量產“透明”A柱背後:汽車行業AR技術、算法等漸趨成熟

四塊 OLED 屏,兩個車外攝像頭,一個車內頭部探測攝像頭,再加一套搭載智能軟件算法的 AR-View 系統,駕駛者就可以通過車內屏幕直接看到車外 A 柱後的路況,從而消除 A 柱帶來的視野盲區。

這就是「透明」A 柱——哪吒汽車第二款量產車哪吒 U 的創新設計。

透明「A 柱」設計打破了汽車 A 柱長久以來的設計方式。

在此之前,雖然豐田、沃爾沃分別嘗試採用折射材料或鏤空等方式去除 A 柱的視野盲區,但這些技術到目前均未量產上車。

大陸集團在 2018 年推出過和哪吒 U 方案類似的「虛擬」A 柱技術,至今也未見官宣量產的消息。

既然全球頂尖的汽車零部件供應商都不能量產,哪吒 U 為什麼能夠做到?

量產“透明”A柱背後:汽車行業AR技術、算法等漸趨成熟

1、嘗試「打穿」A 柱

通常,一款汽車會有 A 柱、B 柱和 C 柱設計,一些 MPV 車型還會有 D 柱,這些結構是用來支撐車輛強度的主要部分。

其中,A 柱是指車輛左前方和右前方連接車頂和前艙的連接柱,由於緊挨著駕駛員和副駕,這部分結構對於車輛的安全性非常重要。

A 柱的功能主要是為了防撞,但同時也對駕駛員視野造成一定的遮擋,這是一對天然的矛盾。尤其在低速行駛狀態,車輛左轉彎時影響更大,有時甚至會引發事故。

為了減小這種風險,車企和供應商們開始嘗試對 A 柱進行優化設計。

行業的優化思路主要下面幾種:

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豐田A柱折射材料專利

一是利用物理折射光原理,將 A 柱「透明」化。

豐田在一份專利申請的文件中表示,「這項技術需要攝像頭,以及一些昂貴的材料和設備,所以一直未投入實際使用。但是,現在豐田獲得的這款專利設備已經降低了成本。」

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二是改變 A 柱的造型設計,實現打穿 A 柱的效果。沃爾沃曾提出過鏤空設計,通過在 A 柱內部鏤空實現類似格柵狀的實體,來實現對 A 柱外路況的觀察。

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大陸集團的虛擬 A 柱技術

三是通過攝像頭、顯示屏等技術,實現 A 柱「虛擬化」。

大陸集團曾發佈一項「虛擬」A 柱 (Virtul A-Pillr)技術,主要通過車輛的環視攝像頭以及在 A 柱中嵌入的 OLED 顯示屏共同配合,讓駕駛員可以通過 OLED 屏幕來實時觀察車輛外部環境。同時,大陸的方案還通過監測駕駛員頭部動作來提供動態視角。

上述技術思路非常新穎,但最終均未實現量產上車。

那麼,選裝價格為 1.2 萬元,哪吒 U 的「透明」A 柱是怎麼實現量產上車的?

實際上,哪吒 U 的「透明」A 柱方案和大陸集團的類似,硬件包括諸如 OLED 屏、攝像頭等元件,軟件層面則搭載了一套名為 AR-view 的系統,背後是一套智能軟件算法。

量產“透明”A柱背後:汽車行業AR技術、算法等漸趨成熟

可以看到,四塊 OLED 屏安裝在 A 柱內側,左右各兩塊,車輛外部左右各安裝一個高清攝像頭,用來採集 A 柱遮擋的外界信息。

量產“透明”A柱背後:汽車行業AR技術、算法等漸趨成熟

車內方向盤中央上方有一顆攝像頭,用來探測駕駛員頭部的移動。

最終,通過軟件算法,讓 OLED 屏可以實時反映 A 柱外的路況信息,實現 A 柱的「透明」效果,從而避免視野盲區。

具體到使用環節,「透明」A 柱會根據車速進行自動開關,低速行駛時系統自動啟動,此時駕駛員可以通過車內 OLED 屏實時觀察 A 柱的盲區信息,高速行駛時系統則會自動關閉。

硬件設備背後,還涉及軟件層面的 AR-View 系統和算法。

從現有信息看,哪吒 U 的「透明」A 柱功能裡面採用了 AR 技術眉心算法

在哪吒 U 的「透明」A 柱功能中,AR-View 系統通過高清攝像頭實時採集車外信息,並將這些信息展示在內部 OLED 屏上。

值得注意的是,系統為了保證畫面的流暢,採用了降低畫面清晰度的策略。

「透明」A 柱採用眉心算法,即通過安裝在方向盤上的攝像頭來探測駕駛員的眉頭中心移動位置,從而自動調整 OLED 屏畫面視角。

簡單理解,這款「透明 A 柱」實際上是一種 AR 技術,原理是把 OLED 柔性屏裝在 A 柱內側,通過外部攝像頭和軟件算法進行工作。

其中的玄妙之處在於一套「眉心算法」,它會通過攝像頭跟蹤駕駛員雙眼,計算出眉心位置,從而對 A 柱顯示屏的顯示透視角度確認,並進行實時顯示。

但遺憾的是,雖然哪吒 U 已經上市,但「透明 A柱」目前還暫未對外開啟選配。這意味著消費者還不能馬上用上這一技術。

2、AR 技術、OLED 技術漸趨成熟

整體上,哪吒 U 的「透明」A 柱上車背後,反映的是 AR 和 OLED 技術的漸趨成熟。

AR 又稱增強現實,通過多媒體、三維建模等技術,將真實世界的信息和虛擬世界進行無縫對接。

這項技術興起於 20 世紀 90 年代,之後廣泛應用在醫療、教育和娛樂等領域,近幾年也開始出現在汽車領域,比如斑馬智行發佈的 AR-Driving 技術。

實現 A 柱透明化還離不開眉心算法的成熟。

眉心算法屬於 DMS 駕駛員監測技術的分支。在 ADAS 市場,通過監測眼球運動來實現 DMS 的技術已經成熟,且開始在車上得到廣泛應用。

眉心算法的原理是,通過定位駕駛員「眉心」的實際座標,計算視覺盲區,調整視覺盲區對應的外部攝像頭圖像以實現更好的透明 A 柱或 HUD 融合控制效果。

除此之外,搭載 OLED 屏上車開始成為許多車企的標準配置,一些造車新勢力如拜騰汽車的車型甚至會搭載 48 英寸大屏,奧迪 e-tron、凱迪拉克也有配置 OLED 屏的計劃。

著名市場調研機構 UBI Research 預計,到 2020 年 OLED 屏將佔據車用顯示市場 10% 的份額。

哪吒 U 的「透明」A 柱四塊 OLED 屏的面積大約共 24 英寸,雖然僅僅是為了觀察車輛外部情況,對清晰度的要求將不如中控屏,但成本也不菲。

不過,對於「透明」A 柱這樣的產品,也有業內人士向汽車之心表達了擔憂,認為設計雖然很酷,也有一些不足:

  • 安全問題。雖然透明 A 柱沒有改變 A 柱的物理結構,但碰撞之後玻璃容易破裂,對人體造成傷害;
  • 各種極端天氣。由於車輛的駕駛環境會出現強光、夜晚霧等,如果透明 A 柱某些環節做不好,反而會干擾駕駛者的視線。

哪吒 U 的「透明」A 柱內部 OLED 屏會隨外部光線的強弱而調節屏幕亮度,一定程度上避免了干擾駕駛者視線的問題,但對於碰撞後的玻璃破裂風險,目前還未看到背後的防護是如何實現的。

哪吒 U「透明」A 柱的出現,本質上是汽車行業正在採用軟件算法來改變汽車硬件。

它既屬於主動安全範疇裡面的嘗試,也涉及智能座艙對安全性和駕駛舒適性改造。那麼,遵循著這一思路,「透明」A 柱是否會普及開來呢?


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