葉 楠
(安徽江淮汽車集團股份有限公司技術(shù)中心,安徽 合肥 230601)
自動駕駛技術(shù)的大幅度發(fā)展,人類生活水平的極大提高,讓人們在擁有一輛車和討論一輛車的駕駛體驗時,更在乎的是體驗而不是駕駛。如今的汽車給人們展示更豐富的內(nèi)容和信息,添加更全面更人性化的功能,帶來更強的科技感和交互感,實現(xiàn)這些都離不開車載屏幕這一重要的載體,以及相應(yīng)的屏幕技術(shù)和造型設(shè)計。
從最傳統(tǒng)的LCD 液晶顯示器到最先進的OLED 顯示技術(shù),對于汽車的屏幕設(shè)計,屏幕技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點。
LCD 是一種采用液晶為材料的顯示器。液晶顯示器是一種借助于薄膜晶體管(TFT)驅(qū)動的有源矩陣液晶顯示器,它主要是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點、線、面配合背部燈管構(gòu)成畫面。IPS、TFT、SLCD 都屬于LCD 的子類。
用LED(發(fā)光二極管)作為背光光源的液晶顯示器(LCD),LED 電子顯示屏集微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理于一體,具有色彩鮮艷、動態(tài)范圍廣、亮度高、壽命長、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點[2]。
這種技術(shù)是目前汽車行業(yè)的標(biāo)配。LCD、LED 技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟和普及,市場上有很多供應(yīng)商都能夠提供這種顯色良好的汽車級別液晶顯示屏,它不會出現(xiàn)殘影問題,壽命與汽車相當(dāng),并具有較好的成本效益。但是要應(yīng)對目前日益提高的屏幕造型需求,無法解決屏幕厚度較厚,背光發(fā)熱帶來的熱管理挑戰(zhàn)以及持續(xù)微光的問題。
OLED 顯示屏是利用有機電自發(fā)光二極管制成的顯示屏。由于同時具備自發(fā)光有機電激發(fā)光二極管,可以快速響應(yīng)、自發(fā)光,具有豐富鮮艷的色彩,高亮度、高對比度、寬視角的特性,并且外形很薄、柔性極佳,有很強的可塑性,被認為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)。但缺點是性能退化迅速、成本高。
OLED 技術(shù)在高端消費電子市場中應(yīng)用廣泛。當(dāng)汽車設(shè)計師嘗試曲面屏幕、折疊屏或懸浮顯示屏等全新設(shè)計時,這些特性就顯得尤為關(guān)鍵,從而為駕駛者打造更優(yōu)質(zhì)的駕駛體驗。
獨立屏是最傳統(tǒng)或者說是最經(jīng)典的屏幕形式。這種形式的車載系統(tǒng)由獨立的屏幕、獨立的機械或液晶組合儀表和獨立的控制系統(tǒng)共同組成,屏幕之間沒有任何連接,各方功能獨立,必須進行搭配使用。這種屏幕在傳統(tǒng)汽車中非常多見,從20 世紀90 年代到21 世紀初期,車載屏幕幾乎都是以獨立屏的形式存在的。
獨立屏的造型主要有:
(1)鑲嵌屏,例如2019 款豐田凱美瑞、漢蘭達,2019款本田CR-V、思域等等;
(2)懸浮屏,例如2020 款寶馬3 系、5 系,2020 款奔馳C 級等等;
(3)翻轉(zhuǎn)屏,例如2020 款賓利飛馳;
(4)旋轉(zhuǎn)屏,例如2019 款比亞迪唐DM、比亞迪宋PRO;
(5)懸掛屏,例如2020 款吉利ICON。
組合屏是如今最主流的也是最常用的屏幕形式。
得益于液晶儀表的組件成本大幅度降低,曾經(jīng)專屬于高端品牌的數(shù)字儀表已經(jīng)在量產(chǎn)中成為主流,液晶儀表被廣泛地使用于汽車中,已經(jīng)可以預(yù)見未來物理儀表將消失。
液晶儀表的普及運用,使得以導(dǎo)航屏、控制屏、組合儀表(其中兩個或三個)組合成一個大屏為主體,UI 聯(lián)動設(shè)計。從而實現(xiàn)在一個大屏幕上即可操作行車信息、導(dǎo)航信息、導(dǎo)航信息、空調(diào)信息等一切人機交互,形成了組合屏的最終方式。
由于組合的方式不同,各大品牌的屏幕布局形式都不盡相同,但主要形成的是豎向屏和橫向屏兩種組合形式。
3.2.1 豎向屏
在2017 款路虎攬勝內(nèi)飾中,儀表、中控大屏依舊在原來的位置上。但方向盤多功能按鍵、空調(diào)控制區(qū)域由物理按鍵變成了屏幕(方向盤按鍵為觸摸式,帶單指滑動交互)。從交互方式上,這種做法是保守且安全的做法,符合“交互習(xí)慣依賴”。
豎向屏幕與傳統(tǒng)獨立屏幕的布局不同,但其實豎屏的功能有效區(qū)域是和傳統(tǒng)布局相同的。用戶從學(xué)習(xí)駕駛開始,那么多年養(yǎng)成的駕駛交互習(xí)慣粘性非常的大。
很多人說特斯拉的大屏改變了世界,革命了汽車的交互。其實可以看到,從交互模式和屏幕布置上看,攬勝其實和特斯拉是異曲同工。區(qū)別是,攬勝兩個屏,特斯拉一個大屏。中控的功能劃分也是一樣。攬勝上面的屏為導(dǎo)航和娛樂,下面的屏為空調(diào)和駕駛舒適性設(shè)定。特斯拉的大屏在UE 上也做了上下分屏的處理,上半部分導(dǎo)航娛樂,下半部分為空調(diào)和設(shè)置。特斯拉和路虎在交互創(chuàng)新這一步可以說走得又快又穩(wěn),并且成功開創(chuàng)了豎形屏幕布置的設(shè)計趨勢。這種布局方式尊重用戶的交互習(xí)慣,并且未來會以滲透式的實現(xiàn)全車按鍵屏幕化。
但是這種屏幕的缺點也非常明顯,不管是豎向屏還是傳統(tǒng)布局,控制系統(tǒng)的位置都是過低的,在駕駛狀態(tài)下低頭去操作有安全隱患。并且常常會導(dǎo)致IP 的造型都是非常相似的“T”型,在造型設(shè)計時難免會千篇一律。
3.2.2 橫向屏
橫向組合的屏幕目前應(yīng)用廣泛,以往孤立的屏幕形式逐漸被橫向大屏所取代,屏幕越來越長,位置越來越高,整個IP 將圍繞屏幕為中心設(shè)計。例如奔馳S 級w140、w220、w221和現(xiàn)款w222,這四代車便是屏幕越來越長,位置越來越高。這涉及到一個安全問題,人在開車的時候,平視看比低頭看節(jié)約0.5 秒。而這0.5 秒在高速上足以讓車在“盲駕”狀態(tài)下行駛50-100 米。所以,優(yōu)秀車廠的屏幕位置越放越高。為的就是減少駕駛員在車輛行駛過程中的眼球頻繁上下移動和變焦。
懸浮大長屏的設(shè)計看起來與內(nèi)飾設(shè)計融合,是水到渠成的,實際上觸及的是屏幕從沒入侵過的“非傳統(tǒng)交互區(qū)域”。比如:副駕駛前的位置、方向盤上等,必然會打破用戶傳統(tǒng)的使用習(xí)慣。屏幕延伸到這些區(qū)域?qū)τ隈{駛員來說,遠端操作比價困難。操作熱區(qū)相對而言會比豎向屏幕布置小一些,不能100%的依靠觸摸這一種交互模式,必須搭配有效的操作手段來使用。例如:奔馳mbux 靠物理按鍵輔助,寶馬和拜騰用手勢識別輔助。其他輔助方式還有語音,眼神,等等。
橫向屏幕也有其突出的優(yōu)勢,一是可實現(xiàn)懸浮式設(shè)計,行駛時視線始終保持水平位置。增加行駛時候的安全性能。二是可以減少IP 的負擔(dān),便于實現(xiàn)非常輕薄扁平的IP 造型,也可以做“一”字形環(huán)繞式內(nèi)飾的設(shè)計。
繼奔馳后,拜騰、大眾、歐寶等國內(nèi)外車廠也紛紛緊跟潮流。推出了雙聯(lián)屏,三聯(lián)屏,甚至一體式OLED 大連屏這樣的內(nèi)飾交互概念。
隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的儀表盤、中控屏、車載娛樂系統(tǒng)終端等將面臨著升級和集成,車內(nèi)的屏幕越來越多樣化和靈活,讓人大為感嘆OLED 的折疊柔性屏等技術(shù),滿足了人們對屏幕形式的體驗需求。未來的屏幕形式已經(jīng)呈現(xiàn)自由布局形式和整體布局形式兩種風(fēng)格。
異形屏幕的共同特點是,造型都與內(nèi)飾結(jié)合的天衣無縫。屏幕若隱若現(xiàn)地出現(xiàn)在IP 里,console 上。隨手可見的地方,都是可以操作的區(qū)域。包括但不限于全液晶儀表、中控、HUD、透明A 柱、天窗、車窗等等的座艙電子將帶來更加智能化和安全化的交互體驗。但平時不需要操控的時候,屏幕又可以很好地與內(nèi)飾融為一體,例如圖1 中雷克薩斯的UX Concept。
圖1 UX Concept(2016)
這類屏幕的布置沒有固定的規(guī)律可循,必須要根據(jù)內(nèi)飾的A 面進行屏幕的定制,這對屏幕的要求異常的苛刻。但在現(xiàn)在看顏值的時代,任何一個內(nèi)飾設(shè)計師都不希望自己內(nèi)飾主特征線被一塊毫無生氣的屏幕所打斷。對于汽車設(shè)計師而言,最完美的交互模式是“無處不在,如影隨形”。屏幕與內(nèi)飾設(shè)計完美的結(jié)合在一起才是HMI 車內(nèi)最好的表現(xiàn)方式。
低矮平直的IP 正取代過去多層次的IP 形態(tài),IP 橫向布局以一馬平川的大面覆蓋,銜接儀表臺和門板整合成環(huán)抱式、一體化的大屏,用干凈利索的雕塑特征加以修飾,給人以整潔,開闊的視覺感受,具有整體感、科技感。例如圖2 中邁巴赫概念車所展示的。
圖2 Vision Maybach 6 Cabriolet Concept(2017)
隨著聯(lián)網(wǎng)化、智能化的發(fā)展,駕駛者和乘客需要在車內(nèi)完成的交互場景比以往更多,基于這種趨勢,一體化屏幕設(shè)計將更多功能集成于一體是汽車屏幕發(fā)展的一個重要方向。讓駕駛信息獲得了全新的展示空間,在外觀造型上也更加炫酷、前衛(wèi)[3]。
屏幕形式越來越多樣化,曲面屏、異形屏紛至沓來,都為屏幕帶來了顛覆性的革命,當(dāng)屏幕設(shè)計與內(nèi)飾設(shè)計完美的結(jié)合在一起,才是屏幕在車內(nèi)最好的表現(xiàn)方式。只有滿足用戶的需求,才是車載屏幕的最終發(fā)展方向。屏幕發(fā)展的未來更值得期待,也一定會超越我們的想象。