這項技術的發(fā)展實際上遠比我們看到的先進,但若真正實現(xiàn)應用,它需要探索出一個更加聰明的方式。
這并不是一個過時的話題,因為HUD(Head Up Display抬頭顯示器)這一被界業(yè)視為雞肋的技術,找到了一條新出路。
HUD的前身是使用在戰(zhàn)斗機上的光學瞄準器,最早作為飛行輔助儀器被運用在航空器上,幫助飛行員在激烈的空戰(zhàn)中快速的獲取重要飛行信息,降低飛行員需要低頭查看儀表的頻率,避免注意力中斷,喪失對狀態(tài)意識的掌握。
因其具有方便性以及能夠提高飛行安全性的優(yōu)點,民航機在上世紀70年代也紛紛開始了這項技術的跟進。
美國通用汽車是首次讓這一“飛在空中”的技術實現(xiàn)落地的汽車企業(yè)。1988年,奧茲莫比爾在Cutlass Supreme車型上搭載了該系統(tǒng),這在盛行“電子風”的1980年代顯得超級炫酷。
隨后,通用的龐蒂亞克和凱迪拉克旗下車型也相繼搭載,直到1997年在第五代雪佛蘭Corvette C5跑車上出現(xiàn)的世界上第一款彩色HUD時(屬于W-HUD),這一技術的發(fā)展才真正往前邁進了一步。
此前的HUD系統(tǒng)一直應用在高端車型上,隨著降低成本方法的出現(xiàn),近幾年在中低端車型上也能夠見到。
例如在內(nèi)飾設計上一直喜歡表現(xiàn)戰(zhàn)斗機座艙既視感的標致汽車,在2014年推出3008車型時,就將行車信息投影在了駕駛員正前方的一塊透明樹脂玻璃上(屬于C-HUD),以烘托“戰(zhàn)斗氣氛”。
由于汽車的風擋玻璃是夾層結構,如果直接投射會因夾層折射出現(xiàn)重影,且受日光影響較大。而標致的這種方式無需對風擋玻璃進行特殊處理就可以有效控制成本。如今,這種做法已被很多車型采納。
而汽車商業(yè)評論前不久試駕吉利幾何A時發(fā)現(xiàn),該車裝配的W-HUD投射尺寸達到了8英寸,不但尺寸增大,同時還被賦予了更多信息,完全有取代傳統(tǒng)儀表盤的趨勢,這很有可能會成為未來智能座艙的一個雛形。
做不好就是一種干擾
有人曾對HUD技術發(fā)出過質(zhì)疑,把這么大一塊屏幕投在擋風玻璃上,雖然位置比較靠下,但似乎并沒有想清楚到底要怎么用,如果用不好還有可能增加危險。所以,目前也僅僅是比較偏信息、娛樂的賣點功能。
當前許多車企都在宣稱HUD可以大大提高高速駕駛的安全性,但根據(jù)此前外媒的報道稱,在多倫多大學的一份研究報告中表明,這種技術方式可能不但沒有想象中那么美好,反而會增大事故發(fā)生的概率。
報告中稱,駕駛者可以通過HUD系統(tǒng)獲得各類反饋信息,包括接打電話和前方車輛緊急制動而導致追尾的風險警示,此類信息就會對駕駛者造成思維擾亂,原因在于駕駛員需要一邊關注路面情況,一邊嘗試理解屏幕上的提示,這本身就是一種干擾。
通過測試發(fā)現(xiàn),當過多的信息出現(xiàn)時,駕駛員無法立即分辨哪些信息是需要立刻關注的,哪些是可以次要獲取的。
例如,前方進入彎道的提醒可能與追尾警示一同出現(xiàn),如此一來,有可能對駕駛員的判斷造成慌亂,尤其是新手司機,無法及時處理近在眼前的危險。
但問題的根源并不在于技術本身,而在于應用的場景。飛行員在駕駛飛機時,HUD投射的文字和影像調(diào)整在視覺焦距無限遠的距離上,飛行員透過HUD能夠輕易地將外界的景象或前方敵機與HUD顯示預估的命中點以及相關信息融為一體。
始終保持視線專注的飛行員不需要眼睛的焦距發(fā)生太大變化,但汽車駕駛則不同,復雜的路面狀況需要駕駛員的視線焦距在前車距離、岔道路口、標志標牌以及突然竄出的行人或動物與HUD的信息中間來回變換。
“任何雜亂的視覺信號都會產(chǎn)生干擾,導致駕駛員的注意力無法集中于道路之上”,神經(jīng)科學家曾表示,這對于反應稍差或不善于處理突發(fā)狀況的駕駛員來說可能根本來不及應付。
了解視覺導向設計的人都知道,在數(shù)字(或文字)、圖形和顏色之間,人類大腦能做出最快反應的永遠是顏色排在第一位,圖形是第二位。
例如,在獲取時間信息上,人在看指針鐘表時會比看數(shù)字鐘表以更快的速度知曉時間,因為兩個指針所形成的姿態(tài)已經(jīng)在人們大腦中變成了一個固有的圖形,而顏色帶來的視覺效應更是不需要辨別圖形概念的。
這也就是為什么汽車上的傳統(tǒng)指針儀表能更迅速地告訴駕駛員信息的原因,只要掃一眼或用眼睛余光便知道指針大概的位置,而數(shù)字儀表需要花時間去讀取。
因此,如果沒有一個“智慧”的顯示方式,那么HUD將永遠成為雞肋。然而,與AR(Argumented Reaility,增強現(xiàn)實)技術的結合,讓HUD的處境發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。
“我們是沒有對手的”
AR-HUD對于傳統(tǒng)HUD來說,是從底層技術方案到應用層產(chǎn)品體驗的一次徹底革新。
隨著不斷升級,AR技術讓HUD成為ADAS系統(tǒng)的重要組成部分,愿意安裝它的車企也越來越多,一顆枯樹貌似回了春。
這讓國內(nèi)外很多初創(chuàng)企業(yè)看到了逆襲的機會,2015年前后,國內(nèi)外涌現(xiàn)了一批做HUD的初創(chuàng)企業(yè),如Navdy、WayRay、未來黑科技、衍視科技、澤景電子、車蘿卜等,并推出了自己的產(chǎn)品,在一定程度上促進了HUD行業(yè)技術的進步,而未來黑科技(FUTURUS)正是其中的佼佼者。
前不久,汽車商業(yè)評論專訪了未來黑科技創(chuàng)始人、總裁徐俊峰,對這家有可能最先造出全車窗HUD的企業(yè)有了更多的了解。
這家擁有80多名員工的科技公司成立于2015年,在北京亦莊的經(jīng)開大廈占據(jù)了整整一層的辦公空間,里面除了日常辦公的地方,還有科學家們做實驗和進行演示的實驗室。
在獲得英諾天使基金天使輪投資后,于2016年又獲得了軟銀Pre-A輪投資;2017年10月,完成千萬美元級A輪融資,凱輝基金(背后大股東是法雷奧)領投,軟銀中國與壹號資本等跟投;2019年1月,又獲得億元人民幣的Pre-B輪融資,投資方包括德厚資本和凱輝基金。
專訪當天,徐俊峰帶著一副學者型的圓框眼鏡,穿了一件紅色的套頭運動衛(wèi)衣,儒雅間又充滿了朝氣和活力。
這位來自江蘇鹽城的80后小伙子,畢業(yè)于南京大學理科強化班,專業(yè)偏數(shù)學和物理,既是理學碩士,又是在讀博士的他告訴了汽車商業(yè)評論他們在HUD領域的解決之道。
當前HUD主要分C-HUD和W-HUD兩種形式。C-HUD顯示屏幕為置于儀表盤上方的一塊透明樹脂玻璃,是標準件,因為什么車都能裝,開發(fā)成本也低,零部件大廠愿意做這個,而HUD初創(chuàng)企業(yè)大多也以此為先導產(chǎn)品。
但C-HUD畫面很小、顯示內(nèi)容少,并不是市場剛需,消費者接受程度有限。在徐俊峰聊過的車廠中,各家一致都認為C-HUD既便宜又方便,但市場不認可,車廠并不愿意接受。
W-HUD是直接把圖像投到擋風玻璃上,這是車廠想要的,也是消費者想要的,但技術難度、開發(fā)難度、資金投入都比較大。
這種HUD原來只在豪華車型上才有,現(xiàn)在20多萬元的車上也開始裝了,比如上汽通用的君威、君越和昂科威,而W-HUD正是未來黑科技最近研發(fā)的主要方向。
W-HUD要根據(jù)擋風玻璃的尺寸和曲率搭配高精度非球面反射鏡,每一款車型內(nèi)部結構不同,擋風玻璃曲度不一樣,要單獨設計HUD特定的光學結構,里面所有的玻璃部件、塑料部件都是新的,開發(fā)成本比較高。
目前,博世、大陸、電裝、愛信精機、矢崎、偉世通、法雷奧等大廠都擁有這種擋風玻璃成像技術,但這種定制的W-HUD難以同時適配于多種車型。
不僅開發(fā)周期長,規(guī)模效應差,而且成本投入大,難以滿足巨頭們利潤迅速增長的需要,以至于它們在這方面的研發(fā)積極性也就不高。
原因在于,雖然成像清晰度不斷提升,顯示信息也越來越豐富,但這些巨頭的產(chǎn)品一直以來在W-HUD的FOV(視場角)、功耗以及亮度等核心要素上并沒有取得重大突破,但這就給后來者提供了一個趕超的機會。
而未來黑科技向汽車商業(yè)評論展示了他們正在做的第三層次的抬頭顯示器——全車窗HUD。
這是一種需要將增強現(xiàn)實與真實場景相結合的技術,首先要通過攝像頭、激光雷達,輔助駕駛系統(tǒng)識別車道、車輛以及車距的遠近;再融合GPS、高德地圖和路上的交通標識,就能夠確定自己的位置,了解往什么方向開,從哪條車道走。
“這里面有GPS、有地圖、有傳感器、有攝像機、有機器視覺、有深度學習,所以這是個很復雜的東西?!毙炜》灞硎荆詈蟀堰@些信息疊加在路況實景上,再加上擋風玻璃才能夠做成這個事。
未來黑科技將在今年年底推出一輛帶有該技術的概念車,并且可以在北京亦莊的道路上進行試乘試駕,所用車輛正是前面提到的在德系豪華品牌的車型上改裝而來。
在徐俊峰的想象中,未來人車的交互過程,輸入端是語音,輸出端就是HUD,司機完全不需要轉(zhuǎn)頭去看中控屏。
“畢竟我是個做創(chuàng)業(yè)的人,如果不賺錢公司就不可持續(xù)?!?徐俊峰說,他們這家德系豪華品牌客戶最為激進,要求在2023年就要把該技術量產(chǎn)裝車,但無奈資源不足,“這件事把他們逼得夠嗆”。
在面積較大的HUD領域中,未來黑科技有WayRay和大陸兩家歐洲對手,一家是初創(chuàng)企業(yè),一家是傳統(tǒng)零部件企業(yè),但徐俊峰也自信地表示:“在全車窗HUD領域,我們是沒有對手的?!?/p>
汽車商業(yè)評論了解到,目前未來黑科技擁有三條技術路線用來實現(xiàn)全車窗HUD,其中兩條是成熟的,還有一條不太成熟,而這里面的關鍵技術難點在于屏幕的亮度。尤其在白天,屏幕要比外面陽光下的環(huán)境亮度還要亮,風擋玻璃上顯示的圖像才能看得見。
HUD每個像素發(fā)出的光如果只能讓特定的某個人看到,加上兩只眼睛還有角度差異,要把能量聚焦到人眼上,那光就會非常亮。光是照到擋風玻璃再反射到人眼中,還要考慮風擋的曲度,如果要達到AR-HUD效果,需把影像疊加到實景上,難度就更大了。
這種HUD的UI設計也是因需求而定,是給主駕看,還是給副駕看,現(xiàn)在是只能主駕看,未來可能前排兩個人都能看,內(nèi)容可能還會不一樣。但問題是屏幕不僅要亮還不能費電,在這一點上,未來黑科技也找到了辦法。
去年,未來黑科技參加了美國一家電動車公司的HUD評估,產(chǎn)品是普通的小屏HUD,同時參加評估日本HUD大廠矢崎(YAZAKI)的產(chǎn)品功耗20多瓦,而徐俊峰的產(chǎn)品只有3瓦,就算是他的全車窗HUD功耗也只有20多瓦。
“全世界沒有第二種方法可以解決亮度問題?!毙炜》遄院赖亟榻B,必須讓每一個像素發(fā)出的光都聚焦到特定方向的人的眼睛上,只有這樣才能發(fā)出非常亮的光。
而這里面的難點在于必須讓每一個像素都是“聰明”的,原因在于兩只眼睛有一定的區(qū)間范圍,加之駕駛員的頭還要時不時的動一動,但這還不算最難的。
“由于風擋玻璃的角度是彎曲的,所以你還得考慮不同車型上,不同彎曲角度的風擋玻璃,這一點是很難很難的?!毙炜》逭f。
兩天半拿下軟銀
未來黑科技在HUD領域能迅速取得今天的成績,這與徐俊峰的商業(yè)頭腦分不開。
最早他從手機行業(yè)起步,曾擔任世界500強公司的高級運營經(jīng)理,以及高級項目經(jīng)理等職位,10多年的技術研發(fā)與管理工作經(jīng)驗,為日后在研發(fā)項目上的資金運用提供了經(jīng)驗。
這家公司的核心技術團隊由博士、科學家和工程師組成,分別有南大、清華、北大等科研經(jīng)歷,以及微軟、諾基亞、聯(lián)想、松下、霍尼韋爾等世界500強企業(yè)的實踐經(jīng)驗。
據(jù)說,徐俊峰與最早的投資者英諾天使基金創(chuàng)始人李竹見面時,用一句“驚人”的話給對方留下了深刻的印象,整個過程只談了十幾分鐘,便拿到了500萬元的啟動資金。
而同在專訪現(xiàn)場的軟銀投資人張麗稱,軟銀投資未來黑科技時,也只用兩天半便做出了決定,當時她已經(jīng)看了十幾家類似公司,對未來黑科技的技術和運作最為滿意。
后來徐俊峰又和軟銀控制投資的宋安瀾博士進行了詳談,原本計劃只聊半個小時,結果談了三個多小時,直到半夜。宋博士曾多年從事計算機網(wǎng)絡和信息系統(tǒng)領域的科研教學,在高科技領域里知識淵博。徐俊峰表示:“軟銀一般很少投初期的小項目,未來黑科技是幸運的”。
談到創(chuàng)業(yè)時,徐俊峰笑著說他最開始是想做雙目AR眼鏡,直接用眼鏡聊微信、刷微博,不看的時候手一推,眼前的畫面就關掉了,他覺得“這種東西還挺酷的,又能改變?nèi)说纳顮顟B(tài)”。
為此,他特地去美國硅谷進行了考察,問當時在AR眼鏡領域做得最牛的企業(yè)之一ODG(由于市場太小,后來的經(jīng)營未能持續(xù)),產(chǎn)品能不能畫面再做大點,體積再小點,結果對方直接對他說了一句:“No way?!?/p>
這樣的回答卻讓徐俊峰心里有了底,他覺得當時的技術、芯片已經(jīng)成熟了,以自己在光學等領域的知識儲備,完全可以做出更好的雙目AR眼鏡。
回國后的徐俊峰辭了職,走上了創(chuàng)業(yè)之路。不過,來自英諾天使基金與臻云創(chuàng)投的天使輪融資實在養(yǎng)不起這個燒錢的項目,只好轉(zhuǎn)向汽車用產(chǎn)品。
“大概是2015年年底,奇點沈總建議我們做這個東西,因為他想在奇點的車上裝一個16英寸W-HUD?!泵鎸ζ纥c汽車CEO沈海寅的建議,徐俊峰的內(nèi)心起初是矛盾的,但他還是做了一個非常細致的調(diào)研,并琢磨起了未來的汽車。
在隨后查閱的大量關于HUD行業(yè)分析的報告(包括HIS的報告)中他發(fā)現(xiàn),寫報告的人并不了解這一行,寫的技術也是錯的,但對趨勢發(fā)展的預測沒錯。而后來發(fā)生的一次危險經(jīng)歷,使他堅定的開始了對HUD的研發(fā)。
“有一天我在開車的時候看手機,差點跟前車撞了,開始覺得這個智能化不是很靠譜。雖然很好用,又有導航、又有路況、又能看電影,但我在跟它交互的時候就會非常危險?!痹?019第十一屆中國汽車藍皮書論壇上,徐俊峰分享了他的一個親身經(jīng)歷。
2016年前后,安裝HUD的車企越來越多。以前是奔馳、寶馬、奧迪、沃爾沃、凱迪拉克等品牌的高配才有,現(xiàn)在通用、豐田和大眾的B級車也在安裝。
徐俊峰表示:“造車新勢力奇點上HUD還能理解,是為了增加亮點和賣點?!钡V汽、奇瑞、長城這些國產(chǎn)車型也要裝HUD是一直卡在他心里的一個疑問。
而正是那次危險的經(jīng)歷,給了他一個答案。徐俊峰認為,HUD需求增長的根本意義在于安全。而智能網(wǎng)聯(lián)化起到了推波助瀾的作用。他去找奔馳、寶馬、奧迪和法雷奧的人求證,他們認同徐的看法,“但也有自主車企并不清楚為什么要裝HUD的,有的甚至說‘是領導想要的’”。
“他們沒想清楚不要緊,我想清楚就行了,我只有想明白了,才會去做這件事?!爆F(xiàn)在的徐俊峰相信,HUD在智能網(wǎng)聯(lián)車上會有大量的應用。
后裝HUD的新出路
目前,未來黑科技正在與自主品牌和德國一線豪華品牌展開合作,并且在上汽大通的一款SUV以及一款商用車上已經(jīng)配置了他們的W-HUD產(chǎn)品。與此同時,與吉利、長城旗下高端車型的合作項目也在進行之中。
但“不受待見”的C-HUD并非一無是處,徐俊峰給它找了一條新出路。
后裝的C-HUD能夠快速實現(xiàn)量產(chǎn),但由于樣子不好看,顯示內(nèi)容少,消費者接受程度有限,以致于不少只做后裝HUD,未能及時切入前裝HUD領域的初創(chuàng)企業(yè)陸續(xù)陷入困境,甚至銷聲匿跡,包括名氣非常大的Navdy。
未來黑科技也推出了擁有自主知識產(chǎn)權的百路達后裝C-HUD,采用了空間復合參數(shù)成像專利技術及視網(wǎng)膜顯示技術,不會產(chǎn)生眩暈感,其亮度設計能夠應對不同的天氣情況。另外,其還搭載了語音交互系統(tǒng),能夠辨別車主的語音指令。目前在天貓商城、機場店里可以買到。
對于后裝HUD,未來黑科技正在采用新方式進行推廣,比如與首汽約車等出行公司進行合作,準備在網(wǎng)約車上大批量安裝C-HUD,以提升司機和乘車人的安全。
“能不能為專車司機開發(fā)一種HUD?因為司機在接單時總是看手機,對于司機和乘客來說,都太危險了?!?015年,徐俊峰在和Uber員工聊天時,對方給他提出了一個需求。
現(xiàn)在,未來黑科技已經(jīng)在給首汽約車的網(wǎng)約車安裝上了C-HUD產(chǎn)品,不過徐俊峰也表示:“目的不是為了掙錢?!?/p>
如果按目前每輛網(wǎng)約車每天接20單計算,如果有5萬名司機安裝C-HUD,一年將有大約3億多人次看到未來黑科技的產(chǎn)品。
如此一來,未來黑科技的HUD不但為司機提供了安全,還讓乘客看了車載HUD,就等于給未來黑科技做了廣告。徐俊峰表示,從這個渠道關注他們產(chǎn)品的人,如果想買,會提供很大幅度的優(yōu)惠,并會給相關司機分成,“今年未來黑科技會通過這種方式來賺錢”。
“如果我們與首汽約車合作項目的轉(zhuǎn)化率達到千分之一,能贏利1億元,那其中的至少5千萬元我是要花掉的?!毙炜》逭J為,今年的融資情況會比較困難,因此要把精力更多的放在賺錢上,而不是新技術的大力研發(fā)上?!皫兹f美元的項目可以做,幾百萬美元的項目就要先放一放了?!彼f。
堅持基礎科學研發(fā),進行更多的技術儲備,是保持公司持久創(chuàng)新能力的不二法門,但作為初創(chuàng)企業(yè),如何把錢花在刀刃上,盡快為公司帶來利潤,讓公司在激烈的競爭中活下來,是徐俊峰要考慮的重中之重。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:汽車商業(yè)評論
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