首届汽车抬头显示HUD专项研讨会在上海汽车城瑞立酒店取得圆满成功

着汽车智能化进程,消费者对行车安全及驾驶体验提出了越来越严格的要求。抬头显示系统(HUD)——这一在上世纪八十年代引入汽车的战斗机技术,将大有可为。早期的HUD存在显示效果欠佳且成本较高的问题,普及程度较低。但在各大厂商的研发推进下,目前的低成本解决方案、显示效果等都有了较大的提升;特别是增强现实(AR)技术的引入,整合先进驾驶辅助系统如ADAS、ACC,将导航与驾驶信息实时投影到车辆前方与实物相结合,可以获得更好的科技感与驾驶体验。

据了解,AR HUD或将在2020年引入量产,由此将带来HUD行业的再次蓬勃发展。在这一背景下,2019年11月13日,艾邦智造携手智能汽车俱乐部与业内250+HUD专家在上海汽车城瑞立酒店召开了首届HUD专场研讨会。

本次研讨会就HUD产业分析与案例,光学检测与矫正,HUD核心部件解析及未来ARHUD发展趋势等做出了重点介绍与分享。参与本次大会的嘉宾,包含了整个产业链的各个组成部分:

 

  • 汽车主机厂及OEM
  • Tier 1、HUD厂家;
  • 自由曲面加工及相关企业;
  • 汽车风挡玻璃、其他光学组件生产企业;
  • 光学检测、校正等专业设备商;
  • 软件系统、传动机构及辅材供应商;
  • 原材料生产企业
  • 其他企业(如科研院校、第三方检测机构、设计公司等等)

本次大会以高精尖技术与全面的发展趋势探讨获得了与会嘉宾的一致好评,本次活动获得了圆满成功。

一、嘉宾报告

1.《移动空间的动态交互及测评》——同济大学 教授 由芳

伴随汽车智能化、网联化两大风口,智能座舱的重要性日益凸显。以全液晶仪表、 HUD、车载娱乐系统、后座娱乐为代表的智能座舱旨在带来更加智能化和安全化的交互体验,提供更加简洁高效的交互方式,有望成为汽车下一个颠覆式的创新点。同济大学的由芳教授在会上主要介绍了智能空间内外的多屏信息互动;移动空间的智能信息交互个性,包括基于眼动的驾驶行为分析、基于动态信息架构进行ACC功能的HUD设计研究等;移动空间中的信息UX和测评。

2.《对应SAE标准的HUD光学测试解决方案介绍》——柯尼卡美能达 营业经理 邵炜宇

跟任何其他显示器一样,视觉性能对HUD系统的功能至关重要,质量不佳的系统可能给消费者造成巨大的安全隐患。柯尼卡美能达的邵经理从HUD的推广难点分析出影响HUD显示效果的几大问题,包括虚拟图像的位置与大小、重影度、辨识度、畸变程度等,引出SAE制定HUD行业标准,详细介绍了SAE J1757-2 汽车HUD光学测量标准要求测量的虚像的位置与大小、视场角、对比度、亮度均匀性、虚像的倾斜度、虚像的畸变、重影度等参数,并推荐了测试方案,最后介绍了TrueTest HUD多种自动化测试方案及案例。

3.《基于NURBS的高效HUD自由曲面模具加工》——视乃德  刘振君

自由曲面镜是HUD光路的核心组件,自由曲面反光镜对加工精度要求极高,因此加工困难大,并且由于曲面镜的凹面形状,因此对模具的加工也提出很高的要求。刘总在会上介绍了视乃德高效的自由曲面光学元件生产解决方案:大行程快刀系统实现高效加工,相对几何轮廓慢刀加工,效率提高2-6倍,同时可提高表面精度;在位测量系统,实现快速质量控制;精度评估报告,体现在位侧头和外部测量结果。

接着介绍了视乃德超精密加工中兴UPcC300、UPC400的相关参数,以及用于HUD模具加工的快刀系统,离轴加工阴模阳模等。

4.《整车系统中HUD的设计与评价》——远方光电 宋立 博士

HUD的设计需要考虑HUD的视觉质量、与整车设计以及实际光环境的融合,因此HUD的设计与评价需要考虑的因素以及需要测量的参数复杂且繁多。远方光电的宋博士分析了HUD的设计要点、整车设计中的要点、实际应用场景下的设计要点及环境光对成像结果的影响。并针对各关键要素提出了专业的光学检测方案。

5.《HUD曲面显示矫正方案介绍》——爱普生(EPSON)胡华兵 市场与销售部 经理

车前挡风玻璃是个自由曲面,即没有任何对称性,因此HUD用挡风玻璃直接来做反射成像效果很差,畸变严重而且画面很不稳定。那么如何解决HUD图像显示的畸变问题?

EPSON的胡经理此次HUD峰会专门带来了爱普生的针对性解决方案:图像矫正方案——EPSON IC。能够有效地改善图形畸变问题,并以华阳等实际案例进行了深入分析。同时也在EPSON今天的展台上有着细致介绍。

分会场一:自由曲面加工

自由曲面镜是HUD光路的核心部件,用来校正和补偿前挡风玻璃曲率和光路长度不一样而产生的光学畸变。自由曲面镜必须针对HUD内部结构、安装位置,前挡风玻璃显示区域、形状等因素进行定制,自由曲面镜的设计要求极高,同时对模具的精密度有严格管控,加工难度大,是HUD产业链中大家关注的一大重点。本次大会特别开设了“自由曲面”分会场,邀请了自由曲面加工、检测企业,以及HUD行业巨头,为现场嘉宾进行了精彩分享。

1.《抬头显示器的全球发展展望》——大陆电子 中国区产品研发总监 杨晶

大陆电子是汽车抬头显示器HUD系统集成供应商,自2003年量产首款商用车HUD起,现已开发出C-HUD、W-HUD以及AR-HUD。杨总在会上从驾驶安全性、舒适性、车联网、交通状况等分析,未来汽车会是信息娱乐中心、人机交互的载体,引入驾驶安全设计的几大要点。大陆电子对未来全球HUD市场做出预测,未来5年,HUD出货量将翻一番,预计2023年全球HUD出货量将达一千万,C-HUD在2019年趋向饱和,W-HUD则保持快速增长,AR-HUD虽然量少,但是增长强劲。同时,自动驾驶汽车与AR-HUD的高度协同是自动驾驶的使能因素,因此随着自动驾驶的发展,AR-HUD也将快速增长。最后,杨总对大陆电子HUD业务发展历程,全球布局,未来发展趋势及重点做了详细讲解。

2.《PVB楔形膜对HUD成像效果的改进及新技术展望》——积水化学 高级开发工程师 孔成栋

HUD是一个复杂的光学系统,不管是W-HUD还是ARHUD,都是直接投影在汽车前挡风玻璃上。但前挡风玻璃是一个自由曲面,会带来很多光学设计与生产困难,比如多次反射导致的重影问题,楔形膜是现有HUD结构下的最成熟解决重影的方案。作为少数能够量产PVB楔形膜的企业之一,积水化学孔工首先介绍了全球HUD发展趋势以及PVB楔形膜产品。积水化学掌握了楔形膜挤出成型工艺,不仅能做到楔形膜最小到最大厚度的楔形控制,在生产过程中还细化了数百个幅宽方向的厚度控制。同时,孔工还介绍了积水化学未来会在传统楔形膜的基础上,开发变角度楔形膜、光学结构楔形膜、光学选择楔形膜以及复合PVB薄膜等,可以实现更清晰的图像显示、更大的视场角,可用于3D全息AR-HUD等,未来还将开发如车窗显示、面向AR-HUD的新解决方案等。

3.《HUD自由曲面镜生产工艺介绍》——富兰光学 市场部经理 林敏芳

作为HUD光学部件专业供应商,富兰光学的林经理在会上详细介绍了HUD自由曲面镜的分类,以及自由曲面不同材质(塑料:PC、COC、COP;玻璃:光学浮法玻璃)的性能、成本分析,着重对HUD加工流程解读解决:包括手板加工方式分析,模芯制造(高速铣+手抛、不锈钢直接加工、不锈钢+镀镍),模具制造(传统注塑VS注塑压缩),C型自由曲面镜生产工艺,W型自由曲面镜生产工艺,以及注塑/镀膜工序的难点分析,HUD自由曲面面型检测方式等。最后,林经理还对富兰光学HUD发展历程/相关实绩做了详细介绍。

4.《MiCC (纳米晶态氮化铬膜)在HUD行业的应用》——纳峰真空镀膜 CTO 魏浩

像许多其他复杂的光学系统一样,HUD上的镀膜工艺也必不可少。纳峰集团作为世界真空镀膜技术的先驱,在HUD行业也有相当成熟的技术应用。会上,魏博士首先介绍了真空镀膜核心技术——过滤阴极真空电弧(FCVA)技术及MiCC Ⓡ(纳米晶氮化铬陶瓷) 涂层,纳米晶氮化铬陶瓷涂层可以延长了工具的使用寿命,降低了模具释放力,降低了生产成本,提高了整体生产效率;接着详细解说了纳峰真空镀膜在精密模具上的应用以及MiCC Ⓡ 膜层在塑料部件表面的应用,最后分析了FCVA大规模生产可行性。

5.《HUD自由曲面检测方案介绍》——苏州瑞霏光电 总经理 万新军

自由曲面反射镜是HUD设计小型化和轻量化的核心内容,与和常见的球面和非球面光学零件相比,光学自由曲面三维面形测量提出了特别的挑战。作为HUD自由曲面检测方案系统提供商,万总在会上详细介绍了苏州瑞霏光电的HUD自由曲面检测方案,包括:自由曲面三维面型测量系统(综合型)、自由曲面三维面型测量系统(在线型)、白光干涉三维测量显微镜、反射谱评定系统等。

6.《抬头显示HUD自由曲面镜模具开发与注塑量产》——苏州亮宇光学科技有限公司  总经理 廖文亮

作为HUD的关键部件,自由曲面镜的设计和加工非常复杂和困难,需要相当强的光学和数学计算能力作为支撑。作为光学镜面产业专业供应商,苏州亮宇光学主要从事HUD自由曲面镜(包括C-HUD、W-HUD以及AR-HUD)、激光雷达视窗镜、AR透镜以及超精密光学镜面等的加工,在HUD自由曲面镜模具开发与注塑量产上有着深厚的技术积累。会上,苏州亮宇光学的廖总为我们详细介绍了HUD曲面镜模具开发流程、HUD曲面镜注塑生产流程,以及相关设备介绍。

分会场二——AR HUD

AR HUD的优势在于增强现实技术AR为HUD产品带了更多的显示可能,将系统整合带来了实现可能,是目前各大厂商的研发重点。本次研讨会,艾邦专门组建了AR HUD专场,进行专项分享。

1.《ARHUD导航带来全新的安全驾驶体验》——四维图新 产品总监 戴平生

AR-HUD是利用增强现实技术,整合先进驾驶辅助系统ADAS、ACC,将导航与驾驶信息投影到车辆前方,与前方实物相结合,以获得更好的驾驶体验。作为车载导航方面的重量级企业,四维戴总在会上首先介绍了AR导航,AR-HUD导航功能特点(导航引导/车道级变道提示/通行信息提示/安全辅助驾驶)及产品优势(场景化导航体验/综合性ARCreator逻辑/丰富地图信息/图像识别能力/终端设备适配),接着简要介绍了AR导航的合作形式(车机+仪表双屏/AR-HUD+车机)及其应用案例。

2.《基于光波导的HUD中体全息光波导光栅制程介绍及特性》——三极光电科技 联合创始人 袁俊旗

光波导,因其轻薄和外界光线的高穿透特性而被认为是消费级AR眼镜的必选光学方案,同样在车用级AR市场,如AR-HUD上具有很好的应用前景。作为国内少数掌握激光全息衍射光栅在前期光刻到后续全制程制备的企业,三极光电科技的联合创始人袁总在在会上,首先为大家介绍了光波导及全息光波导,三极光电科技基于多年的体光栅研发技术,掌握了“多光栅波导表面集成的制造工艺”,构建了多光栅波导表面集成平台或设备,可以实现波导表面多个相近光栅的高质量制造,同时可实现批量化制造。接着,袁总分析了全息光波导光学方案竞争优势,以及全息光波导的目标市场——AR眼镜、驾驶座舱AR-HUD等一些简化光路而缩小系统体积的应用。

3.《以技术创新推动HUD的应用与发展》——深圳前海智云谷科技 总经理 侍强

作为HUD初创企业代表,侍总在会上主要讲到了在国内怎么推动HUD的发展的一些思考。侍总首先从分析了HUD在提升驾驶安全性/建立人对自动驾驶系统(ADAS)的信任感方面的价值,接着介绍了HUD从豪华车到中低端车的发展趋势。最后侍总着重介绍了智云谷在W-HUD领域的技术创新——超薄高清WHUD介绍,以及针对AR HUD体积小型化难题开发的体积约为7.5 升左右AR-HUD样机。侍总强调,AR Hud软件算法是关键,如何在复杂环境下还能保持最好的显示效果是目前业界最大的难题之一。

4.《ARHUD的技术落地与探索》——车萝卜联合创始人&副总裁  苗顺平

AR-HUD是未来HUD技术的主流,目前仍面临很多难题,推进AR-HUD的真正量产是HUD相关企业的目标。车萝卜联合创始人&副总裁苗总从目前人车交互的主要方式分析ARHUD的理想与现实,介绍了ARHUD的优势及相对于WHUD的变化,ARHUD面临的挑战。乐驾科技前装ARHUD软硬件联动方案,结合ADAS、ACC以及眼球追踪系统,可以实现安全驾驶。同时,乐驾科技还掌握了ARHUD核心AR显示专利、ARHUD畸变动态矫正算法专利、延时补偿算法专利,自研ARHUD-AR引擎。

5.《DLP PGU图像生成单元在AR HUD中的应用》——广景视睿科技 市场部大客户PM 王志平

DLP投影技术亮度高、分辨率高、成像逼真,目前已经应用于部分前装HUD及后装市场。且随着抬头显示视野范围不断扩大,采用DLP技术作为HUD图像源的优势愈发明显,因此,对于大视野、远虚像距离的AR-HUD来说,DLP PGU应用前景广阔。广景视睿科技王经理首先对广景视睿科技做了简单介绍,从HUD发展趋势分析,着重介绍了广景 PGU 高亮度/高可靠性/防偏正光等亮点,及其在AR-HUD/智能大灯/侧窗显示/透明A柱等汽车领域的应用。

6. 《ARHUD中VID的重要性》——德州仪器 业务开发经理 赖哲人

HUD上的两个重要指标:VID 虚拟图像距离、FOV视场角。对于AR-HUD来说,为了与驾驶员视野进行有意义的交互,FOV视野越大、VID虚拟视像距离越长就越好。德州仪器的赖经理在会上分析长 VID对于图像显示以及驾驶安全的重要性,10m甚至15m是最佳的VID,可以使AR信息更容易融合到现实世界中,而TFT与潜在的未来HUD技术不兼容,AR-lite不是汽车行业人们期望的AR解决方案,DLP则是一种可行的解决方案,已被众多汽车OEM用于AR HUD。

二、展台风采

1. 视乃德光学设备(上海)有限公司

2. 纳峰真空镀膜(上海)有限公司

3. 杭州远方光电信息股份有限公司

4. EPSON (CHINA) CO., LTD

5. 深圳市运泰利自动化设备有限公司

6. 深圳市迈昂科技有限公司

7. 浙江孜宇智能技术有限公司

8. 昆山乔越贸易有限公司

9. 马路科技顾问股份有限公司

10. 亮宇光学

三、现场互动及特写

 

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