源下，有效增加HUD系統整體的亮度。

同時LBS的技術還可以有效解決ARHUD中PGU的體積占比，利用光學成像系統的調整，是未來技術中最有希望克服FOV過小的問題，在同等的體積下實現更大的FOV， 在面對波導等新成像技術LBS也是最佳的PGU搭載選擇。

成像畫面對比度更高，大于288200：1，且無光窗效應

LBS所使用的光源為RGB三原色的激光二極管，因此在混光后所投影出來的影像色彩會更加的豐富，能表現出非常廣的色域，大于120%NTSC。 并且激光光源在投放影像時，黑色部分可以借由完全關閉激光達到，因此LBS的影像對比度可以達到非常高的比值，大于288200：1，且無光窗效應。

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

此外由于LBS整體光機所使用組件的設計與結構相對的簡單，因此相比于其余光機模組如TFT與DLP，可以達到更小的體積。 同時借由LBS體積較小的優點，在AR-HUD的設計上，就能夠更容易地達到較大的FOV，呈現出更好的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HUD散熱與陽光倒灌問題上，TFT與DLP皆會產生很大的熱量，需要更復雜的設計，而TFT、LCOS等方案基于面光源原理，陽光將直射PGU，熱量會進一步集中，當成像FOV 角度大于9~10°時，將會發生陽光倒灌造成模塊過熱甚至燒毀的問題。因此未來想要更大的FOV，實現真正的ARHUD，TFT有著其內生性的問題，無法成為下一代光機模組。同樣面臨更大的FOV，DLP的體積也會進一步加大。而LBS則基于激光二極管的光效率較高，并且在投射影像時是依據影像通過震鏡掃射激光點不斷的開關出光，并在成像區域畫面進行顯示，因此所造成的功耗會明顯低于其余整體發光的平面光機模組，同時產生較少熱量，更容易做到良好的散熱設計。

同時對于陽光倒灌問題，LBS從光成像的角度，陽光不會直接照射PGU， 因此不存在倒灌燒屏的問題，將更容易實現更大的FOV。

有效降低功耗，進一步促進整車電源優化

TFT與DLP皆是需要高能耗的的模組，在汽車整體的電源分配需要占較大的比例，使用LBS模塊可以有效地降低功耗，減少電源分配的百分比，讓整體車輛的功能更加優越。

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成像是目前唯一成功解決LBS散斑問題的方案，為市場提供了一條可真正大規模應用的光源路徑。

此外OpticalCore@模組成本較低，供應鏈方面不易受芯片短缺影響，有望打破主流模組被國際廠商壟斷的局面，成為國產化替代的成像光學模組。將OpticalCore@成像模組應用于AR HUD產品中，能夠帶來更大FOV（視場角）和更遠的VID（成像距離），且無須配套PVB楔形膜，進一步降低AR HUD成本。未來作為標準化模組，應用將全面覆蓋車用、軌道、工業環境等產品包括AR HUD、AR大燈、3D儀表、車內微投、定焦AR顯示等等。

具有豐富的專利儲備，并進入量產準備階段

由銳思華創自主研發的OpticalCore@成像模組目前已進入產線搭建階段，預計將于2022年下半年開始建設自動化產線，同時萬級無塵，恒濕恒溫廠區已搭建完畢，預計2023年年底可實現量產化。目前已取得國際知名主機廠商認可，正進行落地化的探討，有望在不久的將來實現車規級量產。

銳思華創業務快速起量，AR HUD已獲得多家車企定點項目

目前銳思華創已通過IATF16949符合性認證。業務方面先于市場普遍量產的W-HUD項目，銳思華創目前已取得5個ARHUD車廠定點合作項目，包含國產知名品牌多個SUV車型，以及合資品牌乘用車定點項目，同時與某德系品牌商合作項目進入量產階段。

不久的未來，AR顯示產品將在乘用車迎來增量市場的爆發，銳思華創將繼續不斷前行，用精益求精的態度加速技術、產品和服務的迭代，堅持以創新光源為驅動，致力于打造更聰明的跨時代人機交互終端。