智能汽车嘚啵嘚 --- 智能座舱第六稿:智能座舱的车载显示

汽车   2024-12-13 08:22   上海  

我是穿拖鞋的汉子,魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。

老规矩,分享一段喜欢的文字,避免自己成为高知识低文化的工程师:

所谓鸡汤,要么蛊惑你认命,要么怂恿你拼命,但都是回避问题的根源,以现象替代逻辑,以情绪代替思考,把消极接受现实的懦弱,伪装成乐观面对不幸的豁达,往不幸上面喷“香水”来掩盖问题。
无人问津也好,技不如人也罢,你都要试着安静下来,去做自己该做的事.而不是让内心的烦躁、焦虑、毁掉你本就不多的热情和定力。

时间不知不觉中,快要来到元旦。2024快要结束,2025又开始新的忙碌。成年人的我也不知道去哪里渡自己的灵魂,独自敲击一些文字算是对这段时间做一个记录。

一、概述

智能座舱的车载显示是智能座舱技术的重要组成部分,它集成了智能化和网联化技术,通过不断学习和迭代,为驾乘人员提供丰富的信息展示和便捷的操作体验。以下是对智能座舱车载显示的详细分析:

1、车载显示的主要类型

中控显示屏:

功能:提供车辆信息、娱乐、导航等功能。

发展趋势:尺寸不断增大,成为新能源汽车的标配。中高端新能源车型普遍配备了大尺寸中控屏,并且在10万元以上的新能源车型中,大尺寸中控屏的渗透率较高。

示例:比亚迪宋PLUS DM-i配备了15.6英寸自适应旋转大屏,特斯拉Model 3也拥有一块大尺寸的中控触摸屏。

全液晶仪表盘:

功能:显示车速、电量、续航里程、导航信息等车辆信息,并可根据驾驶员需求进行个性化设置。

发展趋势:装机量不断增加,逐渐取代传统的机械仪表盘。

示例:蔚来ET7、小鹏P7等中高端新能源车型配备了全液晶仪表盘。

抬头显示(HUD):

功能:将重要的驾驶信息投影到挡风玻璃上,使驾驶员无需低头查看仪表盘,提高驾驶安全性。

发展趋势:装机量呈现出上升趋势,随着技术不断进步和成本降低,装机量有望进一步增加。

示例:哪吒X配备了56英寸的AR-HUD抬头显示,广汽埃安的部分新能源车型也搭载了HUD功能。

流媒体后视镜:

功能:利用高清摄像头和屏幕取代传统的内部后视镜,将车辆后方的实时影像传输至后视镜显示屏上。在低光照条件或恶劣天气下,如降雨期间,依然能够保持对后方环境的良好能见度。

示例:奥迪e-tron采用了“虚拟后视镜”,用侧视摄像头取代传统的车侧后视镜,三星OLED显示屏用于虚拟后视镜的成像。

2、车载显示的创新技术

隐私屏技术:

实现隐私或共享画面切换功能,支持多场景下不同乘车人员的需求,满足人们对个人隐私保护的人性化体验追求。

示例:问界M5智驾版搭载了HUAWEI鸿蒙智能座舱3.0,新增主驾隐私模式,开启后车内多人同乘时,会自动将历史通话记录、历史导航记录等个人敏感信息隐藏。

Mini LED显示技术:

提供车内高精画质的视觉享受体验,满足用户对车内显示屏清晰度的新要求。

示例:梅赛德斯-奔驰Vision EQXX、理想L9、林肯航海家等车型应用了Mini LED显示技术。

全景显示屏:

将内饰设计与车载娱乐最大化的结合,设计美学与功能娱乐交互的极致应用,满足现代年轻人对汽车智能座舱的个性化需求。

示例:凯迪拉克InnerSpace概念车配备了沉浸式大尺寸全景SMD LED显示屏,实现从增强现实参与、娱乐等主题的智能互动。

OLED与裸眼3D显示:

创新热点,提供更为丰富的视觉体验。

示例:一些概念车型和高端车型开始尝试应用OLED和裸眼3D显示技术。

3、车载显示的发展趋势

-> 大屏化:随着消费者对智能座舱需求的提升,车载显示屏的尺寸不断增大,大屏化成为必然趋势。

-> 多屏化:双联屏、三联屏甚至多联屏设计逐渐成为主流,为驾乘人员提供更加丰富的信息展示和操作体验。

-> 智能化:车载显示屏将集成更多的智能化功能,如语音识别、手势控制等,提高人机交互的便捷性和安全性。

-> 个性化:根据驾乘人员的不同需求,车载显示屏可以提供个性化的设置和服务,如定制化的界面、音效等

二、车载显示发展趋势

1、 抬头显示(HUD)

HUD(Head-Up Display),即平视显示器,是一种将车辆行驶信息(如车速、油耗、胎压、导航指示以及中控娱乐信息等)直接投射到驾驶员视线前方的系统,通常是前挡风玻璃上。这种设计旨在减少驾驶员低头查看仪表盘的频率,从而分散注意力的可能性降低,提升驾驶过程中的安全性和便利性。

HUD系统的核心构成部分主要包括投影单元和显示介质:

投影单元:

控制单元:这是HUD系统的“大脑”,它通过车辆的数据总线(如CAN总线)与车辆的ECU(Engine Control Unit,发动机控制单元)或其他相关模块通信,实时获取车辆状态、导航信息、娱乐系统状态等数据。

投影仪:基于从控制单元接收到的信息,投影仪将这些数据转换成图像,并投射到显示介质上。投影仪的类型可能包括LCD、DLP(Digital Light Processing,数字光处理)或LED等,具体取决于HUD系统的设计和成本考虑。

显示介质:

半透明树脂玻璃:在某些HUD设计中,特别是早期的或较低成本的系统中,可能会使用一块特制的半透明树脂玻璃作为图像的投射面。这种设计允许图像与外部环境的光线相结合,形成悬浮在挡风玻璃前方的视觉效果。

汽车前挡风玻璃:在更先进的HUD系统中,图像直接被投射到车辆的前挡风玻璃上。为了实现这一点,挡风玻璃通常会被特殊处理,以确保图像能够清晰、无畸变地显示。这种设计不仅减少了额外的硬件成本,还提供了更宽广的视野和更自然的观看体验。

HUD系统的优势在于其能够显著提高驾驶安全性,因为它允许驾驶员在保持视线前方的同时获取关键信息。此外,HUD还可以根据驾驶员的偏好和驾驶条件调整显示内容的亮度和位置,以提供最佳的观看体验。随着技术的不断进步和成本的降低,HUD系统正逐渐成为现代汽车的重要配置之一。

2、中控屏

中控显示屏作为座舱内最大的车载屏幕,已经成为车载信息娱乐系统功能的主要端口。随着技术的不断进步和消费者需求的提升,液晶中控显示屏的渗透率持续处于高位,并且呈现出大屏化、高清化、交互多模态化和多屏化的发展趋势,这些趋势共同助力了市场规模的增长:

大屏化:

中控大屏已经逐渐成为主流配置。根据统计数据,2020年上半年中国乘用车新车中,10英寸以上的中控屏装配率已经达到了32.59%。

超大屏设计,特别是延伸出副驾屏的设计,成为车载显示屏的一个重点拓展方向。这种设计不仅满足了驾驶员的信息需求,还扩展到了副驾乘客,提供了更为丰富的娱乐和交互体验。

例如,一些高端车型已经配备了超过15英寸甚至更大的中控显示屏,这些屏幕不仅尺寸巨大,而且分辨率高、色彩鲜艳,为乘客带来了极致的视觉享受。

高清化:

传统LCD技术是目前应用最广泛的车载显示技术,但由于其结构和发光原理的限制,显示效果存在一些劣势。

随着OLED、Mini LED等新型显示技术的不断发展,这些技术凭借其优异的显示效果开始在车载领域得到应用。这些新型显示技术不仅具有更高的分辨率和色彩饱和度,还具有更低的能耗和更长的使用寿命。

Micro LED技术虽然目前还处于研发阶段,生产成本较高,尚未大规模落地,但预计在未来几年内有望量产出货。Micro LED技术将带来更高的分辨率、更广的色域和更低的能耗,为车载显示屏的升级提供了新的可能。

交互多模态化:

传统的机械按钮交互方式已经逐渐被淘汰,取而代之的是更为智能、便捷的交互方式。

目前,许多车型的中控显示屏已经支持手势、触控、语音、眼神等多种交互方式。这些交互方式不仅提高了操作的便捷性,还增强了乘客的驾驶体验。

例如,通过语音控制可以实现对导航、音乐、空调等功能的控制;通过手势识别可以实现对屏幕的滑动、缩放等操作;通过眼神识别可以实现对特定功能的激活或关闭。

多屏化:

随着车载显示屏技术的不断发展,一芯多屏方案已经成为一种流行趋势。这种方案不仅可以实现多个屏幕之间的信息自由流转和跨屏互动,还可以提高系统的整体性能和稳定性。

例如,一些车型已经配备了中控显示屏、仪表盘、抬头显示器(HUD)、后排娱乐屏等多个屏幕。这些屏幕之间可以实现信息的无缝连接和共享,为乘客提供了更为丰富的娱乐和交互体验。

一芯多屏方案还可以实现对多个屏幕的集中控制和管理,提高了系统的可靠性和安全性。

3、液晶仪表

信息显示多样化:

液晶仪表用屏幕取代了传统的指针,能够显示更多种类的车辆信息,如涡轮压力、油门、刹车等,同时还可以提供导航地图、多媒体功能等附加信息。

这种多样化的信息显示方式使得驾驶员能够更全面地了解车辆的状态和行驶情况,从而做出更为准确的驾驶决策。

高分辨率和高亮度:

液晶仪表通常具有高分辨率和高亮度的显示屏,能够呈现出更为清晰、细腻的图像和文本信息。

这不仅提高了信息的可读性,还使得驾驶员在强光或弱光环境下都能够清晰地看到仪表盘上的信息。

个性化设置:

液晶仪表通常支持个性化设置,驾驶员可以根据自己的喜好和需求来调整显示界面的主题、颜色、字体大小等参数。

这种个性化设置不仅提高了驾驶的趣味性,还使得驾驶员能够更加方便地获取所需的信息。

易于集成其他系统:

液晶仪表易于与车辆的其他电子系统集成,如车载智能系统、驾驶辅助系统等。

这种集成方式使得液晶仪表能够实时接收并显示来自其他系统的信息,从而提高了车辆的智能化水平。

液晶仪表的现状

主流选择:目前,液晶仪表已经成为许多车型的主流选择,特别是在中高端车型中更为常见。随着消费者对车辆智能化和网联化需求的不断提升,液晶仪表的渗透率也在逐渐提高。

技术变革:尽管液晶仪表在短期内仍然是主流选择,但部分车型的汽车仪表已经不再独立出现。例如,一些车型已经采用了“HUD+中控大屏”的方案来代替传统的仪表盘。这种方案将导航、车速等关键信息投射到挡风玻璃上,同时利用中控大屏来显示其他信息,从而实现了更为简洁、直观的驾驶信息显示方式。

液晶仪表的未来发展趋势

流媒体后视镜的替代:随着流媒体后视镜技术的不断发展,未来流媒体后视镜有可能逐渐替代传统的后视镜和仪表功能。流媒体后视镜通过摄像头捕捉车辆后方的图像,并将其显示在车内屏幕上。这种方式不仅可以提供更宽广的视野和更清晰的图像,还可以减少盲区并提高驾驶安全性。

HUD技术的进一步发展:HUD技术也在不断进步和发展中。未来,HUD有望与手机等移动设备深度融合,为车内营造出“第二驾驶舱”的体验。例如,驾驶员可以通过手机投屏在仪表盘上观看视频、听音乐或进行导航等操作。这种高度集成的智能交互方式将进一步提升驾驶的便利性和安全性。

个性化定制和智能化升级:未来液晶仪表还将继续朝着个性化定制和智能化升级的方向发展。驾驶员可以根据自己的需求和喜好来定制显示界面的风格和布局;同时,液晶仪表还可以与车辆的智能系统进行联动,实现更为智能化的驾驶辅助功能。

液晶仪表作为现代汽车的重要组成部分之一,正在不断发展和完善中。虽然短期内液晶仪表仍然是主流选择,但随着技术的不断进步和消费者需求的不断变化,未来液晶仪表可能会面临更多的技术变革和替代方案。然而,无论如何变化,提高驾驶安全性和便利性始终是液晶仪表发展的核心目标。

4、流媒体后视镜

传统后视镜的缺陷

视野宽度不足: 传统后视镜受限于镜面大小和形状,往往无法提供足够宽广的视野范围,尤其是在车辆侧面和后方存在盲区。

易受天气影响:在雨天、雾天或夜晚等视线不佳的情况下,传统后视镜的反射效果会大打折扣,影响驾驶员对路况的判断。

观看三镜存在时差盲点:驾驶员在切换查看车内后视镜、左侧后视镜和右侧后视镜时,可能会因为视线转移而产生短暂的盲点,增加行车风险。

流媒体后视镜的优势

视野宽度提升:流媒体后视镜通过外置摄像头捕捉路况,并将画面实时显示在屏幕上,可以显著扩大视野范围,减少盲区。

不受天气影响:摄像头捕捉的画面经过处理后,可以在屏幕上清晰显示,不受雨水、雾气等天气条件的干扰。

消除时差盲点:流媒体后视镜可以实时显示多个摄像头的画面,驾驶员无需频繁切换视线,即可全面了解车辆周围的路况。

支持多种显示模式:流媒体后视镜通常支持流媒体和物理后视镜两种显示模式,驾驶员可以根据需要选择最适合自己的显示方式。

智能化功能:一些高级的流媒体后视镜还配备了智能辅助功能,如车道偏离预警、后方来车提醒等,进一步提升了行车安全性。

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