作者:Alan Rankin,德州仪器DLP®产品事业部业务开发经理;Jason Thompson,德州仪器DLP®产品事业部应用工程经理
2015年2月7日,在美国电影艺术与科学学院第87届科学技术奖颁奖典礼上,德州仪器(TI)DLP®芯片发明者Larry Hornbeck博士荣获奥斯卡奖®。DLP芯片组已经从根本上改变了电影制作、发行和观影的方式,现在全球超过80%的电影院都采用了此芯片组。
与DLP 技术对电影业的影响类似的是,这种技术现在也通过新的显示和车载照明灯等应用,准备变革汽车行业。(表1)
应用
目前
采用DLP 技术的潜力
平视显示系统
小型显示系统,提供辅助/多余信息,有限的颜色
大型、逼真、色彩艳丽的显示系统
能够提供实时、驾驶员决策辅助信息
智能远光灯
有限使用远光
一直使用远光,提升驾驶意识
中央信息显示屏
方形/平面
曲面显示,实现独特设计
表1在新应用中采用DLP技术
HUD2.0的发展动力
现有的平视显示(HUD)系统往往只能显示冗余信息,即车中其他位置也可以获得的信息。而此技术的新一代,即HUD2.0,能够显示高级驾驶员辅助系统(ADAS)信息。除了车载传感器、摄像头和车辆对车辆/基础设施通信(V2X),车辆所了解的其周围的信息量也呈指数级增长。我们面临的挑战在于如何有效地沟通什么重要信息是车辆“已知的”,并将其传递给驾驶员,但只有当我们向半自主和自主驾驶功能迁移时,这些信息才会增多。
采用HUD2.0将以自然、直观的方式传达这类信息,增强驾驶员的全局固定视图,以正形投影图形显示车辆已知的信息。导航指示、车道偏离告警(LDW)和自适应巡航控制(ACC)指示灯功能将从驾驶员的视角以自然的图像距离来显示。如图1所示,此图显示了如何‘增强’驾驶员视图的现实,实时提供有用的信息。在这里我们可以,图像以鲜亮、栩栩如生的色彩来显示,并以自然距离叠加在实物上,因此驾驶员可以最小的干扰轻松地使用信息。
图1 AR HUD的正形投影图形
此外,与用户界面范式中用作“辅助”显示系统的现有HUD不同的是,HUD2.0位于人机界面(HMI)策略的中心,并将作为主信息显示系统。同样,新一代HUD也期望在不同日照条件下获得出色的图像质量和一致的可读性。
图 2 FOV和VID影响感知的HUD图形大小
面临的挑战
HUD 2.0要求在传统HUD设计的基础上获得许多新的方面的内容。虽然HUD设计的详细说明超出了本文范围,但仍有必要查看一些关键参数。
如图2所示,视野(FOV)和虚拟映像距离(VID)在确定感知图像尺寸方面有重要作用。虽然传统的HUD视野仅涵盖了一个车道,但拥有更大视野和更长虚拟映像距离的HUD2.0使驾驶员能够看到超出一个车道车流的图像。在视野和虚拟映像距离方面的这些增强要求更高的亮度、更饱和的色彩、更高的功效和更强的日照耐受度。此外,需要符合这些新参数,同时满足所有传统汽车的环境条件。下表2列出了HUD2.0的一些参数,与传统HUD系统对比。
参数
传统HUD
HUD 2.0*
视野(FOV)
< 5度
>10度
视野(驾驶员角度)
N/A
>1个车道的车流 @ 20m
亮度
典型值 ~8000 cd/m2 [1]
>15,000-30,000 cd/m2
饱和色
典型的80%的NTSC色域 [1]
>125%的 NTSC色域
功效
> 10 W @ 8000 cd/m2
< 10 W @ 15,000 cd/m2
表2 新一代HUD2.0的关键参数与传统HUD关键参数对比
亮度与功效
(编辑:mao35)
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