透過擴增實境驅動車用抬頭顯示器的發展

作者 | 發布日期 2017 年 03 月 24 日 11:45 | 分類 VR/AR , 市場動態 , 汽車科技 follow us in feedly

航向車用抬頭顯示器(HUD)的未來聽起來或許像是個衝點擊率的標題,但是這種顯示技術的應用在未來幾年內確實存在龐大的潛力。根據市場研究機構 IHS Automotive 的預測,配有 HUD 車輛的全球銷量將從 2012 年的 120 萬輛成長到 2020 年的 910 萬輛,而這還不包含將消費者在現有車輛中使用的售後 HUD 解決方案銷量納入計算的結果。




若你是開發人員或是 OEM 廠商,你可能會想要知道,將 HUD 嵌入至一個車載(整合)或售後市場解決方案時所需要注意的事項。而從視野(Field-of-view,FOV)到影像品質,開發人員在建構各自的產品時有許多需要考量到的因素。

推動車用 HUD 未來的其中一個關鍵領域是擴增實境(AR)。首先讓我們釐清 AR 的定義。雖然每個人對 AR 的定義不同,但有一個非常直接的方式可以看出 AR 將如何影響車用顯示器的未來。

如果將真實世界置於一端,並將虛擬實境(VR)置於另一端,AR 恰好位於兩端之間。在車輛中,AR 將數位畫面與駕駛人方向盤後方所看到的真實世界作堆疊,並將運算型智慧加入駕駛人的視線範圍。

換句話說,AR HUD 在幫助駕駛人的目光保持聚焦於前方道路的同時,將所有相關資料如速度和道路危險等,投射於擋風玻璃上。除了需要持續精進哪些相關資料應該且何時被顯示,在設計 AR HUD 時有幾個需要記住的技術性考量。

視野和虛擬影像間的距離

由於視野(FOV)直接影響到駕駛人所能看到的影像大小,是所有 HUD 解決方案中最重要的關鍵,對於 AR HUD 來說更是。目前,使用 DLP 技術的 OEM 廠商,其最寬視野能夠達 12 度,相較業界以往的 HUD 高出兩倍之多。

虛擬影像的距離決定影像的投射距離,以及影像浮現於駕駛人前方的距離。在高速情況下,當有像是道路危險等重要的進階資訊需要預先通知時,距離越顯重要。而目前使用 DLP 晶片的 HUD 設計可將 2-20 公尺處出現的影像投射在駕駛人面前。  

影像品質

值得注意的是,在這個情況下,影像品質並不等同於更高的解析度。影像品質受到包含影像更新率、色彩飽和度、亮度等多種變數的影響。而不同於電影院內,在混亂和難以預測的戶外汽車環境中,影像品質的控制是極具挑戰性的。隨日夜變化的照明度意味著所有的車用 AR HUD 解決方案必須能夠維持飽和且準確的顏色,以及高對比度,才能夠在各種駕駛條件下正常運作。

舉例來說,TI 的 DLP3000-Q1 車用晶片組,包含了 0.3 吋 DLP WVGA 數位微型反射鏡元件(DMD)、DLPC120 數位控制器,其擁有 400,000 個能夠快速切換可編程微鏡以達到微秒級的高更新率和強化的影像品質。DLP 技術可與任何光源相容,幫助開發人員能夠利用傳統白熾燈鹵素光源LED 燈甚至是雷射光等各種光源,有彈性地進行開發。

開發選項

大多數的車用 AR HUD 解決方案需要開發人員在同時滿足其產品和客戶需求的解決方案上進行合作。如前所述HUD 解決方案通常為擁有先進駕駛輔助系統(ADAS)和其他零組件整合解決方案中的一部分,以共同提升駕駛體驗。  

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