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电动时代,汽车显示屏设计逻辑和趋势分析

电动时代的汽车显示屏设计逻辑和趋势分析

作者:Fang Yunhao


前言


去年2021上海车展的主题是’拥抱变化“,预示着汽车行业正在发生着翻天覆地的变化。具体体现在消费者对更环保、更舒适、更方便的汽车的需求,这也引发了所谓的CASE(Connected, Automated, Shared, and Electrified)的大趋势,即互联化、自动化、共享化和电动化。这意味着汽车行业将在多个方面被重新定义。 


电动汽车的不断增长可能会在未来十年重塑汽车行业。 汽车正在从内燃机时代转变为电动化时代,我们可以看到世界上绝大多数国家都已经制定了燃油车禁售时间表,市场正在以超越预期的速度朝着电动化加速前进。


汽车技术的焦点由"硬件定义汽车"转换为”软件定义汽车”从过去的马力为王转移到计算机的算力比拼。汽车公司不只是在销售汽车,而是作为一个移动出行的生态系统服务商的角色提供持续的服务和追求可持续的利润。


汽车的驾驶方式将由单纯的人工驾驶逐步进化为初级辅助驾驶,高级辅助驾驶,半自动驾驶,全自动驾驶,人类终将交出汽车的驾驶权。同时,汽车的电动化大潮同样也改变了车内座舱的设计语言,“智能座舱”概念的兴起加速了对汽车显示屏创新的需求,显示屏的造型设计不仅要满足越来越多的功能需求还要注重多元化和个性化的用户体验。新的技术迭代会引发我们的思考,显示屏的作用不仅仅是一块屏,而是整体出行生态的变革结果,设计美感、交互方式、内容呈现、人的注意力管理等都有其底层的设计逻辑,都值得我们深入去研究

 

通过下图我们可以看到,2015年左右我们的汽车显示屏多为小尺寸、低分辨率、弱交互性、嵌入式的方式;随着汽车电动化时代的开启,特别是特斯拉最先采用了全液晶仪表和中控屏大屏,标志着汽车行业真正的进入了全液晶显示屏的时代,短时间内,各大车企品牌纷纷聚焦到显示屏的应用创新上,大屏、双屏、三屏组合等产品形态也随之量产入市。


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盘点各造车新势力已发布或上市车型的显示屏造型设计,我们发现电动化时代汽车显示屏的形态正在朝着两个方向发展:仪表+中控独立式设计方式多屏一体化设计方式




每一种显示屏设计形态都有一定的底层逻辑作为支撑,也都有其发展进化趋势,下面将结合实例带领大家一起探究。

 

一、仪表+中控独立式设计


这种设计概念仪表屏和中控屏相互分离,互相独立。


仪表屏多横屏,尺寸为10英寸~12.3英寸,显示技术为液晶TFT,miniLED或AMOLED,长宽比多为8:3,分辨率1920*720,不带触摸功能,最外层为玻璃保护盖板,表面做AGARAF(防眩防反射防指纹)处理。


中控屏分为竖屏和横屏两类,尺寸12.8寸~17寸,显示技术为液晶TFT,miniLED或AMOLED,长宽比多为16:9,16:10,4:3,5:3等,分辨率1920*1080或1920*1280,搭载投射式电容触摸功能,最外层玻璃保护盖板,表面做AGARAF(防眩防反射防指纹)处理。


1、独立式仪表屏设计


仪表屏形态由全机械式—半液晶半机械式—全液晶式的进化过程可以洞察到其背后的逻辑和趋势。

 

 

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底层逻辑一:车规级显示屏技术的创新和芯片的成熟

在显示屏技术应用到汽车上之前,其在消费电子领域已经广泛普及了很多年,技术的创新也日新月异,显示屏在汽车的应用时间远远落后于手机,电视等消费电子产品,究其原因为汽车的超长使用周期和异常苛刻的使用环境需要显示屏和其驱动芯片有超强的耐候性和稳定性


随着车规级显示屏制造技术及芯片成熟度的快速迭代与创新,超高分辨率、对比度、广视角、曲面设计、异型切割与高耐候等高性能新产品不断地刷新着我们的眼球。这些都为机械仪表向液晶仪表的进化奠定了坚实的基础。
 
底层逻辑二:追求更高的信息获取效率原则

驾驶作为一种特殊的运动形式,与人感知系统密切相关。在驾驶中,人通过各个感知系统获取外部有效的信息,进而做出相应的应对举措,如遇到障碍物时,人会紧急刹车。不仅如此,信息的获取有快慢之分,这对驾驶而言具有不言而喻的重大的意义。有时候在一场车祸中,如果驾驶员在遇到危险时有足够的反应时间,或许便可以避免车祸的发生。因此,在进行人机交互时需要遵从人体工程学中人获取信息原则,实现信息获取效率的最大值。


我们知道,想要提高信息获取效率,最有效的途径就是减少信息传递的层级,当信息传递为“零层级”的时候,效率值最高。仅以“速度”这一道路信息为例,当汽车仪表为机械仪表时,我们获取信息的层级为“眼睛—速度指针—大脑—速度数字”,液晶显示屏仪表层级”眼睛—速度数字”,中间少了0.4s的大脑思考的时间,以高速最高120km/h的速度换算,0.4s的时间内汽车可以行驶约13.3m,我们常说“生死就在一念之差”,显示屏仪表的使用可以大大提高信息传递效率,减少安全隐患。

底层逻辑三:创新的边际成本最低原则

所有的创新都不是横空出世,也不是一蹴而就,站在巨人的肩膀上才能看得更远,科技的魅力在于其具有连续进化性。就像显示液晶仪表是基于传统机械仪表的进化,设计成本最低的方案是保留原来的外形和位置,这样就不用过多考虑人体工程学和用户适应性的问题,剩下的只需要把机械仪表显示的内容转换成全液晶画面就可以,所以我们看到最早的全液晶仪表仍然是机械仪表的外壳和仿机械表盘的UI界面。

另一方面,仪表尺寸的统一也有助于屏厂推出公模产品(一般为10.25英寸或12.3英寸),可以保证屏厂同一套模具的产量的最大化,同时主机厂不用再负担显示屏的开发费用,易于在不同车型间做平台化推广,最主要的是大大降低了单片屏的采购成本

小结:独立式仪表屏设计发展趋势展望(2022~2025)

随着“第二生活空间”座舱理念的兴起,简洁,高效,精致,自由变成了汽车座舱的设计语言。为了迎合市场审美的转变,汽车仪表显示屏会从仪表台的束缚中“挣脱”出来,渐渐变小,直至消失(这里说的是特斯拉以外的车企,特斯拉Model3/ModelY已经完全取消了仪表屏,市场反馈基本以吐槽为主,有的车主会自己后装一个仪表屏,可见市场对仪表屏的直接取消还是非常介意);同时,AR-HUD显示技术的日渐成熟,也会加速仪表显示方式的转变。基于以上背景,展望未来三年的仪表屏设计趋势,作者觉得以下几个类型会同时存在于市场:

1. 保守型:嵌入式向悬浮式的转变,仪表屏轻盈的“悬挂”在汽车的仪表台上,同时搭配小尺寸W-HUD(一般为1.8英寸)辅助显示驾驶信息。

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蔚来ET7仪表 2022 3月28日已开始交付

2. 进阶型:弱化仪表屏功能,减小尺寸,主要依靠大尺寸W-HUD(3.2英寸或更大)显示驾驶信息。

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 理想L9方向盘仪表+HUD 预计2022 下半年交付

3.先锋型:仪表屏彻底消失,大尺寸AR-HUD完全取代仪表屏,动态的显示驾驶信息并具备辅助驾驶导航功能。

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华为AR-HUD 预计2023 量产

2、独立式中控屏设计

中控屏设计进化逻辑除了上述的三个方面外还有以下逻辑。

底层逻辑四:满足智能汽车网联化下多样性的内容交互诉求
 
随着汽车网联化的发展,汽车已经渐渐变成一个大的智能终端,驾驶者逐渐把车辆的控制权转移到车辆本身的智能控制系统上,中控大屏可以更好的应对驾驶者及车内乘客的多样性场景诉求。
 
中控屏不仅仅是提供一个功能性的操作需求,更是越来越成为一个移动的交互中心,如:看视频,玩游戏、办公,远程视频会等等,这更是对大屏的应用的潜在诉求。

所以我们看到各大主机厂屏幕越来越大,越来越长,越来越追求高清晰度,高对比度,高刷新率等性能。

独立式中控屏设计又分为两种方式:竖屏设计横屏设计

2.1 独立式中控竖屏设计

Tesla Model S所搭载的17英寸大屏的问世,标志着汽车工业真正的进入了大屏的时代。特斯拉17英寸屏幕的设计依然参照了机械式时代主流车型的竖向按键排列的方式布置屏幕,这样可以更好的符合人体工程学,更符合使用习惯,更方便驾驶员操作,这种竖向设计风格对新能源的后来者们也产生了深远影响。

特斯拉 ModelS

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小鹏P5

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威马EX5

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高合HiphiX

2.2 独立式中控横屏设计

横向大屏的设计风格最早也是由特斯拉引领起来的,model3上的15.4寸的悬浮屏就像一个大的Pad挂在了汽车的仪表台上,所以又称“外挂屏”。更大胆的是,特斯拉同时取消了仪表屏,所有的信息显示和操作都集成在了这一块横置大屏上。

背后逻辑是特斯拉基于产品价格定位,决定取消仪表屏。但中控如果还是纵向设计的话,驾驶员需要低头才能看到车辆行驶信息,这无疑会增加驾驶的安全风险。因此,横向设计成为了最合理的解决方案。

此设计可以让显示屏离驾驶员更近,行驶过程中,只需要用眼睛余光就可以看到显示屏左侧的行驶信息;此外,横屏的娱乐性更强,16:9长宽比可以完美适配主流电影,视频和游戏格式。所以对于分离式设计,横屏设计渐渐成为主流

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特斯拉 Model3

比亚迪 汉EV

极氪001

问界M5 华为

小结:独立式中控屏设计进化趋势展望(2022~2025)

独立式中控屏是最符合人体工程学和驾驶习惯的设计形态,因此它必定成为市场的主流设计方案。但是这并不代表着目前的独立式中控大屏就是完美的解决方案,如上文所说,独立式仪表屏的进化趋势是更多是受审美和科技进步的共同影响,那么独立式中控屏的设计进化的驱动力可以是为解决现有痛点,增加科技和炫酷属性。

实际上,随着中控屏尺寸越来越大,屏幕的中心是离驾驶员越来越远的,驾驶员对于屏幕的视角也在变小,特别是对于一些身材娇小的女性用户,中控大屏的触控操作,观影娱乐等都不太友好,还可能有一定的安全隐患。

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作者观点,未来3年内独立式中控屏的设计进化趋势应该主要考虑如何平衡屏幕增大和用户体验感降低之间关系。让中控屏动起来或许是一个解决方案,屏幕可以左右,上下,旋转等方向多轴运动,既可以解决目前存在的痛点,也可以增加互动性和科技感,可以预见,今明两年会看到越来越多的主机厂的屏幕“动”了起来。

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高合Hiphi Z “智能机器人”中控屏



二、多屏一体化设计

多屏一体化也就是我们说的双联屏,三联屏,超宽一体屏等超大屏的设计风格。这种设计特点是一个或多个显示屏通过一整块玻璃盖板连结成一个整体。它的底层逻辑为:

底层逻辑五:座舱美学设计理念的进化

伴随着时间的推移和科技的发展,人们对于智能座舱的美学要求一直在提高,纵观整个智能电子发展史,你会发现它是一个硬件数量做减法的过程,物理按钮逐渐被虚拟按键替代,零部件集成度越来越高,驱动板尺寸越来越小。汽车电子亦是如此,将所有屏连接为一个整体,可以更好的与整个中控台进行融合,视觉上更简洁和协调,也更充满高级感和科技感。

多屏一体化设计方案目前有两种主流方式:双联屏三联屏设计

双联屏设计

这种最早出现在奔驰的高端车型上,影响了后来很多的新能源车型,这些车型大多采用了两个相同尺寸的显示屏(一般为12.3英寸),这样不仅视觉上更连贯,成本也更有优势,也有部分车型采用更大尺寸的中控屏(12.8英寸或14.6英寸),或者在整体造型上做了些创新(V形,C形,S形等)。


奔驰S级 2014款



威马W6



宝马 iDriver 8 C-Shape



小鹏 P7

三联屏设计

三联屏与其说是双联屏的延申和拓展,不如说是联屏模式“最初的梦想”。在2014年奔驰双联屏刚刚出现之时,大家心里其实就有一个疑问:既然做到了两连屏,为什么不再多加一个屏,也满足下副驾驶的需求,让屏幕从pillar to pillar,设计的更纯粹呢?

殊不知,就当时的玻璃盖板制造和显示屏贴合技术来说,双联屏的尺寸已是极限,再增加一个屏的制造难度和成本是双联屏的10几倍。但是”念念不忘,必有回响”,市场的需求,科技的进步,三联屏一步步的实现了。

大家还记得市场上的第一款三联屏是哪个车型吗?肯定有很多人脑海里闪现出的是理想ONE,实际上理想ONE只能称得上“伪三联屏”,它是用三块独立的显示屏和盖板玻璃贴合后拼接在一起呈现出一个三联屏的模样。当然,我们可以看到后面陆续涌现出了一些不同造型的,真正的三联屏。

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理想ONE

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红旗 E-HS9

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岚图Free

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奔驰EQS


小结:多屏一体化的设计进化趋势(2022~2025)

前面已经说过,汽车中控屏幕的追求不应该是“大大大,长长长,多多多,合合合”。作者认为多屏一体化设计除了“炫酷”和“美感”之外似乎并没有太多的实质性突破。此外,由于要在中控扶手位置再单独加一个功能控制的小屏,综合成本高,这一点我们可以在上图的理想ONE、红旗EHS9、威马W6上看到。



设计是在不断变化的,多屏一体化不一定会是最终走向。比如,在奔驰2022款S级上我们便可以看到:屏幕的设计风格,由原来的炫酷双联屏“换代”变成了中控仪表独立式设计。在被问到为何做出这种改变走“回头路”时,奔驰官方给的回复是:分离式竖屏更符合驾驶者的操作习惯。

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如果说时尚是一个轮回,但是这个轮回的周期也太短了。在我们以为奔驰屏幕设计又要回到独立式设计时,转头他们就发布了一款酷炫一体化超大屏方案,看起来更像是EQS的升级方案。作者分析认为或许奔驰在燃油车和电动车上会执行两套不同的屏幕设计方案,电动车代表的或许是未来的方向。颜值即正义,这个酷炫的超大单屏一体化设计方案又会引起一股新的风潮,毕竟在功能和炫酷之间,消费者更愿意为显而易见的“颜值”买单

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奔驰VISION EQXX

结语

如果不受当下疫情影响,2022北京车展即将在不久以后与大家见面。北京车展的主题是“遇见未来”,未来的汽车会是什么模样,未来的汽车座舱会是什么模样,未来的汽车屏幕又会是什么模样?或许到时可以通过各大主机厂最新的概念车型,旗舰车型来窥见“未来”汽车的可能性。

在未来没有到来之前,我们永远不可能知道它真正的模样。但是通过回顾汽车的发展史,汽车屏幕的进化方式,我们可以知道,无论电动时代的汽车显示屏如何变化,其底层逻辑都是相通的,其设计进化或多或少都是在科学技术发展的推动下,跟随不同时代的审美潮流,满足于用户更多样更深层次的需求,同时还要保证成本最优和极致的易用

我们不能要求每一种方案都可以符合所有的设计逻辑要求,存在即合理,VUCA(易变性,不确定性,复杂性,模糊性)时代,我们可能都无法预测下一秒会发生什么,作者文中基于自己的所见和所思,给出了汽车屏幕设计发展趋势的短期预测,仅仅代表作者个人观点,可能很快就会被推翻和“打脸”,但是作者和您一样对中国汽车产业崛起的信心不会改变,愿我们的激情永不褪却,愿我们出走半生,归来仍是爱汽车的少年,愿与您携手“拥抱变化,遇见未来”~~~

*本文图片大部分来自汽车之家,剩余部分来自网络。

*本文写作构思过程中参考了以下资料:

2021中国显示产业研讨会演讲内容,作者Omdia Stacy Wu

“超宽一体屏”体验设计八大原则@MOMOUX

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1616915190252452555&wfr=spider&for=pc

*作者手机号:18755399870(微信同号),欢迎随时交流和分享。


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