銳思華創(chuàng)市場(chǎng)專(zhuān)家:真正的ARHUD將成為智能座艙最重要的交互窗口 今日關(guān)注

近日由蓋世汽車(chē)主辦,中國(guó)(上海)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)管理委員會(huì)指導(dǎo),上海金橋臨港綜合區(qū)投資開(kāi)發(fā)有限公司協(xié)辦的2022第四屆智能座艙與用戶體驗(yàn)大會(huì)上,Raythink銳思華創(chuàng)市場(chǎng)專(zhuān)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(jī)交互方式。"

AR-HUD真正要做到與實(shí)景融合,必然需要實(shí)現(xiàn)更大的視場(chǎng)角(FOV)及更長(zhǎng)虛像距離(VID),而解決這一問(wèn)題的關(guān)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(chǎng)專(zhuān)家


(相關(guān)資料圖)

以下是演講內(nèi)容整理:

我今天分享的主題是《如何打造真正的AR-HUD》,內(nèi)容包括以下三個(gè)方面:智能座艙時(shí)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(shù)又面臨怎樣的挑戰(zhàn)?

智能座艙時(shí)代,汽車(chē)需要集成顯示更多的信息,也需要聯(lián)合更多的移動(dòng)終端,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的多項(xiàng)功能,這為座艙帶來(lái)了許多新的玩法:比如用HUD取代儀表盤(pán),用中控屏取代儀表盤(pán)……以上的快速轉(zhuǎn)變下,AR-HUD又面臨著怎樣的發(fā)展趨勢(shì)?

ARHUD -- 智能座艙新時(shí)代最重要的一種人機(jī)交互方式

我認(rèn)為,AR-HUD是智能座艙新時(shí)代最重要的一種人機(jī)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(chē)機(jī)儀表盤(pán)、中控屏、輔助駕駛系統(tǒng)、娛樂(lè)系統(tǒng)、手機(jī)等,以上提到的所有系統(tǒng)顯示出來(lái)的信息都可以用直觀、易懂的方式展現(xiàn)給駕駛?cè)藛T,加強(qiáng)駕駛過(guò)程中的整體安全性,提高駕乘人員在汽車(chē)內(nèi)的交互體驗(yàn)感。

智能座艙是消費(fèi)者選購(gòu)汽車(chē)時(shí)的關(guān)鍵因素,市場(chǎng)調(diào)查顯示,40%的用戶認(rèn)為HUD是座艙必備的技術(shù),然而,為什么AR-HUD的滲透率似乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到它的受歡迎程度?

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

讓我們看看傳統(tǒng)HUD的市場(chǎng)空間,滲透率比較高的是C-HUD,W-HUD,這些產(chǎn)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(shí)也會(huì)造成分心駕駛。

從技術(shù)層面上看,而真正的AR-HUD需要做的就是融入到車(chē)機(jī)已有的系統(tǒng)中,將呈現(xiàn)空間、虛像距離擴(kuò)大,這必然會(huì)對(duì)配套的軟件平臺(tái)、算法提出了更高的要求。

AR-HUD和W-HUD有什么差異?它們?cè)谟布鲜呛茴?lèi)似的,都是基于成像PGU,走光學(xué)路線,但支撐AR-HUD的是更好的AR算法、軟件平臺(tái),才可以實(shí)現(xiàn)更大的視場(chǎng)角,做到多焦面的呈現(xiàn),給駕駛員以實(shí)景融合的感覺(jué)。

目前市面上的AR-HUD,普遍采用的是7-10°的視場(chǎng)角,10米的虛像距離,但如果采用15米的虛像距離,就不會(huì)有失焦的風(fēng)險(xiǎn),給駕駛?cè)藛T更多(至少1s)的反應(yīng)時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)安全性上的提升。

再來(lái)看看不同F(xiàn)OV(視場(chǎng)角)的差異:FOV為10°,且VID為10米內(nèi)時(shí),HUD只能顯示儀表盤(pán)的信息、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的導(dǎo)航功能、輔助駕駛的預(yù)警功能,整體只能覆蓋到前方的車(chē)子,在體驗(yàn)上非常有限。當(dāng)FOV為20°,且VID 達(dá)15米以上時(shí),AR-HUD才能真正做到覆蓋三個(gè)車(chē)道,實(shí)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(shí)現(xiàn)"安全左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)、盲點(diǎn)預(yù)警"等功能,在信息傳達(dá)上更快、更人性化、更智能化。

圖片來(lái)源:Raythink

AR-HUD核心技術(shù)詳解

要為用戶提供突破性的成像體驗(yàn),關(guān)鍵就在于AR-HUD核心光源模組的升級(jí)。PGU(光機(jī)/光源模組)是HUD的最核心模塊,負(fù)責(zé)圖像及亮度的生成,直接影響成像質(zhì)量、硬件體積、功耗等核心性能,同時(shí)光機(jī)按PGU的光源類(lèi)型分兩大類(lèi),面光源及點(diǎn)光源。

現(xiàn)有的HUD面光源主要有三種:TFT、DLP以及Lcos(驗(yàn)證中),這幾種光源在應(yīng)用到AR-HUD 上時(shí),各有其缺陷。目前,技術(shù)較為成熟的有TFT,可以實(shí)現(xiàn)更大的FOV,但是在實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的VID時(shí)就會(huì)有燒屏的風(fēng)險(xiǎn)。另一個(gè)比較成熟的方案是DLP,DLP的核心技術(shù)處于被壟斷的狀態(tài),且成本較高,一般在高端車(chē)型中才可以實(shí)現(xiàn),體積也比較大。

最后提一下,Lcos方案的量產(chǎn)問(wèn)題還沒(méi)有解決,故其可能性仍有待商榷。

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

在HUD的設(shè)計(jì)過(guò)程中,為了對(duì)應(yīng)不同的外部光線、天候等影響,需要更高的亮度來(lái)達(dá)到較佳的影像質(zhì)量與視覺(jué)效果,使用OpticalCore ,可以在更高瓦數(shù)的激光光源下,有效增加HUD系統(tǒng)整體的亮度。

Raythink已經(jīng)研發(fā)出基于LBS技術(shù)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(wú)陽(yáng)光倒灌隱憂的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

同時(shí),Raythink也在積極拓展OpticalCore 模組的其他領(lǐng)域應(yīng)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(wèn)題,經(jīng)Raythink技術(shù)團(tuán)隊(duì)的不斷創(chuàng)新,目前已經(jīng)推出多光源微合光通過(guò)Diffuser成像技術(shù)方案,這也是業(yè)內(nèi)唯一成功解決LBS散斑問(wèn)題的方案。

總結(jié)一下LBS光源的優(yōu)勢(shì),它的價(jià)值不僅體現(xiàn)在體積和成本上,我們相信,LBS會(huì)成為AR-HUD未來(lái)的主要成像光源。

除了光源,AR-HUD的核心技術(shù)還包括軟件部分,需要結(jié)合相機(jī)、雷達(dá)、高精地圖等多種數(shù)據(jù),并打造非常精準(zhǔn)的渲染模型,從而達(dá)到實(shí)景融合的展示效果,目前Raythink在這一領(lǐng)域的技術(shù)已經(jīng)比較成熟。

如何實(shí)現(xiàn)真正的AR-HUD?

要實(shí)現(xiàn)真正的AR-HUD,一定要在光源上花功夫,達(dá)到大視場(chǎng)角和超長(zhǎng)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(tái),結(jié)合多種數(shù)據(jù)。

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

在娛樂(lè)功能上,AR-HUD也有很大的潛力,比如說(shuō)元宇宙,車(chē)內(nèi)線上會(huì)議,AI全息助手……再比如進(jìn)入停車(chē)場(chǎng),AR-HUD可以線上尋找空位,輔助自動(dòng)泊車(chē)的實(shí)現(xiàn)。

最后簡(jiǎn)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(gè)國(guó)際化的公司,在印度有軟件算法中心,在長(zhǎng)沙有嵌入式軟件中心,在臺(tái)北有光學(xué)研究中心,在上海有產(chǎn)品系統(tǒng)中心……在AR-HUD業(yè)務(wù)進(jìn)展方面,目前已取得包含國(guó)內(nèi)自主汽車(chē)品牌及合資主機(jī)廠商在內(nèi)等眾多定點(diǎn)量產(chǎn)項(xiàng)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(guò)百項(xiàng)專(zhuān)利,預(yù)計(jì)今年累計(jì)達(dá)到200項(xiàng)。

Raythink的現(xiàn)有主要產(chǎn)品是10°至20°FOV的AR-HUD產(chǎn)品,提供定制化的服務(wù),光源技術(shù)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(guān)的技術(shù)布局,可以提供相比競(jìng)品體積更小、VID和FOV更大的產(chǎn)品,尤其在FOV15°、20°的產(chǎn)品上,Raythink可以提供雙焦面的設(shè)計(jì)解決方案。

(以上內(nèi)容來(lái)自Raythink銳思華創(chuàng)市場(chǎng)專(zhuān)家姜叡石于2022年12月5日由蓋世汽車(chē)主辦,中國(guó)(上海)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)管理委員會(huì)指導(dǎo),上海金橋臨港綜合區(qū)投資開(kāi)發(fā)有限公司協(xié)辦的2022第四屆智能座艙與用戶體驗(yàn)大會(huì)發(fā)表的《如何打造真正的AR-HUD?》主題演講。)

關(guān)于銳思華創(chuàng)

Raythink銳思華創(chuàng)技術(shù)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(dǎo)向,搭載AI視覺(jué)引擎的大視場(chǎng)小體積的ARHUD,核心技術(shù)包括了光學(xué)、PGU、AR Generator SDK、算法和硬件等方面。

目前已成功開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)內(nèi)少有的大視場(chǎng)角ARHUD 產(chǎn)品,同時(shí)擁有豐富的產(chǎn)品線,可滿足客戶對(duì)ARHUD不同級(jí)別的產(chǎn)品需求。具備車(chē)規(guī)級(jí)量產(chǎn)制造能力,目前已通過(guò)IATF16949認(rèn)證,并取得多個(gè)定點(diǎn)合作項(xiàng)目。

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