撰文 | 張祥威 編輯｜馬青竹

汽車HUD最近的標(biāo)志性事件：小鵬憋了幾年后，終于與華為合作，把一款打著多項(xiàng)“第一”旗號的AR-HUD搬上車。

據(jù)高工智能汽車統(tǒng)計，2024年，我國乘用車前裝標(biāo)配W/AR-HUD 共交付352.43 萬輛，其中AR-HUD占88.43萬輛。

同年，我國乘用車銷量2756.3萬輛，汽車HUD滲透率已然超過十分之一。

汽車HUD早年以后裝為主，產(chǎn)品主要為C-HUD，成本高昂，一度售價2000美金，更多應(yīng)用于豪華車。

直到2018年前后，造車新勢力發(fā)布的首款新車，如初代蔚來ES8（參數(shù)丨圖片）、理想ONE等，均僅支持HUD后裝。

2021年起，極氪001、理想L9推出，才開始采用前裝W-HUD，將時速、導(dǎo)航等行車信息，投影到前擋風(fēng)玻璃上。

供應(yīng)商一側(cè)，市場份額也從日本精機(jī)、大陸集團(tuán)、電裝、偉世通等海外公司，向國產(chǎn)供應(yīng)商華陽、澤景等逐漸轉(zhuǎn)移。

去年一場直播中，按照余承東的說法，對HUD的評價并不高，他如此解釋享界S9為何沒有搭載HUD，“有時看不清，所以選擇了儀表屏前移”。

時移勢易?，F(xiàn)在，華為與江淮汽車合作尊界S800已搭載AR-HUD。華為智能車載光領(lǐng)域，HUD已成三大核心產(chǎn)品線之一。

當(dāng)年的極氪001、理想L9等車型，如今改款后也紛紛從W-HUD轉(zhuǎn)向AR-HUD，AR-HUD儼然已成中高端車型的標(biāo)配。目前，C-HUD市場份額已跌至1%。

市場格局悄然轉(zhuǎn)變背后，技術(shù)這一推手出了大力氣。

繞開巨頭，發(fā)展AR-HUD

一萬五千米高空，當(dāng)三代機(jī)殲10以1.2馬赫超音速疾行時，衍射平顯系統(tǒng)讓它即使在強(qiáng)光下，透光率和反光率都能達(dá)到80%。

上一代鍍膜平顯中，這兩項(xiàng)指標(biāo)分別為70%、26%。

鍍膜平顯在強(qiáng)光背景下，尤其是迎光飛行時，由于反光太多，基本看不到CRT發(fā)出的光信息，幾乎處于失效狀態(tài)。

這些問題現(xiàn)在得以緩解，更新一代的戰(zhàn)機(jī)，還會有更領(lǐng)先的技術(shù)，更關(guān)鍵的，這些技術(shù)全部來自國產(chǎn)。

平顯全稱平視顯示器，也就是HUD，從軍用飛機(jī)到民航客機(jī)，再到汽車，正逐漸走入大眾視野。

按產(chǎn)品形態(tài)劃分，汽車HUD大致有C-HUD（組合型抬頭顯示系統(tǒng)）、W-HUD（風(fēng)擋式抬頭顯示系統(tǒng)）、AR-HUD（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示系統(tǒng)）等。C-HUD以后裝為主，后兩者以前裝為主。

在C-HUD式微后，W-HUD成為主流產(chǎn)品，AR-HUD作為后起之秀，近幾年才呈現(xiàn)成為主角之勢。

具體到AR-HUD，按芯片來劃分，又有三條技術(shù)路線，TFT-LCD（薄膜晶體管液晶顯示器）、DLP（數(shù)字光處理）和LCoS（硅基液晶）。

TFT-LCD技術(shù)最為成熟，成本低。但問題在于，光效低，亮度低，且存在陽光倒灌燒屏等問題。

DLP技術(shù)相對成熟，有更高的清晰度和亮度，可以適用強(qiáng)光場景。當(dāng)然，成本也更高。

TI是DLP技術(shù)的主導(dǎo)者，畢竟這一技術(shù)便是由其發(fā)明，手握大把核心專利。DLP HUD最初以后裝方式出現(xiàn)，后隨著芯片成熟，開始在林肯等車型前裝搭載。

國產(chǎn)供應(yīng)鏈企業(yè)如華陽集團(tuán)、歌爾股份等，均與TI合作，在DLP技術(shù)上有所布局。

直到擅長“根技術(shù)”研發(fā)的華為進(jìn)場，2021年成立部門“華為智能車載光領(lǐng)域”，先是與華陽合作，在問界M5、M7上推動AR-HUD上車，后基于LCoS技術(shù)，進(jìn)一步突圍。

LCoS，是基于反射模式的矩陣液晶顯示裝置。本質(zhì)上是一種新型的反射式micro LCD投影技術(shù)。

這一技術(shù)興起于2000年，融合了前面兩種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，畫質(zhì)更好，成本也更低。

海外市場，韓國Raontech和英國Envisics合作，由后者提供LCoS芯片，共同開發(fā)了LCoS模組。通用汽車旗下凱迪拉克車型，將采用這一方案。

沿著LCoS技術(shù)方向，華為自研了LCoS芯片，由此繞開巨頭TI的專利墻。

華為的AR-HUD，可以在前擋風(fēng)玻璃上投射75英寸的虛擬影像，支持車道級導(dǎo)航、盲區(qū)來車預(yù)警及“鬼探頭”突發(fā)風(fēng)險提示等功能。

去年底，六家國產(chǎn)公司水晶光電、澤景、疆程、蜂巢電子等，與華為簽約，將基于華為LCoS PGU成像模組等推出AR-HUD整機(jī)產(chǎn)品方案。

以華為在汽車領(lǐng)域的滲透力，AR-HUD的大規(guī)模爆發(fā)，或?qū)⒑芸斓絹怼?/p>

解決模糊、眩暈等問題

汽車HUD不斷上車，但人們對其看法卻各有褒貶，模糊、遮擋視線、眩暈等問題并未被真正解決。通俗說法：不好用。

W-HUD成像視角大多為5度左右，虛擬成像距離大多為2-3米，主要顯示靜態(tài)信息，比如車速等。存在強(qiáng)光下畫面模糊等問題。

為此小鵬與華為合作的AR-HUD，將視角提升到13度，對比度提高到1800:1，從而白天更亮，夜晚不會出現(xiàn)“光窗”。

相比問界M9的對比度（1200：1），小鵬與華為的AR-HUD對比度更高，這一產(chǎn)品將在G7上搭載。

眩暈問題，是由于人眼需要在正前方場景和W-HUD視覺焦點(diǎn)之間頻繁切換。其實(shí)不僅W-HUD，傳統(tǒng)的AR-HUD也會存在這一問題。

原理上，AR-HUD的虛擬成像距離除了2-3米的近場，還多了7-10米以上遠(yuǎn)場信息。將虛擬信息與實(shí)景結(jié)合，好處是比W-HUD信息更豐富，但AR-HUD的信息通常為間斷顯示，虛擬成像大概在7.5米左右。

小鵬將虛擬成像距離做到10米，以解決傳統(tǒng)AR-HUD的問題。越遠(yuǎn)，越考驗(yàn)光學(xué)設(shè)計精度、畸變處理、功耗、穩(wěn)定性。但由于和華為合作，硬件方面自然不用擔(dān)心。

當(dāng)然，AR-HUD的虛擬成像距離并非越大越好。

距離增加，除了一定會導(dǎo)致AR-HUD體積增加，還會同步讓放大倍率增加，給光學(xué)設(shè)計帶來挑戰(zhàn)，以及再度面臨TFT-LCD的陽光倒灌風(fēng)險。

畫面畸變也會帶來眩暈，主要通過硬件和畸變矯正算法來解決。

基于華為的硬件，以及小鵬與華為合作的抗畸變算法，最終將靜態(tài)畸變率做到了小于等于1%，比行業(yè)的3%-5%更低。

還有一種解題思路，PHUD。

PHUD又稱全景平視顯示系統(tǒng)。不是投射到前風(fēng)擋，而是投射到前風(fēng)擋下黑區(qū)。小米SU7采用了PHUD，YU7以及寶馬接下來也將搭載。

本質(zhì)上，PHUD是一個平面顯示系統(tǒng)，技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度相對簡單，成本也更低，更多需要解決圖像畸變問題。

這一思路，從根本上解決了HUD的模糊、視線遮擋等問題。

瑕疵在于，PHUD較之儀表屏，視線焦點(diǎn)雖有所前移，但駕駛員人眼仍需低頭觀看。有些類似AR-HUD的近場。

“PHUD的虛擬成像距離通常為1米?！币晃黄嘓UD供應(yīng)商人士告訴《出行百人會/AutocarMax》。

不過，有小米SU7爆火在前，PHUD產(chǎn)品因YU7、寶馬等更多車型上車，PHUD規(guī)模放量已然大概率事件。

供給端，也在等待規(guī)模上車，以攤平研發(fā)成本。

供應(yīng)商層面，除了上面提到的華為，還有未來黑科技等初創(chuàng)公司。值得注意，大多供應(yīng)商，其實(shí)經(jīng)營壓力并不小。

比如，招股書顯示，澤景近三年（2022-2024年）營收約2.14億元、5.49億元、5.78億元。研發(fā)費(fèi)用分別約為8340萬元、5450萬元、6210萬元。

合計投入2個億后，三年期內(nèi)凈利潤分別約-2.56億元、-1.75億元、-1.38億元，共虧損超5億元。

“2016年到現(xiàn)在的8、9 年間，同樣規(guī)格的HUD，現(xiàn)在的價格是以往價格的百分之十幾，慘烈的競爭導(dǎo)致了行業(yè)整體面臨利潤的壓力?！比ツ甑?，澤景電子董事長張濤在第二屆智能車載光峰會上表示。

結(jié)語

“我不想告訴你HUD使用的具體圖形，但我希望它像iPhone一樣直觀。"電影《鋼鐵俠》制作期間，導(dǎo)演?喬恩·費(fèi)儒對工作人員提出要求。

電影HUD設(shè)計總監(jiān)Dav Rauch回憶，導(dǎo)演這么說，是因?yàn)樗谇耙粌芍苜I到了一部iPhone，并因此受到啟發(fā)。

最終在熒幕上，當(dāng)主角托尼走出山洞，回到住所研發(fā)完成Mark II，并說出“啟動HUD”指令時，充滿科技感的第一視角畫面出現(xiàn)，令人印象深刻。

如今輪到汽車HUD，以更優(yōu)質(zhì)的畫面征服新的“觀眾”了。

參考文獻(xiàn)：

【1】《長文對話，讀懂“華為車載光”》，中國汽車報

【2】《國產(chǎn)新型三代教練機(jī)升級頂級平顯》，兵工科技海上武器版

【3】《虛擬距離VID（上）（下）》科普，睿維視

【4】《汽車HUD廠商抱華為“取暖”》，第一財經(jīng)

—THE END—

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