首发量产华为AR-HUD——飞凡R7座舱解读

来源:智汇工业

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关键词:华为AR-HUD

    5 月 7 日,飞凡曝光了 R7 的座舱的信息,其中就有提到搭载全球首发华为视觉增强 AR-HUD 平视系统,静态图片上虽然展示了很多信息,但是具体能做到什么效果大家都非常好奇。今天飞凡汽车官方又放出更多关于这套 AR-HUD 的详细信息。


    虽然说对于智能配置,我可谓是来者不拒。但是 HUD 这个功能,却一直没有出现在我列出的汽车必备功能清单里。


    在我看来 HUD 属于可有可无锦上添花的二级功能,所以在分析飞凡R7这套 AR-HUD 平视系统能做到什么之前,我们先来盘盘,HUD 都有哪些优缺点。


    01HUD 的好与不好


    HUD 是 Head-Up Display 的缩写,翻译过来就是抬头显视设备。其实 HUD 的前身是使用在战斗机上的光学瞄准器,这种瞄准器利用光学反射原理,将环状的瞄准圈光网投射在座舱前端的一片玻璃或座舱罩上面,当飞行员瞄准目标的时候可以同时观察四周的环境,避免注意力不集中导致的意外发生。


    在军事技术民用化后,具备这样优点的 HUD,自然也就被人们运用在了同样需要集中注意力的汽车驾驶中。


    通过车载 HUD 显示器,驾驶员可以在驾驶时随时查看汽车的状态信息,例如车速、时间等等,而同时眼睛无需离开路面,大大提高了驾驶时的安全性。


    不过,从 1990 年 HUD 第一次作为选装配置出现在量产车上开始,一直到前两年,HUD 的应用场景一直都没有太多扩展,功能一直被局限在显示车速等基础信息,再丰富一些也就是显示简单的导航指示和当前正在播放的音乐专辑名称。似乎这项出身军用的高精尖技术,在汽车领域的应用发展一直停滞不前。


    其实我之前也驾驶过一些配备有 HUD 功能的车型,首先必须肯定的是,在理想的使用环境下,HUD 的显示位置正好是驾驶时目光正下方,查看时无需大角度的视线挪动。即使眼睛对焦到 HUD 的显示内容上,也依然可以对路面突发情况做出及时的反应,好几次让我躲过了城市小路上的「鬼探头」。


    但是,也不得不指出的是,除了前面提到的显示信息太少以外,在有时阳光比较强烈时,会明显感到有些车型的 HUD 亮度不足,显示不够清晰。


    如果这时再因为角度问题导致左右眼畸变差,HUD 显示就会严重发糊,反而容易影响视线,干扰驾驶。所以说想要把 HUD 做好,真得花不少的精力和成本,所以综合算下来,HUD 成本高还不一定出效果,就导致了现阶段市面上绝大部分车型的 HUD功能都是作为选配出现在配置清单中。


    纵观整个智能电动车行业来说,HUD 的装车量在不断增加。由于车辆的智能化程度不断提高,车内显示的行车信息、智驾、ADAS 信息越来越多,为了驾驶安全考虑,HUD 上车依旧是个大趋势。


    对于驾驶者来说,路面信息的优先级一定是最高的,所以,HUD 抬头显示中这个「抬头」的区域,是目前人机交互位置的最优解,远好于仪表和中控屏幕的所在区域。可惜,不少车型的 HUD 属于典型的「占着茅坑不拉屎」,用最好的位置展示着稀烂的内容,文明点说就是「体验尚待优化」。


    02华为给 HUD 带来了什么?


    其实飞凡 R7 搭载 HUD 功能我是不意外的,毕竟作为一款强调科技、智能的旗舰产品,如果 HUD 功能缺席显然有些说不过去。不过,这次飞凡 R7 上的这套 HUD 好像有点不一样,首先是名字,视觉增强 AR-HUD 平视系统,什么是 AR-HUD?


    通俗地说,AR-HUD 就是在 HUD 的基础上,增加了 AR 功能,成像区域更大、投射距离更远,清晰度更高,最关键的是,其显示的信息可以与环境融为一体。在此前最新款的奔驰 S 级等旗舰车型上都有配备。


    本次飞凡 R7 上使用的 AR-HUD 系统来自于华为,也是华为最新 AR-HUD 系统 的全球首发。这自然也引起了我的兴趣,毕竟华为也算是现当下科技圈的一块金字招牌了,我还是很期待华为 AR-HUD 能给我们带来什么改变,又是否有机会改善现在 HUD 功能的那些槽点呢?


    改善基于硬件


    优秀的使用体验,离不开强大的硬件支持。在亲身体验到这套 AR-HUD 的效果之前,我们不妨先来看看这套 AR-HUD 系统在基础硬件参数上的表现如何?


    可以看到,飞凡 R7 所搭载的华为 AR-HUD 第一次出手就拿下了全球量产车型最大 FOV(视场角)的称号,简单来说,FOV 越大,可显示的范围越广,内容也更丰富。一般情况下,AR-HUD 应该至少达到 10°*5°,这样才能保证足够的显示面积来展示 AR 内容。


    飞凡 R7 在 FOV 这一项上已经超越奔驰 S,虽然说显示面积上稍有逊色,但是在 30—40 万元的价位段,可以说是诚意满满了。


    同时,在显示面积足够大的前提下,飞凡 R7 还提供了全球量产车型最高清的 AR-HUD 分辨率,可达 1,920 × 730,对比度 1,200:1。更高的分辨率则可以带来更细腻的画质体验,减少HUD显示文字的边缘毛刺感。


    亮度上的表现也处于第一梯队,最高亮度可达 12,000 nits,即使在正午强光环境下,也能提供稳定清晰高亮画面。同时,这套华为 AR-HUD 具备自动侦测环境亮度功能,实现自动调节 HUD 照明亮度以适应环境的能力,减轻驾驶员在光照条件变化之后眼睛出现的短暂不适感。


    最让我惊喜的是,飞凡 R7 的这套 AR-HUD 还贴心地搭载了雪地模式,打开后即可将显示颜色切换为绿色,避免行车在雪地中白色看不清的问题。


    ODP 光学引擎


    而这所有优异参数背后的黑科技,就是这颗华为 ODP 光学引擎。想要知道它到底强在哪,还得先搞清楚HUD的工作原理。


    简单点说,HUD 就是利用光学反射原理,由光源发出图像,通过反射镜和投影镜的双重反射后,在挡风玻璃上投影出一个虚像。


    主流成像技术主要有三种:TFT-LCD、DLP 和 LCoS。


    其中应用最广泛的当属 TFT-LCD,通过背光光源照亮 LCD,并由 TFT 驱动像素点的光源偏振状态改变,呈现不同的明暗度,然后通过 RGB 滤色片呈现彩色的图像。


    而 DLP 指的是 Digital Light Processing 数字光处理技术,其核心是 DMD 即数字微镜芯片。DMD 是一块通常有多达 130 万个铰接安装的微镜组成的矩形阵列,一个微镜对应一个像素。通过倾斜微镜实现信号投影的开关,从而实现对每个像素光的通断。


    DLP 相比 TFT-LCD 具有分辨率高、亮度高、成像效果好等特点,但是由于其是全平面投影,所以就需要针对车型匹配高精度的反射非球面玻璃,来避免显示发糊。


    LCoS 全称 Liquid Crystal on Silicom 硅基液晶投影技术,它是 LCD 的一种升级,将 LCD 所使用的玻璃基板换成了硅晶圆,也就是我们常说的芯片硅基。


    并且相比 LCD 所使用的的贯穿式投影,LCoS 采用了反射式投影,它的优点在于更高的光效率,最高可达 40%,而传统的 LCD 贯穿式仅为 3%,也正是光效率的提高,为飞凡 R7 的这套 AR-HUD 带来了更高的亮度和更高的分辨率。


    03算法决定最终效果


    拥有了足够强大的投影硬件之后,接下来就是考验华为调校水平的时候了。


    由于 AR-HUD 相比传统 HUD,它增加了增强现实的效果,也就是将生成的图像与真实的环境叠加在一起。在我们视角发生变化时,就需要图像始终能够精准地出现在它应该出现的位置上,不然就容易导致图像与环境错位的情况发生,那样的话 AR-HUD 也就失去了它存在的意义。


    华为通过基于 IMU(惯性传感器)+ DMS(驾驶员监控系统)的状态监测系统,实时反馈动态保持画面稳定,同时基于导航信号、实时定位信号、实时路况信号、实时车速、方向等多方面的信息,使得座舱空间与世界空间联动绑定。


    考虑到AR的显示延迟、显示误差等等多方面问题,对于这套系统最终的显示稳定性和显示效果,还要看量产车上市后的真实表现。


    目前市面上关于这套系统的信息还不太多,不过有着华为光通信领域的强势背书,也不需要过多的担心。有了这样的一把「好刀」,飞凡 R7 又能否用它做出一盘「美味的菜肴」呢?这是我现在最关心的问题,毕竟现阶段,HUD 最大的问题并不是性能不足,而是功能匮乏。


    04满汉全席


    如果说,全球首发华为视觉增强 AR-HUD 平视系统这把「好刀」只是吊起了我的胃口,那飞凡 R7 这次的「厨艺水平」,简直就是直接给我上了个「满汉全席」。


    为什么说是「满汉全席」?因为几乎目前市面上你能见到有关HUD的应用场景,飞凡 R7 全部一举包揽。除了最为基础的:


    导航信息辅助:车道线信息、TBT 引导、剩余距离、预计到达时间、路名等


    相比传统 HUD,在基础的导航信息辅助上就已经有了体验上的差距,更大的显示面积和更远的 VID 带来了更多的信息罗列。


    飞凡 R7 给出的演示视频里,将速度有关信息放置在了左侧,右侧显示了导航相关信息,关键的路口提示、时间、剩余距离其实就已经能够让我们几乎不需要再去观看屏幕上的导航画面。


    AR 导航指引:AR 领航、目的地实景等


    如果说看字还不够直观的话,那中间部分的 AR 导航箭头就用最不容易出错的方式简单直接地为驾驶者指明了下个路口的走向,这也是传统 HUD 无法做到的。


    相信大家在遇到复杂路口时,难免需要放慢车速,仔细比对路口实景和地图上的差异,防止走错,这年头,高架上走错个岔路口,运气不好可能一不小心就得多走十几公里。而 AR 领航就可以基于地图数据和精准的 GPS 定位,用 AR 的方式,把指向箭头直接叠加在正确的路口之上,走错路的概率也就大大降低了。


    还包含安全提示功能:


    安全辅助:车道偏离预警、变道指引、跟车目标识别、跟车时距、障碍物碰撞预警等


    跟车目标识别就是系统自动识别出前方车辆后,在车辆下方做出一个框选的标记,当跟车过近时,会出现警示。这个功能是最容易被大家忽视的功能,但是却是最让人有安全感的功能。


    我们都知道,目前辅助驾驶对于车辆识别的概率并不是百分百,所以其实在碰撞发生之前,你并不清楚车辆是否识别到了前车,这也是为什么几乎所有车型都会在仪表屏幕将辅助驾驶信息可视化,为的就是清楚地告诉你「不用担心,我看到前面有车了」。但是,我们不能一直看着仪表开车啊。而 AR-HUD 上的这个「小框框」,就很好地解决了这个问题。


    甚至系统还结合地图商家数据,在你最需要的时候投射在 AR-HUD 中:


    生活服务应用:飞凡 R7 通过 AR 将地图 POI 信息与实景叠加,将行进途中的停车场、 餐厅、购物场所等消费、车辆服务相关的地点信息实时标注显示


    这个功能当你行驶到陌生地区时,非常的实用。毕竟,二维的地图引导,哪有「真人指路」来的直接呢,AR 的箭头指引加上地图 POI 数据,就像是有一个本地人站在你的车前,大手一挥,「小伙子,充电站在这边,别走错了」。


    满汉全席怎么少得了甜点,飞凡 R7 这套 AR-HUD 还兼顾了娱乐功能:


    驻车场景下可通过 AR-HUD 体验影音娱乐功能


    能看电影的 HUD,我还是第一次听说,不过它 1,920 × 730 的分辨率,已经超过了高清 720P 的水准,在 HUD 里面算得上翘楚了,甚至赶超了部分车型的液晶仪表。


    不过拿来播放电影效果能做到什么水平,仍然是个未知数,这也是我现在最期待体验的一点,虽然说在 HUD 上看电影可能是一个伪需求,但是话说回来,用一个能看电影的 HUD 来满足基础 HUD 的需求,属实是绰绰有余了。


    我甚至感觉,飞凡 R7 只用一块 HUD,就兼顾了液晶仪表和 HUD 两者的功能,我能想到它没有的功能,也就是显示故障码了吧。


    05写在最后


    随着 AR-HUD 参数的曝光,飞凡 R7 的整个座舱已经完整呈现在了我们的面前,在惊叹这款 HUD 性能强大的同时,更令我惊讶的其实是「飞凡」。


    虽然智能化是一个已经被说烂了的行业趋势,在每个新车发布会上我们也会尤其关注智能驾驶和智能座舱的部分,但是真正能够感到惊艳的都集中在少数新势力品牌上。


    往往大部分出身于自主大厂的新能源品牌,都更加注重三电参数,这些「车企」更擅长的地方,而忽视智能座舱体验,就算是迫于市场压力上马了智能配置,也是一如既往的拿来主义,完全不注重真实的使用体验,与其说他们不想做好,不如说是没能力做好。


    而飞凡的智舱,无论是芯片性能还是屏幕素质,无论是 HUD 效果还是舒适性配置都找不出太多瑕疵,甚至可以说做到极致的,交付实际体验之前,我们很难笃定地说飞凡 R7 的座舱体验很好,但是可以看到的,我们在座舱中重点关注的几个指标飞凡都做到了领先。


    不过硬件决定了能力的上限,软件决定了体验的下限,既然硬件已经拉满,接下来压力就来到了软件部门。


    从硬件我们看到了上汽杀入新时代的决心,我们也希望从硬件开始看到自主品牌真正的转身,从硬件开始传统车企孵化品牌与新势力之间的界限逐渐模糊。


    (审核编辑: Mars)