一屏双显有不同,这家中关村企业点亮车窗变“魔窗”

咪乐|直播|平台|官网 这个目标如何达成?方案中这样告诉我们:“回归本源,培育英才”。

2021-11-30 10:51 中关村管委会

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日前,一辆小汽车在亦庄经开大厦南侧的马路上驶过。根据驾驶员和乘客需求,在这辆汽车前挡风玻璃上,两个不同的画面跃然呈现。驾驶员座位正前方显示路况导航、车载信息等各种行车要素。而在同一块玻璃的另一端,副驾驶员座位的正前方正在播放着一部影视剧。

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未来黑科技FUTURUS 光场 AR HUD实拍图

惊奇的是,驾驶员完全看不到同一屏幕另一端显示的画面。车窗变“魔窗”,HUD技术让汽车座驾有了飞机座舱般的体验,如此酷炫的技术来自于中关村前沿技术企业——未来(北京)黑科技有限公司(英文名:FUTURUS)。

照进一束光

2016年春节前,徐俊峰在朋友圈发了一条消息:“明年要干一个震惊世界的黑科技!”并配了一张车窗前挡风玻璃图片。

这个平常很少更新微信朋友圈的人,一条信息激起千层浪,朋友纷纷发来慰问电。好朋友路宁在朋友圈留言:“徐总,这是憋着‘大招’呢。”

就在几个月前,徐俊峰从一家500强外企辞职,创立了这家公司——未来黑科技。他是创始人,也是CEO。

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未来黑科技FUTURUS 办公空间

早在上中学时期,徐俊峰在数学和物理方面特别有天分,保送南京大学理科强化班(现匡亚明学院),本科毕业后保送南京大学近代声学研究所,学习和研究声致发光,这是一个声学和光学的交叉学科。

读硕士期间,徐俊峰发表了一篇论文《Composition and its evolution inside a sonoluminescing bubble by line spectra》。这篇论文详细论证了声致发光领域的著名理论氩气精馏理论是错误的 ,论文刊发后在该领域引起较大轰动,为该领域科学家研究相关课题开拓出一条新路径。

在物理方面显露出独有天分,这和徐俊峰对物理和化学的喜爱是分不开的。喜欢相机和镜头,对光学和显示技术很痴迷。当时CREE大功率白光LED刚刚问世,徐俊峰就在2006年春节假期借用同学家的机加工工厂,自己攒了一台LED背光投影电视。

立体投影、VR投影、AR眼镜、超高动态照相机、高色域和高光谱相机、高刷新率的彩色电子墨水屏、全面屏手机、全金属防水手机……一个个创意在徐俊峰脑子里蹦了出来,而当时是2010年。“我们最不缺的就是创意,关键是使每个创意都可以工程化和量产,属于成本不高的那种。”他说。

长期关注显示领域技术的发展,很早就意识到AR是未来的一个发展趋势。也正是因为前期一大堆的小发明、小创造皆与显示和成像光学有关,这更加坚定了徐俊峰对光的追求,转向研究透明显示技术,向增强现实和全息光场挺进。

寻找新可能

在驾驶车辆时,驾驶员通常会低头看仪表盘上的时速、油耗等信息,平均每次低头的时间为1-3秒。按照城市道路平均车速65公里/小时来计算,注意力离开路面3秒钟,相当于闭着眼睛行驶了54米,这种瞬间低头导致安全事故发生的事件不在少数。

为了让驾驶员专心操作,汽车厂商的中控屏幕越做越大。然而,这些仍然改变不了驾驶员低头看导航的“危险”习惯。

徐俊峰判定,随着汽车行业智能化的发展,基于车窗而不需要低头的平视交互技术将来是一个巨大的商业机会。

把手机导航信息和各种车载信息转移到前挡风玻璃上,减少驾驶员低头的时间,让驾驶员能够拥有安全更便捷的驾驶体验。这是一种全新的HUD汽车抬头显示技术,可以给驾驶员提供一种新的驾驶模式。

确定了研究方向,操作起来也并非易事。团队骨干都是光学和物理学方面的大牛,理论功底扎实,动手能力也不弱。一场攻坚克难的技术闯关在徐俊峰的带领下开始了,论证数据、设计图纸、建立模型、实验验证,不断循环……

历经无数个日夜,一款能在水平视线范围内直接而准确地呈现车辆状态,驾驶员无需低头看组合表或辅助显示器即可获取诸如速度,警告信号及导航指示箭头等所有信息的显示技术诞生了。

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未来黑科技FUTURUS HUD 展品

这款HUD平视显示系统从车上数据总线获取车速、导航等信息,利用光学反射的原理将重要的行驶信息投射到主驾前方的挡风玻璃上,驾驶员在驾驶车辆时不必低头就能看清重要信息。

2017年5月,未来黑科技的 HUD抬头显示产品百路达亮相亚洲消费电子展(CES Asia),在几百项参展产品中脱颖而出,荣获CES Asia 的创新奖(Innovation Award),这是 CES Asia 的首届创新奖评选。此后,未来黑科技的各种显示技术又陆续获得了CES的3项国际创新奖。

B计划之战

2019年6月,全国大众创业万众创新活动周在中关村国家自主创新示范区展示中心举行,来自中关村科技企业的近百个创新产品面向公众展示。

在未来黑科技展台前,徐俊峰将一块红绸布缓缓揭开,未来黑科技首个全车窗智能驾驶舱概念产品初露真容。路况信息、车辆仪表参数,还搭载了语音交互系统,能够辨别驾驶员的语音指令。

该产品一经亮相,技惊展厅,被现场观众围得水泄不通。这也是国内首个光场AR HUD技术。这套系统采用了空间复合参数成像专利技术及视网膜显示技术,其亮度设计能够应对不同的天气情况。

同年,在2019年第六届世界互联网大会上,未来黑科技推出了未来既视感的“超界面”沉浸式数字体验智能座舱,重新定义了汽车智能座舱的发展方向。

该智能座舱背后的核心技术——全景显示解决方案由未来黑科技所提供,该方案使得智能座舱整个前挡风玻璃变成一巨大屏幕,影像投射在挡风玻璃外的空气中。

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FUTURUS 创新项目:“超界面”沉浸式数字体验智能座舱(图片源自网络)

研发该项目的过程中,研发团队遇到了亟需解决的重大技术难题——6K超高清全景显示器的动态畸变、动态防抖等难题亟需突破。众所周知,汽车挡风玻璃表面属于自由曲面,一般成像会导致画面变形。不仅如此,由于人眼位置的移动会带来的显示图像转动、变形、晃动等问题,直接导致驾驶员产生眩晕感。

难题当道,未来黑科技整合研发骨干,组建起4支技术攻关团队全线开进。通过多番思想碰撞后,4个团队拿出A、B、C、D、E五套可行性计划方案,连续攻关数周。最终,由未来黑科技内部研发团队承担的B计划脱颖而出,解决了所面临的技术难题。

徐俊峰说,“无论是HUD,还是光场AR HUD和全景显示技术,都需要将虚拟的物体或信息呈现在真实场景里,通过微纳光学、增强现实算法等,控制整个光学系统的效率,利用极低的功耗,投射超高的亮度。”

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未来黑科技FUTURUS第四代HUD全景显示器

如今,未来黑科技第三代产品光场AR HUD技术和第四代全景显示器将在两年内实现量产,而第四代全景显示技术是目前为止全球唯一基于整块挡风玻璃透明显示的人机交互产品。

空气中悬浮成像

在未来黑科技公司门口,“FUTURUS”被拆分成7个红色的英文字母悬浮在空气中。远看立体呈现,临近抓摸不到。看得见,摸不着。但是,它就在那里。这是未来黑科技早期研发的一款全息投影。

通过光学模组光场底座投影,就能实现不依托于任何介质,裸眼看到凭空出现的悬浮影像,和科幻电影中一样,这是一种不需要任何介质的裸眼全息成像技术。

在未来黑科技茶水间的桌子上,一个和纸巾盒子大小的智慧音响传出美妙的歌声,如打开潘多拉魔盒一般,随着音乐旋律的悦动,在它的正上方一行歌词在空气中跳跃呈现。这款全息智慧音响,结合了智能网关、全息AI机器人、全息触控屏与一体,呈现出一个全息光场音乐空间。

随着全息技术不断成熟,即将被更多的领域所接纳。比如,三维全息影像的数字沙盘,不仅可以解决实际搭建场地空间不足的问题,还可以更细致化呈现丰富的内容,不仅能做智慧城市,还能做智慧楼宇。此外,在建筑设计方面,三维全息数字建模不仅可以节省设计成本,还为重建、修改、搬用等方面提供便利。

悉数全息应用场景,全息展览馆、3D全息视频会议、数字孪生等场景均可运用全息技术来完成。可见,全息技术在未来大有可为。

未来实验室

刚刚过去的一年,是所有创业公司最艰难的一年,未来黑科技也不例外。公司的核心技术突飞猛进,几款在研产品已进入最后阶段,各项工作正按计划有序推进。可是,公司的流动资金越来越少。这轮融资,花了徐俊峰很多额外的时间和精力。

缺钱,这是摆在每个创业者面前的一个难题,融资成为未来黑科技绕不开的必经之路。估值低、融资难是硬科技公司创业初期普遍存在的现象。随着公司规模越做越大,需要花钱的地方也越来越多。

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回忆起一次次的“找钱”,徐俊峰感慨万千。

有一段时间,公司资金紧张到了几乎发不出工资的地步。徐俊峰带头,几个高管一合计,勒紧裤腰带也不能停止搞研发。高管自停薪水,一起凑钱给员工发工资,直到几个月后,又融到一笔资金才将门槛迈过去。

“科研攻关不难,最难的是缺钱。怎么熬到下一轮融资。没有钱,就做不出东西来。”身为公司的掌舵人,徐俊峰压力山大。处在创业初期,和大多数创业公司一样,首先解决的是如何活下来。

历经6年打拼,技术不断迭代升级。市场上有落地应用产品,实验室有论证技术。公司运营管理上,徐俊峰则打开飞书协作文档,展示了上百个正在排期的技术研究课题。

如今,HUD产品已得到全球主流车企和市场的认可,并与宝马、大众、一汽、上汽、长城、理想等车厂展开合作。截至目前,已签约10多亿元订单。

在徐俊峰心中,还蕴藏着一个大大的梦想。将来,打造一个可持续发展的未来实验室,一个中国的“贝尔实验室”,向行业和社会源源不断地输出新技术。

“聚集大量的基础科研人才和工程师,打造未来实验室,是我的梦想,也是我们合伙人的梦想,更是未来黑科技正在为之不断努力的目标。”徐俊峰说。

责任编辑:李继业(QF0004)

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