隨著汽車的電氣化和連接程度越來越高，抬頭顯示 （HUD） 的未來正在迅速改變。特別的是，增強現實抬頭顯示 （AR-HUD） 已成為智能駕駛艙設計的核心要素，有助于通過駕駛輔助和安全功能提升整體駕駛體驗。設計下一代 AR-HUD 時，需要牢記幾項技術要點。

視場 （FOV） 和虛擬圖像距離

視場是 AR-HUD 解決方案的重要參數之一，因為它會直接影響駕駛員所看到的圖像的尺寸。德州儀器（TI）DLP4620S-Q1 DMD 等 DLP 技術可實現 15 度以上的視場，可為駕駛員在多個車道上投影信息。

虛擬圖像距離指示圖像的投射距離，以及駕駛員能看到前方多遠距離的投影圖像。由于駕駛員需要提前知曉道路障礙等情況，這在車速較高時特別重要。更重要的是，更長的虛擬成像距離（大于7.5m）可以極大的減小因為駕駛員目光在 HUD 與實際場景圖像聚焦切換時 （Convergence） 而帶來的眩暈感；抵消因為車輛振動，駕駛員姿勢調整等帶來的移動視差 （Movement Parallax） 從而更精準的進行 AR 融合，增強駕駛體驗，保證駕駛安全。當前使用 DLP 芯片的 AR-HUD 設計可將圖像投影到駕駛員前方 2 至 20 米的距離，與傳統(tǒng) HUD 相比，可顯著擴大虛擬圖像距離，如圖 1 所示。

圖 1：采用 DLP 技術的 AR-HUD 圖像距離范圍

圖像質量

需要注意的是，在這種情況下，圖像質量好并非等同于分辨率更高。圖像質量與多個變量有關，包括圖像刷新率、顏色深度、亮度等。與當地電影院不同，在混亂、甚至不可預測的汽車戶外環(huán)境中控制圖像質量是一件非常有挑戰(zhàn)性的事情。白天和夜間的光照不同，因此汽車的 AR-HUD 解決方案必須能準確維持色深和一致的高對比度，從而在各種駕駛條件下正常投影。

例如，德州儀器的 DLP4620S-Q1 符合汽車標準的芯片組可與 LED 或激光器和光學系統(tǒng)一起使用，實現高達 125% NTSC 色域的高飽和顏色。DMD 還可實現 15，000cd/m2 以上的超高亮度，并具有超過 5000:1 的高動態(tài)調光比。借助全新的 FMV （filled mirror via） 像素工藝，DLP4620S-Q1 可以進一步在系統(tǒng)設計不變的前提下提升 》35% 的對比度。這些特性組合有助于在各種環(huán)境下向駕駛員提供鮮明的圖像。

開發(fā)選項

對于大部分的汽車 AR-HUD 解決方案而言，要滿足產品和客戶的需求，需要多個開發(fā)人員協作開發(fā)。AR-HUD 解決方案是集成式解決方案的一部分，集成式解決方案還包括高級駕駛輔助系統(tǒng) （ADAS） 和其他部分，各部分通過協同工作才能提供更好的駕駛體驗。

德州儀器擁有寶貴的開發(fā)經驗和由相關合作伙伴組成的 TI 設計網絡，可幫助開發(fā)適用于德州儀器各種半導體器件解決方案的產品和服務。

結語

AR-HUD可將擋風玻璃作為焦點來投影所有相關數據（如速度和道路障礙），同時使駕駛員關注前方道路情況。隨著汽車的連接程度持續(xù)提高，AR-HUD 有助于提高駕駛員和乘客的安全性，并改善整體駕駛體驗。德州儀器 DLP 技術還將繼續(xù)實現高性能分辨率、亮度、效率、對比度和顏色，從而幫助汽車設計人員設計下一代 AR-HUD。

審核編輯 ：李倩