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增强现实(AR)技术推动抬头显示(HUD)未来

“车载抬头显示(HUD)未来的走向”这个话题乍一听来似乎会涉及很多技术词汇,但这项显示技术在未来的几年中将有巨大的应用潜力。据HIS Automotive预测,全球范围内,前装HUD的汽车销量将从2012年的120万辆增加至2020年的910万辆——这不包含消费者对其已有车辆使用后装HUD解决方案的数量。

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如果你是开发人员或是汽车原始设备制造商(OEM),那么你可能正为将HUD引入下一台车辆——无论是集成式还是后装解决方案——时有哪些注意事项而颇为费心。开发人员在构造不同的产品时需要考虑很多因素,包括视域(FOV)和图像质量。

推动车载HUD未来发展的一个关键领域就是增强现实(AR)。首先,我们想为这里所指的AR做出定义——虽然目前市场上对于AR可谓众说纷纭,但对于AR会如何影响汽车显示的未来的看法则相对一致。

如果你将真实世界放在一端,同时将虚拟现实(VR)放在另一端,AR就正好位于这两个极端的中间。在车辆中,AR在我们看到的真实世界上覆盖数字图像,从而为驾驶员的视线增强了计算智能性。

换句话说,AR HUD使得挡风玻璃成为速度和路面危险等所有相关数据的焦点,同时保证驾驶员始终将注意力放在前方的路面上。虽然在关于显示哪些相关数据以及何时显示数据方面仍有争议,但现在行业内已经有了一些在设计AR HUD时公认的需要注意的技术要点。

视域FOV和虚拟图像距离

视域也许对于任何一个HUD来说都是最重要的一个方面,对于AR HUD来说更是如此,这是因为它直接影响驾驶员看到的图像尺寸。当前,用DLP®技术实现的最宽FOV能够让OEM的向上投射角度达到12度——这个是之前业内所能实现的数值的两倍。

虚拟图像距离控制一幅图像的投射距离以及这幅图像出现在距离驾驶员多远的地方。这一点在速度较高时尤其重要,因为这时需要更好地指示出路面危险等情况。当前使用DLP芯片的HUD设计可以将图像投射在驾驶员面前2米至20米的任意范围内。

图像质量 

需要注意的一点是,在这个情况下,图像质量并不一定等同于更高的分辨率。图像质量涉及图像刷新率、色深、亮度等多个变量。与室内影院不同,在如此混乱和有些难以预料的室外汽车环境中,去控制图像质量本身就具有很大的挑战性。白天和夜晚不断变化的光照强度意味着任何一款汽车AR HUD解决方案必须能够保持色深和色彩的准确性,以及一致的高对比度,以便在大范围的驾驶条件下正常工作。

例如我们的DLP3000-Q1符合车规的芯片组,它包括DLP 0.3英寸WVGA数字微镜器(DMD)和DLPC120数字控制器、特有400,000个快速开关可编程微镜,从而实现数毫秒内的高刷新率和增强的图像质量。DLP技术可以在任意光源下使用,从而使得开发人员可以灵活地采用传统白炽灯,或卤素光源,LED,甚至是激光。

开发选项

大多数汽车AR HUD解决方案需要开发人员在设计一款解决方案时通力协作,以满足他们产品和客户的需求。正如我们之前提到的那样,HUD解决方案通常是一款集成式解决方案的一部分,而这种解决方案特有先进驾驶员辅助系统(ADAS)和其它集中工作的组件,以提供更佳的驾驶体验。

在TI,我们在与开发人员和组成TI设计公司网络的合作伙伴合作方面有悠久的历史,帮助他们创造出能够利用和开发我们广泛半导体器件解决方案产品库的产品和服务。

 

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责任编辑:常慧思