一个鸡肋的技术与一个“寂寞”的学霸
这项技术的发展实际上远比我们看到的先进,但若真正实现应用,它需要探索出一个更加聪明的方式。
这并不是一个过时的话题,因为HUD(Head Up Display抬头显示器)这一被界业视为鸡肋的技术,找到了一条新出路。
HUD的前身是使用在战斗机上的光学瞄准器,最早作为飞行辅助仪器被运用在航空器上,帮助飞行员在激烈的空战中快速的获取重要飞行信息,降低飞行员需要低头查看仪表的频率,避免注意力中断,丧失对状态意识的掌握。
因其具有方便性以及能够提高飞行安全性的优点,民航机在上世纪70年代也纷纷开始了这项技术的跟进。
美国通用汽车是首次让这一“飞在空中”的技术实现落地的汽车企业。1988年,奥兹莫比尔在Cutlass Supreme车型上搭载了该系统,这在盛行“电子风”的1980年代显得超级炫酷。
随后,通用的庞蒂亚克和凯迪拉克旗下车型也相继搭载,直到1997年在第五代雪佛兰Corvette C5跑车上出现的世界上第一款彩色HUD时(属于W-HUD),这一技术的发展才真正往前迈进了一步。
此前的HUD系统一直应用在高端车型上,随着降低成本方法的出现,近几年在中低端车型上也能够见到。
例如在内饰设计上一直喜欢表现战斗机座舱既视感的标致汽车,在2014年推出3008车型时,就将行车信息投影在了驾驶员正前方的一块透明树脂玻璃上(属于C-HUD),以烘托“战斗气氛”。
由于汽车的风挡玻璃是夹层结构,如果直接投射会因夹层折射出现重影,且受日光影响较大。而标致的这种方式无需对风挡玻璃进行特殊处理就可以有效控制成本。如今,这种做法已被很多车型采纳。
而汽车商业评论前不久试驾吉利几何A时发现,该车装配的W-HUD投射尺寸达到了8英寸,不但尺寸增大,同时还被赋予了更多信息,完全有取代传统仪表盘的趋势,这很有可能会成为未来智能座舱的一个雏形。
做不好就是一种干扰
有人曾对HUD技术发出过质疑,把这么大一块屏幕投在挡风玻璃上,虽然位置比较靠下,但似乎并没有想清楚到底要怎么用,如果用不好还有可能增加危险。所以,目前也仅仅是比较偏信息、娱乐的卖点功能。
当前许多车企都在宣称HUD可以大大提高高速驾驶的安全性,但根据此前外媒的报道称,在多伦多大学的一份研究报告中表明,这种技术方式可能不但没有想象中那么美好,反而会增大事故发生的概率。
报告中称,驾驶者可以通过HUD系统获得各类反馈信息,包括接打电话和前方车辆紧急制动而导致追尾的风险警示,此类信息就会对驾驶者造成思维扰乱,原因在于驾驶员需要一边关注路面情况,一边尝试理解屏幕上的提示,这本身就是一种干扰。
通过测试发现,当过多的信息出现时,驾驶员无法立即分辨哪些信息是需要立刻关注的,哪些是可以次要获取的。
例如,前方进入弯道的提醒可能与追尾警示一同出现,如此一来,有可能对驾驶员的判断造成慌乱,尤其是新手司机,无法及时处理近在眼前的危险。
但问题的根源并不在于技术本身,而在于应用的场景。飞行员在驾驶飞机时,HUD投射的文字和影像调整在视觉焦距无限远的距离上,飞行员透过HUD能够轻易地将外界的景象或前方敌机与HUD显示预估的命中点以及相关信息融为一体。
始终保持视线专注的飞行员不需要眼睛的焦距发生太大变化,但汽车驾驶则不同,复杂的路面状况需要驾驶员的视线焦距在前车距离、岔道路口、标志标牌以及突然窜出的行人或动物与HUD的信息中间来回变换。
“任何杂乱的视觉信号都会产生干扰,导致驾驶员的注意力无法集中于道路之上”,神经科学家曾表示,这对于反应稍差或不善于处理突发状况的驾驶员来说可能根本来不及应付。
了解视觉导向设计的人都知道,在数字(或文字)、图形和颜色之间,人类大脑能做出最快反应的永远是颜色排在第一位,图形是第二位。
例如,在获取时间信息上,人在看指针钟表时会比看数字钟表以更快的速度知晓时间,因为两个指针所形成的姿态已经在人们大脑中变成了一个固有的图形,而颜色带来的视觉效应更是不需要辨别图形概念的。
这也就是为什么汽车上的传统指针仪表能更迅速地告诉驾驶员信息的原因,只要扫一眼或用眼睛余光便知道指针大概的位置,而数字仪表需要花时间去读取。
因此,如果没有一个“智慧”的显示方式,那么HUD将永远成为鸡肋。然而,与AR(Argumented Reaility,增强现实)技术的结合,让HUD的处境发生了逆转。
“我们是没有对手的”
AR-HUD对于传统HUD来说,是从底层技术方案到应用层产品体验的一次彻底革新。
随着不断升级,AR技术让HUD成为ADAS系统的重要组成部分,愿意安装它的车企也越来越多,一颗枯树貌似回了春。
这让国内外很多初创企业看到了逆袭的机会,2015年前后,国内外涌现了一批做HUD的初创企业,如Navdy、WayRay、未来黑科技、衍视科技、泽景电子、车萝卜等,并推出了自己的产品,在一定程度上促进了HUD行业技术的进步,而未来黑科技(FUTURUS)正是其中的佼佼者。
前不久,汽车商业评论记者采访了未来黑科技创始人、总裁徐俊峰,对这家有可能最先造出全车窗HUD的企业有了更多的了解。
这家拥有80多名员工的科技公司成立于2015年,在北京亦庄的经开大厦占据了整整一层的办公空间,里面除了日常办公的地方,还有科学家们做实验和进行演示的实验室。
在获得英诺天使基金天使轮投资后,于2016年又获得了软银Pre-A轮投资;2017年10月,完成千万美元级A轮融资,凯辉基金(背后大股东是法雷奥)领投,软银中国与壹号资本等跟投;2019年1月,又获得亿元人民币的Pre-B轮融资,投资方包括德厚资本和凯辉基金。
采访当天,徐俊峰带着一副学者型的圆框眼镜,穿了一件红色的套头运动卫衣,儒雅间又充满了朝气和活力。
这位来自江苏盐城的80后小伙子,毕业于南京大学理科强化班,专业偏数学和物理,既是理学硕士,又是在读博士的他告诉了汽车商业评论他们在HUD领域的解决之道。
当前HUD主要分C-HUD和W-HUD两种形式。C-HUD显示屏幕为置于仪表盘上方的一块透明树脂玻璃,是标准件,因为什么车都能装,开发成本也低,零部件大厂愿意做这个,而HUD初创企业大多也以此为先导产品。
但C-HUD画面很小、显示内容少,并不是市场刚需,消费者接受程度有限。在徐俊峰聊过的车厂中,各家一致都认为C-HUD既便宜又方便,但市场不认可,车厂并不愿意接受。
W-HUD是直接把图像投到挡风玻璃上,这是车厂想要的,也是消费者想要的,但技术难度、开发难度、资金投入都比较大。
这种HUD原来只在豪华车型上才有,现在20多万元的车上也开始装了,比如上汽通用的君威、君越和昂科威,而W-HUD正是未来黑科技最近研发的主要方向。
W-HUD要根据挡风玻璃的尺寸和曲率搭配高精度非球面反射镜,每一款车型内部结构不同,挡风玻璃曲度不一样,要单独设计HUD特定的光学结构,里面所有的玻璃部件、塑料部件都是新的,开发成本比较高。