HUD（Head-Up Display，抬头显示），其作用是将仪表盘等信息通过投影成像技术映射在透明玻璃上，早期用于战斗机的仪表显示，后用于汽车前挡风玻璃。近几年，随着HUD技术不断发展，影像解析度增加使得如导航等更多信息能够显示在前挡玻璃上，成本的下降也让更多车型搭载这一技术。据 IHS Markit 预测，2025 年全球/中国HUD配置新车渗透率约为30%。天风证券预计2022 年单车HUD抬头显示系统价格为1710元，此后不同类别 HUD 价值量均在技术迭代、降本增效、规模效应等因素影响下降价，但 AR-HUD 对 W-HUD 呈现替代趋势，W-HUD 增长趋势逐渐放缓，而 AR-HUD 增长逐渐加速，故加权后单车HUD价值量在2022E-2025E呈现提升趋势。原本以车为中心的汽车产业现进入到以人为中心的发展阶段，HUD作为智能座舱的一部分能够提供给驾驶员更加沉浸式的驾驶体验，同时又能提高驾驶安全性，正逐步取代传统仪表盘的位置。那么HUD是否能完全替代仪表盘？HUD不同技术路线的区别是什么？HUD投影技术未来会如何演进？HUD在渗透过程中会遇到哪些卡点和挑战？AR-HUD上车有哪些困难？10月18日，芯智库组织的“汽车HUD技术分析”【相约芯期二】系列沙龙活动如约而至，围绕上述话题，与会嘉宾发表了各自精彩的观点。按照惯例，接下来和大家汇报一下本次沙龙的具体情况：1、都有谁参加了？2、都讨论了啥？3、下期预告
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都有谁参加了？
和芯智库的定位一脉相承，我们要保证沙龙活动的高浓度产业属性，因此在每次收集到报名表单后会严格筛选，本次沙龙共有19位嘉宾报名，覆盖多家高端芯片研发企业、整车厂、汽车零部件供应商、投资机构以及多位半导体行业专家。他们分别是国内显示驱动芯片企业市场总监全球知名的光学光电子行业研发与制造企业技术负责人国内传统汽车OEM厂商市场战略经理国内造车新势力高级投资经理国内汽车产投机构华北负责人除此之外，还有国内车载MEMS芯片企业联合创始人国内车载HUD系统制造商CTO国内高性能混合信号IC设计公司CEO国内头部互联网企业商业分析战投
02都讨论了啥？HUD投影的图像尺寸能否做大甚至覆盖整个前挡玻璃？“Demo是可以做出来，但是在量产情况下，图像尺寸直接由镜片尺寸去决定。如果要做到整面挡风玻璃的大小，首先要解决结构固定的问题。其次是在量产状态下，自由曲面供应商能不能很好地控制投影面型。目前所了解到的量产镜片是350毫米，超过这个尺寸那么投影面型就不太好控制了。”HUD替代传统仪表盘面临什么问题？“HUD替代仪表盘肯定是一大趋势，但也会催生功能安全的要求，毕竟仪表盘是功能安全件。未来AR-HUD是需要算力支撑的，只能靠SoC来提供支持，那么问题就来到了车机端。从操作系统层面上看，安卓是不满足车规的，因为它稳定性比较差，所以后续开发的话可能会在QNX上进行，将满足车规级和ASIL-D的操作系统与AI算法相融合。”“我们也看到另一种方案。比如LG作为供应商，会在HUD加一个视频芯片或者加一个MCU，假设车机端传来的信号发生问题，HUD的ECU可以进行功能安全的拦截，MCU可以生成一些单一图像，这些图像虽然单调但不会影响功能安全，这些图像传导到HUD端进行显示。这种方案就是与非功能安全OS相结合，当然并不是说这种方案一定是最好的，具体看车企怎么部署。”W-HUD未来会成为主流么？“W-HUD的渗透率会提升，但从我们在AR-HUD的布局以及与量产车的市场反馈来看，AR-HUD的渗透速度会加快。现在整车厂的毛利率并没有想象中的那么高，所以车企希望的是一个既便宜又好用的解决方案。”HUD影像源技术的趋势“很多主机厂希望使用TFT技术，但是又很担心阳光倒灌的问题。所以也有一些主机厂考虑使用DLP和LCOS技术，这两种技术从原理角度上说是没有阳光倒灌的问题，而且分辨率理论上也比较高。但随着TFT 4.1寸屏的引入，实际上可以达到同样的效果。TFT与DLP、LCOS相比，成本优势是非常显著的。现在大家不敢大规模渗透AR-HUD，实际上成本是非常重要的因素。”“TFT技术相对比较成熟，但它的先决条件是解决阳光倒灌的问题。而DLP和LCOS，我认为这两种技术一定是并行的。综合来看，未来TFT、DLP、LCOS这三种技术会并存，完全取决于车企对成本的考量。”减少HUD体积，降低总成成本有哪些可行路径？“随着我们对投影距离和视场角的要求增加，镜片的宽度增加呈现正比关系。假设我们要求视场角为29.375度，投影距离是500mm的话，我们的镜片尺寸会达到405毫米，这个在量产过程中是一大挑战。”“我们当前AR-HUD最大受制于镜片尺寸，在保证光学参数的情况下，宽度已被限制死。用目前的几何光学的方法大概率是很难缩小体积。那么我们可以把方法换成衍射光学，衍射光学与几何光学是完全不同的设计方式，可以在一定程度下去减少HUD的体积。”“衍射光学技术的话我介绍三种方法，第一种使用光波导，优势在于一定程度上可以缩小大小镜片的体积，但工艺难度极高，图像质量偏低。第二种是使用透明的准直光学膜，它其实也是利用衍射光学技术，有可能可以替代大镜片的作用，这样可以最大程度上缩小HUD的体积，但是其成像质量低，会增加前挡玻璃的成本。第三种，利用动态衍射光学技术去成像，采用全新的光机设计，它是唯一一个可以真正提升3D显示体验的方法。但它的问题还是衍射光学本身图像质量偏低，使用激光进行衍射成像会面临散射问题。另外，光机端没有任何几何光学技术的参与，需要经过很多傅里叶变换去计算全息图，那么会带来算力上的要求。”
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下期预告
接下来简要介绍一下芯智库沙龙：
芯智库是由天风研究和芯片超人发起成立的中国半导体产业的专家智库和高端圈子。自2月23日芯智库成立大会后，芯智库已经陆续举办了二十二期的【相约芯期二】沙龙，聚焦汽车芯片、数据中心、智能家居、元宇宙相关热点话题，与会嘉宾阵容强大。
详情如下：
汽车芯片沙龙：共计做了16期，主题涉及汽车传感器、汽车MCU、汽车功率器件、Tier1眼中的智能汽车芯片体系、Tier1的芯痛点，小米造车、PMIC、车规认证等一系列热点话题，其中第七期沙龙整合了前六期优质内容，扩大参与规模，共有1200位芯智库会员在线参加，邀请多位行业嘉宴，从疫情和提价对汽车排单的影响，芯破局的实践现状到宏观的发展趋势，到汽车芯趋势、芯机会的预判，为大家带来了一场汽车芯片的内容盛宴。
据统计，汽车芯片系列沙龙邀请到上下游的300余位产业专家（去重后）参加，其中46%是芯片厂商，37%是Tier1供应商，5%的整车厂伙伴，以及12%的产业研究和投资的伙伴。
以上嘉宾包括但不限于：
博世、大陆、安波福等知名Tier1公司的半导体专家、采购负责人
来自北汽、上汽、大众、吉利的传统整车厂代表
来自哪吒、小鹏等造车新势力的代表
地平线、芯驰、黑芝麻智能、云途等汽车芯片领域的明星企业代表
多位拥有产业从业经验的产业分析师和研究院代表
多位拥有产业投资经验，汽车领域多家顶尖产业资本高管
其中，第二期沙龙结束后，我们组织了汽车功率半导体龙头企业和汽车客户的专项对接会，高效率帮助8家汽车客户成功对接，详情可见→汽车芯片沙龙合集
第八期沙龙复刻了汽车沙龙的探索路径，把目光瞄准数据中心，探讨了“东数西算背景下的芯机会”，共有来自服务器、终端应用、运营企业、相关芯片企业的49位专家参与，详情可见→数据中心沙龙合集
第九期和第十期沙龙把目光瞄准了智能家居领域，探讨智能家居芯片、智能家居无线连接技术与协议标准化方面的问题，报名的有来自美的、和而泰、公牛、追觅、全志、涂鸦、爱立信、澎湃微、晟矽微、地平线等30多家企业的相关专家，详情可见→智能家居沙龙合集
第十一期沙龙至第十三期沙龙，我们根据用户需求推导、科技巨头布局观察、产业趋势演变跟踪，将沙龙主题定位在元宇宙领域，对元宇宙及其各项显示技术进行了深入的探讨→元宇宙沙龙合集
如有疑问可添加工作人员微信
关于芯智库芯智库是由天风研究和芯片超人发起成立的中国半导体产业的专家智库和高端圈子。结合芯片超人深度扎根产业的优势和天风研究在各行业的体系化研究优势，以打造芯片专家智库和芯片专家圈为起点，进一步通过深度访谈和立体化跟踪打造各领域的企业库、项目库、资源库、数据库、产业图谱和指数化趋势分析。（了解更多芯智库相关信息可查阅→芯智库成立：我们决定连接芯片行业的一切）
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