随着汽车变得更加电气化和互联,平视显示器(HUD) 的未来正在迅速变化。特别是,增强现实AR-HUD已成为智能座舱设计的核心元素,通过驾驶员辅助和安全功能帮助增强整体驾驶体验。设计下一代AR-HUD 时需要牢记几个技术点。
视场(FOV) 和虚像距离
视野可能是AR-HUD 解决方案最重要的参数之一,因为它直接影响驾驶员看到的图像的大小。 DLP4620S-Q1 DMD 等DLP 技术可实现超过15 度的视野,为驾驶员跨多个车道投射信息。
虚像距离表示图像投影的距离以及驾驶员可以看到投影图像的前方多远。这在高速行驶时尤其重要,因为驾驶员需要提前了解道路障碍物和其他情况。更重要的是,更长的虚拟成像距离(超过7.5m)可以大大减少驾驶员视线在HUD和实际场景图像焦点之间切换(Convergence)带来的眩晕感;抵消车辆震动、驾驶员姿势调整等带来的运动视差(Movement Parallax)等,让AR融合更加精准,提升驾驶体验,保证驾驶安全。目前使用DLP 芯片的AR-HUD 设计可以将图像投射到驾驶员前方2 至20 米处,与传统HUD 相比,显着延长了虚拟图像距离,如图1 所示。
图1. 使用DLP 技术的AR-HUD 图像距离范围
画面质量
需要注意的是,在这种情况下,更好的图像质量并不等于更高的分辨率。图像质量与多个变量相关,包括图像刷新率、颜色深度、亮度等。与当地电影院不同,在混乱甚至不可预测的汽车户外环境中控制图像质量可能非常具有挑战性。白天和晚上的照明不同,因此汽车AR-HUD 解决方案必须准确保持颜色深度和始终如一的高对比度,以便在各种驾驶条件下进行投影。
例如,我们的DLP4620S-Q1 汽车级芯片组可与LED 或激光器和光学系统配合使用,以实现高达NTSC 色域125% 的高饱和色彩。 DMD 还实现了超过15,000cd/m2 的超高亮度,并具有超过5000:1 的高动态调光比。凭借新的FMV(填充镜面通孔)像素工艺,DLP4620S-Q1 可以在不改变对比度的情况下进一步将对比度提高35%系统设计。这种功能组合有助于在各种环境下为驾驶员提供生动的图像。
发展选择
对于大多数汽车AR-HUD 解决方案来说,满足产品和客户需求需要多个开发人员协作开发。 AR-HUD 解决方案是集成解决方案的一部分,该解决方案还包括高级驾驶辅助系统(ADAS) 和其他组件,这些组件协同工作以提供更好的驾驶体验。
TI 拥有宝贵的开发经验和相关合作伙伴的TI 设计网络,可帮助为TI 广泛的半导体器件解决方案开发产品和服务。
结论
AR-HUD 使用挡风玻璃作为焦点来投射所有相关数据,例如速度和道路障碍物,同时让驾驶员专注于前方道路。随着汽车的互联程度不断提高,AR-HUD 可以帮助提高驾驶员和乘客的安全并改善整体驾驶体验。 DLP 技术还将继续实现高性能分辨率、亮度、效率、对比度和色彩,帮助汽车设计师设计下一代AR-HUD。
审稿人:彭静