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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(ài)車(chē)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(wèn)題。比如說(shuō)投射成像的清晰度、實(shí)用的應(yīng)用、放置的位置、升級(jí)換代時(shí)要整套的更換等等問(wèn)題。但是在這些問(wèn)題中,無(wú)疑HUD的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的效果是我們最為看重的,那么有沒(méi)有其他一些技術(shù)可以改進(jìn)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(hào)【smartrides】)對(duì)激光投影技術(shù)、DLP技術(shù)等作了深度了解之后,對(duì)德州儀器DLP中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)經(jīng)理王洋昔先生進(jìn)行了訪(fǎng)談。
“DLP技術(shù)已成功應(yīng)用于數(shù)字影院,投影機(jī)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(chē)等其他領(lǐng)域也有巨大潛力和機(jī)會(huì),其中就包括針對(duì)車(chē)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(gè)微鏡陣列。如果我們將其放到光電顯微鏡下觀(guān)察,你可以看到它其實(shí)是一個(gè)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(jī)械電子部件,其有兩個(gè)穩(wěn)定的微鏡狀態(tài)(對(duì)于大多數(shù)現(xiàn)有的DLP芯片而言,這兩種狀態(tài)對(duì)應(yīng)為微鏡偏轉(zhuǎn)在正12度角和負(fù)12度角),此類(lèi)狀態(tài)由運(yùn)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(shí),微鏡的兩個(gè)偏轉(zhuǎn)狀態(tài)會(huì)將光反射偏轉(zhuǎn)到不同角度上。
微鏡有兩個(gè)顯著的特點(diǎn):1. 微鏡的尺寸非常細(xì)小,每個(gè)微鏡邊長(zhǎng)在數(shù)個(gè)微米等級(jí);2. 微鏡的偏轉(zhuǎn)速度很快,在數(shù)個(gè)微秒的時(shí)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(shí),DLP芯片將數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換為對(duì)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(huà)面。DLP芯片可以和廣泛的光源配合,而且無(wú)光源極性要求。在傳統(tǒng)投影機(jī)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(chǎng)商往往選擇LED光源;目前在很多投影機(jī)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(jué)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(huà),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(gè)部分,而是可以直接支持使用RGB激光技術(shù)來(lái)達(dá)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(shí)并不是一個(gè)新東西,應(yīng)該說(shuō)有一段時(shí)間了。在戰(zhàn)斗機(jī)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(kāi)始,汽車(chē)廠(chǎng)商就已開(kāi)始嘗試將其導(dǎo)入到汽車(chē)中來(lái)。
從我了解到的情況,驅(qū)動(dòng)車(chē)廠(chǎng)考慮平視顯示的最初驅(qū)動(dòng)力是駕駛安全性,因?yàn)檩o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(wú)需駕駛員轉(zhuǎn)移視線(xiàn)到儀表盤(pán)或者中控上,從而降低了駕駛員走神的時(shí)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(lái)能結(jié)合車(chē)載相機(jī)完成現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)等更先進(jìn),更能提高駕駛安全及駕駛樂(lè)趣的體驗(yàn)。而TI相信這正是DLP技術(shù)能給平視顯示帶來(lái)的 – 更大顯示視角,能呈現(xiàn)更豐富的顯示內(nèi)容及符合車(chē)載要求的成熟可靠解決方案。
”
就像王洋昔在談話(huà)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(jìn)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(duì)投影技術(shù)的要求,改進(jìn)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(chǎng)上各種各樣的抬頭顯示器,未免會(huì)使消費(fèi)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(chē)是一個(gè)非??量痰氖褂铆h(huán)境,如果你真的要做到汽車(chē)?yán)锩妫阈枰龅氖且恍┸?chē)規(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(dòng)和長(zhǎng)時(shí)間的可靠性。汽車(chē)抬頭顯示是有很多種類(lèi)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(gè)反射的介質(zhì)。第二種是在駕駛員的前面立起來(lái)一張透明的屏,用它來(lái)做一個(gè)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(jiǎn)單投影技術(shù)的,更甚者還有直接用手機(jī)結(jié)合擋風(fēng)玻璃做映射等。
我們通常會(huì)把第一種和第二種叫做真正的汽車(chē)平視顯示。第一種和第二種應(yīng)該說(shuō)更多地用于前裝市場(chǎng)的,也就是車(chē)出廠(chǎng)的時(shí)候作為一個(gè)標(biāo)配。所謂的真正汽車(chē)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(chē)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(chē)內(nèi),你只是解決了人眼不再需要物理的移動(dòng)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(yuǎn)方25米甚至30米,要把人眼聚焦回來(lái),到近處的擋風(fēng)玻璃上,它對(duì)駕駛員還是一種負(fù)擔(dān),所以真正的汽車(chē)抬頭顯示或者是車(chē)廠(chǎng)談的汽車(chē)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(gè)重點(diǎn)。所以我會(huì)把前兩種叫做真正的汽車(chē)抬頭顯示。
第三種為代表的就是一些很簡(jiǎn)單的。正如百度最近有出一個(gè)手機(jī)的App,叫HUD模式,直接把手機(jī)擺在你的車(chē)前面,擋風(fēng)玻璃有個(gè)影子就出來(lái)了,就是黑白高亮的模式,而且我們還看到很多題詞器類(lèi)型的,利用一些液晶黑白的來(lái)做簡(jiǎn)單的速度的顯示。
但是通常我們會(huì)把前兩個(gè)看成是前裝汽車(chē)平視顯示未來(lái)的方向,而第三種,你可以把它稱(chēng)為汽車(chē)平視顯示,但是它實(shí)現(xiàn)的功能或者是它能夠做的事情和真正這些車(chē)廠(chǎng)追求的還有很大的距離。
“
對(duì)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(guò)。前兩種無(wú)論是前裝還是后裝,在數(shù)據(jù)顯示的效果上都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的優(yōu)于第三種。但是,如果對(duì)于只是想要單純的體驗(yàn)一下抬頭顯示器的樂(lè)趣,那么第三種還是不妨一試的。前兩種的發(fā)展前景相對(duì)于第三種來(lái)說(shuō),也是充滿(mǎn)了各種各樣的可能性,廠(chǎng)商的機(jī)會(huì)也更大一些。
對(duì)于這三種抬頭顯示器,分別也都是前裝市場(chǎng)和后裝市場(chǎng)中的常見(jiàn)類(lèi)型,那么就這三種抬頭顯示器,做個(gè)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(huì)分為兩類(lèi),一個(gè)是前裝市場(chǎng),前裝市場(chǎng)的代表是擋風(fēng)玻璃,它的一個(gè)代表像納智捷,還有路虎覽勝,還有雪佛蘭。這是一類(lèi),是做前裝市場(chǎng)的。還有一類(lèi)是做后裝市場(chǎng)的。
但是他們共同的特點(diǎn)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(shí)現(xiàn)這個(gè)像,這是它一個(gè)本質(zhì)的區(qū)別。真實(shí)的虛擬形象的抬頭顯示,它的工作原理是很簡(jiǎn)單的。
汽車(chē)抬頭顯示其實(shí)和常規(guī)的顯示是不太一樣的,你很難用尺寸來(lái)衡量,原因是它是一個(gè)虛像。它是成一個(gè)虛像在道路上的,所以它是用的視角來(lái)衡量,也就是說(shuō)它占據(jù)了你眼睛視角多少的角度。通常在寬度上,比如說(shuō)12度角,垂直角度是3度角,這樣的一些概念。
還有一個(gè)重要的概念,叫成像距離,這個(gè)有2米的,有10米的,或者有零點(diǎn)幾米的,成像距離通常是汽車(chē)抬頭顯示幾個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo),或者是評(píng)價(jià)這個(gè)顯示系統(tǒng)的一種不同的評(píng)價(jià)方式,不是用屏幕的尺寸來(lái)衡量的。
最后就是視角的問(wèn)題。其實(shí)這個(gè)角度受局限更本質(zhì)的原因是受制于整個(gè)顯示的亮度不夠。汽車(chē)是一個(gè)非常復(fù)雜環(huán)境的場(chǎng)景。你這個(gè)汽車(chē)抬頭顯示既要在烈日當(dāng)頭下能看到一些畫(huà)面,又要在黑暗的環(huán)境下看到的畫(huà)面感覺(jué)不刺眼,其實(shí)它對(duì)亮度要求很高,而且對(duì)動(dòng)態(tài)對(duì)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(gè)的亮度。但是DLP技術(shù)就能夠解決這樣的問(wèn)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(lái)看,您認(rèn)為抬頭顯示器的全息顯示效果有一天會(huì)出現(xiàn)在我們的真實(shí)汽車(chē)中嗎?
“很多人都在講這個(gè),但這個(gè)話(huà)題有超出我的知識(shí)范疇在早些時(shí)候我見(jiàn)過(guò)用水幕實(shí)現(xiàn)的,我還見(jiàn)得過(guò)用DLP配合旋轉(zhuǎn)屏幕實(shí)現(xiàn)的全息,但是這樣的技術(shù)要怎么導(dǎo)入到汽車(chē)?yán)锩??我個(gè)人還不是很了解。每個(gè)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(mèng)了。“
正如在談話(huà)過(guò)程中王洋昔先生告訴智駕君(微信公眾賬號(hào)【smartrides】)的那樣,HUD雖然現(xiàn)在有很多家公司和廠(chǎng)家都在做,但是究竟什么是抬頭顯示器,可能對(duì)這個(gè)每個(gè)廠(chǎng)家的理解也都是不同的。就市場(chǎng)來(lái)說(shuō),如果拿國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)和國(guó)外的市場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比來(lái)說(shuō),占據(jù)市場(chǎng)的主要也都是前裝市場(chǎng)中的HUD,也正如之前智駕君所說(shuō),HUD的后裝市場(chǎng)需要想辦法來(lái)和原車(chē)契合,還有要吸引更多的眼球來(lái)關(guān)注。
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