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做 HUD (Head Up Display 抬頭顯示)的難點(diǎn)在于光學(xué)呈像效果,因?yàn)樯婕暗焦鈾C(jī)、成像鏡片材料及玻璃曲率調(diào)節(jié)等問題。其次是解決在車內(nèi)使用時(shí)的散熱問題,如果解決不好,容易導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。
目前國內(nèi)做 HUD 的團(tuán)隊(duì)在產(chǎn)品邏輯上相差不大,無外乎底層是 Android 系統(tǒng),交互上采用語音和手勢,功能上包括導(dǎo)航、實(shí)時(shí)路況、微信、在線音樂、行車記錄儀等等。
在上周,雷鋒網(wǎng)編輯接觸了一個(gè)來自深圳的 HUD 團(tuán)隊(duì)——智云谷科技,他們的產(chǎn)品叫做 CarPro。智云谷科技創(chuàng)始人侍強(qiáng)曾在愛普生、比亞迪從事 TFT 液晶屏產(chǎn)品研發(fā),后在車友互聯(lián)擔(dān)任產(chǎn)品研發(fā)運(yùn)營副總,有著 16 年車聯(lián)網(wǎng)、光學(xué)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。或許正因?yàn)槿绱?,他們?CarPro 上采用了與寶馬前裝 HUD 類似的 TFT 光學(xué)投影方案。
在采訪中,侍強(qiáng)反復(fù)提及了「懸浮感」、「科技感」、「通透」這幾個(gè)詞。從他的工程機(jī)演示來看,這款產(chǎn)品在觀感方面確實(shí)有些「與眾不同」。
Carpro 在中部并沒有槽
此外他提到了一個(gè)細(xì)節(jié):目前采用 DLP 光學(xué)方案的廠商,都會在 HUD 的中部開一個(gè)槽——為了讓光更好地投射在投影板上成像。
當(dāng)雷鋒網(wǎng)編輯得知 Carpro 的投射距離能達(dá)到 2 米,心里多少有些好奇,因?yàn)樵谀壳翱磥恚蠖鄶?shù) HUD 的投射距離在 0.65米 到 1.5 米左右(投射距離的遠(yuǎn)近對于前方路面的觀感和駕駛體驗(yàn)很不一樣)。至于他們是如何做到的,個(gè)中緣由可參考侍強(qiáng)與雷鋒網(wǎng)之間的對話(摘錄有刪減):
雷鋒網(wǎng):最早是 Navdy 引領(lǐng)了 HUD 的熱潮,但由于散熱和技術(shù)方案的問題,導(dǎo)致 Navdy 遲遲沒有出貨。那么 Carpro 是如何解決相關(guān)問題?
侍強(qiáng):Navdy 遇到的散熱問題是我們最先關(guān)注的。HUD 產(chǎn)品無論功能有多酷炫,如果散熱問題不能很好解決,就會造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。我們的做法是先解決基礎(chǔ)問題,然后才去談產(chǎn)品體驗(yàn);
其次是車型的匹配,不同的車型儀表臺千差萬別。我們設(shè)計(jì)了可吸附、臺階式的硅膠墊能適應(yīng)儀表臺不同的高度;
第三是成像清晰度,采用 TFT 成像方案可以確保投射的影像清晰度;
最后是手勢識別的準(zhǔn)確性和靈敏度。如果采用攝像頭做手勢識別,在車載使用環(huán)境上達(dá)到滿意的效果比較難,因?yàn)樵谟脩趔w驗(yàn)上有兩個(gè)問題:一是用戶必須使用指定動作才能識別,帶來使用門檻;二是響應(yīng)速度不夠快。
所以在手勢識別上,我們不會要求用戶采用標(biāo)準(zhǔn)的手勢動作,而是可以簡單、隨意地去完成操作。
雷鋒網(wǎng):除了太陽直射產(chǎn)生的熱,怎么降低自身產(chǎn)生的熱量的問題?
侍強(qiáng):在散熱系統(tǒng)里我們基本用了傳導(dǎo)、輻射、對流三種散熱解決方案。
首先做到盡量少產(chǎn)生熱,我們參考了筆記本電腦風(fēng)扇的散熱方式;其次是盡量散熱,局部采用金屬機(jī)身吸收熱量;第三是采用車規(guī)級元器件,因?yàn)樗认M(fèi)類電子產(chǎn)品更耐高溫,穩(wěn)定性好。
在軟件層面,優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)程以免產(chǎn)生額外的負(fù)荷。
雷鋒網(wǎng):Carpro 從去年 9 月開始經(jīng)過了三次迭代,每次迭代有哪些變化?
侍強(qiáng):去年 12 月我們做出了第一代樣機(jī),當(dāng)時(shí)除了手勢識別,CarPro 在光學(xué)成像、導(dǎo)航、語音上的功能都基本實(shí)現(xiàn)。但顯示亮度、散熱穩(wěn)定性、顯示距離還做得不夠完善,整體體驗(yàn)也不好。
在第二代上,著重改進(jìn)的是外觀設(shè)計(jì),將體積做小,讓它更精致和有設(shè)計(jì)感。在散熱方面也做了改進(jìn),在高溫情況下正常使用。期間還做了 3 個(gè)月的亮度跟蹤測試,根據(jù)自動感光的元器件,優(yōu)化了光線的自動調(diào)節(jié)算法。
雷鋒網(wǎng):在這個(gè)過程中哪個(gè)環(huán)節(jié)比較耗時(shí)?
侍強(qiáng):主要是光學(xué)上。我們的要求是在強(qiáng)光直射下清晰可辨,在夜晚(弱光)柔和不刺眼。
雷鋒網(wǎng):在國內(nèi)被媒體曝光的幾款 HUD 在光學(xué)方案上大多使用 Microvision 或 DLP,為什么你們這是使用 TFT 材料,是因?yàn)槌杀旧系目紤]?
侍強(qiáng):不是成本方面的問題。我們沒有采用 DLP 方案首先是散熱問題,DLP 是 TI (德州儀器)的專利技術(shù),目前 HUD 使用的微型 DLP,最早使用在微型投影儀上,而它的工作環(huán)境在室內(nèi),與車內(nèi)使用環(huán)境完全不同。 DLP 的使用環(huán)境不宜超過 65 度,這一特性很難滿足車規(guī)級產(chǎn)品對于耐高溫的要求。
第二個(gè)是光學(xué)效果有差別,用戶感受到 HUD 有科技感的地方在于畫面純凈,圖像懸浮在路面前方, TFT 經(jīng)過團(tuán)隊(duì)的調(diào)教可以做到圖像基本看不到背景噪點(diǎn),圖像顯示效果清晰。
雷鋒網(wǎng):通常 HUD 的投射距離在 70 厘米左右,要在車內(nèi)狹小的空間做到?jīng)]有噪點(diǎn),并且達(dá)到 2 米的投射距離其實(shí)挺難的。
侍強(qiáng):DLP 是一組封閉的光學(xué)投影套件,留給開發(fā)者的調(diào)試空間相當(dāng)有限,由于它的焦距和成像大小基本固定,加上中控臺位置的空間限制等原因,使它的投射距離很少能達(dá)到 2 米。
使用 TFT 不會存在這樣的限制,我們從光源等底層硬件設(shè)計(jì),可調(diào)節(jié)的空間相當(dāng)大,這也是我們能將投射距離做到 2 米的一個(gè)原因。
雷鋒網(wǎng):用戶在開車途中可能會進(jìn)行焦距調(diào)節(jié),必然對玻璃的曲率有相應(yīng)要求,對于這兩點(diǎn)你們怎么處理?
侍強(qiáng):將成像距離拉遠(yuǎn)不是很難,但能讓人感覺圖像清晰又不虛,這涉及透明成像鏡、成像顯示模塊等,需要一套組合調(diào)整優(yōu)化。
但是僅調(diào)試曲率還不夠,CarPro 的透明成像鏡我們打板不下 20 次,現(xiàn)在它給人的感覺很通透,鍍膜的配方也一直在修改,我們想做到讓它通透、沒有異物感和阻擋感。
后記
「用 TFT 也會遇到很多問題,比如視角、對比度問題。并不是說將他們組合在一起就能做好成像效果。還是需要花功夫去調(diào)試和論證。」侍強(qiáng)告訴雷鋒網(wǎng),這也是為什么團(tuán)隊(duì)從去年開始一直在持續(xù)地做優(yōu)化。
在未來產(chǎn)品的規(guī)劃上,侍強(qiáng)想借助行車記錄儀的功能將 HUD 拓展至 AR (增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))HUD, 在他看來,汽車后裝市場很多產(chǎn)品還停留在「功能機(jī)」時(shí)代,而 HUD 是絕對值得嘗試的方向之一。
雖然投射距離的遠(yuǎn)近在一定程度上會影響駕駛體驗(yàn),然而投影的影像面積大小也同樣制約著用戶體驗(yàn)。其實(shí)這也是 HUD 創(chuàng)業(yè)者們需要思考的問題。
對話產(chǎn)品家,發(fā)現(xiàn)隱藏在產(chǎn)品背后的匠心
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