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车载HUD——又一个百亿级新增市场!
百姓评车 2313浏览 2021-01-09
随着智能驾驶技术的不断发展,驾驶汽车所要判断和提醒的信息也越来越多,如今的仪表盘显然不能满足这些需求,将驾驶信息和道路信息显示在挡风玻璃上已经是一个必然的趋势,这在很大程度上也带动了抬头显示器(HUD)行业的发展。

现阶段在全球汽车用品市场中,HUD的渗透率仅在2%左右,由此可见,车用HUD的市场空间非常巨大。2020年国内HUD市场规模达65.6亿元,同比增长超300%;到2025年市场规模预计达244.8亿元,复合增速超50%,其中WHUD和ARHUD占据主要市场,比例分别为60%/20%。预计现代汽车驾驶舱电子设备的技术进步以及联网和自动驾驶汽车的增长趋势将进一步推动汽车HUD市场规模的增长。
目前,宝马奔驰奥迪等豪华车以及日系品牌,HUD的配置率普遍较高。在此背景下,HUD的渗透率不断提升,技术迭代也随之迅速加速,比如前两年还处于概念阶段的AR-HUD,今年就随着相关车型的推出逐步拉开量产大幕。
HUD是什么?
顾名思义,HUD就是一套通过将重要的行车信息实时显示在前挡风玻璃 上,避免因驾驶员低头、转移视线等带来的安全隐患的显示系统。如果回溯HUD的发展史,我们发现其最早出现在飞机上。直到1988年,通用首先将该技术下放到汽车。不过当时受限于技术限制,显示的信息有限并且颜色单一,就如同一个数字闹钟一样,整体的效果一般。但是这种战机上的技术首次应用于汽车之上,还是令当时的人们惊艳不已。

直到2001年,福特在其车型“corvette”首次搭载了彩色显示的HUD系统,HUD才真正进入到彩色的世界,2003年宝马成为了欧洲第一家使用HUD技术的汽车公司。随着宝马的使用,奔驰、奥迪等豪华车型开始陆续加入。虽然不是最先尝鲜的,但随着这些豪华品牌的推广,HUD才真正的发展了起来。

不过一直以来,HUD都只是出现在豪华车市场的某些车型中,比如说宝马在HUD方面的普及度算比较高,但是价格也并不便宜,例如如果购买3系的话,你需要买到M运动曜夜版才会原厂配备,但它的指导价也达到了35.98万。奥迪 A4L也把HUD列为选装项目,只要花17900,就能给你配上,有点类似于模块化了,但是这仍然是一笔不菲的费用。

直到最近两年,随着自主品牌汽车的价格和配置体系愈发成熟之后,HUD才真正大批量出现在20万以内车型的配置表中。比如说吉利旗下的新能源品牌 几何A(参数|询价)在配置了W-HUD 抬头显示之后,补贴售价只有15-19万元。合资品牌方面,去年年末上市的全新一代数字高尔夫(参数|询价)顶配车型也采用了W-HUD。高尔夫的W-HUD系统有两种投影模式,分别是标准模式和雪地模式,而且还可以将车速显示、导航指示、辅助系统以及各类警告信息投射在前挡风玻璃上HUD的加入无疑增加了全新数字高尔夫科技感体验。
市面上主流的中高端在售产品都不会缺少一款实用HUD的车型,尤其是当下汽车智能化发展的速度非常之快,智能座舱发展的趋势极度需要HUD作为第三块屏幕作为信息显示的重要组成部分,因此最近两年HUD的发展速度非常之快,几乎要形成了一个风口。
HUD的发展方向
上文中我们已经提到了HUD的一种分类,W-HUD。W-HUD是直接使用汽车的挡风玻璃为显示设备,显示效果更为一体化,但由于挡风玻璃一般为曲面玻璃,因此W-HUD一定要根据挡风玻璃的尺寸和曲率去适配高精度非球面反射镜,计算不好会导致重影,对于软件技术和硬件设备都有很高的要求,这也导致了W-HUD成本高,不利于广泛应用。

另外一种主流HUD命名为C-HUD,其主要特点是显示屏为放置于仪表上方的一块透明树脂玻璃,一般会根据成像条件对这块玻璃进行特殊处理,通常做成楔形来避免玻璃两面的反射重影,相对来说比较稳定,与战斗机所采用的相差无几。但是C-HUD显示效果一般,而且在车辆碰撞时会对驾驶员产生二次伤害,不利于车内安全。

按照目前的趋势,未来几年W-HUD仍会是主流,并且是从高配向低配下探,从选配走向标配,进入全面开花的阶段。不过如同C-HUD只是HUD演进过程中的一个过渡产品,W-HUD虽然能展示的内容多一些,依然是一个过渡产品,未来AR-HUD才是最终的发展方向。

通过名称组合其实多少能看出点端倪,AR-HUD简单点说就是把AR技术和HUD功能的结合,可以将车辆的行驶信息通过更加生动的动态形式呈现出来,也更加清晰,成像区域也更大,类似于3D投影一样实时更新车况信息和导航信息,而且还可以结合ADAS功能,及时预告路况和行人信息。

目前只有全新一代奔驰S级(参数|询价)采用了这项技术,预计大众ID.系列也将采用同款技术。与此同时,一汽、广汽、奇瑞等也在进行相应的规划。而为了更好地应对主机厂的需求,除大陆集团、伟世通、日本精机等传统国际Tier1,百度、华阳集团、未来黑科技、锐思华创等国内技术供应商也在积极开展AR-HUD相关的布局。
在新旧势力的密集布局下,AR-HUD市场正不断被打开。据相关预测数据显示,到2030年AR-HUD有望占据HUD市场一半以上的规模,这意味着接下来几年AR-HUD将呈现几何倍数增长。主要原因在于5G时代的到来,成了车载AR应用爆发的高速路。5G网络具备高带宽、低延时、大连接等颠覆性特性,结合云计算、大数据、物联网、人工智能等新技术,为形态多样、交互立体的智能终端的量产应用,带来了巨大的基础设施利好。
AR-HUD是未来  
目前为止,HUD量产市场基本还掌握在传统的Tier 1手中,产品体验也普遍没有那么理想。AR-HUD也被很多新进入者视为打破原有HUD用户体验差的利器。不过目前国内有AR-HUD产品在DEMO初步测试的时候体验尚可,但真正面对现实中复杂路况时的表现还不明确。实现真正量产并没有想象中容易。

AR-HUD需要与视觉和毫米波雷达(ADAS),GPS定位,地图导航,以及众多车身传感器结合在一起使用。另外,高精地图和高精定位,会进一步提升AR HUD的用户体验。但目前高精度地图发展尚未成熟,所以目前主要还是依赖普通的ADAS,GPS等技术。而ADAS在识别的每一步过程中都可能会有小的延时,但造成的误差和后果却是巨大且严重的。
这些都需要海量的算法与优化支持,一般的小型初创企业很难将这么细致的工作落到实处。因此,要做到AR-HUD产品落地,必须要很有实力跟财力的企业跟进。

目前,大陆集团TFT式AR-HUD是唯一投入量产的反射式的AR-HUD,该技术由本土化团队完成开发,同时基于大陆集团完善的供应链,实现快速适配和平台化降本。中国的开发团队及生产线主要在安徽省芜湖,主要是为中国的OEM客户提供抬头显示器的开发设计以及生产工作。
针对更高性能AR-HUD技术,业内开始研究全息光波导技术。相比于反射式HUD技术,光波导技术只需增加光机投影表面积,大幅减少立体体积。全息光波导技术源于AR眼镜领域。几何光波导代表企业为以色列Lumus,但因工艺非常复杂,目前仍未量产。

国内方面,除了车企在积极布局之外,百度也是较早进入AR-HUD的科技巨头。百度在2018年就进行了业界首发,然后又进行了好几轮的迭代,进行了硬件升级,加了一个VPU,就是一块专门处理图片的芯片,利用这块芯片可以加入ADAS功能。这是百度AR-ADAS功能的最大亮点,包括车道线偏离、前车预警、行人预警、交通标识牌等等。HUD未来是起到显示屏的作用,但是信息是最关键的一个环节,所以百度在这个方面的积淀都会成为HUD上面显示的一个生态环。
对于主机厂来说,如果有在新车上搭载HUD的规划,那么在车型设计最开始的时候,就要为HUD腾出空间。而且由于AR-HUD相对来说体积较大,因此SUV比轿车更容易布置,电动车比燃油车更容易布置,从这个意义上来讲,AR-HUD的匹配顺序应该是从电动SUV到电动轿车,燃油车SUV到燃油车轿车。
百姓评车
基于以上的分析,《百姓评车》认为目前为止W-HUD是更好的选择,而当未来AR-HUD大面积普及时,将会为驾驶者带来更安全的驾驶条件,相信用不了多久,AR-HUD会逐步下放到更多的高端车型中。

 
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