隨著華為在智能車領(lǐng)域的深入探索,其涉足的細分領(lǐng)域也逐漸增多。
11 月 10 日,華為在第十七屆汽車燈具產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)論壇暨第八屆上海國際汽車燈具展覽會(ALE)上發(fā)布了其在車載光學(xué)領(lǐng)域的最新探索成果——智能車燈解決方案 Huawei XLight。
光領(lǐng)域的再次探索
其實早在二十多年前,華為就已涉足光領(lǐng)域,時至今日已經(jīng)積累了大量的光學(xué)專利,包括空間光學(xué)、激光光源、光學(xué)算法、光學(xué)感知等等?,F(xiàn)階段的智能車燈產(chǎn)品 Huawei XLight,則是華為基于對光領(lǐng)域技術(shù)的持續(xù)研究,在光領(lǐng)域再一次探索的成果。
華為光應(yīng)用領(lǐng)域總裁黃志勇表示:「華為智能車燈解決方案 Huawei XLight 在未來是能夠為主機廠提供集安全照明、智能助駕、娛樂交互功能于一體,且具有極致體驗的智能車燈?!?/p>
而這套解決方案的第一個硬件產(chǎn)品就是華為自研的智能車燈模組,以及在方案中搭配車燈的 LDM(驅(qū)動板)、HCM(控制板)兩個硬件,在這樣的一套方案下,配合配套算法可以實現(xiàn)大量的智能化功能,比如看電影或者給行人投出一道斑馬線。
那么華為為什么不做整燈而是作為 Tier 2 去與燈廠合作呢?
在黃志勇看來,燈是整個車上造型最變化的元素,是最不平臺化的。華為的一個理念是幫助燈廠造好燈,提供核心模組以及算法,而整燈的外觀就可以由車企自由設(shè)計造型。這是華為造燈的思路也是邊界。
更高的規(guī)格,更低的成本
一套能夠盡可能滿足車企車輛設(shè)計需求的燈應(yīng)該滿足哪些特點?
如果需要適配更多的整燈外觀造型,那么就必須滿足足夠小的體積,才能盡量讓設(shè)計不妥協(xié)于工程結(jié)構(gòu)。所以在設(shè)計之初,Huawei XLight 方案的車燈模組就已經(jīng)把小體積作為研發(fā)方向之一。
在過去,車載大燈的體積都十分巨大。比如鹵素大燈時代,需要靠體積巨大的反射罩來實現(xiàn)高指向性和高亮度的效果,哪怕是后來使用透鏡的氙氣大燈也由于是通過激發(fā)氙氣發(fā)光的原理,模組體積依然非常巨大。
所以在目前呈現(xiàn)的產(chǎn)品形態(tài)上,Huawei XLight 方案最大的亮點也是超小的燈組體積。華為通過簡單緊湊簡潔的光路設(shè)計減少整體的光學(xué)復(fù)雜度,并且用光路折疊的方式實現(xiàn)了光路復(fù)用,讓模組的光學(xué)體積減少了 8% 。
據(jù)介紹,超高亮度光源經(jīng)過一次反射之后照射在數(shù)字微鏡陣列上,再通過一組成像鏡頭組的折射,將實像投射在遠處。
在此之上,整個燈組既達到了高亮度的同時有著極小的模組體積。
而簡化結(jié)構(gòu)對應(yīng)的另一個優(yōu)點就是低成本,更少的內(nèi)部零件數(shù)量能夠大量降低模組單體的成本。這一點對于智能車燈行業(yè)的發(fā)展也是十分必要的,黃志勇甚至表示希望華為能在較短時間內(nèi)讓每臺車都標配上高像素高亮度的智能大燈。
像素、激光、智能
黃志勇在媒體分享會中提到,華為車載光對于未來車燈的看法就是三個方向,像素化、激光化和智能化。這三個方向也分別對應(yīng)了車燈的三個指標,260 萬像素、超高亮度、智能算法。
簡而言之,就是全都要。
高像素
而當(dāng)前已發(fā)布的車燈模組,通過左右兩個車燈,達到雙 130 萬像素合并為 260 萬像素的分辨率。這個像素水平在顯示硬件上基本達到了 2K 的水準。所以是可以實現(xiàn)類似于投影儀的高度自定義內(nèi)容的投射,最基本的上下鎖迎賓燈效,也是只需要設(shè)計圖像就能夠做到千人千面的燈光啟動效果。
激光光源
第一代產(chǎn)品,華為還沒有完全用上激光光源,但是會在未來落地激光光源的設(shè)計,即把現(xiàn)在已發(fā)布的超高亮度光源替換成更高亮度的激光光源。實現(xiàn)光源激光化之后,燈組的開口將會變得更小,整個模組體積將會達到當(dāng)前狀態(tài)的幾分之一,幾乎可以和日行燈融為一體,這對目前流行的分體式大燈設(shè)計是一個不錯的好消息。
擁有無限可能的娛樂應(yīng)用
在正式應(yīng)用在量產(chǎn)車上之前,華為智能車載光解決方案的研發(fā)部門做了一些很有想象力的娛樂性應(yīng)用和開創(chuàng)性功能。
因為擁有高達 260 萬像素帶來的優(yōu)勢就是,可以直接投射較高分辨率的黑白視頻圖像在地面或者墻上,所以理論上在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下,車燈的玩法會變得非常豐富。
比如通過投射圣誕節(jié)主題內(nèi)容,來渲染節(jié)日氛圍。
也可以投射健身互動的小游戲,增加戶外露營時的趣味性。
而這些都是把車燈當(dāng)作投影在用的玩法,理論上它的功能開發(fā)潛力是非常大的。當(dāng)然目前還是只能投射白光,在未來如果實現(xiàn)彩色投射的效果,那么投影的所有玩法其實都可以被用在大燈上了,比如投出巨幕看一場戶外電影,以車燈的亮度去對比投影儀,呈現(xiàn)的對比度應(yīng)該可以說是無敵了。
拓展功能性應(yīng)用
如果只是當(dāng)個投影用,那這樣的車燈可以說沒有太多技術(shù)亮點了。所以 Huawei XLight 方案的應(yīng)用,其實更多是在車輛行駛狀態(tài)下與行人車輛以及其他交通參與者的信息交互,這方面能在一定程度上提升每個交通參與者的安全。
示寬交互
在車輛正前方投射出一條「光毯」,實際與車輛等寬,可以實現(xiàn)窄路通過輔助和外界警示的作用。
行人引導(dǎo)
在遇到行人穿過馬路的情況下,在地面投射讓行斑馬線,可以示意禮讓行人。
還得是算法
由于 Huawei XLight 解決方案自帶 LDM 和 HCM 兩個驅(qū)動控制板,可以直接運行華為自研的算法,提升使用過程中的效果,并且在感知層面可以直接調(diào)用整車的輔助駕駛感知硬件信息,而不需要額外搭建一套感知硬件,這也讓華為智能車燈模組自身的組成得到了簡化。
在實際裝車量產(chǎn)狀態(tài)下,左右兩個模組裝車后難免會產(chǎn)生微小的角度偏差,并且在遠距離投射的情況下這種偏差會被放大。Huawei XLight 方案中的智能車燈模組自身并不通過機械結(jié)構(gòu)修正偏差,而是控制像素實現(xiàn)雙燈的擬合,自動檢測左右兩個模組的投射偏差并計算出完整的融合狀態(tài)。
另一方面,在車輛整個生命周期中,一個不可避免的問題是長時間的運轉(zhuǎn)會帶來整車零部件的輕微位移和松動,這也會使左右兩顆大燈的匹配出現(xiàn)問題,因此自動修正算法比起出廠標定能夠更持久地保持使用效果。
作為交通參與者,大部分時候被車輛燈光直射都會產(chǎn)生眩目的情況,進而引發(fā)駕駛員和行人的短暫失明。國家也對遠光的開啟情況有著明確的規(guī)定,基本只有在極限情況下才能合理運用遠光燈,避免照射其他車輛形成眩目。
而在行駛過程中,由于本身亮度非常高,智能大燈自動規(guī)避其他車輛是一個基本需求。但其實對于行人的規(guī)避也是非常重要的,在多數(shù)行車場景下行人都是交通參與者的核心。
華為在這方面自研 ADB(Adaptive Driving Beam )遮蔽算法,可以通過輔助駕駛硬件感知行人姿態(tài),精確控制車燈自動規(guī)避人肩以上部分的照明。從而達到照明標記行人的同時,保護行人防止眩目。
另外這個算法和前文提到的采用激光光源的方向也是相輔相成的,只要能夠避免照射其他交通參與者形成眩目,那么也就能使用更高亮度的光源實現(xiàn)更好的照明效果。
生態(tài)加持
華為在飛凡 R7 上首發(fā)量產(chǎn)搭載了 AR-HUD ,可以實現(xiàn)大量的信息投射在 HUD 中。如果能在未來實現(xiàn)和智能大燈的融合信息交互,比如在 HUD 中顯示導(dǎo)航信息不被別人看到的同時,也能在路面上投射車道級的路口引導(dǎo),那么兩個信息分流就可以實現(xiàn)高度的融合狀態(tài)。這大概是華為車載硬件生態(tài)最恐怖的地方了。
最后
像素化的大燈在當(dāng)前階段的應(yīng)用其實依然處于一個散亂的階段,比如上文提到的行人交互功能,如果行業(yè)內(nèi)并沒有一個標準去定義圖形,那么對于接收到信息的行人來說,可能就會出現(xiàn)難以理解意義的情況,那這樣的交互就是失去意義的。
因為這樣的信息交互不像紅綠燈和斑馬線一樣作為普通人的常識認知。所以華為目前也希望能夠聯(lián)合行業(yè)和有關(guān)部門一起推進圖形標準化,讓燈光智能交互能夠在未來真正落地。
另一方面,如果在將來大量的車搭載了像素智能燈,那么大量的圖形投射可能會對公共的交通路面造成一定的光和信息污染。這樣的情況也對像素智能車燈行業(yè)提出了啟用工況和標準的需求,這些也是在未來需要整個行業(yè)一起推動和解決的問題。
相關(guān)標準法規(guī)起草和落地需不斷推動完善,從底層技術(shù)創(chuàng)新到整燈生產(chǎn)制造,再到最終用戶體驗的整合。當(dāng)前,高像素智能大燈的全面推廣仍然需要整個汽車智能化照明產(chǎn)業(yè)持續(xù)共同發(fā)展和迭代。
從一體式大燈,到現(xiàn)在流行的分體式大燈,而分體的目的就是為了使前日行燈組整體更形狀化和線條化。當(dāng)足夠小體積的前照燈能夠被落地應(yīng)用,那么未來也許兩者會再次合二為一,直接融合為一個更小、更能被服務(wù)于設(shè)計的整體。這一點也許能給今后汽車造型設(shè)計帶來更多的可能。
至于新技術(shù)和新應(yīng)用,目前留給車企和行業(yè)的發(fā)展空間還很大。雖然現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)的東西還沒有太多實用性,但是新技術(shù)是給未來準備的,何必用現(xiàn)在有限的眼界去看無限的未來呢?
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