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华阳多媒体:汽车抬头显示HUD量产落地先行者
伴随着汽车新四化的到来,汽车不仅仅是单一的交通工具,近期智能座舱很多细分产品,比如智能表面,多屏化,数字仪表,氛围灯,HUD等产品都成为行业热点,受到各车厂重点关注,正快速导入量产中。今天我们就来聊一聊这其中的热点话题之一——汽车抬头显示(HUD:Head up display)。

随着技术的进一步成熟以及增强现实AR HUD产品的不断发酵,各大车厂HUD(主要是风挡式W HUD)落地项目迅猛增加。不止是BBA、雷克萨斯、凯迪拉克、林肯等豪华梯队,合资车、自主品牌配备HUD的车型也在不断增多。今年上半年,奔驰发布了ARHUD,直接将整个行业推向高潮。其中,长城、广汽、上汽、奇瑞、吉利等自主品牌近期都有很多项目正在推进,或许会大比例配备HUD产品。


哈弗大狗W-HUD,图片来源,汽车之家
 
近日,小编拜访了华阳多媒体的群友,探讨目前HUD的行业动态,发展趋势以及技术瓶颈等课题。
 
关于华阳多媒体:
 
华阳多媒体于2012年开始组建HUD团队,目前已推出较为成熟的C-HUD、W-HUD及AR-HUD产品及解决方案,其中W-HUD已获得了多个国内以及海外车企的量产项目;在AR-HUD方面,基于母公司华阳集团汽车电子业务在智能座舱领域的多年耕耘,华阳多媒体自行搭建了完整的AR-HUD的平台,包括ADAS、仪表、导航的输入,相关产品将于2021年底开始陆续搭载量产车型面世。
 
华阳多媒体在HUD方面在软件方面也具备雄厚的开发实力,从算法到AR平台的搭建完全自主。



而在W HUD项目的量产落地方面,华阳多媒体承接了长城多个车型及日产启辰星,随着车型上市,出货量可期。背靠华阳集团,华阳多媒体在产能扩充方面毫无后顾之忧。


华阳AR HUD

一个新产品的火爆,不仅仅是部分高端车型的采用,合资、自主品牌的规模性导入尤为重要。在这些车型中,除了技术难点外,成本可以说是决定性因素。因此,如何降成本是目前业内普遍需要面对的一个重大挑战。


热量对汽车电子产品的伤害是十分大的,而随着HUD性能需求的提升,其发热量也将越来越大,因此,对于HUD项目的落地来说,散热是必然会遭遇的另一个挑战。
 
下面,小编就从降成本与散热两个方面对本次拜访做一个总结:


一、降本


HUD产品(WHUD)是一个将影像投射在风挡玻璃上的精密光学组件,核心组成分为图像生成单元(PGU)、自由曲面镜、风挡玻璃系统。其中风挡玻璃系统一般不在HUD集成商的生产范围,因此,对于HUD集成商来讲,降成本的重点在于PGU与自由曲面镜上。

PGU:TFT-LCD&DLP


现有量产WHUD项目的PGU技术分TFT LCD以及基于DMD芯片的DLP投影。二者孰优孰劣?这个或许还是要看主机厂最终的需求而定。
 
现在各大车厂的量产项目都希望产品能做到AR HUD,退而求其次也得实现接近AR HUD效果。在这些项目上,TFT(LCD)技术与DLP技术的PGU目前成本都还是很高,量产压力大。张总分别介绍了关于这两个产品的降本需求:
 
  • DLP:该技术的核心在于德州仪器TI的专利产品DMD芯片。希望随着汽车HUD市场上规模,上游厂家如TI和光机厂家会加大技术投入,加快产品迭代,降低单品成本。

 
  • TFT-LCD:为了让显示画面更大,PGU中的LCD尺寸需要变大。目前HUD量产上的LCD产品尺寸大致为1.8英寸,规格要求更大的会采用3.1英寸。而为了能实现AR HUD效果,其尺寸可能需要做到4.1英寸。目前这些高端LCD主要依赖进口,国产化进程或许是降成本的一个契机。

 

华阳多媒体 ARHUD 实拍图


自由曲面镜


自由曲面镜是一个精密的光学部件,对厂家加工实力有着严格考量,同样,这就导致了产品的高价格。现有主流是通过精密注塑成型的塑料镜面。
 
因此,需要从材料到加工成熟度方面去考量降成本。材料是否可以选择更低的光学PC,注塑、镀膜等工艺方面是否能降成本等等。
 

二、散热


HUD热量的产生分为两个方面,一个是外界阳光投射进入PGU后产生热量(也叫阳光倒灌问题);另一个则是电转换成光时,产品自身发热。

阳光倒灌问题


HUD是一个光学投影系统,由于光路的可逆性,太阳光会沿着投影的光学路径汇集到PGU中,产生大量的热量,这个就是在量产过程中必然会遇到的“阳光倒灌问题”。投影越大、“倒灌”的阳光将越多,因此ARHUD面临更为严峻的阳光倒灌挑战。

阳光倒灌原理图
 
在阳光倒灌时,其发热量之巨大,报废一个PGU可能只需短短几分钟。举个简单的例子可能大家会有更深刻的印象,那就是小时候玩放大镜,在阳光下聚焦,可能数十秒便可以烧焦一张白纸。
 
关于阳光倒灌,目前可能大部分采用 3M、brightview的光学膜片去减少进光量,但效果还不够,需要更多技术去进一步减少,当然具体方案还有待探讨。
 

散热方案


针对HUD的散热,主要就是集中在对PGU的散热。通过铸铝基板、导热方案等去实现散热,后续AR技术引入后甚至散热风扇的出现也是有必要的。如果有专业散热方案厂家能够提供更为优化的解决方案,想必会受到各大集成商的热捧。

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