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车载屏幕技术与造型趋势简析

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导读:随着未来高度科技化、信息化的发展趋势,汽车内部将有大量复杂的智能化设施、屏幕、仪表等,这就要求我们能进行整合设计,通过设计实现简洁、高效、可靠的车载屏幕[1]。在未来的车载屏幕设计中,一方面要注重屏幕的布局和形式,一方面也要注重配合内饰设计风格,将屏幕巧妙的融合进内饰设计,达到浑然天成的效果。文章基于目前成熟的屏幕技术,介绍了屏幕的类型及造型特点,探究未来屏幕造型设计的趋势。

关键词:车载屏幕;屏幕设计;造型趋势

一、引言

自动驾驶技术的大幅度发展,人类生活水平的极大提高,让人们在拥有一辆车和讨论一辆车的驾驶体验时,更在乎的是体验而不是驾驶。如今的汽车给人们展示更丰富的内容和信息,添加更全面更人性化的功能,带来更强的科技感和交互感,实现这些都离不开车载屏幕这一重要的载体,以及相应的屏幕技术和造型设计。

二、车载屏幕的技术

从最传统的 LCD 液晶显示器到最先进的 OLED 显示技术,对于汽车的屏幕设计,屏幕技术都有各自的优缺点。

2.1 LCD(液晶显示器)技术

LCD 是一种采用液晶为材料的显示器。液晶显示器是一种借助于薄膜晶体管(TFT)驱动的有源矩阵液晶显示器,它主要是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。IPS、TFT、SLCD 都属于 LCD 的子类。

2.2 LED 技术

用 LED(发光二极管)作为背光光源的液晶显示器(LCD),LED 电子显示屏集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体,具有色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点[2]。

这种技术是目前汽车行业的标配。LCD、LED 技术已经相当成熟和普及,市场上有很多供应商都能够提供这种显色良好的汽车级别液晶显示屏,它不会出现残影问题,寿命与汽车相当,并具有较好的成本效益。但是要应对目前日益提高的屏幕造型需求,无法解决屏幕厚度较厚,背光发热带来的热管理挑战以及持续微光的问题。

2.3 OLED 技术

OLED 显示屏是利用有机电自发光二极管制成的显示屏。由于同时具备自发光有机电激发光二极管,可以快速响应、自发光,具有丰富鲜艳的色彩,高亮度、高对比度、宽视角的特性,并且外形很薄、柔性极佳,有很强的可塑性,被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。但缺点是性能退化迅速、成本高。

OLED 技术在高端消费电子市场中应用广泛。当汽车设计师尝试曲面屏幕、折叠屏或悬浮显示屏等全新设计时,这些特性就显得尤为关键,从而为驾驶者打造更优质的驾驶体验。

三、车载屏幕的类型及造型

3.1 独立屏

独立屏是最传统或者说是最经典的屏幕形式。这种形式的车载系统由独立的屏幕、独立的机械或液晶组合仪表和独立的控制系统共同组成,屏幕之间没有任何连接,各方功能独立,必须进行搭配使用。这种屏幕在传统汽车中非常多见,从 20 世纪 90 年代到 21 世纪初期,车载屏幕几乎都是以独立屏的形式存在的。独立屏的造型主要有:

(1)镶嵌屏,例如 2019 款丰田凯美瑞、汉兰达,2019款本田 CR-V、思域等等;

(2)悬浮屏,例如 2020 款宝马 3 系、5 系,2020 款奔驰 C 级等等;(3)翻转屏,例如 2020 款宾利飞驰;

(4)旋转屏,例如 2019 款比亚迪唐 DM、比亚迪宋 PRO;

(5)悬挂屏,例如 2020 款吉利 ICON。

3.2 组合屏

组合屏是如今最主流的也是最常用的屏幕形式。

得益于液晶仪表的组件成本大幅度降低,曾经专属于高端品牌的数字仪表已经在量产中成为主流,液晶仪表被广泛地使用于汽车中,已经可以预见未来物理仪表将消失。
液晶仪表的普及运用,使得以导航屏、控制屏、组合仪表(其中两个或三个)组合成一个大屏为主体,UI 联动设计。从而实现在一个大屏幕上即可操作行车信息、导航信息

导航信息、空调信息等一切人机交互,形成了组合屏的最终方式。

由于组合的方式不同,各大品牌的屏幕布局形式都不尽相同,但主要形成的是竖向屏和横向屏两种组合形式。

3.2.1 竖向屏

在 2017 款路虎揽胜内饰中,仪表、中控大屏依旧在原来的位置上。但方向盘多功能按键、空调控制区域由物理按键变成了屏幕(方向盘按键为触摸式,带单指滑动交互)。从交互方式上,这种做法是保守且安全的做法,符合“交互习惯依赖”。

竖向屏幕与传统独立屏幕的布局不同,但其实竖屏的功能有效区域是和传统布局相同的。用户从学习驾驶开始,那么多年养成的驾驶交互习惯粘性非常的大。

很多人说特斯拉的大屏改变了世界,革命了汽车的交互。其实可以看到,从交互模式和屏幕布置上看,揽胜其实和特斯拉是异曲同工。区别是,揽胜两个屏,特斯拉一个大屏。中控的功能划分也是一样。揽胜上面的屏为导航和娱乐,下面的屏为空调和驾驶舒适性设定。特斯拉的大屏在 UE 上也做了上下分屏的处理,上半部分导航娱乐,下半部分为空调和设置。特斯拉和路虎在交互创新这一步可以说走得又快又稳,并且成功开创了竖形屏幕布置的设计趋势。这种布局方式尊重用户的交互习惯,并且未来会以渗透式的实现全车按键屏幕化。

但是这种屏幕的缺点也非常明显,不管是竖向屏还是传统布局,控制系统的位置都是过低的,在驾驶状态下低头去操作有安全隐患。并且常常会导致 IP 的造型都是非常相似的“T”型,在造型设计时难免会千篇一律。

3.2.2 横向屏

横向组合的屏幕目前应用广泛,以往孤立的屏幕形式逐渐被横向大屏所取代,屏幕越来越长,位置越来越高,整个IP 将围绕屏幕为中心设计。例如奔驰 S 级 w140、w220、w221和现款 w222,这四代车便是屏幕越来越长,位置越来越高。

这涉及到一个安全问题,人在开车的时候,平视看比低头看节约 0.5 秒。而这 0.5 秒在高速上足以让车在“盲驾”状态下行驶 50-100 米。所以,优秀车厂的屏幕位置越放越高。为的就是减少驾驶员在车辆行驶过程中的眼球频繁上下移动和变焦。

悬浮大长屏的设计看起来与内饰设计融合,是水到渠成的,实际上触及的是屏幕从没入侵过的“非传统交互区域”。

比如:副驾驶前的位置、方向盘上等,必然会打破用户传统的使用习惯。屏幕延伸到这些区域对于驾驶员来说,远端操作比价困难。操作热区相对而言会比竖向屏幕布置小一些,不能 100%的依靠触摸这一种交互模式,必须搭配有效的操作手段来使用。例如:奔驰 mbux 靠物理按键辅助,宝马和拜腾用手势识别辅助。其他辅助方式还有语音,眼神,等等。

横向屏幕也有其突出的优势,一是可实现悬浮式设计,行驶时视线始终保持水平位置。增加行驶时候的安全性能。二是可以减少 IP 的负担,便于实现非常轻薄扁平的 IP 造型,也可以做“一”字形环绕式内饰的设计。

继奔驰后,拜腾、大众、欧宝等国内外车厂也纷纷紧跟潮流。推出了双联屏,三联屏,甚至一体式 OLED 大连屏这样的内饰交互概念。

四、车载屏幕的造型趋势

随着汽车行业的发展,传统的仪表盘、中控屏、车载娱乐系统终端等将面临着升级和集成,车内的屏幕越来越多样化和灵活,让人大为感叹 OLED 的折叠柔性屏等技术,满足了人们对屏幕形式的体验需求。未来的屏幕形式已经呈现自由布局形式和整体布局形式两种风格。

4.1 自由布局形式——异形多屏

异形屏幕的共同特点是,造型都与内饰结合的天衣无缝。屏幕若隐若现地出现在 IP 里,console 上。随手可见的地方,都是可以操作的区域。包括但不限于全液晶仪表、中控、HUD、透明 A 柱、天窗、车窗等等的座舱电子将带来更加智能化和安全化的交互体验。但平时不需要操控的时候,屏幕又可以很好地与内饰融为一体,例如图 1 中雷克萨斯的 UX Concept。

这类屏幕的布置没有固定的规律可循,必须要根据内饰的 A 面进行屏幕的定制,这对屏幕的要求异常的苛刻。但在现在看颜值的时代,任何一个内饰设计师都不希望自己内饰主特征线被一块毫无生气的屏幕所打断。对于汽车设计师而言,最完美的交互模式是“无处不在,如影随形”。屏幕与内饰设计完美的结合在一起才是 HMI 车内最好的表现方式。

4.2 整体布局形式—— 一体化屏

低矮平直的 IP 正取代过去多层次的 IP 形态,IP 横向布局以一马平川的大面覆盖,衔接仪表台和门板整合成环抱式、一体化的大屏,用干净利索的雕塑特征加以修饰,给人以整洁,开阔的视觉感受,具有整体感、科技感。例如图 2 中迈巴赫概念车所展示的。

随着联网化、智能化的发展,驾驶者和乘客需要在车内完成的交互场景比以往更多,基于这种趋势,一体化屏幕设计将更多功能集成于一体是汽车屏幕发展的一个重要方向。让驾驶信息获得了全新的展示空间,在外观造型上也更加炫酷、前卫[3]。

五、结语

屏幕形式越来越多样化,曲面屏、异形屏纷至沓来,都为屏幕带来了颠覆性的革命,当屏幕设计与内饰设计完美的结合在一起,才是屏幕在车内最好的表现方式。只有满足用户的需求,才是车载屏幕的最终发展方向。屏幕发展的未来更值得期待,也一定会超越我们的想象。

参考文献

[1] 施嘉。新时代汽车内饰设计研究——新的技术和人文条件下汽车内饰设计的趋势[D].北京:清华大学。2004:9.

[2] 诸昌钤。LED 显示屏系统原理及工程技术[M].成都:电子科技大学出版社,2000:4.

[3] 罗颖博,马宏宇。汽车内饰设计的人机交互前沿技术及设计趋势研究[J].设计。2019,32(13):38-40.

来源 | 期刊-《汽车实用技术》

相关阅读:

什么是 Micro LED、Mini LED 和 Micro OLED?

探讨一台优秀的车载显示屏需要满足哪些性能需求?

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