AR-HUD宣传照骗你没商量:90%车型根本做不到导航贴地,高速才露馅
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05-18 09:41
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#技术巡猎# #华为# 一种显示装置、控制虚像的方法、座舱系统。讲讲这个专利---把“只能看不能摸”的虚像屏,配了一层“能摸的影子”,于是眼睛和手,终于在同一块平面上说话了。如今车里的大屏、HUD、AR-HUD,几乎都有一个共同的毛病,看的地方和摸的地方,实际上是两块画布。眼睛盯着前方导航虚像,手却得去戳中控屏;头抬着看HUD,操作却藏在方向盘按键、语音菜单里。这个背景下,驾驶员的大脑其实一直在做“坐标系转换”,总要在“眼睛坐标系”和“手指坐标系”之间来回切换。华为引望这套专利,就是为了把这两套坐标系,尽量揉在一起。简单捋一下它的结构,它的核心是三块东西:一个是图像生成单元,可以理解成光机/显示模组,负责打出虚像用的那束“第一成像光”;一个视窗单元,里面有分光膜,既负责反射/透射这束光,又在表面挂一层带触控能力的显示层;一套图像放大单元,通过反射面实现光路的折来折去,然后把视距拉远,让你看到前方 1~3 米外“浮着”的大画面。光路咋跑呢?首先光机打出图像光,然后它会被视窗这块分光膜给反射过去,打到图像放大单元那边绕一圈,再反射回来,接着从视窗透出去,然后进入人眼,形成远处虚像---这是一条完整的“看”的路径。与此同时,视窗表面那层透明显示/投影触控模块,会在你这边正正当当地显示一块“实像”UI:按钮、列表、缩略图、进度条之类。当你手指触在这一块“实像”上,系统会把这个操作翻译成虚像大画面的指令,远处那块“屏幕”也就跟着换内容。简单说,你摸的是手边这块“影子”,变的是前方那块虚像。视窗这层是整个专利的技术重心。传统 HUD 的玻璃,本质上只是块光学组件,要么夹了一层楔形膜、要么挡风玻璃上贴一层楔片,目的就是让反射光和透射光角度、鬼影这些问题能变得更好处理一点。华为直接在“玻璃”这里加入了一个功能:里面做了个分光膜,把光路折回来、再透出去,完成虚像合成;外面铺一层透明触控显示,可以是透明 OLED、投影触控、甚至背光+图案+触控的组合。然后还有几个小心思。触控触发以后,实像本身会给反馈:变亮、变大,或者边缘亮起来,驾驶员能直观知道“系统已经收到了”;对应的虚像从“第一虚像”切换成“第二虚像”,也就是你手下的 UI 和前方的内容是逻辑绑定的;权利要求里还特意写了“用手指触控实像图像”,这其实是在保护交互方式,尽量把“眼前这层玻璃是交互平面”这件事锁死在权利要求范围里了。光学视窗、虚像光路、触控 UI,在这里,这三件事混成了一回事。应用场景开始就有意思了。比如后排观影。视窗可以做到前排座椅头枕或者椅背里,乘客眼里看到的,是前方 1 米多外浮着的一块“虚像大屏”;而在他们手边,头枕边缘那一块视窗玻璃上,有一排透明的控件、播放进度条、切片缩略图。伸手一摸,虚像里的影片切换、音量调节可以同步响应。眼睛不需要反复在大屏和某个独立控制板之间来回找,手就在“屏幕影子”上操作。再比如仪表台/前排 HUD 延展。过去AR-HUD,本质逻辑还是“前面显示,按键操作”:虚像在前方远处,操作放在方向盘、多功能按键或者中控屏。这个专利铺开的话,可以把视窗做到仪表台上沿甚至 A 柱附近:虚像在前方 2~3 米外给你导航、路况、车道信息,视窗表面那一条透明带是交互栏,你手摸着仪表台那一段,就能对虚像做缩放、切换、确认。这里的价值不在于“再多一块屏”,而在于“眼手同平面”这件事。很多人吐槽车机复杂、交互繁琐,很大一块原因,是视线和手动作的路径,设计太分裂了。你坐在驾驶位,视线要兼顾前方路况、HUD 虚像、中控、副驾这几个区域,手却在方向盘、触控屏、实体按键之间不断切换。华为这套东西,至少在虚像系统上试图做的是:既然虚像必须放远,那就在光路必经的视窗上,把“可见”和“可触”叠一起,把交互绑在“光学关键面”上。最后说句实在话。这玩意儿短期内不会是“爆点功能”,你也不太可能看到宣传物料大书特书。但是“光学视窗+触控一体化”的设计,会越来越多出现在座舱里。虚像屏要往前走一步,这种眼手合一的动作,是绕不过去的一步。
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