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以技術(shù)和成本"超車",銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產(chǎn)品詮釋AR-HUD譯法

深圳2023年4月21日 /美通社/ -- 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(jiǎn)稱為:銳思華創(chuàng))創(chuàng)始人&CEO盧睿認(rèn)為:"解決方案本身,不是在發(fā)明從0~1的過程,而是在做迭代。"

事實(shí)確是如此,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。

以技術(shù)和成本“超車”,銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產(chǎn)品詮釋AR-HUD終極譯法
以技術(shù)和成本“超車”,銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產(chǎn)品詮釋AR-HUD終極譯法

匯聚萬千目光的上海車展,集中展示世界汽車工業(yè)的發(fā)展成果,是見證汽車供應(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。

時(shí)至今日,兩年之期已過,2023年上海車展如約而至,銳思華創(chuàng)成長(zhǎng)速度驚人。目前,該公司FOV 20°和VID 15m的AR-HUD解決方案依然是從未被超越的行業(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。

以技術(shù)和成本“超車”,銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產(chǎn)品詮釋AR-HUD終極譯法
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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(zhǎng)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,也都是銳思華創(chuàng)走向AR-HUD產(chǎn)業(yè)舞臺(tái)鎂光燈下的新臺(tái)階。

走在行業(yè)的前面,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(guó)內(nèi)自主品牌紛紛發(fā)布搭載AR-HUD的爆款車型。

追溯AR-HUD在主機(jī)廠中間流行開來的原因,其中之一便是多了AR的新技術(shù)加持后,HUD有了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)后更優(yōu)化的駕駛體驗(yàn)。

但值得注意的是,AR-HUD顯示效果升級(jí)正在對(duì)景深呈現(xiàn)提出新要求,這主要關(guān)乎駕駛體驗(yàn)和駕駛安全。

首先從駕駛體驗(yàn)升級(jí)來看,人眼的3D視覺主要來自于生理和心理兩個(gè)層面的因素決定。

生理層面,人眼觀察不同距離的物體時(shí)晶狀體會(huì)產(chǎn)生不同的屈光度來實(shí)現(xiàn)聚焦;同時(shí)雙眼視線的夾角(輻輳)也有所不同;此外由于雙眼觀察物體的角度不同,左右眼之間也會(huì)存在視覺差異。

心理層面,線性透視效應(yīng)、不同的遮擋關(guān)系(間位)、陰影、以及其他經(jīng)驗(yàn)值都會(huì)幫助人眼和大腦形成3D視覺,一旦有因素相互矛盾,就會(huì)產(chǎn)生眩暈感。較為典型的案例之一便是,駕駛員觀察原本成像在遠(yuǎn)距離處的AR-HUD指示信息被近距離的前車遮擋,會(huì)呈現(xiàn)眩暈狀態(tài)。因此要想實(shí)現(xiàn)更好的3D貼合效果要求HUD擁有3D顯示功能,即虛擬圖像可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況實(shí)現(xiàn)靈活變焦,對(duì)應(yīng)到HUD上。

以技術(shù)和成本“超車”,銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產(chǎn)品詮釋AR-HUD終極譯法
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再看駕駛安全。要知道,HUD深度感缺失和焦距不足是一個(gè)影響安全的重要問題。

其一方面會(huì)導(dǎo)致駕駛員視覺不適和注意力無法集中,仍需轉(zhuǎn)換焦距來感知虛像和實(shí)景;另一方面,HUD顯示錯(cuò)誤距離會(huì)影響駕駛員對(duì)障礙物真實(shí)距離的感知,帶來潛在危險(xiǎn)。尤其在雨霧天氣, 外部參照物減少,HUD投影對(duì)視覺的判斷會(huì)產(chǎn)生更多的影響。

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)。

正因如此,未來已來。

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"用戶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。

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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。"銳思華創(chuàng)方面表示。

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。

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)。

產(chǎn)品走向最終解決方案,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。

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)比度也可以更好。 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)。

以技術(shù)和成本“超車”,銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產(chǎn)品詮釋AR-HUD終極譯法
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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。"

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(guó)際廠商壟斷的局面,成為國(guó)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。

以技術(shù)和成本“超車”,銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產(chǎn)品詮釋AR-HUD終極譯法
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直擊痛點(diǎn),成本為王

要知道,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,因此更具性價(jià)比的HUD解決方案是自主領(lǐng)先企業(yè)的首選。

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"最高性價(jià)比",最為其產(chǎn)品解決方案的立足點(diǎn)之一。

以技術(shù)和成本“超車”,銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產(chǎn)品詮釋AR-HUD終極譯法
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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。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)告訴蓋世汽車,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)。

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(guó)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)。

隨著銳思華創(chuàng)帶領(lǐng)AR-HUD成本進(jìn)一步下探,汽車也將全面迎來AR-HUD標(biāo)配時(shí)代。

尾聲

就汽車而言,其發(fā)展史就是一部工具提升效率史,從量變到質(zhì)變,最終達(dá)到前人無法想象的高度。在上一輪的質(zhì)變中,汽車動(dòng)力成為角逐賽的焦點(diǎn),這一輪的質(zhì)變就要看智能汽車座艙了。

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。

以技術(shù)和成本“超車”,銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產(chǎn)品詮釋AR-HUD終極譯法
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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(guó)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。"

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)科技巨頭。

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",十分便于該公司進(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(zhēng)優(yōu)勢(shì)的AR-HUD產(chǎn)品,賦能Tier 1廠商,助推中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。

消息來源:深圳市銳思華創(chuàng)技術(shù)有限公司 (Raythink Technology)
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