车载HUD，投出一片新天地-电子工程专辑

车载HUD，投出一片新天地

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来源：焉知智能汽车

作者：小兔子

HUD，Heads Up Display，也称抬头显示系统，是一种综合的电子显示设备，可以将行车信息如导航、车速、电量/油量、ADAS相关信息等投射到前挡风玻璃或其他显示介质上，使驾驶员不用低头便可以看到这些信息，提高了驾驶舒适性和安全性。

HUD起源于航空领域，1988年通用首次引入汽车领域，但是发展一直不温不火，2020年奔驰S级搭载AR-HUD，掀起了HUD上车热潮。

来源：佐思产研

HUD分类

基于显示方案不同，HUD主要有3类：C-HUD、W-HUD、AR-HUD。

C-HUD：Combiner HUD，是第一代，组合型抬头显示系统，需要将影像投影到独立半透明树脂玻璃，成像区域小，只能显示车速、导航、油耗等，信息量有限。大多为后装，成本低廉，因存在安全隐患，目前基本被淘汰；

W-HUD：Windshield HUD，是第二代，挡风玻璃型抬头显示系统，利用光学反射将行车信息投射到汽车前挡风玻璃上，显示效果较好，是当前的主流方案，已实现量产，显示内容比较多，如车速、导航、油耗、电量、温度、路况、天气、行车警告等。前装为主，光学结构复杂成本较高，2022年前装价格在1466元左右，代表车型有奥迪A8L、蔚来ES8等；

AR-HUD：Augmented Reality HUD，是第三代，增强现实型抬头显示系统，是未来人机交互的重要窗口，具备更远的虚像距离VID（>7.5m，甚至无穷远），更大的视场角（>10°*3°），更大的虚像尺寸（数十英寸），并且增加了ADAS信息显示。AR-HUD在W-HUD的基础上结合AR、ADAS和智能座舱，实现了车载信息和实景的融合，通过数字图像与真实场景的叠加，充分显示融合实景的车况、导航、来电显示、娱乐信息、路况、ADAS辅助信息等，为用户带来沉浸式驾车体验。由于其光学结构复杂且需要较强的算法支持，成本很高，2022年前装价格在5058元左右。代表车型有全新奔驰S级。

核心器件：PGU

HUD的基本结构包含信息处理、投影显示处理部件组成，前者将信息转换成图像或文字后输出，后者通过反射投影装置将接收到的信息映射在前挡风玻璃上，其本质是光学反射原理，重点在成像环节，核心是PGU（图像生成单元），基于投影方式不同，主要分为 TFT-LCD、DLP、LCoS 方案。

图：大陆集团

TFT-LCD：Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，包括萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄膜式晶体管等。技术比较成熟、成本低廉，大量运用于 W-HUD；

DLP：Digital Light Processing，包括外壳、电机、DMD 芯片。DLP 数字光处理技术是美国德州仪器的专利技术，通过集成了数十万个超微型镜片的 DMD，光线经过 DMD 芯片时 DMD 表面布满的体积微小的可转动镜片便会由控制电路控制从而转动，反射光线形成图像投影。DLP 技术产生的图像分辨率高，对比度高，成像逼真，是目前 AR-HUD 领域最为成熟的技术，但成本较高；

LCOS：Liquid Crystal on Silicon，包括印刷电路板、硅层、反光涂层、液晶层、对位层、透明电极、盖玻片。光源穿过偏振滤光片到达设备上，液晶体充当闸门或阀门，控制到达反光表面的光量。由于LCoS 芯片对封测技术要求较高，光源为LED时光效较低亮度不够，且目前激光光源车规级厂商少成本高，所以量产难度较大。目前基于 LCOS 的 AR-HUD 解决方案正在快速推进中，未来可能成为黑马，国内华为、一数科技等正在研发生产，其中华为 L cos A-RHUD 已搭载于飞凡 R7。

HUD产业链

HUD产业链上游为零部件，包括影像源、光学镜面、玻璃、软件等，技术要求高，主要依赖于进口，但PGU层面国内企业正加速崛起。中游为HUD制造商，下游为整车厂。

图：智能汽车俱乐部

HUD供应商

由于汽车智能化的逐步提高，ADAS技术不断成熟和普及，HUD成了ADAS信息的最佳展示方式，提升了汽车的科技感和驾驶安全性。目前 HUD 搭载车型的价格主要集中在 25 万以上，随着HUD技术逐步成熟，成本进一步降低，车载HUD市场有望进一步下沉到中低端车型市场，未来成为智能汽车的标配功能。

国内HUD供应商主要以外部头部供应商为主，其中日本精机和电装占据着主导地位，但是国内头部自主供应商凭借完善的配套设施、低成本、本土化等优势不断抢夺外资供应商的市场份额，其中华阳集团凭借13.6%的市场占有率进入市场份额前三。根据高工智能汽车研究院数据，2020年标配HUD的市场份额前五为日本精机（33.3%）,大陆（27.0%）,电装（20.1%）,台湾怡利（9.1%）,江苏泽景（3.6%）。随着技术逐渐成熟，规模化应用使成本下探，自主Tier 1供应商加速崛起，2021年国内HUD市场份额前五，分别为电装（39.4%）,华阳集团（16.2%）,台湾怡利（16.0%）,大陆集团（11.1%）,日本精机（9.3%）。

另外，外资HUD供应商在国内的客户主要还是奔驰、宝马、大众等外资和合资品牌，内资供应商以本土车企为主。外资优势主要是W-HUD领域，在AR-HUD领域，国内外供应商处于同一起跑线，考虑到国内新能源汽车市场增长率，以及国内产品落地周期短，AR-HUD有望成为弯道超车的一款产品。

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