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 |
|
|
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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米 |
4~5米 |
15米 |
图像生成技术 |
TFT技术 |
TFT或DLP技术 |
TFT或DLP或LCOS或LBS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-HUD中PGU技术对比
TFT-LCD |
DLP |
LCoS |
LBS |
Micro-LED |
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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 |
将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 |
1000000:1 |
亮度 |
800-1000nits |
高 |
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/大 |
复杂/大 |
复杂/大 |
中等 |
简单/小 |
功耗 |
高 |
中等 |
高 |
较低 |
底 |
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-HUD和AR-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DMS和IMU,成本高 |
NA |
眼球追踪 |
需要,需结合DMS和IMU,成本高 |
NA |
显示存在问题 |
有漂浮感 |
无 |
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:
1)TFT-LCD投影温控问题严重, 满足虚实结合要求难度大
2)DLP核心器件受TI垄断,且制作工艺复杂,体积大,成本较高
3)LCoS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