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

深圳2023年4月21日 /美通社/ -- 兩年時間,一項技術會歷經怎樣的更新升級?一家公司會發(fā)生什么樣的變化?

深圳市銳思華創(chuàng)技術有限公司(Raythink;以下簡稱為:銳思華創(chuàng))創(chuàng)始人&CEO盧睿認為:"解決方案本身,不是在發(fā)明從0~1的過程,而是在做迭代。"

事實確是如此,供應商最好的狀態(tài),就是在迭代的過程中做企業(yè)自身的升級。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)新光源為導向,搭載AI視覺引擎的大視場小體積的AR-HUD。期間,該公司核心技術從未停止迭代,涵蓋了光學、PGU、AR Generator® SDK、算法和硬件等。

以技術和成本“超車”,銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產品詮釋AR-HUD終極譯法
以技術和成本“超車”,銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產品詮釋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,是見證汽車供應鏈技術升級的重要節(jié)點,也是驗證企業(yè)技術和產品創(chuàng)新能力的最好時機。

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

時至今日,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)標桿,且其取得IATF16949認證后的半年時間里就已收獲了近10個量產項目,訂單總量近40萬臺,其中成熟的AR-HUD產品系列已進入量產階段。

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

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

從技術看產品,從產品看企業(yè),一家創(chuàng)新型公司近五年的成長史都寫在每一次技術和產品的更新迭代里。與此同時,每一項新技術,每一個新產品,也都是銳思華創(chuàng)走向AR-HUD產業(yè)舞臺鎂光燈下的新臺階。

走在行業(yè)的前面,技術是最堅實的壁壘

2020年,奔馳推出全球首個AR-HUD產品,刷新了人們對HUD的認知,從而正式將AR-HUD量產上車推向正軌。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在主機廠中間流行開來的原因,其中之一便是多了AR的新技術加持后,HUD有了增強現實后更優(yōu)化的駕駛體驗。

但值得注意的是,AR-HUD顯示效果升級正在對景深呈現提出新要求,這主要關乎駕駛體驗和駕駛安全。

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

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

心理層面,線性透視效應、不同的遮擋關系(間位)、陰影、以及其他經驗值都會幫助人眼和大腦形成3D視覺,一旦有因素相互矛盾,就會產生眩暈感。較為典型的案例之一便是,駕駛員觀察原本成像在遠距離處的AR-HUD指示信息被近距離的前車遮擋,會呈現眩暈狀態(tài)。因此要想實現更好的3D貼合效果要求HUD擁有3D顯示功能,即虛擬圖像可以根據現實情況實現靈活變焦,對應到HUD上。

以技術和成本“超車”,銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產品詮釋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影響安全的重要問題。

其一方面會導致駕駛員視覺不適和注意力無法集中,仍需轉換焦距來感知虛像和實景;另一方面,HUD顯示錯誤距離會影響駕駛員對障礙物真實距離的感知,帶來潛在危險。尤其在雨霧天氣, 外部參照物減少,HUD投影對視覺的判斷會產生更多的影響。

根據開源證券行研報告,3D景深顯示是HUD進階的必然方向,且未來真正的AR-HUD能夠做到在視野范圍的光場內實現3D顯示,自由變焦,讓遠近實景和虛像完美貼合,給人以身臨其境的體驗。

正因如此,未來已來。

銳思華創(chuàng)推出了全新顯示技術 – 應用于AR-HUD等多種顯示方案的多層光波導3D PGU。該3D PGU顯示技術,可實現顯示層疊,投射出具有立體深度的全裸眼3D圖像。銳思華創(chuàng)預計,該技術將在2024年第三季度/第四季度實現量產。

根據銳思華創(chuàng)方面介紹,與目前市場上的StereoScopic3d解決方案相比,3D PGU可實現3D成像,并不會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際成像技術,因此不會有失真的問題,且不需要眼動追蹤等復雜技術的輔助。

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換言之,PGU本身即完成3D成像,產生即是3D效果。通過傳統(tǒng)光學成像系統(tǒng)放大,在擋風玻璃前呈現更立體的懸浮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設計端去調整,大大增強了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3D PGU顯示技術還可以支持不同光源,并且可以集成、結合許多新技術。"例如我們基于LBS技術的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。

對多層光波導3D PGU,銳思華創(chuàng)還自研了一套獨有的3D渲染引擎和AR Generator® SDK,可以快速開發(fā)針對AR-HUD場景的立體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,增減運算模塊配置,精準有效的控制算力負荷。且銳思華創(chuàng)通過平臺化軟件系統(tǒng)AR Generator® SDK,結合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。

產品走向最終解決方案,全球首創(chuàng)以LBS為光源的AR-HUD

技術向前,產品向后。

對于一家創(chuàng)新型科技公司而言,能夠將技術攻關能力提到行業(yè)發(fā)展之前、把產品升級為行業(yè)發(fā)展最終解決方案,是極為重要的品質。

銳思華創(chuàng)深知這一點。銳思華創(chuàng)相關負責人表示,工程技術公司的特質就是不斷試驗,測試得到結果之后,選擇下一個方向再做測試,如此循環(huán)往復。

時至今日,反反復復的實驗為銳思華創(chuàng)帶來了新的選擇:在AR-HUD影像源生成器(PGU)技術方面,該公司產品直接面向最終解決方案,推出全球首個以LBS為光源的AR-HUD。

AR-HUD根據影像源硬件組成和原理不同,分為TFT、DLP、LCOS、以及基于MEMS技術的LBS方案。

大量研究表明,提高AR-HUD體驗必須有更大的VID和FOV,這對于傳統(tǒng)的PGU來說相當困難,目前的PGU-TFT很難在不產生其他問題的情況下實現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,但LBS成本可以低一些然后對比度也可以更好。 沒有光窗問題。 且LCOS還會面臨亮度方面的問題,其亮度是在所有光機模組中最低的,因此對于投射HUD影像方面會有明顯的缺陷。

對比之下,銳思華創(chuàng)發(fā)現LBS技術更具優(yōu)勢。

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這主要是因為,其可以在放大VID和FOV的同時,將硬件體積減小,很好的解決AR-HUD當下"卡脖子"的問題。另外,LBS技術成像畫面對比度更高,大于288200:1,無光窗效應;由于LBS的投影方式是針對畫面中每一個像素進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象;且其產生熱量較少,可實現更好的散熱設計,同時無陽光倒灌隱憂;還能有效降低功耗,進一步促進整車電源優(yōu)化。

更為重要的是,LBS的MEMS芯片采用CMOS技術在硅芯片上加工而成,其光效率最高可達70%,傳統(tǒng) LCD僅為3%。此外,LBS技術經過近幾年的發(fā)展,在AR眼鏡領域得到廣泛應用,目前芯片供應商比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鏈是完全一致的。由于LBS方案基于MEMS光學系統(tǒng)實現,可以借鑒MEMS成熟工藝,這也在一定程度上意味著,LBS技術距離通過車規(guī)認證不遠了。

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)市場專家姜叡石曾公開表示:"我們相信在不久的將來,LBS會成為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、增大了視場角,真正做到了涵蓋三個車道的廣角大FOV、成像畫面對比度更高且無光窗效應,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)技術團隊的不斷創(chuàng)新,該公司的OpticalCore®光源模組產品已經發(fā)展至第三代,是業(yè)界內首個可達車規(guī)級的LBS成像模組,獨創(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,為市場提供了一條可真正大規(guī)模應用的光源路徑。

此外,OpticalCore®模組成本較低,供應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,成為國產化替代的成像光學模組。而這一點,正是銳思華創(chuàng)在AR-HUD產業(yè)走得更遠的關鍵。

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

要知道,無論是主機廠,還是Tier 1自主供應商,成本控制是企業(yè)最在意的,因此更具性價比的HUD解決方案是自主領先企業(yè)的首選。

根據億歐智庫數據測算,在2022年單車前裝W-HUD的價格為1710元;AR-HUD的價格仍然較高,為5058元。預計在2025年W-HUD價格降至1466元,AR-HUD價格同樣會大幅下降,達到3585元。

也就是說,隨著AR-HUD的成本下降,以及性能的強化,AR-HUD將不再是整車廠高價位車型的"標配",AR-HUD會逐漸滲透至低價位車型,未來將成為智能汽車的"標配"功能。

然而,追根溯源,當主機廠追求更高性價比的AR-HUD產品,Tier 1供應商也將需要更具性價比的解決方案。由此,以銳思華創(chuàng)為代表的Tier 2供應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賽道角逐的關鍵。

對此,銳思華創(chuàng)表示并不擔心。因為自始至終,該公司都將"最高性價比",最為其產品解決方案的立足點之一。

以技術和成本“超車”,銳思華創(chuàng)上海車展創(chuàng)新產品詮釋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,有調研結果顯示,目前兩大主流方案TFT和DLP在價格上也有明顯的差距。前市面上主流的TFT方案價格預計在3000元以內,而DLP方案的價格直接飆升至8000元以上,成本相差近兩倍。

面對優(yōu)質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產品,除了性能高于TFT和DLP外,光源模組量產后的成本將低于DLP,同時略高于TFT。

比如,將OpticalCore®成像模組應用于AR-HUD產品中,除了能夠帶來更大FOV和更遠的VID之外,還無須配套PVB楔形膜,進一步降低AR-HUD成本。未來,作為標準化模組,其應用將全面覆蓋車用、軌道、工業(yè)環(huán)境等產品,包括AR-HUD、AR大燈、車內微投、定焦AR顯示等。

無獨有偶,與全息顯示技術相比,銳思華創(chuàng)此次推出的多層光波導3D PGU顯示技術也更具成本效益,而且處理效率更高。因為它不需要復雜的計算去還原成像的相位信息,不會耗費多余的PGU的算力。在光學成像端,如風擋玻璃,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3D PGU 顯示技術能夠以較低的成本迅速推向市場。

銳思華創(chuàng)自主研發(fā)的OpticalCore®成像模組目前已進入產線搭建階段,目前已取得國際知名主機廠商認可,正進行落地化的探討,有望在不久的將來實現車規(guī)級量產。

隨著銳思華創(chuàng)帶領AR-HUD成本進一步下探,汽車也將全面迎來AR-HUD標配時代。

尾聲

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

如今,在銳思華創(chuàng)主攻的智能座艙領域中,其AR-HUD技術和產品正在聯(lián)合智能座艙相關生態(tài),為AR-HUD實現新的賦能。眼下,銳思華創(chuàng)正在積極"擴大朋友圈",建立合作伙伴圈層。

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比如在此次上海車展,銳思華創(chuàng)宣布與對話式人工智能平臺型企業(yè)思必馳達成戰(zhàn)略合作。思必馳HUD業(yè)務負責人苗順平表示:"此次思必馳與銳思華創(chuàng)的戰(zhàn)略合作,勢必會為中國的智能座艙的(發(fā)展)水平提供更大的動力,雙方將聯(lián)合起來,充分發(fā)揮雙方的專業(yè)優(yōu)勢,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)伙伴的合作關系,更利于該公司市場業(yè)務的拓展。作為汽車產業(yè)Tier 2 ,銳思華創(chuàng)與多家一線Tier 1廠商建立了合作關系,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)技術研發(fā)水平和產品力的提升,同時也成為了銳思華創(chuàng)在行業(yè)內的"活招牌",十分便于該公司進一步拓展市場空間。未來,銳思華創(chuàng)將持續(xù)向上攻堅AR-HUD相關技術,推出更多具備差異化競爭優(yōu)勢的AR-HUD產品,賦能Tier 1廠商,助推中國汽車產業(yè)向前發(fā)展。

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