汽车新趋势:给车载显示带来什么新发展?
斜杠青年 · 2017-10-31 · 阅读 7481
面板行业传统的应用领域按照尺寸分两大类:在大尺寸上主要是电视,电脑,户外指示牌,在小尺寸上主要是平板,手机,VR头戴显示等,不过近年来随着物联网(IOT)和通讯技术(3G-5G)的快速发展,显示屏的应用也越来越广,长期来看的话有一个口号:“万物互联,无处不显示”,想想还有点小激动昵,不过最近汽车行业快速发展,尤其是无人驾驶技术进步也促进了车载显示的发展,本人重点介绍下汽车行业带动下的车载显示的新发展。
一, 越来越多,越来越大
最近车载显示的一个明显趋势是其平均尺寸在不断增加,车辆中控面板的尺寸已经接近8英寸,不过面板具体的大小和形状因车内设计,应用位置不同而不同,不再局限于传统的矩形,各种不规则形状都有,而且柔性或者弯曲屏幕的应用也会更多,根据有关调查显示,触屏是最受欢迎的人机交互界面(HMIs)输入方式,在汽车上触屏的比例会越来越多,驾驶员已经不是简单的满足于屏幕显示信息,他们渴望更多的互动和操作,如下是IHS关于车载显示利润预测,可以发现车载显示在未来几年内有显著的增长。
还有一个趋势是越来越多的显示屏被应用到汽车上,比较近期的一个趋势是:汽车设计时把汽车两侧的后视镜去掉,用相机和内置显示屏代替,去掉汽车两侧的后视镜后,车辆更佳符合流线型空气动力学设计,可以有效的降低汽车行驶中的阻力(7%)和功耗。还有一种更佳有想象力的方案是:把显示屏置于汽车前侧的支柱上,同时把相机拍摄的外部图像呈现到显示屏上,从而使得支柱看起来像透明的,这样可以避免传统汽车支柱导致的视觉盲点。还有更重要的一点是车载显示必须支持复杂的汽车系统,连接性还有自动驾驶等,这意味这显示屏必须和其它输入输出设备一起工作,例如,触摸,音频,手势识别等,共同创造一个舒适易用的人机交互系统HMI(Human machine interface)。
汽车上的支柱显示屏
触屏制造商很担心屏幕在汽车行驶环境下的信赖性问题,因为汽车可能要经历更加宽广的温度变化(-20- 80摄氏度),不过即使克服了车载显示屏信赖性的问题,当驾驶员操作汽车中控面板时,必然会被分散注意力,这有可能导致一定的风险,那么这个问题如何解决昵?
目前的汽车系统中还没有语音识别的程序,如果有语音识别的的话,就可以通过语音控制,从而避免分神去触屏,考虑到AI的驾驶辅助以及语音识别技术越来越成熟,我们预计除了语音打电话外,未来在汽车上会有越来越多的语音识别技术的应用。
二.汽车抬头显示器
汽车制造商以及供应商们非常看好抬头显示器HUDs(Head up displays)的未来,尤其是当其与增强显示(AR)结合在仪器时,在今年的CES上展出很多这样的系统。
AR看到的将是现实场景和数字图像的结合
当HUDs发展到足够好时,它可以显示仪表盘上显示的内容,而仪表盘就可以拿掉了,这样可以节省很多的车内空间,投影的HUDs确实面临很多问题,例如,图像大小,视角,显示内容等,但是很多汽车供应商正在积极地解决这些问题,尽管投影显示会是HUDs的主流技术,不过其它的技术也有被展示过,其中有个叫做Lumineq’s thin-film electroluminescent(TFEL)display, 它被夹在挡风玻璃和LG的透明OLED之间,这是直接的电致发光屏,而不是投影的技术,不过这类技术还处于他们早期的开发阶段,而且很多问题需要克服。开发的挑战暂且不提,可以预见的趋势是HUDs后续将变得非常普及,并且其显示内容会更加广泛。
三.ADAS
Advanced driver-assist systems(ADAS)最近在不断地增长中,其常见的功能有:汽车紧急刹车系统,航线保持,自动停车等,而且越来越多的用户愿意花更多的价钱来购买这些功能。一般而言,倒车录像机把拍摄影像显示中控面板上,相机通常需要汽车的电力系统供电,而且需要一个从相机到显示器的视频传输电缆,而显示器同样需要汽车电力系统供电,最近以来的一个明显趋势是无线的倒车录像机,它有自带电源,而且可以通过过太阳能电池板补充电能,而拍摄到的信息可以通过WIFI或者蓝牙传输,而且可以用驾驶员的手机作为显示屏,做一个无线的相机系统是个好主意,不过用手机做显示屏有点不靠谱,实际上可以把它整合到一个代替后视镜的面板上,这样在汽车上需要更多种类的显示屏。ADAS具有非常简单的目标:立刻拯救生命,ADAS不需要对汽车的基础设施进行更改,也不需要连接性,也不需要剥夺驾驶员的独立性,而且它和现存的工业模式很匹配。
四.有连接性的汽车
ADAS现在就很火热,因为执行它不需要汽车的连接性,不过目前的汽车已经具有有限的连接性,并且未来连接性会越来越多。一些高端的雷达或者激光雷达上传他们用户的数据来构建一个固定位置雷达源地图,这类雷达源包括自动门以及其它非法律强制执行的位置,因此从安全性考虑的话,可以忽略这类雷达源,而法律强制执行的激光雷达会照射激光到目标上以此测量其速度,并预测其位置。
Ford汽车上的激光雷达,其是无人驾驶技术的必要器件
另外一个连接性就是车与车之间的直接连接V2V(Vehicle to Vehicle),它的好处有很多,例如避免撞车,交通预测,自适应巡航控制等等,而更深的一步是在V2V的基础上进行汽车与网络的连接V2X(Vehicle to network),德国公司HERE提供以云端为基础的数字地图服务,它与纽约大学合作开发一个实时地图项目,相互连接的车辆会被实时显示在地图上,并且可以做到车位置与地图上位置的精度差异在10cm以内。
BMW将在2018年安装以色列公司Mobileye的数据产生系统,而这些数据会上传给HERE公司来更新实时的云端服务汽车地图。另外一个应用就是“广数据”,一个典型的例子是,当车辆行驶到岔路口时,它会上传附近车辆的速度以及刹车能力,这些数据将会用来重新计算自动驾驶汽车之间的安全距离,从而最大限度的避免车祸的发生。
五.无人驾驶汽车
汽车工程协会定义了无人驾驶的5个水平,当然所有水平的无人驾驶都要求汽车可以探测到其周围的交通环境,ADAS系统定义了水平一和水平二的无人驾驶,若ADAS只有一个功能即为水平一,若ADAS有两个或者多个功能即为水平二,不过在这两个水平中,驾驶员要完全对控制车辆负责,当然在一些特殊情况下,汽车系统会干预,例如启动自动紧急刹车。水平五是完全的自动驾驶,你可以设定目的地然后睡觉。水平四是有限制条件的完全自动驾驶,例如,在晴朗的天气下,在不拥挤的高速路上。而水平三的自动驾驶是:当汽车可以有充分的了解和意识到交通环境时,可以自动驾驶,否则的话,需要人工驾驶,例如当下大雪把路面的交通标识遮蔽时,汽车无法识别路线,汽车的控制权就会交给司机,而这就是一个很大的问题:人并不擅长快速地切换任务,如果当时司机正在发短信,阅读或者开视频会议时,他对外界交通环境一无所知,这时汽车告诉驾驶员要驾驶汽车,驾驶员需要花费时间从当前任务中退出,认清交通环境,并采取相应的驾驶行为,而在这个交接过程中很有可能有危险发生。很多研究者预测水平三的无人驾驶会被跳过忽略,而另外一些人则认为它依然是可行的。福特汽车最近宣布他们将于2021年生产水平五的无人驾驶汽车,而且为了避免驾驶员的干预,汽车上不再有方向盘,刹车版和油门,这类汽车可以作为类似Uber的出租车。另外一些汽车制造商,例如宝马和奥迪,将在2018年推出水平三的无人驾驶汽车,它会给驾驶员10秒时间来接管驾驶汽车,10秒的时间应该足够驾驶员切换任务并搞清交通环境,不过在10秒内是否可以保证足够的安全昵?这是一个很有趣的问题。
汽车制造商们认为显示屏对于把驾驶员介绍给汽车系统很重要,因此让司机知道汽车系统知道什么并且他们是如何做决策地从而信任无人驾驶系统是非常重要的。当你的车在进行无人驾驶时,乘客要做什么昵?开视频会议?发邮件,发短信?看视频?因此随着无人驾驶技术的成熟,汽车会称为一个办公和娱乐的场所,那就需要更多的显示屏,而且柔性OLED将会发挥越来越重要的作用。
六,未来畅想
自动驾驶汽车相互之间可以交流,也可以和乘客交流,也可以和云端交流,但是沟通交流总是要相互的,尤其对半自动驾驶的汽车而言,汽车系统能通过相机感知到你,或者用生物探测器感知到你是否清醒,是否警觉,是否再观察前方?这些非常重要。在完全的自动驾驶中,汽车甚至可以影响你的心情,例如给你提供合适的音乐或者视频,建议去喝咖啡或者啤酒,汽车内部设计的OLED照明灯可以提供符合你心情的的颜色等等,未来人将从驾驶中解放出来,车将变成人办公或者娱乐的场所,而不仅仅是交通工具,自动驾驶解放人类的双手,人将有更多的自由,人类的生活方式也将变得更美好。
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