目錄
一、C-HUD、W-HUD、AR-HUD
1.實(shí)際考慮車外環(huán)境信息與相對位置
2.實(shí)時(shí)考慮駕駛員眼睛的位置
二、ADAS
1、定義
2、ADAS關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)
3 、主要功能
A.信息輔助
第一類行車監(jiān)控類
第二類危險(xiǎn)預(yù)警類
第三類是駕駛便利類
IA信息輔助類整體列表?
B、控制輔助
第一類緊急應(yīng)對類
第二類為駕駛便利類
第三類是車道保持類
第四類是智能燈光類
CA控制輔助類整體列表
4、ADAS八大分系統(tǒng)詳解
1、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)+車道保持
2、預(yù)碰撞系統(tǒng)+緊急制動(dòng)系統(tǒng)
3、盲點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)
4、自動(dòng)泊車系統(tǒng)
5、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)
6、駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)
7、自適應(yīng)照明控制
8、夜視系統(tǒng)
三、四種主流 AR HUD成像方案TFT
1.TFT
2.DLP
3.LCOS
4.LBS-MEMS激光投影
5.幾種成像方式對比
一、C-HUD、W-HUD、AR-HUD
為什么C-HUD與W-HUD被稱為傳統(tǒng)HUD,特意將AR-HUD區(qū)分出來,根本區(qū)別是什么?
換個(gè)問法:AR-HUD的技術(shù)原理除了大家都有的發(fā)光、反射、成象之外,還有哪些獨(dú)特之處嗎?
AR-HUD有一個(gè)重大獨(dú)特之外,使它的技術(shù)難度大大增加,也使它與ADAD功能的關(guān)系非常緊密:那就是AR-HUD必須要根據(jù)實(shí)時(shí)考慮車外環(huán)境信息與相對位置,同時(shí)要實(shí)時(shí)考慮駕駛員眼睛的位置。
1.實(shí)際考慮車外環(huán)境信息與相對位置
沿著車道的箭頭、行人頭上的警告信息,顯示的位置必須要與車外環(huán)境融合在一起,否則不就亂道了嗎? 而C-HUD、W-HUD并不顯示這些信息。
2.實(shí)時(shí)考慮駕駛員眼睛的位置
眾所周知,光沿直線傳播。AR-HUD投射的各種符號(hào),如果想給駕駛員一種“它恰好在車下方、行人頭上”的錯(cuò)覺,就必須根據(jù)人眼的位置來實(shí)時(shí)調(diào)整大粗紅線的位置。
所謂的感知車外環(huán)境、感知駕駛員狀態(tài),不正是ADAS的基礎(chǔ)操作嗎?
所以AR-HUD與ADAS的關(guān)系非常緊密,相互作用體現(xiàn)在兩點(diǎn):
- AR-HUD的工作原理,依賴于ADAS系統(tǒng)的感知功能。
- ADAS系統(tǒng)增加了駕駛員的認(rèn)知負(fù)荷,使用AR-HUD可以提高交互效率,讓駕駛更安全、更舒適。
總體來說,別說AR-HUD的,傳統(tǒng)HUD的滲透率都不算高,離主流還差很遠(yuǎn):
隨著技術(shù)進(jìn)步,AR-HUD可以承載越來越多的交互信息,成為人機(jī)交互的主要方式。但是,由于對光線強(qiáng)度敏感,它目前還不能替代儀表。
二、ADAS
1、定義
? ? ? ADAS(Advanced Driving Assistance System)高級輔助駕駛系統(tǒng),是利用安裝于車上的各式各樣的傳感器,在第一時(shí)間收集車內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù),進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)物體的辨識(shí)、偵測與追蹤等技術(shù)上的處理,從而提供信息輔助、預(yù)警、輔助控制及便利駕駛的主動(dòng)安全技術(shù)。
? ? ? ?ADAS采用的傳感器主要有攝像頭、雷達(dá)、激光和超聲波等,可以探測光、熱、壓力或其它用于監(jiān)測汽車狀態(tài)的變量,通常位于車輛的前后保險(xiǎn)杠、側(cè)視鏡、駕駛桿內(nèi)部或者擋風(fēng)玻璃上。
? ? ? ?早期的ADAS技術(shù)主要以被動(dòng)式報(bào)警為主,當(dāng)車輛檢測到潛在危險(xiǎn)時(shí),會(huì)發(fā)出警報(bào)提醒駕車者注意異常的車輛或道路情況。對于最新的ADAS技術(shù)來說,主動(dòng)式干預(yù)也很常見。
先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)可以分為2大類36小類功能。
? ? ? ?翻譯成白話文就是,就是利用安裝在車上的各式各樣傳感器收集數(shù)據(jù),并結(jié)合地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)算,從而預(yù)先為駕駛者判斷可能發(fā)生的危險(xiǎn),保證行車的安全性,
? ? ? ?在這里我們要明確一個(gè)概念,ADAS不是現(xiàn)在非常紅的自動(dòng)駕駛,可以說這兩者的研究重點(diǎn)完全不同。ADAS是輔助駕駛,核心是環(huán)境感知,而自動(dòng)駕駛則是人工智能,體系有很大差別。
? ? ? ?不過ADAS也可以視作自動(dòng)駕駛汽車的前提,我們來看一張美國道路交通安全局(NHTSA)所發(fā)布的汽車自動(dòng)化階段圖:
?ADAS實(shí)現(xiàn)的是第3級,而自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)的是第4級。想要從第3級發(fā)展到第4級,還需要更多的汽車上配有自動(dòng)駕駛技術(shù),而且得配合道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(道路上的攝像頭,清晰的車道線),以及需要汽車互聯(lián),汽車手機(jī)互聯(lián)等等,是個(gè)非常龐大的工程。
2、ADAS關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)
我們可以想象一下ADAS執(zhí)行任務(wù)時(shí)候所需要的整個(gè)過程:感知、判斷、執(zhí)行,就不難得出其大致的產(chǎn)業(yè)鏈了。
1、 感知
? ? ? ? 汽車不像人類有五官,汽車感知環(huán)境數(shù)據(jù)的方式是依靠各類傳感器。而傳感器搭載數(shù)量越多,汽車能收集到的信息就越多。
? ? ? ?目前ADAS主要采用的傳感器有攝像頭、雷達(dá)、激光和超聲波等,可以探測光、熱、壓力或其它用于監(jiān)測汽車狀態(tài)的變量,通常位于車輛的前后保險(xiǎn)杠、側(cè)視鏡、駕駛桿內(nèi)部或者擋風(fēng)玻璃上。
? ? ? ?大部份ADAS采用攝像頭+雷達(dá)的組合方式,以實(shí)現(xiàn)雷達(dá)測距與攝像頭圖像識(shí)別功能的互補(bǔ)。主動(dòng)式與被動(dòng)式紅外夜視系統(tǒng)是兩種主流的技術(shù)路線。主動(dòng)式通過CCD接受物體反射的對應(yīng)敏感頻譜成像,而被動(dòng)式的紅外焦平面探測器接受物體的紅外輻射成像。兩者各有優(yōu)勢,將在較長時(shí)間內(nèi)共存。
2、 判斷
? ? ? ? 前面說到傳感器讓汽車可以像人類一樣有感知,而能夠讓汽車作出判斷的核心靈魂就是算法了。根據(jù)傳感器等輸入數(shù)據(jù),行車電腦可以取代司機(jī)主動(dòng)發(fā)出控制的指令。
? ? ? ?算法是ADAS系統(tǒng)可靠性、準(zhǔn)確度的決定性因素,主要包括攝像頭/雷達(dá)測距、行人識(shí)別、道路交通標(biāo)志識(shí)別等,針對前裝應(yīng)用的可靠性要求高,需要進(jìn)行大量的場景測試與標(biāo)定。其中雷達(dá)標(biāo)定的門檻最高。
3、 執(zhí)行
? ? ? ? ADAS系統(tǒng)通過傳感器獲取數(shù)據(jù),主芯片完成判斷后,初級應(yīng)用通過聲音、圖像、振動(dòng)對駕駛者進(jìn)行警示。與電子控制功能結(jié)合后,逐漸進(jìn)化到對車輛的自動(dòng)控制。
3 、主要功能
A.信息輔助
第一類為IA(Information Assist)信息輔助類功能,共21項(xiàng),這些功能均不包含駕駛行為的控制;
這些功能又可以進(jìn)一步細(xì)分為三類:
第一類行車監(jiān)控類
在車輛的不同使用場景下,對道路信息如交通標(biāo)志、道路限速、車輛周邊影像等信息進(jìn)行采集顯示,方便駕駛員使用。
第二類危險(xiǎn)預(yù)警類
車輛通過獲取車輛內(nèi)部(駕駛員)、車輛外部(車輛、行人、障礙物碰撞、限速、道路狀況)狀態(tài)信息,判定或預(yù)測各種潛在危險(xiǎn)事件并進(jìn)行預(yù)警或提示。這里面的低速行車輔助是一個(gè)偏綜合性的功能,包含了一些其它的基礎(chǔ)功能,具體定義如下:
MALSO低速行車輔助:車輛行駛時(shí),探測其周圍障礙物,并當(dāng)車輛靠近障礙物時(shí)為駕駛員提供影像或警告信息;
第三類是駕駛便利類
這些功能可以在無光/暗光、減少駕駛員低頭、倒車等特定場景下提升駕駛的便利性和安全性。
IA信息輔助類整體列表?
(Information Assist)
- DFM (Driver Fatigue Monitoring)駕駛員疲勞監(jiān)測
- DAM(Driver Attention Monitoring)駕駛員注意力監(jiān)測
- TSR(Traffic Signs Recognition)交通標(biāo)志識(shí)別
- ISLI(Intelligent Speed Limit Information)智能限速提示
- CSW(Curve Speed Warning)彎道速度預(yù)警
- HUD(Head Up Display)抬頭顯示
- AVM(Around View Montoring)全息影像監(jiān)測
- NV(Night Vision)夜視
- FDM(Front Distance Monitoring)前向車距監(jiān)測
- FCW(Front Collision Warning)前向碰撞預(yù)警
- RCW(Rear Collision Warning)后向碰撞預(yù)警
- LDW(Lane Departure Warning)車道偏離預(yù)警
- LCW (Lane Changing Warning)變道碰撞預(yù)警
- BSD(Blind Spot Detection)盲區(qū)監(jiān)測
- SBSD(Side Blind Spot Detection)側(cè)面盲區(qū)監(jiān)測
- STBSD(Steering Blind Spot Detection)轉(zhuǎn)向盲區(qū)監(jiān)測
- RTCA(Rear Traffic Cross Alert)后方交通穿行提示
- FTCA(Front Traffic Cross Alert)前方交通穿行提示
- DOW(Door Open Warning)車門開啟預(yù)警
- RCA(Reversing Condition Assist)倒車輔助
- MALSO(Maneuvering Aid For Low Speed Operation)低速行車輔助
B、控制輔助
第二大類為CA(Control Assist)控制輔助類功能,共15項(xiàng),相對于第一類的區(qū)別在于這一類功能會(huì)在特定情況下介入車輛駕駛行為的控制。
這一類功能同樣可以按照控制行為的差異進(jìn)一步細(xì)分為四類:
第一類緊急應(yīng)對類
主要是緊急情況下車輛會(huì)執(zhí)行減速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等動(dòng)作以避免碰撞或其它危險(xiǎn)行為。
其中前兩個(gè)AEB和EBA從字面上來看非常近似,具體的區(qū)別可以看其功能的詳細(xì)定義;
AEB自動(dòng)緊急制動(dòng):實(shí)時(shí)監(jiān)測前方行駛環(huán)境,并在可能發(fā)生碰撞危險(xiǎn)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)車輛制動(dòng)系統(tǒng)使車輛減速,以避免碰撞或減輕碰撞后果;
EBA緊急制動(dòng)輔助:實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛前方行駛環(huán)境,在可能發(fā)生碰撞危險(xiǎn)時(shí)提前采取措施以減少制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間并在駕駛員采取制動(dòng)操作時(shí)輔助增加制動(dòng)壓力,以避免碰撞或減輕碰撞后果;
這樣看就明白了,第一個(gè)是危險(xiǎn)情況下自動(dòng)觸發(fā)制動(dòng)功能的;第二個(gè)是危險(xiǎn)情況輔助減少人制動(dòng)介入時(shí)間同時(shí)加強(qiáng)制動(dòng)效果;第一個(gè)重點(diǎn)在自動(dòng)上,第二個(gè)重點(diǎn)在輔助上,同時(shí)大家需要注意,這個(gè)功能是避免或減輕碰撞,不要以身試功能。
另AES和ESA的區(qū)別也可以參照以上兩個(gè)功能的區(qū)別來理解。
第二類為駕駛便利類
通過輔助功能實(shí)現(xiàn)限速、泊車、巡航、擁堵路況、誤踩等使用場景的便利,同時(shí)也部分的提升了駕駛安全性。
第三類是車道保持類
嚴(yán)格來講也屬于駕駛便利,但是都屬于車道控制這個(gè)小類別,所以單獨(dú)拎出來,很容易理解其功能。
第四類是智能燈光類
隨著車輛智能化的不斷深入,車燈相關(guān)的技術(shù)也不斷的衍生出來,自適應(yīng)的遠(yuǎn)光燈和前照燈就屬于車燈類的輔助駕駛功能。
另外提一句,目前更先進(jìn)的ISD(智能交互燈)、DLP(數(shù)字信號(hào)燈)技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn)了,似乎燈光能夠?qū)崿F(xiàn)一部分過往屏幕才能勝任的信息傳遞和交互功能了。
作者:籮筐技術(shù)
鏈接:https://www.zhihu.com/question/419176306/answer/2401611862
來源:知乎
著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者獲得授權(quán),非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處。
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CA控制輔助類整體列表
(Control Assist)
- AEB(Automatic Emergency Braking)自動(dòng)緊急制動(dòng)
- EBA(Emergency Braking Assist)緊急制動(dòng)輔助
- AES(Automatic Emergency Steering)自動(dòng)緊急轉(zhuǎn)向
- ESA(Emergency Steering Assist)緊急轉(zhuǎn)向輔助
- ISLC(Intelligent Speed Limit Control)智能限速控制
- LKA(Lane Keeping Assist)車道保持輔助
- LCC(Lane Centering Control)車道居中控制
- LDP(Lane Departure Prevention)車道偏離抑制
- IPA(Intelligent Parking Assist)智能泊車輔助
- ACC(Adaptive Cruise Control)自適應(yīng)巡航控制
- FSRA(Full Speed Range Adaptive Cruise Control)全速自適應(yīng)巡航
- TJA(Traffic Jam Assist)交通擁堵輔助
- AMAP (Anti-maloperation for Accelerator Pedal)加速踏板防誤踩
- ADB(Adaptive Driving Beam)自適應(yīng)遠(yuǎn)光燈
- AFL(Adaptive Front Light)自適應(yīng)前照燈
4、ADAS八大分系統(tǒng)詳解
仔細(xì)研究,ADAS包含許多不同的技術(shù),例如:ACC自適應(yīng)巡航,AEB自動(dòng)緊急制動(dòng),TSR / TSI交通標(biāo)志識(shí)別,BSD / BLIS盲點(diǎn)檢測,LCA / LCMA車道變更輔助,LDW車道偏離提前警告。下面我們就詳細(xì)解讀一下。
1、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)+車道保持
該系統(tǒng)由攝像機(jī),傳感器和控制器組成。原理是在車身側(cè)面或后視鏡中使用攝像頭對當(dāng)前行駛車道的標(biāo)記線進(jìn)行采樣,然后通過圖像處理獲得車道中的當(dāng)前汽車位置。當(dāng)汽車偏離車道時(shí),控制器將發(fā)出警告信號(hào)。從感應(yīng)到發(fā)出警告,該過程只需約0.5秒即可實(shí)時(shí)提醒和喚醒駕駛員,以免發(fā)生事故。
2、預(yù)碰撞系統(tǒng)+緊急制動(dòng)系統(tǒng)
雷達(dá)攝像頭和其他安裝在汽車上的傳感器可檢測自身的速度以及前方車輛的距離和速度。開始時(shí),將發(fā)出警告聲以提醒駕駛員注意距離。如果駕駛員不響應(yīng),距離繼續(xù)變窄則將施加制動(dòng)。該系統(tǒng)將進(jìn)行干預(yù)以提供一定的制動(dòng)效果以防止碰撞。
3、盲點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)
汽車駕駛員的盲區(qū)是指在后視鏡的左右兩側(cè)以及內(nèi)側(cè)不可見的區(qū)域。我相信許多駕駛員對盲點(diǎn)印象深刻。這也是許多事故中的常見事故之一。盲點(diǎn)檢測系統(tǒng)使用雷達(dá)和傳感器檢測車輛后方的盲點(diǎn)。當(dāng)盲點(diǎn)檢測到車輛駛近時(shí),它將向駕駛員發(fā)出警告,以幫助駕駛員將發(fā)生事故的可能性降到最低。
4、自動(dòng)泊車系統(tǒng)
?APA自動(dòng)停車系統(tǒng)使用紅外線或傳感器檢測汽車周圍的物體。這些傳感器將發(fā)出信號(hào)。當(dāng)信號(hào)撞到車身周圍的障礙物時(shí),它們會(huì)反射回來。車載計(jì)算機(jī)將利用接收信號(hào)所花費(fèi)的時(shí)間來確定障礙物的位置,然后計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將接管方向盤,計(jì)算機(jī)將通過助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,將汽車完全傾倒到停車位中。
5、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)
ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主要使用安裝在車輛前方的距離傳感器連續(xù)掃描車輛前方的道路,以了解前方車輛的速度和相對距離。它將在行駛時(shí)自動(dòng)檢測車輛的速度,相應(yīng)地調(diào)整自己的速度,以與前方車輛保持安全距離,以減少發(fā)生碰撞事故的可能性。
6、駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)
當(dāng)前大多數(shù)系統(tǒng)使用攝像頭檢測駕駛員的面部,以確定注意力集中程度以及是否有打磕睡的跡象。一些系統(tǒng)使用駕駛員的眼睛睜開和閉合的頻率來識(shí)別安全等級并提供適當(dāng)?shù)木?,或協(xié)助行動(dòng)。如果駕駛員的面部表情變化不大,甚至閉上眼睛,車輛將通過聲音和燈光警告車主,以減少事故發(fā)生。
7、自適應(yīng)照明控制
該系統(tǒng)可以根據(jù)不同的路況、環(huán)境、車速和天氣情況自動(dòng)調(diào)節(jié)照明燈的照明范圍和角度,使照明燈的照明范圍更深而不影響其他路人的視線,從而提供駕駛員迎面而來的汽車更安全,更舒適的照明。
8、夜視系統(tǒng)
它可以幫助駕駛員在視線不清或天氣不好的夜晚,自動(dòng)識(shí)別障礙物或大型異物,同時(shí)警告駕駛員前方的路況,以免發(fā)生事故。識(shí)別方法是使用紅外線感知熱的差異,區(qū)分人,動(dòng)物,車輛和環(huán)境之間的差異,并在經(jīng)過處理后將其轉(zhuǎn)換為圖像,從而將原始不清晰的物體清晰地呈現(xiàn)在駕駛員的眼前,以減少駕駛風(fēng)險(xiǎn)。
每個(gè)ADAS系統(tǒng)主要包括三個(gè)層級:
首先是傳感層。即信息收集。不同的系統(tǒng)需要使用不同類型的車輛傳感器(包括攝像頭,雷達(dá)等)來收集車輛的運(yùn)行狀態(tài)和周圍環(huán)境的變化,并將其及時(shí)反饋給控制單元。
第二,控制層。對傳感器收集到的信息進(jìn)行分析和處理,然后將控制信號(hào)輸出到受控設(shè)備。
第三,執(zhí)行層。根據(jù)行程計(jì)算機(jī)輸出的信號(hào),讓汽車完成指定的動(dòng)作。
三、四種主流 AR HUD成像方案TFT
1.TFT
TFT是TFT-LCD的簡寫,這種方案是目前HUD行業(yè)最常見,技術(shù)最成熟的投影技術(shù)。其原理是LED發(fā)出的光透過液晶單元后將屏幕上的信息投射出去。
薄膜晶體管液晶顯示器
英語:Thin film transistor liquid crystal display,常簡稱為TFT-LCD
薄膜晶體管液晶顯示器是多數(shù)液晶顯示器的一種,它使用薄膜晶體管技術(shù)改善影象品質(zhì)。雖然TFT-LCD被統(tǒng)稱為LCD,不過它是種主動(dòng)式矩陣LCD,被應(yīng)用在電視、平面顯示器及投影機(jī)上。
簡單說,TFT-LCD面板可視為兩片玻璃基板中間夾著一層液晶,上層的玻璃基板是彩色濾光片、而下層的玻璃則有晶體管鑲嵌于上。當(dāng)電流通過晶體管產(chǎn)生電場變化,造成液晶分子偏轉(zhuǎn),藉以改變光線的偏極性,再利用偏光片決定像素的明暗狀態(tài)。此外,上層玻璃因與彩色濾光片貼合,形成每個(gè)像素各包含紅藍(lán)綠三顏色,這些發(fā)出紅藍(lán)綠色彩的像素便構(gòu)成了面板上的視頻畫面。
TFT LCD光路:
1、LED燈,2、透鏡,3、TFT LCD,4、反射鏡1,5、反射鏡2,6擋風(fēng)玻璃,7、眼盒
優(yōu)點(diǎn):
方案成熟、成本相對較低
缺點(diǎn):
1.投影距離變長,解決陽光倒灌難度大
2.光線為偏振光,太陽眼鏡問題
3.光效低,產(chǎn)品亮度欠缺。
2.DLP
DLP即Digital Light Processing的縮寫,采用的是TI的專利產(chǎn)品-DMD芯片(DigitalMicromirror Device,中文意思為數(shù)字微型反射鏡元件)。DMD由數(shù)百萬個(gè)高反射的鋁制獨(dú)立微型鏡片組成,每個(gè)鏡片可以通過數(shù)量龐大的超小型數(shù)字光開關(guān)控制角度。這些開關(guān)可以接受電子訊號(hào)代表的資料字節(jié),然后產(chǎn)生光學(xué)字節(jié)輸出。
?? ?數(shù)字光處理(Digital Light Processing,縮寫:DLP)是一項(xiàng)使用在投影儀和背投電視中的顯像技術(shù)。DLP技術(shù)最早是由德州儀器開發(fā)的。它至今仍然是此項(xiàng)技術(shù)的主要供應(yīng)商。德國德累斯頓Fraunhofer學(xué)院(The Fraunhofer Institute of Dresden)也生產(chǎn)有著特殊用途的數(shù)字光處理器,并把它稱作空間光調(diào)節(jié)器(Spatial Light Modulators,SLM)。
?? ? ? 例如,瑞典Micronic激光系統(tǒng)公司(Micronic Laser Systems of Sweden)就在其開發(fā)的Sigma印版硅模板刻印機(jī)中,利用Fraunhofer生產(chǎn)的空間光調(diào)節(jié)器來生成遠(yuǎn)紫外線圖像。
在DLP投影儀中,圖像是由DMD(Digital Micromirror Device,數(shù)字微鏡器件)產(chǎn)生的。? ? ? ? ? ? ? ?DMD是在半導(dǎo)體芯片上布置一個(gè)由微鏡片(精密、微型的反射鏡)所組成的矩陣,每一個(gè)微鏡片控制投影畫面中的一個(gè)像素。微鏡片的數(shù)量與投影畫面的分辨率相符,800×600、1024×768、1280×720和1920 x 1080(HDTV)是一些常見的DMD的尺寸。
? ? ? ?這些微鏡片在數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下能夠迅速改變角度,一旦接收到相應(yīng)信號(hào),微鏡片就會(huì)傾斜10°,從而使入射光的反射方向改變。處于投影狀態(tài)的微鏡片被示為“開”,并隨數(shù)字信號(hào)而傾斜+10°;如果微鏡片處于非投影狀態(tài),則被示為“關(guān)”,并傾斜-10°。與此同時(shí),“開”狀態(tài)下被反射出去的入射光通過投影透鏡將影像投影到屏幕上;而“關(guān)”狀態(tài)下反射在微鏡片上的入射光被光吸收器吸收。?[1-2]??
? ? ?本質(zhì)上來說,微鏡片的角度只有兩種狀態(tài):“開”和“關(guān)”。微鏡片在兩種狀態(tài)間切換的頻率是可以變化的,這使得DMD反射出的光線呈現(xiàn)出黑(微鏡片處于“關(guān)”狀態(tài))與白(微鏡片處于“開”狀態(tài))之間的各種灰度。DLP投影儀主要通過兩種方法來產(chǎn)生彩色圖像,這兩種方法分別被用在單片DLP投影儀和三片DLP投影儀中。
?DLP 影像源結(jié)構(gòu)原理圖
優(yōu)點(diǎn):
- 相較于TFT,DLP更容易獲得高亮度,TI官網(wǎng)的介紹是大于15K cd/m2 ,此外DLP在不同溫度下也可以保持一致的圖像質(zhì)量
- 由于DLP本身材質(zhì)以及結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢,能更好的應(yīng)對太陽光倒灌問題。
- DLP不使用偏振光,因此即使戴著太陽鏡也能看到顯示內(nèi)容
- 支持光波導(dǎo)和全息的AR HUD設(shè)計(jì)
缺點(diǎn):文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-460199.html
- 成本相對較高,但TI已開發(fā)出低成本的車規(guī)級產(chǎn)品
- 為德州儀器TI專利產(chǎn)品,供應(yīng)商只有一家
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3.LCOS
LCoS(Liquid Crystal on Silicon),翻譯過來叫液晶附硅,也叫硅基液晶,是一種基于反射模式,尺寸比較小的矩陣液晶顯示裝置。這種矩陣采用CMOS技術(shù)在硅芯片上加工制作而成。它屬于新型的反射式micro LCD投影技術(shù)。
優(yōu)點(diǎn):
- 分辨率高,DLP能做到1920×1080的真實(shí)分辨率,而LCoS則能夠做到4k甚至8k的真實(shí)分辨率。
- 體積小,0.69英寸的LCoS已經(jīng)可以對標(biāo)3.1英寸的TFT
- 成本合適
- 芯片供應(yīng)商相較于DLP更多,交期與降本可能性更高。此外更重要的是芯片可國產(chǎn)化替代
- 更低的功耗
缺點(diǎn):
- 光源是偏振光,太陽眼鏡問題
- LED光源時(shí),光效較低,因此亮度不夠。后續(xù)需要采用激光光源,而激光光源目前車規(guī)級廠商少,且價(jià)格貴
- 散斑問題
4.LBS-MEMS激光投影
LBS即Laser Beam Scanning縮寫,是 “MEMS微激光投影”方案。這種方案是將RGB三基色激光模組與微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-MechanicalSystems,MEMS)結(jié)合的投影顯示技術(shù)方案。從驅(qū)動(dòng)的角度來說,MEMS微激光投影屬于掃描式投影顯示,應(yīng)用微機(jī)電二維微型掃描振鏡及RGB三基色激光,以激光掃描的方式成像,其輸出分辨率取決于MEMS微鏡的掃描頻率。
MEMS微激光投影設(shè)備結(jié)構(gòu)圖
優(yōu)點(diǎn):
- 光學(xué)引擎大幅度簡化,體積可以優(yōu)化
- 產(chǎn)品對比度高,可以輕松達(dá)到7000:1,遠(yuǎn)超DLP
- 高亮度
- 色域廣(>150%),功耗更低(<4-6W),發(fā)熱量很小
- MEMS激光顯示純黑像素時(shí)是可以關(guān)掉的,因此更易提高對比度,且零紗窗效應(yīng)。
MEMS投影原理
缺點(diǎn):
- 分辨率不高,約720P,提高分辨率需要比較高的成本,但可通過量產(chǎn)降成本。
- 激光二極管對溫度較敏感,實(shí)現(xiàn)車規(guī)級還有困難需克服。目前激光光源僅有日亞較為成熟
5.幾種成像方式對比
文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-460199.html
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