HUD 取代仪表盘,能成为趋势么?

鬼猴2022-09-23  11

HUD 取代仪表盘,能成为趋势么?

近年来,汽车最不可或缺的大概就是驾驶舱的“革命”:小巧精致的液晶屏被宽大的中控屏取代;物理按键被触摸屏控制和语音交互取代;用HUD hellip替换仪表板 hellip

从去年开始,各种配备HUD甚至AR-HUD的机型陆续出现。这项曾经在豪华品牌高端线“锦上添花”的技术,不仅出现在越来越多大众可以接受的车型中,也承担了更多的角色,而不仅仅是提供科技体验。最近发布的ideal L9直接用HUD代替了仪表盘。

用HUD代替仪表盘,这种设计是昙花一现的尝试还是未来的趋势?

当我们看仪表时,我们在看什么?

将时间的指针拨回到120年前,当汽车的磁化机械测速仪诞生的时候,其意义无疑是巨大的。随着转速表、油温表、油量计等一系列仪器的上车,驾驶不再是一项高不可攀的技术。

有了汽车仪表,驾驶员不用打开机盖,不用将油尺插入油箱,就可以知道汽车的油量;还可以根据车速控制换挡,根据车速表知道当前行驶速度 hellip hellip

车速、转速、水温、档位、油量 hellip hellip可以说是手动传输时期不可或缺的资料。随着路上自动挡汽车越来越多,这些信息有些已经失去了意义,甚至汽车里的机械仪表也逐渐被液晶仪表取代。

随着汽车技术的演进,似乎人们对仪表信息的需求越来越少;然而,随着液晶仪表的引入,仪表板的性能如尺寸、实际效果、所包含的信息、数据精度和稳定性都在线性增加。随着车辆与液晶仪表盘的“磨合”,当人们终于不再担心液晶仪表盘是否不稳定、机械,车企也在自家的液晶仪表盘上摸索出一套自己的设计调性时,智能汽车时代来临,导航和ADAS功能成为仪表盘上的“新客人”:液晶仪表盘中央被开辟出来,显示导航和驾驶辅助的视觉信息。

在液晶仪表时代,仪表盘作为“仪表”的属性被逐渐弱化,变成了驾驶相关信息的显示区。无论是速度、限速、油量、导航、ADAS,都足以让驾驶者一目了然,方便查看。

这样,在“后LCD仪表盘时代”,无论是像特斯拉Model 3那样将仪表信息放在触摸屏上,还是像理想的L9那样用HUD代替实体仪表盘,信息只是在不同的地方显示,仪表盘并不是不可替代的。

唯一剩下的问题是:HUD能足够好地取代仪表盘吗?

你能接受HUD代替仪表盘吗?

不久前,GeekCar与一些深度智能汽车用户进行了一场关于日常用车的“灵魂拷问”。其中一个问题是:“你能接受HUD而不是dashboard吗?」

也许是受访者都是聪明车主的原因,意外得到了四六次的答案:

A.约60%的受访者完全可以接受HUD代替仪表盘,认为只要显示的信息清晰,效果好,就没有问题;甚至有人说,连直接取消仪表的特斯拉Model 3都能接受。把仪表换成HUD简直就是小案例。

B.约40%的受访者表示,这种替代方式过于大胆,无法接受,担心HUD显示效果不稳定,或者过于花哨的图像会影响驾驶。

虽然双方给出了完全不同的答案,但几乎都提到了同一个问题:HUD的显示效果。

这也反映了HUD的一个关键问题:信息呈现在复杂的道路上,容易受到外界环境的影响。当光线发生变化,雨雪雾天气,或者路上出现花哨复杂的障碍物时,HUD的显示效果会不会打折扣就成了问题,也成为HUD取代仪表盘之前需要解决的问题。

清晰显示效果

用HUD代替仪表盘,首先要解决的问题是显示效果。

HUD的优点几乎是“老生常谈”:在挡风玻璃前投射信息,开车时不用低头就能看到关键信息;在复杂的岔道口,前方的引导箭头可以准确引导路线;开启ADAS后,显示前方车道线,前车位置,甚至周围的车辆和行人警示 hellip hellip

这些优势使驾驶员能够更专注于前方的道路,安全性和舒适性都有很大提高。

但是,这些优势都有一个前提:看得清楚。否则HUD不仅成为无用的显示器,甚至会干扰视线。

就像在家里选购投影仪时,会考虑机器的亮度、对比度和投影大小一样,对于车载HUD来说,视场角、投影大小、亮度和对比度也是衡量的硬指标。

尺寸方面,要取代目前十几寸的液晶仪表盘,HUD在远处也需要十几寸的尺寸。比如理想的L9 HUD有13.35英寸;去年配备AR-HUD功能的奔驰S级,10米距离33寸。

大HUD保证了图像信息的大小,HUD还提供了视网膜级别的画质,将图像对比度提升到1000:1以上。

除了画质,之前量产车上HUD被吐槽最多的一点就是亮度:中午强光下看不清楚,晚上开车就很刺眼 hellip hellip当HUD取代仪表盘,成为仪表信息的唯一通道,这些问题必须解决。目前HUD的亮度“竞争”已经达到了10000尼特以上的水平。例如,理想的L9的最大亮度为12,000尼特。此前樊菲R7搭载的华为HUD也有12000尼特的亮度。

要知道Macbook Pro使用的mini Led屏幕的峰值亮度是1600尼特。笔记本电脑屏幕的亮度当然不能和HUD相比,但也能让我们更直观的感受到这种高亮度HUD在强光下的显示效果。

作为一款以光学设计为核心的产品,HUD的精度和复杂程度是超过相机的。尺寸、对比度、亮度等标准化参数固然可以评价HUD的基本能力,但真实效果可能千差万别。

几个月前,GeekCar采访理想L9的HUD供应商FUTURUS Future黑科技时,对方将HUD落地的难度描述为“一个寻求次优解的过程”。每个HUD的视场角、对比度、亮度可能都是一样的,但是在设计中需要根据每个型号的挡风玻璃角度来调整光路设计方案和自由曲面镜面,需要精心调整,以消除HUD的失真、重影甚至眩晕。

硬件参数和软件调节相结合,使HUD取代仪表盘,显示效果清晰。

文书可读性高,优先级明确。

解决了显示清晰度的问题后,HUD显示什么信息,以什么形式显示,是驾驶员最直观的感受。

有一个显而易见的常识:当太多的信息同时出现在我们面前时,我们会无所适从,因为我们不知道先看哪个信息。在同样的驾驶中,显示的信息越多,驾驶员在紧急情况下做出反应的时间就越长。

从一些网友对一些AR-HUD概念图的评论中也可以看出类似的问题:面对道路信息详细的AR-HUD效果,很多网友的第一反应是“我们还能看到路吗?”」

当然,这样的设计更多的是针对未来的自动驾驶时代。当车辆可以自动驾驶,用户不需要看路开车时,信息就会在观光车上的实时信息板上,自然不会有干扰。

但在现阶段,当我们考虑用HUD替代仪表盘时,为了达到较高的可读性,还是需要有简洁的信息和明确的优先级。有研究表明,驾驶员在驾驶时,可以同时感知5 ~ 9项,可以做出及时的反应,包括道路前方的车辆和行人的信息,所以留给HUD的空空间一般为3 ~ 5个。

这种“简化”的设计,从最近一两年推出的搭载HUD/AR-HUD的车型就可以看出来:

大众ID上的HUD分为上下两个区域,上侧的增强现实区域显示AR动态引导,下侧的常规信息区域显示巡航控制、限速和速度。

(大众ID。系列HUD官方效果图)

WeMocha的HUD分为三个区域,左边显示导航信息,中间是AR动态引导,右边是限速、速度、巡航信息;

(WEY摩卡HUD官方效果图)

L9上的HUD也分为三个区域:左侧是导航信息,中间是辅助驾驶的视觉信息,右侧是速度和限速信息。关闭导航和辅助驾驶可视化后,只能显示车速和能耗。

(商场展厅理想L9 HUD介绍模式)

HUD分为两个或三个区域,每个区域显示一种或两种信息。关闭导航或辅助驾驶可视化后,可以选择只显示速度和限速的介绍模式,这是目前HUD常见的选择。

相比之下,奔驰S级AR- HUD包括导航、限速、速度、巡航控制、转向、距离目的地的距离、预测时间、AR引导等。,很酷但是因为元素太多太花哨了。

@GeekCar从POV角度看奔驰S级HUD

除了信息量会影响易读性,信息的具体呈现方式也会影响易读性。比如作为最直观的数字,来区分时速、定速巡航、限速等。,需要不同的图像大小和符号,让司机在紧急情况下一目了然,让刚入门的司机不用看复杂的说明书就能看懂。

面对复杂的道路环境,醒目、对比色、极简效果装饰也能让HUD一目了然。比如目前几乎所有搭载HUD的车型都选择蓝白配色,使HUD图像在外部环境下清晰可见,尤其是在黑路环境下。

粉丝R7 HUD官方效果图

系统可靠性

无论是触摸屏还是HUD,都会有一个担心:电子元件会不会变得不稳定,比如系统突然卡顿崩溃?我该怎么办?这些日常手机、电脑上可能出现的突发情况,如果发生在汽车上,尤其是显示重要信息的汽车上,将是一个巨大的麻烦。

所以目前驾驶舱内的液晶仪表盘和中控屏通常采用两套独立的系统,液晶仪表盘一般选择稳定性更好的linux系统。当仪表盘换成HUD,也有同样的需求。

如果说之前搭载HUD和仪表盘的车型对仪表信息做了可靠的备份,那么这次直接取消了仪表盘的理想L9,在HUD可靠性上的工作可以作为参考。

根据理想L9交互团队的官方信息,为了保证HUD的可靠性,进行了安全备份。即使一套硬件系统出现故障,备份系统也会在几十毫秒内运行,保证了和仪器一样的安全性,不影响驾驶。

对于某些人和某些车型:是不是一定要取消仪表盘?

在写这篇文章的时候,办公室的同事提出了一个问题:“为什么一定要去掉仪表盘?」

的确,虽然用HUD显示仪表信息可以带来各种好处,但是HUD和仪表盘共存似乎并不矛盾。就算已经切掉仪表盘的model 3在仪表盘这个区域没有被挪作他用,省下来的区域好像也没什么用?

目前除了理想的L9,更多的车辆还是选择HUD和仪表盘并存。这一方面是出于对当前HUD性能的保守考虑;另一方面是因为仪表盘不仅仅是用来显示仪表参数的,某种程度上也是车企传递品牌调性的一种方式。

以汽车最明显的机械和运动属性为例,技术进步简化了很多功能,但对于某些品牌和车型的运动属性的凸显,并没有盲目的减法。

这让我想起了50年前,当数字仪表盘首次出现在汽车上时,阿斯顿·马丁为Lagonda系列2搭配了前卫的全数字仪表盘。它显示的不是指针式仪表,而是车速、里程、燃油量、转速表等。三个屏幕全数字化。然而,经过短暂的尝试,机械复古指针仪表和炮筒设计又回到了仪表盘。

这种“加法”也体现在HUD上。比如Wayray与保时捷合作的HUD概念中,HUD并没有坚持一贯的数字简约感,而是融入了保时捷的运动精髓,显示赛道圈速表现、速度、档位、弯道点、赛道地图等信息。在HUD上;

保时捷HUD效果图显示的信息比量产车更复杂。

在宝马VISION NEXT 100概念车的HUD设计中,没有采用常见的蓝白配色,而是采用了动感的红白搭配,并特别设置了“boost mode”模式hellip来体验驾驶感受。 hellip

宝马VISION NEXT 100概念车的HUD设计

这些元素让HUD离取代仪表盘更近了一步:我们必须取消仪表盘吗?不一定。但HUD从功能到装饰,从行车安全到品牌调性,都可以替代仪表盘的存在。

最后

最后,让我们回到前两个问题。

HUD能成为仪表盘足够好的替代品吗?

技术上来说,是的;论显示效果,还可以;感情上,当所有的发动机都换成了电驱动系统,所有的机械仪表都换成了液晶仪表的时候,很难说今天液晶仪表的粉丝会有多执着。

未来用HUD代替仪表盘的短暂尝试怎么办?还是会成为一种趋势?

至少在短期内,HUD还是少数机型具备的功能。由于其特殊的光学结构,很难标准化量产,需要“量体裁衣”,这也决定了高品质HUD的普及速度。

让HUD取代仪表盘成为趋势,至少每辆车都可以配备HUD。届时,相信有预算意识的主机厂也会主动在仪表盘和HUD之间做出选择。

毕竟李想说过,“HUD不应该只是炫耀技能。」

HUD取代仪表盘能成为趋势吗?,首次发表于GeekCar。

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