HUD 取代儀表盤，能成爲趨勢麼？
最近幾年汽車最不缺少的，可能就是座艙內的各種「革命」：用中控大屏取代了小巧、精緻的液晶屏幕；用觸屏控制和語音交互取代了物理按鍵；在儀表盤採用裸眼 3D 技術……
從去年開始，各種搭載 HUD 甚至 AR-HUD 的車型就紛紛亮相，這項曾經在豪華品牌高端線「錦上添花」的技術，不僅越來越多出現在大衆能夠接受的車型中，也不再僅僅提供科技感體驗，而承擔了更多的作用，前不久發佈的理想 L9 更是直接用 HUD 取代儀表盤。
用 HUD 取代儀表盤，這種設計究竟是曇花一現的嘗試，還是未來的趨勢呢？
當我們在看儀表時，我們在看什麼？
把時間的指針撥回 120 年前，當汽車磁化機械式車速表誕生時，它的意義無疑是巨大的。隨着轉速錶、油溫表、油量表等一系列儀表的上車，開車不再是門檻高不可攀的技術。
有了汽車儀表的存在，司機不用掀開機器蓋把燃油尺插入油箱，就能知道汽車的油量；也可以根據轉速來控制換擋，根據車速表知道當下開車的速度……
車速、轉速、水溫、擋位、油量…… 可以說是手動擋時期不可缺少的必備信息。隨着路上自動擋汽車越來越多，這其中的一部分信息也就失去了意義，連車內的機械儀表也逐漸被液晶儀表代替。
隨着汽車技術的進化，似乎人們對於儀表信息的依賴越來越少；而隨着液晶儀表的上車，儀表盤的尺寸、現實效果、容納的信息、數據精度和穩定性等性能卻在直線增加。
隨着車輛與液晶儀表盤的「磨合」，當大家終於不再擔心液晶儀表盤是否不夠穩定、沒有機械感，車企也在自家的液晶儀表盤上摸索出一套自家的設計調性時，智能汽車時代到來，導航和 ADAS 功能成了儀表盤上的「新客」：液晶儀表盤的中央被開闢出來，專門顯示導航、輔助駕駛可視化信息。
在液晶儀表時代，儀表盤作爲「表」的屬性被逐漸削弱，成爲了與駕駛強相關的信息展示區，無論是車速、限速、油量電量，還是導航、ADAS，只要能讓駕駛人清楚、方便的查看就夠了。
這樣看來，在「後液晶儀表盤時代」，無論是如特斯拉 Model 3（參數丨圖片） 一樣將儀表信息放在觸控大屏，還是如理想 L9 一樣用 HUD 取代物理儀表盤，都只是將信息換了個地方顯示而已，儀表盤並非不可代替。
剩下的唯一問題就是：HUD 能否足夠好地代替儀表盤？
你能接受 HUD 取代儀表盤麼？
前不久，GeekCar 與一些智能汽車深度用戶來了一次關於日常用車的「靈魂拷問」，其中一個問題就是：「你能接受用 HUD 代替儀表盤麼？」
也許是受訪對象都是智能汽車車主的原因，出乎意料地得到了四六開的答案：
約 60%的受訪對象 完全能接受 HUD 取代儀表盤 ，認爲只要顯示信息清晰、效果好就沒問題；有的甚至表示，連直接取消了儀表裝置的特斯拉 Model 3 都能接受，用 HUD 取代儀表簡直是小 case。
約 40%的受訪者則表示，這種替代太大膽了，不能接受，怕 HUD 顯示效果不穩定，或者過於花哨的圖像影響開車。
儘管雙方給出了完全不同的答案，但是幾乎都提到了同一個問題：HUD的顯示效果。
這也反映出了 HUD 的一個關鍵問題：信息呈現在複雜的道路上，也容易受外部環境影響。當光線變化、雨雪大霧天氣，或是道路上出現花哨複雜的障礙物時，HUD 的顯示效果是否會打折扣就成了疑問，也成了 HUD 替儀表盤前需要解決的幾個問題之一。
01
顯示效果清晰
要用 HUD 取代儀表盤，顯示效果就是第一個要解決的問題。
HUD 的優點幾乎是「老生常談」：
把信息投射到擋風玻璃前方，開車時可以不用低頭就看到關鍵信息；
在複雜的匝道路口，正前方的指引箭頭能準確無誤地引導路線；
開啓 ADAS 後，顯示前方的車道線、前車位置，甚至周圍出現的車輛和行人預警……
這些優點使得駕駛員開車時能更專注於道路前方，無論是安全性還是舒適性都得到大幅度提升。
不過這些優點都有一個前提：能看清。否則 HUD 不只成了無用的擺設，甚至還會干擾視線。
就像家裡選購投影儀時，會考慮機器的亮度、對比度、投影尺寸一樣，對於車載 HUD 來說，視場角、投射尺寸、亮度、對比度也是衡量的硬性指標。
從尺寸來說，要替代目前動輒十英寸以上的液晶儀表盤，HUD 在有一段距離的情況下十幾英寸以上的尺寸是必需的，比如，理想 L9 HUD 有 13.35 英寸；去年搭載 AR-HUD 功能的奔馳 S 級，更是在 10 米距離外有 33 英寸。
大尺寸 HUD 保障了圖像信息的大小外，HUD 也提供視網膜級別的畫質，將圖像對比度提高到 1000:1 以上。
除了畫質外，此前量產車上 HUD 被吐槽最多的點就是亮度：中午的強光下看不清，夜間開車時卻亮得晃眼……
當 HUD 取代儀表盤，成爲儀表信息的唯一渠道，這些問題都必須解決。目前 HUD 的亮度「競賽」已經到了 10000nits 以上的水平，比如理想 L9 的最大亮度 12000nits，此前飛凡 R7 上搭載的華爲 HUD，亮度也達到了 12000nits。
要知道 Macbook Pro 採用的 mini Led 屏峰值亮度也就在 1600nits。當然筆記本電腦屏幕的亮度不能跟 HUD 相比，不過也能讓我們更直觀的感受這種高亮度 HUD 在強光下的顯示效果。
作爲以光學設計爲核心的產品，HUD 的精密和複雜程度比相機有過之而無不及，尺寸、對比度、亮度等標準化參數固然可以評價 HUD 的基礎能力，但真實的效果卻可能千差萬別。
在幾個月前，GeekCar 專訪 FUTURUS 未來黑科技，也就是理想 L9 的 HUD 供應商時，對方這樣形容 HUD 落地的難度：「是一個在求次優解的過程」。
每款 HUD 設備的視場角、對比度、亮度可能相同，但是在設計中需要根據每款車型的擋風玻璃角度調整光路設計方案和定製自由曲面鏡，需要精心調校來消除 HUD 的畸變、重影，甚至引起眩暈等問題。
硬件參數與軟件調校的配合，讓 HUD 能夠以清晰的顯示效果取代儀表盤。
02
儀表信息易讀性高，優先級明確
解決了顯示清晰度問題後，HUD 顯示哪些信息、通過什麼樣的形式呈現出來，是司機最直觀的感受。
有一個顯而易見的常識：當太多信息同時出現在面前時，我們反而會因爲不知道該先看哪個信息而手足無措。同樣在駕駛時，顯示的信息越多，突發情況時駕駛員反應需要的時間越長。
類似的問題從一些網友對某些 AR-HUD 概念圖的留言上也能看出來：面對路況信息詳細的 AR-HUD 效果，不少網友的第一反應就是：「這還能看清路麼？」
當然，這種設計更多地是針對未來自動駕駛時代，當車輛可以自動駕駛、用戶不需要看路開車，這些信息就像觀光車上的實時信息牌，自然不存在干擾。
但是在現階段，當我們考慮用 HUD 取代儀表盤時，要做到易讀性高，還是要信息簡潔、優先級明確。有研究表明，在開車時駕駛員一次同時感知 5～9 個項目，能夠做出及時的反應，這其中還包括道路前方的車輛和行人信息，所以留給 HUD 的信息展示空間一般是 3～5 個。
從最近一兩年上市搭載 HUD／AR-HUD 車型中能看出這種「簡化」設計：
大衆 ID 上 HUD 分爲上下兩個區，上側的增強現實現區顯示 AR 動態引導，下側常規信息區顯示定速巡航、限速和時速三種信息；
（大衆ID. 系列 HUD 官方效果圖）
WEY 摩卡的 HUD 分爲三個區域，右側顯示導航信息，中間是 AR 動態引導，左側是限速、時速和定速巡航信息；
（WEY 摩卡 HUD 官方效果圖）
理想 L9 上 HUD 也分爲三個區域，左側導航信息，中間輔助駕駛可視化信息，右側的時速和限速信息。關閉導航和輔助駕駛可視化後，可以只顯示車速、能耗情況。
（商場展廳中，理想 L9 HUD的簡介模式）
將 HUD 劃分爲兩個或三個區域，每個區域顯示一到兩種信息，在關閉導航或輔助駕駛可視化後，可以選擇只顯示時速、限速的簡介模式，是目前 HUD 的普遍選擇。
相比之下，奔馳 S 級的 AR- HUD 上包含了導航、限速、時速、定速巡航、轉向、距離目的地的距離、預測時間，以及 AR 引導動效等，儘管提供了10米外33英寸的巨幅尺寸，但因爲元素過多仍被不少人吐槽效果炫酷但過於花哨。
GeekCar 小胖子 POV 視角下的奔馳 S 級 HUD
除了信息的多少會影響易讀性外，信息具體呈現方式也影響。比如同樣作爲最直觀的數字，要區分時速、定速巡航速度、限速等，需要通過不同的圖像大小和符號表示，讓駕駛員在緊急情況下一瞥之間就能區分清楚，也讓剛上手的司機不用閱讀複雜的說明書就能看懂。
面對外界複雜的道路環境，醒目、對比強烈的顏色、儘量少的效果裝飾也能讓 HUD 一目瞭然，比如目前的幾款搭載 HUD 車型，幾乎都選擇了藍白配色爲主，讓 HUD 圖像在外界環境下，特別是黑色道路環境下清晰可見。
飛凡 R7 HUD 官方效果圖
03
系統可靠性
不論是觸控屏幕，還是 HUD，都會有一個擔憂：電子元器件是否會出現不穩定，比如系統突然卡住了、死機了，怎麼辦？這些在日常手機、電腦上可能會出現的突然情況，如果發生在車上，特別是顯示重要信息的車上，就是巨大的麻煩了。
因此目前座艙內的液晶儀表盤和中控屏幕通常採用兩套獨立的系統，液晶儀表盤普遍選擇穩定性更好的 Linux 系統。當儀表盤被 HUD 取代，也有同樣的需求。
如果說此前搭載 HUD 的車型，還有儀表盤對儀表信息做一個可靠的備份，那這次直接取消了儀表盤的理想 L9 在 HUD 的可靠性方面的工作可以作一個參考。
根據理想 L9 交互團隊的官方信息，爲了確保 HUD 的可靠性，做了安全備份。即使一套硬件系統失效，備份系統也會在數十毫秒內運行，保證了和儀表一樣的安全性，確保不影響駕駛。
對某些人和某些車型：
一定要取消儀表盤麼？
正在寫這篇文章時，辦公室裡的同事提出了個問題：「爲什麼非要把儀表盤搞掉呢？」
的確，雖然用 HUD 顯示儀表信息能帶來各種優點，不過 HUD 與儀表盤的共存似乎並不矛盾。就算是早就砍掉了儀表盤的 Model 3，也並沒有在儀表盤這塊區域做其他用途，省出的這塊地方好像也沒什麼用？
目前除了理想 L9 外，更多的車輛還是選擇 HUD 和儀表盤共存。這一方面是出於對當下 HUD 性能的穩妥考慮；另一方面，則是因爲儀表盤不只是用來顯示儀表參數，某種程度上也是車企傳遞自身品牌調性的一個途徑。
以汽車上最明顯的機械與運動屬性爲例，技術的進步讓很多功能得到簡化，但是對於某些品牌和車型在運動屬性上的凸顯卻沒有一味的做減法。
這讓我想起了 50 年前，當數碼儀表盤第一次出現在汽車上時，阿斯頓·馬丁給 Lagonda Series 2 搭配了前衛的全數碼儀表盤，沒有延續指針式儀表，用三個屏幕全數字化顯示車速、行駛里程、油量、轉速錶等。不過經歷了短暫的嘗試後，機械復古的指針式儀表、炮筒設計等又回到了儀表盤上。
這種「加法」在 HUD 上也有體現。
比如， Wayray 與保時捷合作的 HUD 概念中，HUD 並沒有堅持一貫的數字化簡潔感，而是融合了保時捷的運動精髓，在 HUD 上顯示賽道單圈成績、時速、擋位、進彎點、賽道地圖等信息；
保時捷的HUD效果圖，顯示信息比量產車更復雜
寶馬在 BMW VISION NEXT 100 概念車的 HUD 設計中，也沒有采用常用的藍白配色，而是用了動感的紅色和白色搭配，並專門爲體驗駕控感設置了「boost mode」模式……
BMW VISION NEXT 100 概念車的 HUD 設計
這些元素讓 HUD 向着取代儀表盤更近了一步：我們一定要取消儀表盤麼？不一定。但是 HUD 的確可以從功能到裝飾，從駕駛安全到品牌調性的展現上，代替儀表盤的存在。
最後
最後讓我們回到前邊的兩個問題。
HUD 能否足夠好地代替儀表盤？
在技術上，可以；在顯示效果上，也可以；在情感上嘛，當發動機都被電驅系統取代，機械儀表都被液晶儀表取代，我們也很難說如今的液晶儀表擁躉者會有多執着。
那未來 HUD 替代儀表盤會是曇花一現的嘗試呢？還是會成爲趨勢呢？
至少在短期的現在看來，HUD 依然是少數車型擁有的功能，它的光學結構特殊性也決定了難以大批量標準化生產，需要「量車定製」，這直接關係到高質量 HUD 普及的速度。
畢竟，要讓 HUD 取代儀表盤成爲趨勢，至少每款車都能搭載上 HUD 吧。到那時候，相信精打細算的整車廠們也會主動在儀表盤和 HUD 之間做出取捨。
李想都說了，「HUD 不應該只是炫技。」
本文作者：米其林
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