即將于4月底開幕的北京車展是第12屆,而剛剛結束的日內瓦車展已經(jīng)舉辦了整整82屆。全球廠商都非常重視這個歐洲唯一每年舉行的國際車展,今年車展上共有39款新車型亮相,創(chuàng)造了一項歷史記錄。
不出所料,本次車展在技術領域的主題還是節(jié)能環(huán)保,歐美廠商紛紛在新車型上試驗新能源、動力回收等節(jié)能系統(tǒng)。在節(jié)能技術之外,人們還注意到這些新車型的另一項技術創(chuàng)新領域——人車交互,各品牌紛紛在新車型上安裝了新的智能行車設備。作為歐洲汽車工業(yè)的代表,德國廠商不約而同地將抬頭顯示設備作為宣傳的重點。
遠處的風景就是車速表
抬頭顯示技術也稱為平視技術,是利用光學反射的原理,將重要的行車信息投射在一片鍍膜玻璃上面,這片玻璃通常位于駕駛艙前段,上面的信息通過風擋玻璃反射成像,射進駕駛員的眼睛。
這樣說來有些抽象。在電影《碟中諜4》末尾的高潮段落,湯姆·克魯斯駕駛著一輛極酷的寶馬跑車在孟買街頭追擊最終“Boss”,孟買大街小巷的地圖被投射到風擋玻璃上,他用手在圖像上指指點點就可以放大地圖、鎖定目標,這就是典型的抬頭顯示系統(tǒng)。很多觀眾在看到這一幕時,會覺得宛如科幻。雖然電影情節(jié)雖略顯夸張,現(xiàn)在汽車廠商已有的技術確實已經(jīng)可以實現(xiàn)這樣的效果。
在日內瓦車展上,最注重抬頭顯示技術的要算寶馬和奧迪這兩家德國汽車公司。寶馬的M6和新3系,奧迪的A6和A7上都裝配了抬頭顯示設備,兩家公司向《世界博覽》記者透露,年內即將引進中國的寶馬新3系和奧迪新A6都將采用這項技術。
駕駛者要低頭看儀表盤上的車速信息,需要把頭低20度;而利用抬頭顯示技術,只需視線向下5度。人的視線從一個地方移到另一個地方,眼球重新聚焦需要時間,在這一剎那視線是模糊的,在快速行駛過程中,這毫無疑問是非常危險的。儀表盤一般距離駕駛者的眼睛不到1米,將視線從遠處移向儀表盤再回到前方,眼睛需要兩次調整焦距。而抬頭顯示系統(tǒng)的信息并不是直接投射在風擋玻璃上,而是利用反射原理,在車前方幾米的位置創(chuàng)造出模擬影像,駕駛員基本不需要調整視覺焦點。
這或許是現(xiàn)實中的抬頭顯示系統(tǒng)與《碟中諜4》中的“科幻電影產(chǎn)品”的最大不同。在電影中,湯姆·克魯斯像玩iPad一樣,用雙手的食指拇指貼著風擋玻璃一撐,就將圖像放大了,而現(xiàn)實中,駕駛員看到的不過是方向盤后面那塊鍍膜玻璃的倒影,影像遠遠漂浮在車的正前方,根本無法觸摸到。
正因為如此,抬頭顯示系統(tǒng)的所有信息只為駕駛員一人服務,車里任何其他人都無法看到。
未來,開車就像玩電子游戲
今天,汽車廠商利用抬頭顯示技術提升行車安全,而這項技術誕生的初衷,卻是為了殺戮。
早在第一次世界大戰(zhàn)期間,人們就利用光源把瞄準用的光圈投射到戰(zhàn)斗機的玻璃上,這種抬頭顯示系統(tǒng)也被稱為光學瞄準器。到了二戰(zhàn)期間,這項技術已經(jīng)在戰(zhàn)斗機上得到普及,它既可以保證飛機駕駛員的視野,又可以快速瞄準。1975年,法國的“水銀”客機首次把這項科技用于民航;1988年,美國通用公司率先在汽車上使用這種技術;2004年,寶馬將具有抬頭顯示功能的5系轎車引入中國。
但早期的抬頭顯示功能只是把儀表盤換了個位置,顯示的無非是車速、油耗等簡單信息。今年各大車企主推的新抬頭顯示系統(tǒng)都是全彩色的,提供車速、導航、線路偏離警告、夜間障礙物提示等信息,圖文并茂,色彩豐富。這同人機智能交互系統(tǒng)的發(fā)展分不開,如果沒有寶馬的iDrive或奧迪的MMI智能行車系統(tǒng),抬頭顯示功能就會變成雞肋。
站在哈哈鏡前,我們會看到鏡中的自己變成了“矮冬瓜”或“細面條”,汽車風擋玻璃和哈哈鏡一樣都不是平面,因此也會讓反射的圖像產(chǎn)生扭曲。對于汽車廠商來說,抬頭顯示技術的難點就在于修正圖像扭曲以及如何讓圖像在任何環(huán)境下都清晰可見。
奧迪公司采用了兩塊非球面反光鏡,讓投射到那塊鍍膜玻璃上的圖像本身就是扭曲的,再經(jīng)過風擋玻璃的反射,反倒被修正成規(guī)則的圖像信息。這就好比一個體重超標的人站在哈哈鏡前,反倒看到自己變成了完美身材。駕駛員只需要幾個按鈕,就可以通過操縱兩塊反光鏡的角度來控制顯示圖像的大小和遠近。
許多人第一次接觸到這項科技時可能會有一個疑問:晚上使用這套設備的效果可以想象,如果是在陽光刺眼的白天,還能看清楚反射的影像嗎?“人眼是非常敏感的,能輕易分辨出象牙白和純白的區(qū)別,”奧迪公司的研發(fā)人員說,他們的設備采用15個高亮度的白色LED光源,可以產(chǎn)生每平方米1萬坎特拉的亮度,只需要發(fā)揮2/5的亮度,就可以保證在強烈日光下的顯示效果,因此即便在雪地里或非常復雜的光源照射下,抬頭顯示設備也能保證清晰的效果。
同時,不論是奧迪還是寶馬,都在車前部安裝了探測裝置,能感應車前方15米的照明強度,對顯示的亮度進行自動調節(jié),保證在任何環(huán)境下,圖像既不會刺眼,也不會模糊不清。
一邊開車一邊尋找微博好友
如果你是個微博控、短信控,就連開車時都心癢難耐地想刷新微博,這項技術絕對合你的胃口。麻省理工一些瘋狂的理科男們,使用抬頭顯示技術將GPS地圖以3D實體模型的形式投射到風擋玻璃上,同時還加入了社交網(wǎng)絡功能。
借助這項技術,超大地圖將充滿整個風擋玻璃,最妙的地方在于,這個名為AIDA2.0的系統(tǒng)能顯示社交網(wǎng)絡的地理位置信息,就像我們發(fā)微博時會留下發(fā)布狀態(tài)信息(例如地理位置坐標)一樣,你可以看到自己的微博好友目前所處的位置,甚至可以一時興起驅車前往。
更絕的是,AIDA2.0系統(tǒng)竟然是用手勢操作的……玩過Xbox游戲機的人應該都有體會,它甚至比電影中的觸摸操作更先進,可以說是炫酷至極。
采集實景,融合導航
日本先鋒公司率先開發(fā)出了一套嵌入式導航系統(tǒng)——AVIC-VH09CS。它有液晶顯示屏、DVD播放器、藍牙連接等常規(guī)導航設備都具備的功能,它核心的賣點在于一項名為“增強現(xiàn)實觀察模式”的功能。兩個無線攝像頭鑲嵌在風擋玻璃上,通過數(shù)據(jù)流實時向導航系統(tǒng)傳回車前實景畫面,使用兩顆攝像頭的目的是能夠保證如同人眼一樣具備測算距離的能力。
導航系統(tǒng)將收到的畫面信息分析處理,再與導航界面形成疊加的畫面,利用高亮信息將路面車道線標出,將前方非正常行駛的車輛用標識突出顯示出來,避免駕駛員注意力不集中而導致事故。畫面看上去就像賽車游戲中的場景,雖然有些卡通,但卻真實有效。
有了它,高度近視的人不戴眼鏡也能開車。這套復雜的系統(tǒng)售價不菲,達到3700美元,抵得上入門級汽車的價格了。