淺析車載屏幕技術(shù)與造型趨勢(shì)

葉 楠

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

1 引言

自動(dòng)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?cè)趽碛幸惠v車和討論一輛車的駕駛體驗(yàn)時(shí)，更在乎的是體驗(yàn)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(qiáng)的科技感和交互感，實(shí)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(jì)。

2 車載屏幕的技術(shù)

從最傳統(tǒng)的LCD 液晶顯示器到最先進(jìn)的OLED 顯示技術(shù)，對(duì)于汽車的屏幕設(shè)計(jì)，屏幕技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

2.1 LCD（液晶顯示器）技術(shù)

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(dòng)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(diǎn)、線、面配合背部燈管構(gòu)成畫面。IPS、TFT、SLCD 都屬于LCD 的子類。

2.2 LED 技術(shù)

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(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理于一體，具有色彩鮮艷、動(dòng)態(tài)范圍廣、亮度高、壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)[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(chǎng)上有很多供應(yīng)商都能夠提供這種顯色良好的汽車級(jí)別液晶顯示屏，它不會(huì)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(duì)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。

2.3 OLED 技術(shù)

OLED 顯示屏是利用有機(jī)電自發(fā)光二極管制成的顯示屏。由于同時(shí)具備自發(fā)光有機(jī)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(duì)比度、寬視角的特性，并且外形很薄、柔性極佳，有很強(qiáng)的可塑性，被認(rèn)為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)。但缺點(diǎn)是性能退化迅速、成本高。

OLED 技術(shù)在高端消費(fèi)電子市場(chǎng)中應(yīng)用廣泛。當(dāng)汽車設(shè)計(jì)師嘗試曲面屏幕、折疊屏或懸浮顯示屏等全新設(shè)計(jì)時(shí)，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(yàn)。

3 車載屏幕的類型及造型

3.1 獨(dú)立屏

獨(dú)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(dú)立的屏幕、獨(dú)立的機(jī)械或液晶組合儀表和獨(dú)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(dú)立，必須進(jìn)行搭配使用。這種屏幕在傳統(tǒng)汽車中非常多見，從20 世紀(jì)90 年代到21 世紀(jì)初期，車載屏幕幾乎都是以獨(dú)立屏的形式存在的。

獨(dú)立屏的造型主要有：

（1）鑲嵌屏，例如2019 款豐田凱美瑞、漢蘭達(dá)，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(jí)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。

3.2 組合屏

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(yùn)用，使得以導(dǎo)航屏、控制屏、組合儀表（其中兩個(gè)或三個(gè)）組合成一個(gè)大屏為主體，UI 聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)。從而實(shí)現(xiàn)在一個(gè)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(jī)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(dòng)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(dú)立屏幕的布局不同，但其實(shí)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(shí)可以看到，從交互模式和屏幕布置上看，攬勝其實(shí)和特斯拉是異曲同工。區(qū)別是，攬勝兩個(gè)屏，特斯拉一個(gè)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(jì)趨勢(shì)。這種布局方式尊重用戶的交互習(xí)慣，并且未來會(huì)以滲透式的實(shí)現(xiàn)全車按鍵屏幕化。

但是這種屏幕的缺點(diǎn)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(huì)導(dǎo)致IP 的造型都是非常相似的“T”型，在造型設(shè)計(jì)時(shí)難免會(huì)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(zhǎng)，位置越來越高，整個(gè)IP 將圍繞屏幕為中心設(shè)計(jì)。例如奔馳S 級(jí)w140、w220、w221和現(xiàn)款w222，這四代車便是屏幕越來越長(zhǎng)，位置越來越高。這涉及到一個(gè)安全問題，人在開車的時(shí)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(dòng)和變焦。

懸浮大長(zhǎng)屏的設(shè)計(jì)看起來與內(nèi)飾設(shè)計(jì)融合，是水到渠成的，實(shí)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(huì)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(yuǎn)端操作比價(jià)困難。操作熱區(qū)相對(duì)而言會(huì)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(shì)識(shí)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(shì)，一是可實(shí)現(xiàn)懸浮式設(shè)計(jì)，行駛時(shí)視線始終保持水平位置。增加行駛時(shí)候的安全性能。二是可以減少IP 的負(fù)擔(dān)，便于實(shí)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(jì)。

繼奔馳后，拜騰、大眾、歐寶等國(guó)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。

4 車載屏幕的造型趨勢(shì)

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(jí)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(duì)屏幕形式的體驗(yàn)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。

4.1 自由布局形式——異形多屏

異形屏幕的共同特點(diǎn)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(yàn)。但平時(shí)不需要操控的時(shí)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(jìn)行屏幕的定制，這對(duì)屏幕的要求異常的苛刻。但在現(xiàn)在看顏值的時(shí)代，任何一個(gè)內(nèi)飾設(shè)計(jì)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(duì)于汽車設(shè)計(jì)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(jì)完美的結(jié)合在一起才是HMI 車內(nèi)最好的表現(xiàn)方式。

4.2 整體布局形式——一體化屏

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(tái)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(chǎng)景比以往更多，基于這種趨勢(shì)，一體化屏幕設(shè)計(jì)將更多功能集成于一體是汽車屏幕發(fā)展的一個(gè)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]。

5 結(jié)語

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(jì)與內(nèi)飾設(shè)計(jì)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(huì)超越我們的想象。