Apple Car 四大猜想之 AR HUD (抬頭顯示)

 HUD 是通過將重要的行車信息即時顯示在前擋風玻璃上, 避免因駕駛員低頭, 轉移視線等帶來的安全隱患的一套顯示系統. HUD 最開始是應用在飛機上, 1988 年通用首先將該技術應用到汽車上, 此後寶馬, 通用, 奔馳, 本田, 豐田等整車廠也相繼在旗下車型上配備 HUD.

目前汽車行業有三種產品形態; C-HUD 通過放置於儀表上方的一個半透明的樹脂板作為投影介質反射出虛像. W-HUD 使用前擋風玻璃作為投影介質來反射成像. AR-HUD 跟 W-HUD 一樣使用前擋風玻璃作為投影介質來反射成像, 但其顯示信息可以與交通狀況進行融合.

目前技術在直接投影至前擋風玻璃的 W-HUD, 未來 AR-HUD 普及逐漸具備可行性.  HUD 當前仍屬小眾, 但其全面推廣具備必然性, 主要裝配 HUD 對於終端使用者來講存在三大必要性: 行車安全性, 交互便捷性, 行車智能性三大需求端的必要性必然推動 HUD 的全面普及.

HUD 的上游分為硬件和軟件服務兩部分, 擋風玻璃和以光源模組, 反射鏡, 投影鏡, 調節電機及控制單元組成的投影單元是 HUD 的核心零部件, HUD 控制單元從車輛的數據總線獲取車速, 導航等信息, 並在投影儀輸出圖像. 投影單元的價值量在 HUD 整體中占據較高的比例.

TFT 投影技術成熟, 成本較低, 當前廣泛應用於 HUD 產品. 從 HUD 採用的投影技術上來看, 目前主要有 LCD 投影, DLP 投影, 雷射掃描投影, AR 投影等. LCD 投影技術是通過電路控制液晶單元的透射率及反射率, 從而產生不同灰度層次及色彩的圖像.

為了解決前擋風玻璃的自由曲面導致的成像畫面畸變, 需要 HUD 的自由曲面反射鏡來和擋風玻璃進行擬合. 自由曲面鏡模具需要用精密儀器制造 (奈米級), 非球面鏡需要一次成形. 如 W-HUD 自由曲面鏡, 材料為 PC 或者 COC 塑膠材質, 要求高面型精度, 高反射率, 良好的耐候性能.

前擋風玻璃為反光面, 前後兩個面造成重影.解決方案1: 將夾層玻璃內部 PVB 膜片設計成楔形狀, 即呈現上厚下薄的狀態, 重疊主像和副像, 校正重影. 解決方案 2: 前擋風玻璃增加一層反射膜層, 附加在外層玻璃或者內層玻璃的內表面上, 校正重影.

全球汽車 HUD 龍頭企業主要是日本精機 (Nippon Seiki), 德國大陸集團 (Continental AG), 日本電裝株式會社 (DENSO), 美國偉世通 (Visteon), 德國博世集團 (BOSCH), CR5 市場份額在 2016 年達到了 95%, 行業集中度極高.

隨智能化發展, ADAS 輔助駕駛成為未來趨勢, 高安全標準提高 HUD 裝配必要性. 未來 HUD 將有望普及至包括豪華, 合資及自主在內的所有主流乘用車.AR-HUD 替代W-HUD 帶來更高單車價值量. AR-HUD 適配 ADAS 功能, 提供更全面信息顯示.

台灣相關概念股有 "怡利電" (法人預估 21年 HUD 業績比重可到 4成),  "華碩" (子公司宇碩開發新型 AR-HUD 無需使用楔形玻璃),  "佳凌"(ADAS/HUD/環景鏡頭等), "亞光"(ADAS/HUD/車載鏡頭等), "揚明光" (HUD 應用產品將可望在 21年量產) 等.