汽車智慧化趨勢成形,抬頭顯示器(HUD)逐漸成為車載熱門裝備,而具擴增實境(AR)效果的解決方案,不僅酷炫又能輔助安全,正獲各大車廠新車積極導入。市場盛傳,蘋果發展自駕車,也在擴增實境抬頭顯示器(AR-HUD)布局多項專利。
本刊調查,台廠並未缺席AR-HUD潮流,包括怡利電子、大眾控股、華碩旗下宇碩電子,各自押注不同的光學技術進軍;而友達、群創、業成等顯示器相關廠商也成為協力夥伴,期望在車載顯示應用再闢利基。
坐進愛車手握方向盤,一路上,不用低頭、轉頭看儀表板,只要透過投影到前方擋風玻璃上的資訊,就能掌控時速、油表、導航等訊息;一不小心超速,屏幕上的車速數字顏色還會變紅閃爍警示。這些酷炫的體驗,並非只在科幻電影或飛機駕駛艙才看得到,透過AR-HUD,就能幫車主實現!
強化安全性 車廠新顯學
近來因元宇宙而備受矚目的擴增實境(Augmented Reality ,簡稱AR)技術,因可提供更廣更遠又可動態顯示的虛擬影像,成為各大車廠發展智能駕駛輔助安全功能的顯學。
DIGITIMES研究中心分析師楊仁杰指出,HUD最早用於軍用飛機上,主要幫助駕駛員降低飛行中可能低頭檢視的危險,隨著汽車走向智慧化,也慢慢擴及到車裝市場,並從組合型往現在主流的風擋型邁進,未來將進一步升級至擴增實境型(AR-HUD),「這是因為自駕車ADAS(先進駕駛輔助系統)要呈現的資訊越來越豐富,惟有AR-HUD才能滿足顯示需求。」
怡利電子董事長陳錫勳從安全性角度向本刊說明,風擋型雖然也可將影像直接投射到擋風玻璃,但只能在車內屏幕上閱讀文字與符號,仍需經大腦思考與理解才能判斷後續要執行什麼動作。
陳錫勳說:「然而,透過AR-HUD的指引,虛擬影像可投向車外與實際標的物貼近,可產生100%的直覺連結。當開車遇到物件,AR-HUD可直接透過3D箭頭在前方指出,讓駕駛快速理解將有危險。這在傳統顯示器上,絕對做不到。」因此,陳錫勳深信,HUD進化到AR絕對是必然趨勢,不容置疑。
滲透率飆升 歐中超積極
酷炫的效果也是AR-HUD得以勝出的原因之一。陳錫勳表示:「當車內與車外的訊息透過擋風玻璃就能以3D虛擬影像的形式投射在駕駛視線前方,而且不須戴上特殊眼鏡,就能看到虛擬影像呈現在眼前,這不就是元宇宙,震不震撼?毫無疑問,汽車駕駛座就是實現AR最適合的環境,HUD的最終形式一定是AR。」
根據IHS預測,HUD在全球汽車滲透率從2020年起快速攀升,預估2027年全球每6台車就有一台裝有HUD,年出貨量上看1,700萬台,其中AR-HUD約占7%,逼近119萬台。
對於IHS的預測,大眾電腦前瞻事業部總經理狄建暉直言:「研調機構恐怕稍嫌保守!」狄建暉指出,全球多數車廠目前開發的新車都想直接跳過風擋型轉搭載AR-HUD,事實上,一階供應商都清楚最終AR-HUD一定會變便宜,也拚命在撒資源,幾乎沒有例外。
對此,楊仁杰也提出他的觀察,去年起,賓士、福斯、奧迪、寶馬等歐洲大廠的新款電動車,均陸續將AR-HUD列入高階車款標配或中階車選配,中國新創電動車業者更積極,成為拉動AR-HUD需求的兩大助力。
怡利電押寶 先推Lite版
其實,台廠早就低調布局即將爆發的AR-HUD風潮,業者在關鍵的光學投影技術各自押寶,趁著AR-HUD剛站上風口,要與德國馬牌(Continental)、日本電裝(Denso)、韓國LG、中國華為等對手一較高下。
走進位於彰化全興工業區的怡利電,步上總部二樓會議室,董事長陳錫勳指著桌上各式車用抬頭顯示器,耐心地向本刊說明產品的演進歷程,他並自豪地說:「外界並不瞭解,光開發風擋型顯示器就不容易,不只要處理光學元件,還得配合不同車款客製出光線需要的空間,我們的技術可是花了好多年才慢慢成熟,如果沒有風擋型顯示器量產成功經驗,要做AR-HUD,可能有技術不完整的風險,別人(車廠)看都不想看。」他強調。
法人指出,2021年怡利電在中國汽車風擋型顯示器標配搭載量位居第三大,市占率16%,次於日本電裝與華為,主要客戶為吉利汽車、一汽紅旗等車廠。藉此基礎,陳錫勳透露,公司在AR-HUD也有好消息,今年下半將先出貨AR-HUD Lite版,正式規格的AR-HUD,預計明年底將有2個案子開始出貨。
一般來說,理想的AR-HUD視角(FOV)至少10度,虛像距離(VID)至少10公尺,然而陳錫勳指著AR-HUD Lite產品告訴本刊:「這是公司獨創,視野與虛像距離(約4公尺)雖然較廣泛的AR-HUD小,但領客、蓮花等吉利旗下約9成車款,原本規劃搭載風擋型顯示器,現在都計畫轉搭AR-HUD Lite,好處是產品體積與成本遠低於AR-HUD。」
據了解,部分歐洲車廠因怡利電AR-HUD Lite版的送樣,認真評估跳過風擋型改用此產品,這讓陳錫勳信心大增,甚至認為若把AR-HUD Lite的量加進來,可望挑戰全球AR-HUD出貨前二大。
從盲測勝出 獲美日青睞
陳錫勳有感而發地說:「2000年,公司正式跨足汽車電子生產車載導航音響,為讓車廠打破品牌迷思,當年跑業務曾利用『盲測』把各競品標籤蓋住讓車廠勾選,才因此勝出,透過美國通用敲開國際大門,並在競爭激烈的日本脫穎而出,獲得豐田、松下青睞。」
遺憾的是,怡利電風光營運到2015年,公司卻因PCB供應商出現大規模瑕疵,業績遭受衝擊,但陳錫勳並未氣餒,大學主修物理的他,對光學技術相當了解,加上研究所念電機,他決定以HUD帶領公司轉型再造。陳錫勳強調:「HUD是電子與光學的技術結合,進入障礙較高。」
陳錫勳透露,光學元件是AR-HUD呈像品質關鍵要素,目前市場主要有TFT-LCD、DLP、LCos與LBS 4種解決方案,怡利電以技術最成熟、成本最低的TFT作為主軸。而為了提高TFT的投影亮度與對比度,陳錫勳親自帶領團隊、歷經3年研發出高良率、低成本的玻璃光學鏡片,言下之意就是競爭力十足。
大眾控挺進 挑戰雷射光
相較於怡利電押注傳統TFT-LCD,大眾控股則是選擇成本高、難度不小的雷射光(LBS,Laser Beam Scanning)作為光學架構,這意味著公司有意墊高技術門檻,做出市場區隔。
「我們總經理(簡民智)說,簡單的事不做、人多的地方不要去!」大眾電腦前瞻事業部總經理狄建暉私下透露,因為老闆的理念,5年前公司看好HUD的潛力決定投入,不但直接跳過競爭逐漸白熱化的風擋型顯示器市場,就連AR-HUD最關鍵的光學元件也走難行門,捨棄成熟的TFT、DLP等主流光源,挑戰高難度的雷射光。
業界人士指出,雷射光技術雖具有高對比、高解析、高亮度等優勢,可以把虛影像投得更遠,但光源成本高,對溫度反應較敏感,呈像會有斑點問題需克服。對此,狄建暉解釋,「當時AR眼鏡已經出現,卻沒有人採用雷射光,更遑論應用在車內,選擇雷射光真的是痛苦的開始。」
狄建暉說:「所幸公司借重4家長期在日本合作的外包商的光學技術經驗,通過各種安規、車規認證,今年終於成功推出業界第一個雷射光光源的AR-HUD產品,更重要的是,雷射光需搭配的微機電(MEMS)晶片,公司也不看外商臉色,全部自己來。」
狄建暉表示,公司跨足汽車市場的第一個前裝產品是數位儀表板,當時透過一階供應商成功爭取賓士旗下戴姆勒車廠導入,認證過程相當繁複,「歐美車廠很挑剔,我們不是沒被磨過。」
今年10月底,狄建暉跟著外貿協會首度前進美國華盛頓參加2022台灣形象展,他興奮地分享這趟行程收穫滿滿,「AR-HUD非標準品,很難直接打進車廠,這次參展,美國通用、福特(Ford)汽車均主動詢問,頗認同我們的技術。」考量客戶驗收與實測都需時間,內部認為AR-HUD可望明年正式放量。
友達與群創 共好麥迪創
有鑑於AR-HUD成為車用抬頭顯示器主流日趨明朗,除了怡利電、大眾控,華碩也透過成立宇碩電子搶進。有意在AR-HUD這個新藍海分一杯羹的,還有TFT-LCD面板與觸控面板業者。
DIGITIMES分析師楊仁杰指出,友達、群創積極布局車載顯示,在AR-HUD與主要一階供應商合作進展頗快;此外,鴻海發展自家電動車,旗下負責觸控面板的業成控股在AR-HUD也相當積極。
據了解,AR一旦走向3D化,將更仰賴AI演算等軟體,因此也讓2017年成立、團隊來自台積電的車用眼球追蹤(Eye Tracking)新創業者—麥迪創,獲得友達青睞入股,並獲得群創業務上的合作。面對面板雙虎「超前部署」,麥迪創技術長黃慕真謙虛地說,這是魚水互幫,這些大廠在車載的通路優勢,也能讓公司快速打通國際市場。
業界人士分析,目前全世界最受歡迎的電動車—特斯拉,尚未搭載AR-HUD,應是想「一步到位」採用更進階3D AR-HUD;而有意發展電動車的蘋果,也陸續在3D AR-HUD布局多項專利。很顯然,具3D效果的AR-HUD,應該會讓AR-HUD戰局更加熱鬧,成為各大車廠最後決戰的關鍵點。
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