AR-HUD介绍1.0

1. 各HUD类别对比

C-HUD 是车辆仪表信息简单的图形和文本显示,W-HUD 是简单图形显示;AR-HUD 则是利用增强现实技术,与智能网联数据深度融合,实现虚拟图像与现实的叠加显示

C-HUD

W-HUD

AR-HUD

显示效果

视觉显示区域

半透明树脂玻璃

前挡风玻璃

前挡风玻璃

投影范围

小,仅限于树脂玻璃区域

较大

大,可投影整个前挡风玻璃

投影内容

少,车道显示,车速,简单导航信息

较多,车况,车速,部分ADAS信息

多,信息量大,质量高

投影质量

差,存在镜片和玻璃色差

无色差,图像明亮清晰

AR完全融合实景和车载功能

最大成像

5°x1~4°

10°x4°

15°x5°

最大投影距离

2~3

4~5

15

图像生成技术

TFT技术

TFTDLP技术

TFTDLPLCOSLBS技术

角分辨率

>70px/°

>80px/°

>80px/°

最大亮度

12000cd/m2

15000cd/m2

15000cd/m2

主要优点

成本低

一体化显示,能节省部分车内空间

显示效果更加真实,驾驶安全性高

主要缺点

发生事故时,树脂玻璃容易造成二次伤害

易造成驾驶疲劳,沉浸感不佳

技术难度大,制造成本高

产业应用情况

已量产,

前装已量产

前装少量量产

价格区间

<1000

<1500

2500~3500

代表厂商

Navdy

大陆,博世发,华阳

德赛西威,华阳,华为(新问界M9)

2.AR-HUD系统说明

AR HUD结构及术语说明

3. AR-HUDPGU技术对比

TFT-LCD

DLP

LCoS

LBS

Micro-LED

技术原理

TFT显示后利用镜片反射到挡风玻璃上

利用可转动微镜DMD将光源入射光反射到投影透镜,再利用镜片反射到挡风玻璃上

通过改变入射光偏振方向,再利用镜片反射到挡风玻璃上

RGB三色激光模组与MEMS结合改变光的方向,在利用镜片反射到挡风玻璃上

利用Micro-LED形成显示阵列,再利用镜片反射到挡风玻璃上

响应时间

ms

us

ms

ns

ns

对比度

<800:1

2500:1

1000:1

>10000:1

10000001

亮度

800-1000nits

5000nits

1000000nits

>1000000nits

光源位置

液晶Cell底部

DMD上面

显示基板上面

本身三色激光发光

自发光

光源类型

LED

LED/激光

LED/激光

激光

LED

结构/体积

复杂/

复杂/

复杂/

中等

简单/

功耗

中等

较低

使用寿命

3-5万小时

10万小时

10万小时

4-6万小时

>10万小时

技术优势

技术成熟,相关法规到位

性能高,大视场

亮度,对比度和色彩饱和度较好

分辨率高,可避免阳光倒灌

体积可以优化,亮度,对比度和色彩饱和度好

体积小,亮度,对比度和色彩饱和度高

技术难点

视场有限,亮度有限

分辨率低,温控挑战

TI技术垄断,稳定性差

光源是偏振光,LED光源光效底,激光光源车规级少

分辨率低,激光光源车规级少,光源成本高

量产难度大

应用类型

适用W-HUDAR-HUD

主要适用AR-HUD

主要适用AR-HUD

应用趋势

当下主要使用方案,未来可能会被淘汰

目前主流方向

未来研究方向

未来更高潜力

未来更高潜力

4.. AR-HUD中光学技术对比

5.AR-HUD产业链

DLP芯片和挡风玻璃的楔形PVB受制于海外供应商,其他国内均有相关供应商支持

PGU供应链国内大部分是原来显示屏或光学相关企业,和手机供应链有一定重叠

6.AR-HUD国内厂商情况

7.当下AR-HUD技术格局分析

8.AR-HUD显示内容应用

AR-HUD可拓展显示的内容有五类,但当下主要以导航,车速,交通标志等信息为多

9. AR-HUD主要性能要求

10.当前AR-HUD的显示状态

当前AR-HUD

未来AR-HUD

表现形式

UI动画

虚拟成像和道路实景完美融合

显示器件要求

普通2D显示

光场显示

视角

<15*10

TBD

深度信息

不提供

提供

对焦连续性

不连续

连续

头部位置

需要,需结合DMSIMU,成本高

NA

眼球追踪

需要,需结合DMSIMU,成本高

NA

显示存在问题

有漂浮感

技术状态

已有部分量产

不成熟

11. AR-HUD当下技术难点与突破点

AR-HUD当下技术难点:

1TFT-LCD投影温控问题严重, 满足虚实结合要求难度大

2DLP核心器件受TI垄断,且制作工艺复杂,体积大,成本较高

3LCoS色彩饱和度差,亮度现阶段提升比较难,同时工艺良率还需提升

4)显示方案普遍存在的阳光倒灌问题当下还未有比较成熟的方案解决

5)楔形PVB膜主要由国外提供,前挡风玻璃镀膜则还处于验证阶段

6)显示和交付体验还不够好

AR-HUD技术突破难点:

1软件算法贯穿 AR HUD 输入、执行、输出三个环节,存在风格差异大、迭代周期长、实现难度大等问题

2)现有显示方案存在技术局限,新技术当下不具备大规模量产性,尚需技术成长期

3)现有光学部件光路设计存在整体体积过大问题,新技术当下不具备大规模量产性,尚需技术成长期

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