技術(shù)和成本為先 銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產(chǎn)品詮釋AR-HUD終極譯法

兩年時(shí)間，一項(xiàng)技術(shù)會(huì)歷經(jīng)怎樣的更新升級(jí)？一家公司會(huì)發(fā)生什么樣的變化？

深圳市銳思華創(chuàng)技術(shù)有限公司（Raythink；以下簡稱為：銳思華創(chuàng)）創(chuàng)始人&CEO盧睿認(rèn)為：“解決方案本身，不是從0～1的過程，而是在做迭代?！?/p>

事實(shí)如此，供應(yīng)商最好的狀態(tài)，就是在迭代的過程中做企業(yè)自身的升級(jí)。自2019年成立至今，銳思華創(chuàng)作為智慧交通、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(dǎo)向，搭載AI視覺引擎的大視場(chǎng)小體積的AR-HUD。期間，該公司核心技術(shù)從未停止迭代，涵蓋了光學(xué)、PGU、AR Generator? SDK、算法和硬件等。

兩年一屆的上海車展，集中展示了世界汽車工業(yè)的發(fā)展成果，同時(shí)見證汽車供應(yīng)鏈技術(shù)升級(jí)的重要節(jié)點(diǎn)，也是驗(yàn)證企業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新能力的最好時(shí)機(jī)。

回顧2021年，彼時(shí)銳思華創(chuàng)曾在上海車展推出行業(yè)內(nèi)唯一能達(dá)到FOV 20°和VID 15m的AR-HUD解決方案，且該方案同時(shí)可以覆蓋三車道。

2023年上海車展上，記者發(fā)現(xiàn)，銳思華創(chuàng)成長速度相當(dāng)驚人。目前，該公司FOV 20°和VID 15m的AR-HUD解決方案依然是行業(yè)標(biāo)桿，且其取得IATF16949認(rèn)證后的半年時(shí)間里就已收獲了近10個(gè)量產(chǎn)項(xiàng)目，訂單總量近40萬臺(tái)，其中成熟的AR-HUD產(chǎn)品系列已進(jìn)入量產(chǎn)階段。

特別值得一提的是，本次車展期間，銳思華創(chuàng)還發(fā)布了全球首個(gè)以LBS為光源的AR-HUD，并推出全球首創(chuàng)全新顯示技術(shù) – 應(yīng)用于AR-HUD等多種顯示方案的多層光波導(dǎo)3D PGU。

從技術(shù)看產(chǎn)品，從產(chǎn)品看企業(yè)，一家創(chuàng)新型公司近五年的成長史都寫在每一次技術(shù)和產(chǎn)品的更新迭代里。與此同時(shí)，每一項(xiàng)新技術(shù)，每一個(gè)新產(chǎn)品，都是銳思華創(chuàng)走向AR-HUD產(chǎn)業(yè)舞臺(tái)鎂光燈下的新臺(tái)階。

■技術(shù)是最堅(jiān)實(shí)的壁壘

2020年，奔馳推出全球首個(gè)AR-HUD產(chǎn)品，刷新了人們對(duì)HUD的認(rèn)知，從而正式將AR-HUD量產(chǎn)上車推向正軌。2021年，大眾ID系列首次將AR-HUD下沉到20萬左右的大眾車型，此后國內(nèi)自主品牌紛紛發(fā)布搭載AR-HUD爆款車型。

根據(jù)開源證券行研報(bào)告，3D景深顯示是HUD進(jìn)階的必然方向，且未來真正的AR-HUD能夠做到在視野范圍的光場(chǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)3D顯示，自由變焦，讓遠(yuǎn)近實(shí)景和虛像完美貼合，給人以身臨其境的體驗(yàn)。

據(jù)悉，銳思華創(chuàng)推出了全新顯示技術(shù)–應(yīng)用于AR-HUD等多種顯示方案的多層光波導(dǎo)3D PGU。該3D PGU顯示技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)顯示層疊，投射出具有立體深度的全裸眼3D圖像。銳思華創(chuàng)預(yù)計(jì)，該技術(shù)將在2024年第三季度/第四季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

根據(jù)銳思華創(chuàng)方面介紹，與目前市場(chǎng)上的StereoScopic3d解決方案相比，3D PGU可實(shí)現(xiàn)3D成像，并不會(huì)造成暈眩感及眼睛疲勞等不適。其原因在于，銳思華創(chuàng)的3D PGU顯示方案不是通過“欺騙”我們的眼睛和大腦來生成的“偽 3D”效果，而是來自具有立體深度的實(shí)際成像技術(shù)，因此不會(huì)有失真的問題，且不需要眼動(dòng)追蹤等復(fù)雜技術(shù)的輔助。

換言之，PGU本身即完成3D成像，產(chǎn)生即是3D效果。通過傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng)放大，在擋風(fēng)玻璃前呈現(xiàn)更立體的懸浮3D效果。

此外，采用銳思華創(chuàng)3D PGU的AR- HUD，投影出的虛像具有立體景深，也意味著成像的VID可以通過PGU設(shè)計(jì)端去調(diào)整，大大增強(qiáng)了AR-HUD圖形的可用性、功能和舒適度。

值得一提的是，銳思華創(chuàng)多層光波導(dǎo)3D PGU顯示技術(shù)還可以支持不同光源，并且可以集成、結(jié)合許多新技術(shù)。“例如我們基于LBS技術(shù)的OpticalCore?，從而形成各種不同需求的，高度可定制的解決方案?！变J思華創(chuàng)方面表示。

據(jù)了解，針對(duì)多層光波導(dǎo)3D PGU，銳思華創(chuàng)還自研了一套獨(dú)有的3D渲染引擎和AR Generator? SDK，可以快速開發(fā)針對(duì)AR-HUD場(chǎng)景的立體HMI，以協(xié)助研發(fā)人員和客戶方便的開發(fā)出基于該技術(shù)的AR圖形和功能。

據(jù)銳思華創(chuàng)介紹，該公司AR Generator? SDK可以基于客戶系統(tǒng)需求，通過靈活性的配置平臺(tái)，增減運(yùn)算模塊配置，精準(zhǔn)有效的控制算力負(fù)荷。且銳思華創(chuàng)通過平臺(tái)化軟件系統(tǒng)AR Generator? SDK，結(jié)合OpticalCore?光核引擎模組，大大提升開發(fā)效率，還可以為不同整車廠提供定制化需求服務(wù)。

■全球首創(chuàng)以LBS為光源的AR-HUD

技術(shù)向前，產(chǎn)品向后。

對(duì)于一家創(chuàng)新型科技公司而言，能夠?qū)⒓夹g(shù)攻關(guān)能力提到行業(yè)發(fā)展之前、把產(chǎn)品升級(jí)為行業(yè)發(fā)展最終解決方案，是極為重要的品質(zhì)。

銳思華創(chuàng)深知這一點(diǎn)。銳思華創(chuàng)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，工程技術(shù)公司的特質(zhì)就是不斷試驗(yàn)，測(cè)試得到結(jié)果之后，選擇下一個(gè)方向再做測(cè)試，如此循環(huán)往復(fù)。

時(shí)至今日，反反復(fù)復(fù)的實(shí)驗(yàn)為銳思華創(chuàng)帶來了新的選擇：在AR-HUD影像源生成器（PGU）技術(shù)方面，該公司產(chǎn)品直接面向最終解決方案，推出全球首個(gè)以LBS為光源的AR-HUD。

據(jù)悉，AR-HUD根據(jù)影像源硬件組成和原理不同，分為TFT、DLP、LCOS、以及基于MEMS技術(shù)的LBS方案。

大量研究表明，提高AR-HUD體驗(yàn)必須有更大的VID和FOV，這對(duì)于傳統(tǒng)的PGU來說相當(dāng)困難，目前的PGU-TFT很難在不產(chǎn)生其他問題的情況下實(shí)現(xiàn)20度FOV和15mVID。TFT有問題，DLP沒有，但就DLP成本高?；旧螪LP 和 LBS是可以做到差不多的表現(xiàn)，但LBS成本可以低一些，然后對(duì)比度也更好。此外，它沒有光窗問題，且LCOS還會(huì)面臨亮度方面的問題，其亮度是在所有光機(jī)模組中最低的，因此對(duì)于投射HUD影像方面會(huì)有明顯的缺陷。

對(duì)比之下，銳思華創(chuàng)發(fā)現(xiàn)LBS技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。

這主要是因?yàn)?，其可以在放大VID和FOV的同時(shí)，將硬件體積減小，很好的解決AR-HUD當(dāng)下“卡脖子”的問題。另外，LBS技術(shù)成像畫面對(duì)比度更高，大于288200：1，無光窗效應(yīng)；由于LBS的投影方式是針對(duì)畫面中每一個(gè)像素進(jìn)行顏色與亮度的控制，在車用AR-HUD的投影上可以更有效地突顯特定的對(duì)象；且其產(chǎn)生熱量較少，可實(shí)現(xiàn)更好的散熱設(shè)計(jì)，同時(shí)無陽光倒灌隱憂；還能有效降低功耗，進(jìn)一步促進(jìn)整車電源優(yōu)化。

更為重要的是，LBS的MEMS芯片采用CMOS技術(shù)在硅芯片上加工而成，其光效率最高可達(dá)70%，傳統(tǒng) LCD僅為3%。此外，LBS技術(shù)經(jīng)過近幾年的發(fā)展，在AR眼鏡領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，目前芯片供應(yīng)商比DLP更多。

MEMS振鏡是一類芯片，由專業(yè)的MEMS晶圓代工廠代工，這和車載芯片的供應(yīng)鏈?zhǔn)峭耆恢碌?。由于LBS方案基于MEMS光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，可以借鑒MEMS成熟工藝，這也在一定程度上意味著，LBS技術(shù)距離通過車規(guī)認(rèn)證不遠(yuǎn)了。

基于上述判斷，一直致力于開發(fā)更好解決方案的銳思華創(chuàng)，決定投入大量精力和資源研發(fā)LBS模塊。銳思華創(chuàng)市場(chǎng)專家姜叡石曾公開表示：“我們相信在不久的將來，LBS會(huì)成為AR-HUD的明確選擇?！?/p>

據(jù)悉，銳思華創(chuàng)自主研發(fā)的光源——基于LBS的OpticalCore?? 光源模組，不僅能大幅縮減HUD成本，更能大幅減小系統(tǒng)體積、增大了視場(chǎng)角，真正做到了涵蓋三個(gè)車道的廣角大FOV、成像畫面對(duì)比度更高且無光窗效應(yīng)，并具備無陽光倒灌隱憂且有效降低功耗的優(yōu)異性能。

更加值得關(guān)注的是，銳思華創(chuàng)注意到，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。

由此，通過銳思華創(chuàng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的不斷創(chuàng)新，該公司的OpticalCore?光源模組產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展至第三代，是業(yè)界內(nèi)首個(gè)可達(dá)車規(guī)級(jí)的LBS成像模組，獨(dú)創(chuàng)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(chǎng)提供了一條可真正大規(guī)模應(yīng)用的光源路徑。

此外，OpticalCore?模組成本較低，供應(yīng)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(chǎn)化替代的成像光學(xué)模組。而這一點(diǎn)，正是銳思華創(chuàng)在AR-HUD產(chǎn)業(yè)走得更遠(yuǎn)的關(guān)鍵。

■直擊痛點(diǎn)，成本為王

要知道在汽車行業(yè)，無論是主機(jī)廠，還是Tier 1自主供應(yīng)商，成本控制是企業(yè)最在意的。

根據(jù)億歐智庫數(shù)據(jù)測(cè)算，在2022年單車前裝W-HUD的價(jià)格為1710元；AR-HUD的價(jià)格仍然較高，為5058元。預(yù)計(jì)在2025年W-HUD價(jià)格降至1466元，AR-HUD價(jià)格同樣會(huì)大幅下降，達(dá)到3585元。

也就是說，隨著AR-HUD的成本下降，以及性能的強(qiáng)化，AR-HUD將不再是整車廠高價(jià)位車型的“標(biāo)配”，AR-HUD會(huì)逐漸滲透至低價(jià)位車型，未來將成為智能汽車的“標(biāo)配”功能。

然而，追根溯源，當(dāng)主機(jī)廠追求更高性價(jià)比的AR-HUD產(chǎn)品，Tier 1供應(yīng)商也將需要更具性價(jià)比的解決方案。由此，以銳思華創(chuàng)為代表的Tier 2供應(yīng)商們的成本控制能力，將顯得愈發(fā)重要。更低成本，也將成為AR-HUD賽道角逐的關(guān)鍵。

對(duì)此，銳思華創(chuàng)表示并不擔(dān)心。因?yàn)樽允贾两K，該公司都將“高性價(jià)比”，作為其產(chǎn)品解決方案的立足點(diǎn)之一。

要知道，PGU是HUD核心零部件，占比成本的近50%。且不只在效果和性能上，有調(diào)研結(jié)果顯示，目前兩大主流方案TFT和DLP在價(jià)格上也有明顯的差距。據(jù)悉，目前市面上主流的TFT方案價(jià)格預(yù)計(jì)在3000元以內(nèi)，而DLP方案的價(jià)格直接飆升至8000元以上，成本相差近兩倍。

面對(duì)優(yōu)質(zhì)性能和高成本的矛盾，銳思華創(chuàng)稱，該公司此次推出的基于OpticalCore?光源的AR-HUD產(chǎn)品，除了性能高于TFT和DLP外，光源模組量產(chǎn)后的成本將低于DLP，同時(shí)略高于TFT。

比如，將OpticalCore?成像模組應(yīng)用于AR-HUD產(chǎn)品中，除了能夠帶來更大FOV和更遠(yuǎn)的VID之外，還無須配套PVB楔形膜，進(jìn)一步降低AR-HUD成本。未來，作為標(biāo)準(zhǔn)化模組，其應(yīng)用將全面覆蓋車用、軌道、工業(yè)環(huán)境等產(chǎn)品，包括AR-HUD、AR大燈、車內(nèi)微投、定焦AR顯示等。

無獨(dú)有偶，與全息顯示技術(shù)相比，銳思華創(chuàng)此次推出的多層光波導(dǎo)3D PGU顯示技術(shù)也更具成本效益，而且處理效率更高。因?yàn)樗恍枰獜?fù)雜的計(jì)算去還原成像的相位信息，不會(huì)耗費(fèi)多余的PGU的算力。在光學(xué)成像端，如風(fēng)擋玻璃，成像系統(tǒng)，自由曲面鏡等，不需要更高的制程工藝。因此，多層光波導(dǎo)3D PGU 顯示技術(shù)能夠以較低的成本迅速推向市場(chǎng)。

據(jù)悉，由銳思華創(chuàng)自主研發(fā)的OpticalCore?成像模組目前已進(jìn)入產(chǎn)線搭建階段，目前已取得國際知名主機(jī)廠商認(rèn)可，正進(jìn)行落地化的探討，有望在不久的將來實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)量產(chǎn)。

如今，在銳思華創(chuàng)主攻的智能座艙領(lǐng)域中，其AR-HUD技術(shù)和產(chǎn)品正在聯(lián)合智能座艙相關(guān)生態(tài)，為AR-HUD實(shí)現(xiàn)新的賦能。眼下，銳思華創(chuàng)正在積極“擴(kuò)大朋友圈”，建立合作伙伴圈層。

比如在此次上海車展，銳思華創(chuàng)宣布與對(duì)話式人工智能平臺(tái)型企業(yè)思必馳達(dá)成戰(zhàn)略合作。思必馳HUD業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人苗順平表示：“此次思必馳與銳思華創(chuàng)的戰(zhàn)略合作，勢(shì)必會(huì)為中國的智能座艙的（發(fā)展）水平提供更大的動(dòng)力，雙方將聯(lián)合起來，充分發(fā)揮雙方的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，為客戶提供全語音、多模態(tài)、沉浸式、更智能的智能座艙解決方案?！?/p>

銳思華創(chuàng)與行業(yè)伙伴的合作關(guān)系，更利于該公司市場(chǎng)業(yè)務(wù)的拓展。作為汽車產(chǎn)業(yè)Tier 2，銳思華創(chuàng)與多家一線Tier 1廠商建立了合作關(guān)系，比如安波福、斑馬智行、偉世通等行業(yè)巨頭。

與上述企業(yè)的合作，不僅利于銳思華創(chuàng)技術(shù)研發(fā)水平和產(chǎn)品力的提升，同時(shí)也成為了銳思華創(chuàng)在行業(yè)內(nèi)的“活招牌”，有利于進(jìn)一步拓展市場(chǎng)空間。未來，銳思華創(chuàng)將持續(xù)向上攻堅(jiān)AR-HUD相關(guān)技術(shù)，推出更多具備差異化競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)的AR-HUD產(chǎn)品，賦能Tier 1廠商，助推中國汽車產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。(圖片來源：銳思華創(chuàng))