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抢滩AR-HUD新赛道,一数科技按下快进键

更新时间: 2021-02-28  来源: 汽车商业评论 编辑:

浏览:388次

摘要:

汽车新四化孵化的又一个百亿元量级的市场正在诞生。

全新一代奔驰S级和一汽-大众ID.4 CROZZ宣布搭载AR-HUD,整个HUD市场按下加速键,相信在智能化上更加激进的中国汽车品牌都将快速推出这一产品和场景。

据高工智能汽车研究院预测,到2022年HUD前装搭载率将超过10%;到2025年国内HUD前装渗透率将达到25%,市场规模接近100亿元人民币。

同时,全球汽车行业正遭遇百年未遇之大变局,自动驾驶、5G、AI、芯片、大数据和AR等前沿高新技术越来越多融入传统汽车,带给消费者前所未有的用车体验及多场景应用——汽车正在被颠覆和重新定义。

因此带来的汽车供应链体系也在发生深度变革,供应商与主机厂从垂直型从属关系转变为圆桌型合作共赢关系,也包括许多主机厂自己下沉去干T1的活。

这意味着,未来将有越来越多的科技公司有机会进入这一轮汽车变革中争夺红利。在虚拟显示和交互这一新兴领域颇闷头苦干的一数科技,凭借这一轮数字化变革正在打入汽车圈。


偷偷努力的6年

一数科技成立于2015年4月,是一家国家高新技术企业、前沿科技联盟企业。

公司创始人曹腾,曾担任索尼-爱立信和摩托罗拉高管,在加入谷歌Google后接触到激光+LCOS和光波导技术,被深深吸引后,找到台湾的光学大牛林威志(Woody Lin)和前索尼移动的研发老将张涛(Frank Zhang)组局创业,正式进军激光虚拟显示与交互领域,看中的是京东方引领的显示产业将更多转向虚拟显示和交互。

创始员工合照 ▼

过去6年,一数科技一直卧薪尝胆,苦练内功。公司超过80%员工为研发人员,并且招贤纳士4名光学博士,这在光学创业公司里也算豪华阵容了。一数科技的赛道和技术吸引了产业资本的目光,已获6轮融资。目前公司投资方包括海尔、小米和京投集团、深投控和中海投等产业资本。值得一提的是,在最难融资的2020年,一数科技获得了公司历史上最大一笔上亿元的融资。

一数科技已经掌握激光虚拟显示和虚拟交互两大领域的核心技术,公司聚焦三大品类市场:三色纯激光超级4K激光电视、地铁轨道交通PIS信息显示系统和智能汽车AR-HUD。公司目前在激光显示模组、超短焦镜头、红外激光虚拟触控技术和视觉算法上取得了突破,并拥有100多项相关领域的技术专利。

同时,为了将科技前沿技术转化为硬核科技产品落地,一数科技与北京交通大学成立了联合实验室,开展光纤传感、光电子器件以及光物理学方面的深度研究与研发合作。公司也已在江苏常州建立生产基地。

“一数科技的优势是光学和交互,以虚拟显示和虚拟交互为两大核心,这是数字经济的一个新赛道”, 一数科技合伙人、产品规划负责人郭宁表示,“我们通过对这两项技术在用户各应用领域里的场景发掘,催生出相关产品。”

“举例来说,在新兴的AR-HUD领域一数科技正在与包括一家豪华车品牌在内的三家汽车主机厂展开技术合作,预计2022年会正式装机落地。”郭宁说。


以激光+LCOS技术切入AR-HUD

汽车HUD已经历经两代,目前进入3.0,也就是AR-Hud的时代,AR真正释放了HUD的用户价值出来。C-HUD是1.0时代,W-HUD是2.0时代,AR-HUD是3.0时代。W-HUD是将图像投影在前风挡玻璃上,但是因为成像范围小,W-HUD的仅能显示车速、道路限速等少量信息。与W-HUD相比,AR-HUD的成像距离可达到10-15米,宽度覆盖1.5-2条车道,分辨率可以达到1920x1080P。

一数科技AR-HUD实景照片 ▼

AR引擎通过使用计算机生成的视觉图形增强真实世界,显示情景关键信息,并预测汽车周围所有感兴趣物体的未来状态。这就意味着,一数科技研发的AR-HUD,在体验优化上,不仅有高清分辨率,超宽的色域和低功耗,还能提升对车外行人、车辆的驾驶安全性。

在汽车行业,对于AR-HUD而言,PGU(图像生成单元)是其中具有决定作用的元器件,产品的参数、显示效果和成本,都与PGU息息相关。一数科技是中国极少数自己研制PGU的公司。

目前世界上90%的投影类PGU都是采用以LED为光源的DLP技术,——一数科技作为光学领域的领军企业,对这项技术已十分熟悉。但对于全行业而言,DLP技术自诞生之日,就被美国公司德州仪器所垄断,采用该技术的产品只能使用德州仪器公司定义好的光机,无法根据产品需求定制光机,光机成本很高。

如何在发展DLP技术的同时,找到一种更高科技的解决方案,成为一数科技寻找的目标。

一数科技合伙人、公司研发副总裁张涛(Frank Zhang)告诉《汽车商业评论》,目前一数科技采用激光+最前沿的LCOS技术切入AR-HUD,致力于成为“智能汽车AR-HUD中国领军者“。

LCOS 属于新型反射式 micro LCD 投影技术。它采用涂有液晶硅的CMOS集成电路芯片作为反射式 LCD 基片,用先进工艺磨平后镀上铝当作反射镜形成 CMOS 基板,然后将 CMOS 基板与含有透明电极之上的玻璃基板相贴合,再注入液晶封装而成。

传统 LCD 是做在玻璃基板上,LCOS 则是做在硅晶圆片上。前者通常用穿透式投射方式,光利用效率低,解析度不易提高;LCOS 则采用反射式投射,如果采用激光光源,其光利用效率可达35%以上,而且LCOS可利用目前广泛使用的、便宜的CMOS 制作技术来生产,无需额外投资,并可随半导体制程快速微细化,逐步提高解析度。

也就是说,省电、便宜与高解析度是LCOS技术的最大优点。一数科技的LCOS技术以激光为光源,投影分辨率能达到4K甚至8K,DLP技术要达到这样的效果,需要比LCOS技术付出高得多的成本。

因此,一数科技以激光+LCOS技术为PGU输出的AR-HUD解决方案,在性能和体验上超越了市场主流的DLP 技术。(具体参数见下表)

“车内的空间是寸土寸金的。”Frank表示,“一数科技的AR-HUD的体积不仅缩减到7.5L,且可以根据不同车型优化适配。这对汽车厂而言既节省了车内空间,在成本上也得到了压缩。”

提升汽车的数字化Feel:一数科技自嘲是汽车数字体验营造师,除了AR-HUD外,公司在汽车上还开发了以下智能化产品:



  • 1.AR智能尾门控制系统一数科技与一汽富晟联手为奔腾E01打造AR智能尾门。车主只需踩踏MLA投影装置投射在地面的图像,尾门即可自动打开。一数科技的设计MLA光学投影,激光TOF检测方式,反应灵敏,开启成功率达到99%,给用户创造有趣、新颖、互动的黑科技体验。






  • 2.车窗智能投影解决方案:汽车娱乐化也正在成为趋势,比如车窗难道只能是挡风遮雨吗?一数科技开发的车窗智能投影技术也满足了年轻用户的喜好。比如,男生开车看AR-Hud越来越安全和智慧驾驶,女生坐在副驾驶位置上,前面的大挡风玻璃完全可以变成屏幕看大片,或者不远的将来打大游戏。主驾侧窗可以实现人脸和生物识别自动开门和问候。后排车窗可以变成小朋友们看动画或自己DIY画画的屏幕。后车窗可以变成户外的MV播放屏幕,而车窗内的玻璃天窗可以变成巨幕,恋爱中的男女可以数星星,也可以看巨幕电影,或者沉浸在激光投影在车厢内营造的特殊光影氛围。






  • 3.智能4S店和AR销售顾问:巨幅的玻璃幕墙电子展示,酷炫的3D立体橱窗秀,用户也可通过产品展示的智慧虚拟互动前台中的显示大屏轻松选车互动,另外还有VIP休息室里即将上市的新一代激光电视及沉浸式儿童互动等重要场所配套4S店销售的智能优化体验。特别值得一提的是作为销售顾问的Avantar二次元虚拟人物形象逼真,解决4S店销售顾问人手短缺,线上线下沟通无障碍,全新数字化智能化客服体验,改变传统4S店静态车型介绍和客户单调的体验。




光波导引导的HUD 4.0

在向市场推出AR-HUD的同时,一数科技以光波导技术为主导的HUD 4.0已经进入预研阶段。光波导技术是利用衍射光学原理,自由操控光线传播和光场分布,可实现各类智能产品的小型化、透明化。这是目前市面上独特且超前的先进光学技术,而且也是未来光学技术的必然趋势。

目前,人们接触最多的搭载光波导技术的产品是AR眼镜。在游戏领域,AR眼镜可以为玩家提供身临其境的游戏体验。从AR眼镜上我们可以窥见光波导技术在AR-HUD领域上的前景,未来搭载光波导技术的AR-HUD在成像距离、覆盖宽度、成像素质和整机体积等方面都将得到进一步提升。

当前掌握光波导技术的公司并不多,主要包括Wave Optics和微软等头部厂商。一数科技相较于国外科技巨头而言,优势在于可为主机厂做全方位定制化的服务,且能供更加灵活的方案。

一数科技CEO曹腾说:“一数科技的使命和愿景是坚持 ‘自主创新 国产替代’战略,依托于自身多年潜心研发的技术实力,树立‘新型光学头部企业’公司形象标签,立志成为中国领先的虚拟显示和交互技术的产业链科技公司。”

汽车新四化孵化的又一个百亿元量级的市场正在诞生。

全新一代奔驰S级和一汽-大众ID.4 CROZZ宣布搭载AR-HUD,整个HUD市场按下加速键,相信在智能化上更加激进的中国汽车品牌都将快速推出这一产品和场景。

据高工智能汽车研究院预测,到2022年HUD前装搭载率将超过10%;到2025年国内HUD前装渗透率将达到25%,市场规模接近100亿元人民币。

同时,全球汽车行业正遭遇百年未遇之大变局,自动驾驶、5G、AI、芯片、大数据和AR等前沿高新技术越来越多融入传统汽车,带给消费者前所未有的用车体验及多场景应用——汽车正在被颠覆和重新定义。

因此带来的汽车供应链体系也在发生深度变革,供应商与主机厂从垂直型从属关系转变为圆桌型合作共赢关系,也包括许多主机厂自己下沉去干T1的活。

这意味着,未来将有越来越多的科技公司有机会进入这一轮汽车变革中争夺红利。在虚拟显示和交互这一新兴领域颇闷头苦干的一数科技,凭借这一轮数字化变革正在打入汽车圈。


偷偷努力的6年

一数科技成立于2015年4月,是一家国家高新技术企业、前沿科技联盟企业。

公司创始人曹腾,曾担任索尼-爱立信和摩托罗拉高管,在加入谷歌Google后接触到激光+LCOS和光波导技术,被深深吸引后,找到台湾的光学大牛林威志(Woody Lin)和前索尼移动的研发老将张涛(Frank Zhang)组局创业,正式进军激光虚拟显示与交互领域,看中的是京东方引领的显示产业将更多转向虚拟显示和交互。

创始员工合照 ▼

过去6年,一数科技一直卧薪尝胆,苦练内功。公司超过80%员工为研发人员,并且招贤纳士4名光学博士,这在光学创业公司里也算豪华阵容了。一数科技的赛道和技术吸引了产业资本的目光,已获6轮融资。目前公司投资方包括海尔、小米和京投集团、深投控和中海投等产业资本。值得一提的是,在最难融资的2020年,一数科技获得了公司历史上最大一笔上亿元的融资。

一数科技已经掌握激光虚拟显示和虚拟交互两大领域的核心技术,公司聚焦三大品类市场:三色纯激光超级4K激光电视、地铁轨道交通PIS信息显示系统和智能汽车AR-HUD。公司目前在激光显示模组、超短焦镜头、红外激光虚拟触控技术和视觉算法上取得了突破,并拥有100多项相关领域的技术专利。

同时,为了将科技前沿技术转化为硬核科技产品落地,一数科技与北京交通大学成立了联合实验室,开展光纤传感、光电子器件以及光物理学方面的深度研究与研发合作。公司也已在江苏常州建立生产基地。

“一数科技的优势是光学和交互,以虚拟显示和虚拟交互为两大核心,这是数字经济的一个新赛道”, 一数科技合伙人、产品规划负责人郭宁表示,“我们通过对这两项技术在用户各应用领域里的场景发掘,催生出相关产品。”

“举例来说,在新兴的AR-HUD领域一数科技正在与包括一家豪华车品牌在内的三家汽车主机厂展开技术合作,预计2022年会正式装机落地。”郭宁说。


以激光+LCOS技术切入AR-HUD

汽车HUD已经历经两代,目前进入3.0,也就是AR-Hud的时代,AR真正释放了HUD的用户价值出来。C-HUD是1.0时代,W-HUD是2.0时代,AR-HUD是3.0时代。W-HUD是将图像投影在前风挡玻璃上,但是因为成像范围小,W-HUD的仅能显示车速、道路限速等少量信息。与W-HUD相比,AR-HUD的成像距离可达到10-15米,宽度覆盖1.5-2条车道,分辨率可以达到1920x1080P。

一数科技AR-HUD实景照片 ▼

AR引擎通过使用计算机生成的视觉图形增强真实世界,显示情景关键信息,并预测汽车周围所有感兴趣物体的未来状态。这就意味着,一数科技研发的AR-HUD,在体验优化上,不仅有高清分辨率,超宽的色域和低功耗,还能提升对车外行人、车辆的驾驶安全性。

在汽车行业,对于AR-HUD而言,PGU(图像生成单元)是其中具有决定作用的元器件,产品的参数、显示效果和成本,都与PGU息息相关。一数科技是中国极少数自己研制PGU的公司。

目前世界上90%的投影类PGU都是采用以LED为光源的DLP技术,——一数科技作为光学领域的领军企业,对这项技术已十分熟悉。但对于全行业而言,DLP技术自诞生之日,就被美国公司德州仪器所垄断,采用该技术的产品只能使用德州仪器公司定义好的光机,无法根据产品需求定制光机,光机成本很高。

如何在发展DLP技术的同时,找到一种更高科技的解决方案,成为一数科技寻找的目标。

一数科技合伙人、公司研发副总裁张涛(Frank Zhang)告诉《汽车商业评论》,目前一数科技采用激光+最前沿的LCOS技术切入AR-HUD,致力于成为“智能汽车AR-HUD中国领军者“。

LCOS 属于新型反射式 micro LCD 投影技术。它采用涂有液晶硅的CMOS集成电路芯片作为反射式 LCD 基片,用先进工艺磨平后镀上铝当作反射镜形成 CMOS 基板,然后将 CMOS 基板与含有透明电极之上的玻璃基板相贴合,再注入液晶封装而成。

传统 LCD 是做在玻璃基板上,LCOS 则是做在硅晶圆片上。前者通常用穿透式投射方式,光利用效率低,解析度不易提高;LCOS 则采用反射式投射,如果采用激光光源,其光利用效率可达35%以上,而且LCOS可利用目前广泛使用的、便宜的CMOS 制作技术来生产,无需额外投资,并可随半导体制程快速微细化,逐步提高解析度。

也就是说,省电、便宜与高解析度是LCOS技术的最大优点。一数科技的LCOS技术以激光为光源,投影分辨率能达到4K甚至8K,DLP技术要达到这样的效果,需要比LCOS技术付出高得多的成本。

因此,一数科技以激光+LCOS技术为PGU输出的AR-HUD解决方案,在性能和体验上超越了市场主流的DLP 技术。(具体参数见下表)

“车内的空间是寸土寸金的。”Frank表示,“一数科技的AR-HUD的体积不仅缩减到7.5L,且可以根据不同车型优化适配。这对汽车厂而言既节省了车内空间,在成本上也得到了压缩。”

提升汽车的数字化Feel:一数科技自嘲是汽车数字体验营造师,除了AR-HUD外,公司在汽车上还开发了以下智能化产品:



  • 1.AR智能尾门控制系统一数科技与一汽富晟联手为奔腾E01打造AR智能尾门。车主只需踩踏MLA投影装置投射在地面的图像,尾门即可自动打开。一数科技的设计MLA光学投影,激光TOF检测方式,反应灵敏,开启成功率达到99%,给用户创造有趣、新颖、互动的黑科技体验。






  • 2.车窗智能投影解决方案:汽车娱乐化也正在成为趋势,比如车窗难道只能是挡风遮雨吗?一数科技开发的车窗智能投影技术也满足了年轻用户的喜好。比如,男生开车看AR-Hud越来越安全和智慧驾驶,女生坐在副驾驶位置上,前面的大挡风玻璃完全可以变成屏幕看大片,或者不远的将来打大游戏。主驾侧窗可以实现人脸和生物识别自动开门和问候。后排车窗可以变成小朋友们看动画或自己DIY画画的屏幕。后车窗可以变成户外的MV播放屏幕,而车窗内的玻璃天窗可以变成巨幕,恋爱中的男女可以数星星,也可以看巨幕电影,或者沉浸在激光投影在车厢内营造的特殊光影氛围。






  • 3.智能4S店和AR销售顾问:巨幅的玻璃幕墙电子展示,酷炫的3D立体橱窗秀,用户也可通过产品展示的智慧虚拟互动前台中的显示大屏轻松选车互动,另外还有VIP休息室里即将上市的新一代激光电视及沉浸式儿童互动等重要场所配套4S店销售的智能优化体验。特别值得一提的是作为销售顾问的Avantar二次元虚拟人物形象逼真,解决4S店销售顾问人手短缺,线上线下沟通无障碍,全新数字化智能化客服体验,改变传统4S店静态车型介绍和客户单调的体验。




光波导引导的HUD 4.0

在向市场推出AR-HUD的同时,一数科技以光波导技术为主导的HUD 4.0已经进入预研阶段。光波导技术是利用衍射光学原理,自由操控光线传播和光场分布,可实现各类智能产品的小型化、透明化。这是目前市面上独特且超前的先进光学技术,而且也是未来光学技术的必然趋势。

目前,人们接触最多的搭载光波导技术的产品是AR眼镜。在游戏领域,AR眼镜可以为玩家提供身临其境的游戏体验。从AR眼镜上我们可以窥见光波导技术在AR-HUD领域上的前景,未来搭载光波导技术的AR-HUD在成像距离、覆盖宽度、成像素质和整机体积等方面都将得到进一步提升。

当前掌握光波导技术的公司并不多,主要包括Wave Optics和微软等头部厂商。一数科技相较于国外科技巨头而言,优势在于可为主机厂做全方位定制化的服务,且能供更加灵活的方案。

一数科技CEO曹腾说:“一数科技的使命和愿景是坚持 ‘自主创新 国产替代’战略,依托于自身多年潜心研发的技术实力,树立‘新型光学头部企业’公司形象标签,立志成为中国领先的虚拟显示和交互技术的产业链科技公司。”

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