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本文作者: 佳偉 | 2014-10-17 12:10 |
如果小伙伴們已經(jīng)在自己的愛車上安裝上了HUD(抬頭顯示器),那么不知道大家是否發(fā)現(xiàn)了它一系列的問題。比如說投射成像的清晰度、實用的應(yīng)用、放置的位置、升級換代時要整套的更換等等問題。但是在這些問題中,無疑HUD的增強現(xiàn)實的效果是我們最為看重的,那么有沒有其他一些技術(shù)可以改進現(xiàn)在HUD的投影方式?答案是肯定的,在智駕君(微信公眾賬號【smartrides】)對激光投影技術(shù)、DLP技術(shù)等作了深度了解之后,對德州儀器DLP中國區(qū)業(yè)務(wù)經(jīng)理王洋昔先生進行了訪談。
“DLP技術(shù)已成功應(yīng)用于數(shù)字影院,投影機及微型投影等產(chǎn)業(yè)。作為一種極其靈活且可編程的光控管理器件,DLP在工業(yè)和汽車等其他領(lǐng)域也有巨大潛力和機會,其中就包括針對車載的平視顯示應(yīng)用。關(guān)于DLP芯片的工作原理,以手頭的DLP微型投影芯片為例,其核心是一個微鏡陣列。如果我們將其放到光電顯微鏡下觀察,你可以看到它其實是一個排列整齊,由眾多更細(xì)小微鏡組成的陣列。
微鏡是一種微機械電子部件,其有兩個穩(wěn)定的微鏡狀態(tài)(對于大多數(shù)現(xiàn)有的DLP芯片而言,這兩種狀態(tài)對應(yīng)為微鏡偏轉(zhuǎn)在正12度角和負(fù)12度角),此類狀態(tài)由運行期間微鏡下方內(nèi)存單元所存放的數(shù)據(jù)所決定。微鏡表面由具有非常高反射率的鋁金屬制成,當(dāng)有一束外部光照射到微鏡上時,微鏡的兩個偏轉(zhuǎn)狀態(tài)會將光反射偏轉(zhuǎn)到不同角度上。
微鏡有兩個顯著的特點:1. 微鏡的尺寸非常細(xì)小,每個微鏡邊長在數(shù)個微米等級;2. 微鏡的偏轉(zhuǎn)速度很快,在數(shù)個微秒的時間內(nèi)即可完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)DLP技術(shù)用于投影顯示時,DLP芯片將數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的微鏡物理狀態(tài)改變,結(jié)合配套的DLP光學(xué)模塊及光源,從而投影出所需的畫面。DLP芯片可以和廣泛的光源配合,而且無光源極性要求。在傳統(tǒng)投影機產(chǎn)品中,往往搭配的是超高壓汞燈光源;在微型投影及平視顯示等領(lǐng)域,廠商往往選擇LED光源;目前在很多投影機產(chǎn)品中也涌現(xiàn)了大批采用激光光源的DLP投影產(chǎn)品。”
在王洋昔的介紹中,智駕君覺得德州儀器DLP技術(shù)的DLP芯片技術(shù)與傳統(tǒng)的DLP技術(shù)相比的話,減少了傳統(tǒng)的DLP技術(shù)中的利用色輪把圖像光源轉(zhuǎn)換為RGB的整個部分,而是可以直接支持使用RGB激光技術(shù)來達到投影成像。
我接觸到了很多平視顯示器,它們最基礎(chǔ)的還是用LED燈去排列。那么,這樣的排列與DLP技術(shù)相比,DLP技術(shù)能夠領(lǐng)先LED燈排列技術(shù)多久?
“平視顯示其實并不是一個新東西,應(yīng)該說有一段時間了。在戰(zhàn)斗機中,平視顯示已被應(yīng)用于輔助戰(zhàn)斗飛行員駕駛和作戰(zhàn),從上世紀(jì)80年代開始,汽車廠商就已開始嘗試將其導(dǎo)入到汽車中來。
從我了解到的情況,驅(qū)動車廠考慮平視顯示的最初驅(qū)動力是駕駛安全性,因為輔助駕駛信息可直接從映射到道路上的平視顯示中獲取,而無需駕駛員轉(zhuǎn)移視線到儀表盤或者中控上,從而降低了駕駛員走神的時間。隨著平視顯示技術(shù)的發(fā)展,更大視角的顯示成為可能,平視顯示不僅能提供必要的輔助駕駛信息,而且未來能結(jié)合車載相機完成現(xiàn)實增強等更先進,更能提高駕駛安全及駕駛樂趣的體驗。而TI相信這正是DLP技術(shù)能給平視顯示帶來的 – 更大顯示視角,能呈現(xiàn)更豐富的顯示內(nèi)容及符合車載要求的成熟可靠解決方案。
”
就像王洋昔在談話中講到那樣,抬頭顯示器的本質(zhì)是為了提高人們的駕駛安全的系數(shù),這是抬頭顯示器的所有改進里永恒不變的前提。但是正如智駕君所認(rèn)為的,抬頭顯示器只是一種顯示數(shù)據(jù)的方式,在此基礎(chǔ)之上可以對投影技術(shù)的要求,改進投影技術(shù)。正如捷豹路虎想做全屏的虛擬顯示技術(shù),豐田要做3D版的HUD等等。
就目前市場上各種各樣的抬頭顯示器,未免會使消費者難以選擇或者混淆,那么什么才能算得上是真正的抬頭顯示器呢?
“汽車是一個非常苛刻的使用環(huán)境,如果你真的要做到汽車?yán)锩?,你需要做的是一些車?guī)的認(rèn)證,這里面很重要的是溫度,零下40度到85度,甚至更極端。還有就是振動和長時間的可靠性。汽車抬頭顯示是有很多種類的,大致可以分為三種。第一種是直接用擋風(fēng)玻璃作為一個反射的介質(zhì)。第二種是在駕駛員的前面立起來一張透明的屏,用它來做一個反射的介質(zhì)。第三種則是各種后裝解決方案,有用LED屏的,有用簡單投影技術(shù)的,更甚者還有直接用手機結(jié)合擋風(fēng)玻璃做映射等。
我們通常會把第一種和第二種叫做真正的汽車平視顯示。第一種和第二種應(yīng)該說更多地用于前裝市場的,也就是車出廠的時候作為一個標(biāo)配。所謂的真正汽車平視顯示,一般要求所產(chǎn)生的像是呈現(xiàn)在道路上,而非聚焦于車內(nèi)或擋風(fēng)玻璃上。,這是有很深的意義的。如果圖像聚焦于車內(nèi),你只是解決了人眼不再需要物理的移動眼光到中控或者是其他地方,但是人眼還是需要做聚焦的調(diào)整。比如你看道路遠方25米甚至30米,要把人眼聚焦回來,到近處的擋風(fēng)玻璃上,它對駕駛員還是一種負(fù)擔(dān),所以真正的汽車抬頭顯示或者是車廠談的汽車抬頭顯示更多的是虛擬成像在道路上,這是他們關(guān)心的一個重點。所以我會把前兩種叫做真正的汽車抬頭顯示。
第三種為代表的就是一些很簡單的。正如百度最近有出一個手機的App,叫HUD模式,直接把手機擺在你的車前面,擋風(fēng)玻璃有個影子就出來了,就是黑白高亮的模式,而且我們還看到很多題詞器類型的,利用一些液晶黑白的來做簡單的速度的顯示。
但是通常我們會把前兩個看成是前裝汽車平視顯示未來的方向,而第三種,你可以把它稱為汽車平視顯示,但是它實現(xiàn)的功能或者是它能夠做的事情和真正這些車廠追求的還有很大的距離。
“
對于王洋昔提到的這三種抬頭顯示器,智駕君之前都有接觸過。前兩種無論是前裝還是后裝,在數(shù)據(jù)顯示的效果上都要遠遠的優(yōu)于第三種。但是,如果對于只是想要單純的體驗一下抬頭顯示器的樂趣,那么第三種還是不妨一試的。前兩種的發(fā)展前景相對于第三種來說,也是充滿了各種各樣的可能性,廠商的機會也更大一些。
對于這三種抬頭顯示器,分別也都是前裝市場和后裝市場中的常見類型,那么就這三種抬頭顯示器,做個深層次的分析?
“我給抬頭顯示器的定義是需要成像在道路上,虛擬成像。它會分為兩類,一個是前裝市場,前裝市場的代表是擋風(fēng)玻璃,它的一個代表像納智捷,還有路虎覽勝,還有雪佛蘭。這是一類,是做前裝市場的。還有一類是做后裝市場的。
但是他們共同的特點都是虛擬圖像到道路上,而不是在擋風(fēng)玻璃上,或者是在近處實現(xiàn)這個像,這是它一個本質(zhì)的區(qū)別。真實的虛擬形象的抬頭顯示,它的工作原理是很簡單的。
汽車抬頭顯示其實和常規(guī)的顯示是不太一樣的,你很難用尺寸來衡量,原因是它是一個虛像。它是成一個虛像在道路上的,所以它是用的視角來衡量,也就是說它占據(jù)了你眼睛視角多少的角度。通常在寬度上,比如說12度角,垂直角度是3度角,這樣的一些概念。
還有一個重要的概念,叫成像距離,這個有2米的,有10米的,或者有零點幾米的,成像距離通常是汽車抬頭顯示幾個關(guān)鍵的指標(biāo),或者是評價這個顯示系統(tǒng)的一種不同的評價方式,不是用屏幕的尺寸來衡量的。
最后就是視角的問題。其實這個角度受局限更本質(zhì)的原因是受制于整個顯示的亮度不夠。汽車是一個非常復(fù)雜環(huán)境的場景。你這個汽車抬頭顯示既要在烈日當(dāng)頭下能看到一些畫面,又要在黑暗的環(huán)境下看到的畫面感覺不刺眼,其實它對亮度要求很高,而且對動態(tài)對比度要求很高。最大的亮度就決定了它的可視角度。之前您談到的已有的技術(shù),它做的視角是比較狹小的,就是受限于整個的亮度。但是DLP技術(shù)就能夠解決這樣的問題?!?/p>
豐田研制了3DHUD,電影中的那些酷炫的顯示慢慢向生活在不斷的靠攏,那么,從技術(shù)角度來看,您認(rèn)為抬頭顯示器的全息顯示效果有一天會出現(xiàn)在我們的真實汽車中嗎?
“很多人都在講這個,但這個話題有超出我的知識范疇在早些時候我見過用水幕實現(xiàn)的,我還見得過用DLP配合旋轉(zhuǎn)屏幕實現(xiàn)的全息,但是這樣的技術(shù)要怎么導(dǎo)入到汽車?yán)锩??我個人還不是很了解。每個人都希望擁有這樣的技術(shù)。我也不例外。就像《鋼鐵俠3》中所呈現(xiàn)的那樣,也許二十年、三十年以后那就不是夢了。“
正如在談話過程中王洋昔先生告訴智駕君(微信公眾賬號【smartrides】)的那樣,HUD雖然現(xiàn)在有很多家公司和廠家都在做,但是究竟什么是抬頭顯示器,可能對這個每個廠家的理解也都是不同的。就市場來說,如果拿國內(nèi)的市場和國外的市場進行對比來說,占據(jù)市場的主要也都是前裝市場中的HUD,也正如之前智駕君所說,HUD的后裝市場需要想辦法來和原車契合,還有要吸引更多的眼球來關(guān)注。
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