亿欧智库https://www.iyiou.com/researchCopyright reserved to EO Intelligence, July 20222022中国汽车智能化功能模块系列研究-HUD篇 前言u中国汽车智能化功能模块系列研究报告•随着L2及L2+的高级辅助驾驶功能加速上车，中国逐步进入“人机共驾”阶段。在此阶段汽车安全性与人车交互性成为整车厂与产业链上下游企业重点关注的方向。在汽车智能化的深入发展下，车载智能化功能作为可提升驾驶员安全性与便捷性的系统，愈发被整车厂以及相关产业链供应商重视，智能化功能模块正在加速上车。•亿欧智库作为长期关注汽车领域的研究机构，为了进一步深度洞察中国汽车智能化功能领域发展现状与其细分模块下的技术原理、市场表现以及企业竞争格局等问题，特此推出“2022中国汽车智能化功能模块系列研究”报告。目前已推出智能座舱、语音交互、车载DMS等细分模块的报告，未来还将持续输出，敬请关注。u《2022中国汽车智能化功能模块系列研究-HUD篇》•HUD（抬头显示系统）是将外界信息、车况信息等行车关键信息进行融合，通过视觉效果传递实现与驾驶员进行深度人机交互的一套显示系统。市场上，不同品牌及车型HUD显示的内容有着很大的差异。有些车型只显示车速信息，有些车型可显示虚拟道路、实时导航、行人预警等与驾驶相关的信息。•起初，HUD是为了让驾驶员在开车过程中不用低头就可以看到仪表盘信息。可以使驾驶员的注意力集中在前方道路上，避免因低头观察仪表盘而忽视前方路况，从而降低事故发生的风险。随着AR-HUD的出现，AR-HUD将实况场景与虚拟技术融合，使驾驶更加形象生动。AR-HUD这项功能在提升安全性的同时，也将驾驶体验提升到更高的维度，并且成为最具跨时代意义的人机交互功能系统。•中国HUD产业发展晚于国外，在中国市场上较早搭载HUD的汽车品牌以外资与合资品牌为主。随着AR-HUD的出现，中国HUD供应商及整车厂在AR-HUD的赛道上逐渐发力，并加速AR-HUD的量产上车。中国HUD供应商及整车厂正在借助AR-HUD的趋势，加速推动智能汽车人机交互的发展，向智慧出行的方向继续前进。•《2022中国汽车智能化功能模块系列研究-HUD篇》聚焦于中国前装HUD市场。通过对HUD系统的技术解析、HUD产业链的拆解与研究、HUD市场发展现状分析、典型参与企业的调研，对中国HUD市场进行了全面客观的分析与解读，并对中国HUD产业发展趋势进行预测。使行业内外人士可以更直观的了解当下HUD功能的发展进程与未来发展趋势。2 目录CONTENTS中国车载HUD市场现状与典型案例2.1市场发展现状2.2市场玩家类型2.3主要玩家分析中国车载HUD发展观点洞察3.1HUD产品发展趋势3.2HUD发展洞察中国车载HUD发展背景1.1HUD介绍及发展历程1.2HUD发展痛点1.3HUD与车端结合情况1.4HUD产业图谱1.2.3. 1.中国车载HUD发展背景1.1HUD介绍及发展历程1.2HUD发展痛点1.3HUD与车端结合情况1.4HUD产业图谱 1.1座舱智能化交互高速发展中，HUD成智能汽车标配5uHUD（抬头显示）最早在军用飞机中搭载，随着技术的发展与延伸，HUD技术渗透至汽车产业。亿欧智库认为，HUD在汽车产业的应用经历了3个发展阶段。在引入期，HUD技术单薄，显示信息有限；在成长期，HUD走向信息化数字化；在快速发展期，AI技术推动HUD走向智能化。uHUD是人机交互方案的重要组成部分，当下HUD可分为C-HUD、W-HUD以及AR-HUD。C-HUD提供较为基础的抬头显示功能，其本质仍是中控和仪表信息的简单迁移。W-HUD实用性较高，可显示车况、ADAS信息等功能，是当下HUD发展主流。AR-HUD不仅可以融合智能座舱及ADAS相关功能，也可以为驾驶员带来沉浸式体验。具备“充分信息展示+沉浸式体验”的AR-HUD或成为最终解决方案。数据来源：亿欧智库C-HUD（组合抬头显示）W-HUD（挡风玻璃抬头显示）AR-HUD（增强现实抬头显示）视觉显示区域半透明树脂玻璃前挡风玻璃前挡风玻璃投影范围小：仅限于树脂玻璃区域较大大：可投影整个前挡风玻璃投影内容少：车道显示、车速等较多：车况、车速等多：信息量大、质量好投影质量较差无色差AR完全融合实景最大投影距离2-3米4-5米15米图像生成器技术TFT技术TFT技术或DLP技术TFT、DLP或LCoS技术最大亮度12,000cd/㎡15,000cd/㎡15,000cd/㎡成本低光学复杂结构，成本高需要强大算法，成本高现状逐渐淘汰已实现量产、目前是主流初进量产阶段、未来主流代表车型-东风日产启辰星、哈弗大狗、蔚来ET7、理想L9等红旗E-HS9，奔驰S级，飞凡汽车R7等HUD发展历程19801990200020102020引入期成长期快速发展期1988年，通用汽车采用了HUD 抬头显示器，是世界上首款采用HUD 技术的整车厂。1991年，丰田在皇冠玛杰斯塔上首次搭载了HUD。1997年，通用汽车在雪佛兰“克尔维特”第五代车型上首次搭载了彩色显示HUD。2003年，宝马成为了欧洲第一家使用HUD 技术的汽车公司。随后奔驰、奥迪等车企也开始引入HUD技术。2020年，奔驰首次将AR-HUD 放入S级车型，并对功能与效果进行了大力提升。推动HUD向智能化方向发展。2022年，奔驰首发量产AR-HUD。宣告AR-HUD的智能化时代到来。•技术相对单薄、显示信息有限、颜色单一。•定位和功能比较模糊，是大牌汽车厂商的噱头之一。•HUD逐渐渗透至高档轿车中。•技术也开始朝信息化和数字化的方向发展。•随着汽车智能化高速发展，AR-HUD成为车企首选。2001年，东风日产蓝鸟是中国市场第一台搭载原厂HUD的车型，其HUD只能显示速度信息。2006年，在中国市场第二台搭载HUD的量产车是泛亚改的老君越，其采用了W-HUD的设计形式。... 1.2在政策、技术等多重因素驱动下，HUD产业进入发展黄金期6u在汽车人机交互系统高速发展的背景下，政策对汽车产业发展的支持、技术的逐步提升、HUD软硬件成本的持续走低、以及消费者需求度提升推动HUD产业正在向积极的方向发展。亿欧智库认为，政策、技术、成本、以及消费者等驱动因素正在加快汽车HUD的渗透率的提升，推动市场逐渐活跃，并且车企及相关厂商选择将搭载HUD提上关键日程。u当下HUD功能主要覆盖汽车核心信息、外界信息、智能导航、生活娱乐等，是车辆实现智能化、网联化的重要构成。通过多信息交互为驾驶员提供全新驾驶体验。亿欧智库测算，2021年新发布车型HUD渗透率为34.3%，仍有很大的发展空间。在2022年逐步进入发展黄金期。核心信息车速、油量/电量、温度等外界信息交通信号、安全预警、车距信息等智能导航定位、导航、泊车辅助等生活娱乐视频、电话、音乐、互联网应用等HUD主要功能应用13.8%34.3%50.9%72.6%85.8%86.0%97.9%多模态交互HUDOTA智能座椅智能后视镜智能语音中控彩屏渗透率亿欧智库：2021中国新发布车型（含改款）座舱智能化模块渗透率数据来源：《2022中国汽车智能化功能模块系列研究-语音交互》、亿欧智库亿欧智库：2022中国HUD发展驱动因素底层支撑技术进步决定因素核心需求政策中共中央、国务院、工信部及交通运输部均对智能汽车和智能驾驶的推动表示大力支持，而HUD作为汽车人机交互中的重要组成，其需求与商业化价值将得以提升。技术随着技术逐步升级的推动，由传统W-HUD升级到AR-HUD，AR-HUD为汽车科技出行添加了更多的可能性。成本随着技术的提升，HUD成本逐渐走低是必然趋势。HUD成本的下降也推动更多车型搭载，提升渗透率。消费者消费者对HUD的需求度、使用率提升，推动汽车HUD搭载率提升，推动HUD逐渐成为智能汽车标配。 1.3智能汽车进入人机共驾阶段，AR-HUD是人与车机交互的桥梁7uAR-HUD是驾驶员与智能驾驶技术最具交互性的代表之一。驾驶员在驾驶过程中最大的需求就是对路况信息的掌控，AR-HUD整合摄像头、雷达、高精度地图等车辆获取的信息，继而在前挡风玻璃上实现箭头导航、人像指引等功能，并对事物（车或人）进行标记，并实时生成图像。u随着智能驾驶的发展，智能汽车产业逐步进入“人机共驾”阶段。在这个阶段里，由于人机交互频率会越来越高，驾驶员需与智能驾驶系统建立信任。通过AR-HUD，驾驶员可以更精确的掌握智能驾驶系统对车外环境的判断和识别。在提升安全性的同时，驾驶员逐渐对智能驾驶产生信任与依赖，加速推动智能驾驶向L4及以上发展。摄像头智能驾驶系统导航智能驾驶接收器导航接收器图像接收道路路标交通信号灯车辆行人...AR-HUD系统图像输出道路行车状态导航车速路标交通信号灯车辆行人目的地安全预警泊车提示变道辅助路径规划...HUD与ADAS交互所显示信息输入层AR-HUD目前仍普遍作为一个独立模块存在，其主要从智能驾驶域获取环境感知信息及地图导航信息。更依赖于智能驾驶算法的能力。执行层AR-HUD对于空间定位要求很高，需要精确到车道级的定位信息。获取图像后快速运算，在毫秒级的时间内生成图像。对软件算法以及硬件要求非常高。输出层AR-HUD图像需要在任何车速下保持实时渲染的稳定性，避免出现驾驶员眩晕感。对软件算法及光学成像要求非常高。各层操作流程解析AR-HUDAR-HUD开发平台视频/图像视频/图像道路、汽车、警告等识别导航、定位相对定位数据视频/图像数据来源：专家访谈、亿欧智库输入层执行层输出层道路行车状态导航车速路标交通信号灯车辆标注行人标注目的地ADAS提示安全预警泊车提示变道辅助路径规划...实时动态信息图像类型 1.3软件迭代是座舱智能化发展的核心，AR-HUD软件升级提升交互体验8uAR-HUD的升级，除了硬件的更迭，还需要依靠软件的不断迭代升级。例如优化长距离的显示效果、提升虚像与实物的融合度、增加新的标识等。亿欧智库认为，AR-HUD软件的持续升级是HUD产业向积极方向发展的重要一环，也是提升驾驶体验的关键因素。u亿欧智库认为AR-HUD软件升级主要在显示信息量、内容可读性、以及人机交互性中体现。随着AR-HUD软件功能的迭代，显示信息量会逐渐增多，并且内容会越来越清晰、排版会越来越合理且美观。此外，人机交互性也会增强。AR-HUD不仅会通过传感器捕捉驾驶员眼睛位置，保证图像显示的清晰与稳定，也会与座舱其余功能进行深度交互，实现驾驶的高效与安全。亿欧智库：2022中国AR-HUD软件升级主要方向显示信息量内容可读性人机交互性除了显示传统的行车、导航信息之外，系统还能与ADAS 功能深度融合，能够实现车道偏离、前车碰撞、行人预警、超速提醒等高级功能，并将显示信息与周边环境相融合。核心要点：AR-HUD软件升级在信息的显示中，信息量逐渐多元化。AR-HUD 的VID更长、FOV更大，成像尺寸更大，并且可以将行车信息更好地与HUD 显示内容融合，能够让驾驶员更加便捷地获取信息，带来更佳的使用效果。核心要点：AR-HUD软件升级在内容的显示中重点提升内容清晰度、渲染美观度。AR-HUD通过车内传感器捕捉驾驶员眼睛位置，对成像进行实时调整，保障显示的清晰和稳定。此外，AR-HUD功能与语音、蓝牙等其他座舱功能进行交互，实现驾驶高效性、安全性。核心要点：AR-HUD软件升级在人机交互中重点提升内容精确性、图像实时性、渲染稳定性。数据来源：亿欧智库实现难度较小实现难度较大实现难度大•易形成标准化•迭代周期短•风格差异化较大•迭代周期较长•风格差异化很大•迭代周期长随着元宇宙概念的火爆，迅速发展的AR、VR技术延伸到汽车座舱内，互联化和AI化将会成为AR-HUD的主要发展趋势。目前对于AR-HUD的功能、画面、交互、标准都在探索阶段，车身各系统间的数据通路、协议、信号的精度差异也比较大，打造出更成熟、可靠、优秀的AR-HUD产品，需要软件企业、硬件企业、汽车厂商共同努力，才能真正赋能高效驾驶，实现美好出行。“