AR-HUD卷向分辨率，成本下沉加速大規(guī)模上車

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）在上海車展前夕，華為在2023華為智能汽車解決方案發(fā)布會(huì)上推出了一款新的AR-HUD，華為稱之為xHUD方案，并且是業(yè)界量產(chǎn)的最大畫幅抬頭顯示產(chǎn)品。

這次上海車展中，也有多家供應(yīng)商展示出了不同的AR-HUD方案，包括華為xHUD在內(nèi)，還有不少將在量產(chǎn)車型上應(yīng)用的AR-HUD分辨率已經(jīng)接近2K的水平。HUD從以往的單色到彩色，再到可以與路面信息融合顯示的AR-HUD，高分辨率AR-HUD大規(guī)模上車似乎已經(jīng)離我們不遠(yuǎn)。

AR-HUD落地加速，多種技術(shù)路線并行

實(shí)際上AR-HUD首次被搭載在量產(chǎn)車型，是在2020年的奔馳新S-Class上，距離今天也不過(guò)短短三年，但就在這三年間，AR-HUD的成本快速下降，加上汽車智能化的進(jìn)程被按下加速鍵，到了2023年的今天，AR-HUD已經(jīng)可以在不少20萬(wàn)元左右價(jià)位的車型上看到，比如大眾ID系列、長(zhǎng)安深藍(lán)SL03、哪吒S、上汽非凡R7、長(zhǎng)城WEY摩卡等。

AR-HUD與普通的HUD抬頭顯示相比，主要的不同是在于投影面積更大之后，能夠展示更多的內(nèi)容，并通過(guò)強(qiáng)大算力在軟件上實(shí)現(xiàn)顯示內(nèi)容與道路融合，比如在根據(jù)導(dǎo)航信息在車道線上顯示指引箭頭、在車道線上提示與前車的距離等等。

以華為xHUD為例，據(jù)官方介紹主要有三類應(yīng)用場(chǎng)景，包括安全增強(qiáng)，比如行人、前車預(yù)警提示、跟車目標(biāo)提示、變道指引等，第二是覆蓋三車道的AR導(dǎo)航，第三是借助高分辨率彩色顯示，在駐車時(shí)可以使用AR-HUD觀看視頻。

而目前來(lái)看，市面上的AR-HUD主要有四種技術(shù)路線，包括TFT-LCD、DLP、激光掃描和LCoS等四種，而暫時(shí)來(lái)看最主流的方案是TFT-LCD。

TFT-LCD是目前AR-HUD中最常見(jiàn)以及最成熟的技術(shù)，基本各家廠商都有相關(guān)技術(shù)，原理是通過(guò)白色燈光通過(guò)分色鏡形成紅綠藍(lán)三色光，然后通過(guò)液晶單體達(dá)到投影效果。這種技術(shù)較為成熟，成本也較低，但缺點(diǎn)是亮度較低，液晶間距離導(dǎo)致圖像分辨率也較低。

DLP是德州儀器的專利技術(shù)，目前也僅此一家能夠供應(yīng)。DLP技術(shù)在汽車前大燈上也有所應(yīng)用，它的主要原理是通過(guò)高達(dá)數(shù)十萬(wàn)個(gè)的微型鏡片將光源反射至投影鏡頭，投射出圖像，因此也被用于AR-HUD上。這種技術(shù)在AR-HUD上應(yīng)用的分辨率、亮度、對(duì)比度等參數(shù)較高，其中分辨率可以高達(dá)2K。由于是獨(dú)家技術(shù)，目前的成本也較高，比如奔馳S-Class上的AR-HUD就是用DLP技術(shù)。

激光掃描方案是將紅綠藍(lán)三色激光通過(guò)MEMS微振鏡反射到擋風(fēng)玻璃上，以激光掃描的方式來(lái)成像，類似于MEMS激光雷達(dá)，其輸出的分辨率取決于MEMS微振鏡的掃描頻率。這種方式的好處在于，可以大幅簡(jiǎn)化光學(xué)部分的結(jié)構(gòu)，模組體積小，亮度高、成本低、且發(fā)熱量也較小。缺點(diǎn)是由于分辨率取決于MEMS微振鏡的掃描頻率，導(dǎo)致其分辨率普遍不高，最高僅在720P左右。銳思華創(chuàng)在今年上海車展上就展示了基于激光掃描的AR-HUD方案。

LCoS即硅基液晶方案是在光源通過(guò)分色鏡之后投射至三片LCoS面板，再通過(guò)合光系統(tǒng)成像。LCoS采用CMOS工藝在硅基芯片上加工而成，最高可以實(shí)現(xiàn)4K甚至8K的真實(shí)分辨率，并且體積小、功耗低、國(guó)產(chǎn)化程度高、成本適中，是未來(lái)AR-HUD的重要技術(shù)路線。華為xHUD就是采用LCoS成像技術(shù)，包含超過(guò)兩百萬(wàn)個(gè)反射像素單元，在先進(jìn)的工藝支持下，像素集成率高于業(yè)界百分之50％，實(shí)現(xiàn)業(yè)界最高分辨率2K。

高分辨率AR-HUD正在快速普及

在最早一批或較為低價(jià)的AR-HUD產(chǎn)品中，采用DLP技術(shù)的可以達(dá)到854*480或1280*640分辨率，而TFT-LCD技術(shù)的AR-HUD分辨率甚至只有360P，在日常使用中會(huì)有明顯的顯示顆粒感，體驗(yàn)效果稱不上理想，更是難以實(shí)現(xiàn)投射視頻畫面等功能。

以往LCoS技術(shù)由于車規(guī)認(rèn)證的問(wèn)題而無(wú)法在量產(chǎn)車型上應(yīng)用，但華為通過(guò)自研車規(guī)級(jí)LCos、自研成像模組、整機(jī)光學(xué)設(shè)計(jì)、圖像引擎算法等能力，實(shí)現(xiàn)了AR-HUD端到端設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)制造，其xHUD采用包含超過(guò)兩百萬(wàn)個(gè)反射像素單元的LCoS技術(shù)，像素集成率高于業(yè)界百分之50%，實(shí)現(xiàn)業(yè)界最高分辨率2K。

而AR-HUD的另一個(gè)重要指標(biāo)是視場(chǎng)角，華為將OXC全光交換技術(shù)應(yīng)用到AR-HUD的光學(xué)處理上，通過(guò)多次折返和高精度鏡片集成實(shí)現(xiàn)小體積、長(zhǎng)光路，實(shí)現(xiàn)業(yè)界最大的FOV體積比。

目前華為采用LCoS技術(shù)的高分辨率AR-HUD已經(jīng)在上汽非凡R7上量產(chǎn)商用，截至2023年4月，xHUD保持全球量產(chǎn)車型最大視場(chǎng)角13°×5°，全球量產(chǎn)車型最高清分辨率1920×730兩項(xiàng)紀(jì)錄。

銳思華創(chuàng)在上海車展上也展示了一款基于DLP技術(shù)的AR HUD Pro，視場(chǎng)角高達(dá)20°×4°，同樣具備高分辨率，不過(guò)暫時(shí)未知量產(chǎn)時(shí)間和搭載車型。

根據(jù)億歐智庫(kù)數(shù)據(jù)，2022年單車前裝W-HUD的平均價(jià)格為1710元；AR-HUD的價(jià)格仍然較高，平均為5058元。預(yù)計(jì)在2025年AR-HUD平均價(jià)格將會(huì)大幅下降至3585元。

隨著成本的加速下滑，以及汽車智能化的需求，AR-HUD與ADAS融合顯示的需求增加，AR-HUD在加速普及的同時(shí)，也將會(huì)在高分辨率、寬視場(chǎng)角的路上持續(xù)迭代。