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銳思華創(chuàng)市場專家：真正的ARHUD將成為智能座艙最重要的交互窗口今日關注

來源：中關村在線　2023-01-16 17:09:09

近日由蓋世汽車主辦，中國（上海）自由貿易試驗區(qū)臨港新片區(qū)管理委員會指導，上海金橋臨港綜合區(qū)投資開發(fā)有限公司協(xié)辦的2022第四屆智能座艙與用戶體驗大會上，Raythink銳思華創(chuàng)市場專家姜叡石發(fā)表題為《如何打造真正的AR-HUD？》主題演講，并表示："真正的AR-HUD 將成為智能座艙中最重要的人機交互方式。"

AR-HUD真正要做到與實景融合，必然需要實現(xiàn)更大的視場角（FOV）及更長虛像距離（VID），而解決這一問題的關鍵則是在于HUD的核心光源模組：PGU。

姜叡石 Raythink銳思華創(chuàng)市場專家

(相關資料圖)

以下是演講內容整理：

我今天分享的主題是《如何打造真正的AR-HUD》，內容包括以下三個方面：智能座艙時代，AR-HUD扮演什么樣的角色？擁有什么樣的定位？現(xiàn)在這一技術又面臨怎樣的挑戰(zhàn)？

智能座艙時代，汽車需要集成顯示更多的信息，也需要聯(lián)合更多的移動終端，實現(xiàn)自動駕駛的多項功能，這為座艙帶來了許多新的玩法：比如用HUD取代儀表盤，用中控屏取代儀表盤……以上的快速轉變下，AR-HUD又面臨著怎樣的發(fā)展趨勢？

ARHUD -- 智能座艙新時代最重要的一種人機交互方式

我認為，AR-HUD是智能座艙新時代最重要的一種人機交互方式。核心原因在于：AR-HUD可以融入各種系統(tǒng)信息，包括車機儀表盤、中控屏、輔助駕駛系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、手機等，以上提到的所有系統(tǒng)顯示出來的信息都可以用直觀、易懂的方式展現(xiàn)給駕駛人員，加強駕駛過程中的整體安全性，提高駕乘人員在汽車內的交互體驗感。

智能座艙是消費者選購汽車時的關鍵因素，市場調查顯示，40%的用戶認為HUD是座艙必備的技術，然而，為什么AR-HUD的滲透率似乎遠遠達不到它的受歡迎程度？

在我看來，這是因為AR-HUD在功能上，尤其在用戶體驗上仍然有很多需要解決的問題和需要提升的地方。比如說，AR-HUD必須要成為智能座艙的一部分，不能只是通過新的屏幕實現(xiàn)，AR-HUD必須要和顯示屏、系統(tǒng)進行融合、銜接。

讓我們看看傳統(tǒng)HUD的市場空間，滲透率比較高的是C-HUD，W-HUD，這些產品的主要功能在于信息呈現(xiàn)，并不具備AR-HUD的功能性效果，同時也會造成分心駕駛。

從技術層面上看，而真正的AR-HUD需要做的就是融入到車機已有的系統(tǒng)中，將呈現(xiàn)空間、虛像距離擴大，這必然會對配套的軟件平臺、算法提出了更高的要求。

AR-HUD和W-HUD有什么差異？它們在硬件上是很類似的，都是基于成像PGU，走光學路線，但支撐AR-HUD的是更好的AR算法、軟件平臺，才可以實現(xiàn)更大的視場角，做到多焦面的呈現(xiàn)，給駕駛員以實景融合的感覺。

目前市面上的AR-HUD，普遍采用的是7-10°的視場角，10米的虛像距離，但如果采用15米的虛像距離，就不會有失焦的風險，給駕駛人員更多（至少1s）的反應時間，從而實現(xiàn)安全性上的提升。

再來看看不同F(xiàn)OV（視場角）的差異：FOV為10°，且VID為10米內時，HUD只能顯示儀表盤的信息、實現(xiàn)簡單的導航功能、輔助駕駛的預警功能，整體只能覆蓋到前方的車子，在體驗上非常有限。當FOV為20°，且VID 達15米以上時，AR-HUD才能真正做到覆蓋三個車道，實現(xiàn)更多的指示功能，并融合其他的輔助駕駛傳感器信息，實現(xiàn)"安全左轉和右轉、盲點預警"等功能，在信息傳達上更快、更人性化、更智能化。

圖片來源：Raythink

AR-HUD核心技術詳解

要為用戶提供突破性的成像體驗，關鍵就在于AR-HUD核心光源模組的升級。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(xiàn)有的HUD面光源主要有三種：TFT、DLP以及Lcos（驗證中），這幾種光源在應用到AR-HUD 上時，各有其缺陷。目前，技術較為成熟的有TFT，可以實現(xiàn)更大的FOV，但是在實現(xiàn)更長距離的VID時就會有燒屏的風險。另一個比較成熟的方案是DLP，DLP的核心技術處于被壟斷的狀態(tài)，且成本較高，一般在高端車型中才可以實現(xiàn)，體積也比較大。

最后提一下，Lcos方案的量產問題還沒有解決，故其可能性仍有待商榷。

Raythink的核心技術 -- OpticalCore 是基于LBS技術的光學模組，屬于點光源，是利用激光二極管搭配微機電系統(tǒng)（MEMS）組成之圖像生產模塊（PGU）。OpticalCore 能夠帶來更優(yōu)秀的AR-HUD產品參數，在相同的FOV和VID參數下，能夠減小產品體積，以及降低產品成本。

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OpticalCore ，可以在更高瓦數的激光光源下，有效增加HUD系統(tǒng)整體的亮度。

Raythink已經研發(fā)出基于LBS技術的口袋尺寸PGU模組：OpticalCore ，具備色域大，功耗低，體積小、發(fā)熱量小、無陽光倒灌隱憂的技術優(yōu)勢。

同時，Raythink也在積極拓展OpticalCore 模組的其他領域應用，比如全息display、智能大燈等。由于LBS是以激光作為光源的原因，目前市面上普遍的LBS方案存在散斑的問題，經Raythink技術團隊的不斷創(chuàng)新，目前已經推出多光源微合光通過Diffuser成像技術方案，這也是業(yè)內唯一成功解決LBS散斑問題的方案。

總結一下LBS光源的優(yōu)勢，它的價值不僅體現(xiàn)在體積和成本上，我們相信，LBS會成為AR-HUD未來的主要成像光源。

除了光源，AR-HUD的核心技術還包括軟件部分，需要結合相機、雷達、高精地圖等多種數據，并打造非常精準的渲染模型，從而達到實景融合的展示效果，目前Raythink在這一領域的技術已經比較成熟。

如何實現(xiàn)真正的AR-HUD？

要實現(xiàn)真正的AR-HUD，一定要在光源上花功夫，達到大視場角和超長虛像距離。除了硬件部分，AR-HUD需要有很好的軟件支持，要融入各種不同平臺，結合多種數據。

值得注意的是，我們現(xiàn)在離完全的自動駕駛時代仍有一定距離，駕駛員對于"看路"和接管的需求仍然不可忽視。在這個過渡時期，AR-HUD可以作為提高人車之間信任感的非常好的橋梁，可以高效、全面的反映車外的緊急情況，駕駛員也會對自動駕駛系統(tǒng)的決策依據有更深的了解。

在娛樂功能上，AR-HUD也有很大的潛力，比如說元宇宙，車內線上會議，AI全息助手……再比如進入停車場，AR-HUD可以線上尋找空位，輔助自動泊車的實現(xiàn)。

最后簡單介紹一下Raythink 銳思華創(chuàng)，Raythink在2019年成立，總部在深圳，是一個國際化的公司，在印度有軟件算法中心，在長沙有嵌入式軟件中心，在臺北有光學研究中心，在上海有產品系統(tǒng)中心……在AR-HUD業(yè)務進展方面，目前已取得包含國內自主汽車品牌及合資主機廠商在內等眾多定點量產項目。

我們主要成員的70%都從事研發(fā)和工程，現(xiàn)已拿到超過百項專利，預計今年累計達到200項。

Raythink的現(xiàn)有主要產品是10°至20°FOV的AR-HUD產品，提供定制化的服務，光源技術路線覆蓋LBS、TFT、DLP。在發(fā)展較為成熟的TFT和DLP方案上，我們也有相關的技術布局，可以提供相比競品體積更小、VID和FOV更大的產品，尤其在FOV15°、20°的產品上，Raythink可以提供雙焦面的設計解決方案。

（以上內容來自Raythink銳思華創(chuàng)市場專家姜叡石于2022年12月5日由蓋世汽車主辦，中國（上海）自由貿易試驗區(qū)臨港新片區(qū)管理委員會指導，上海金橋臨港綜合區(qū)投資開發(fā)有限公司協(xié)辦的2022第四屆智能座艙與用戶體驗大會發(fā)表的《如何打造真正的AR-HUD？》主題演講。）

關于銳思華創(chuàng)

Raythink銳思華創(chuàng)技術有限公司成立于2019年，是智慧交通、輔助駕駛與 AR 顯示的整體解決方案提供商，致力于打造以創(chuàng)新光源為導向，搭載AI視覺引擎的大視場小體積的ARHUD，核心技術包括了光學、PGU、AR Generator SDK、算法和硬件等方面。

目前已成功開發(fā)產業(yè)內少有的大視場角ARHUD 產品，同時擁有豐富的產品線，可滿足客戶對ARHUD不同級別的產品需求。具備車規(guī)級量產制造能力，目前已通過IATF16949認證，并取得多個定點合作項目。

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