智能座艙顯示不再只以屏幕為顯示介質(zhì)和體驗(yàn)中心了。以后的車(chē)型除了需要有中控屏、副駕駛屏幕滿(mǎn)足娛樂(lè)需求以外,還必須要有基于投影技術(shù)的“新視界”方案。
文中總結(jié)的三種趨勢(shì)應(yīng)用:
1. AR-HUD + 數(shù)字投影大燈(DLP)
2. AR-HUD + 高密度像素投影大燈(LED Matrix)
3. PHUD + 高密度像素投影大燈(LED Matrix)
對(duì)于入門(mén)級(jí)車(chē)型,駕駛員在駕駛場(chǎng)景下獲取信息只能通過(guò)儀表屏幕和顯示屏。而由于人機(jī)布置的關(guān)系,無(wú)論屏幕的顯示多么地細(xì)膩,駕駛員要獲取信息都必須要調(diào)整眼睛的視角——也意味著視線需要脫離駕駛路面。

圖: FUTURUS AR動(dòng)態(tài)渲染
AR-HUD和數(shù)字投影大燈的融合

圖:ARHUD與數(shù)字投影大燈的技術(shù)對(duì)比
AR-HUD和數(shù)字投影大燈就是為了能夠更安全、更輕松地駕駛而出現(xiàn)的技術(shù),雖然里面都有用到如DLP投影、LCOS投影相關(guān)的技術(shù),但兩者表現(xiàn)出來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景卻不盡相同。
AR-HUD將約7米遠(yuǎn)的虛像信息投射在玻璃上,讓數(shù)字信息與路面車(chē)輛、自行車(chē)、行人甚至餐廳、店鋪等現(xiàn)實(shí)世界的信息進(jìn)行融合。



而在夜間,集成投影技術(shù)的數(shù)字投影大燈秒變指路神器,可以根據(jù)不同路況的駕駛場(chǎng)景切換照明狀態(tài)?梢哉f(shuō),數(shù)字投影大燈既包含了適應(yīng)性照明(按需照明)的功能,又能夠通過(guò)照明像素的切換進(jìn)行具像化的信息顯示。

圖:華為XLight數(shù)字大燈膜組

圖:華為XLight數(shù)字大燈投射禮讓行人圖案

圖:奔馳S級(jí)投射變道提醒

圖:尊界S800 投射充電狀態(tài)信息
甚至,還能夠投射出一些游戲畫(huà)面和自定義畫(huà)面來(lái)增強(qiáng)趣味性。

(圖:享界S9交互式大燈跟隨腳印的交互)

圖:數(shù)字大燈投射動(dòng)態(tài)生日?qǐng)D案場(chǎng)景
因此,AR-HUD和數(shù)字投影大燈因?yàn)轱@示的位置和應(yīng)用場(chǎng)景的差異,它們之間并不沖突,而是以融合的方式出現(xiàn)在智能座艙里。
關(guān)于數(shù)字投影大燈介紹,之前的文章里也有詳細(xì)介紹過(guò),在不同的道路場(chǎng)景下,有非常豐富的適應(yīng)性照明應(yīng)用。關(guān)于數(shù)字投影式DLP大燈,你需要了解的信息都在這里
雖然都是投影,門(mén)道不盡相同
從公開(kāi)的信息來(lái)看,華為的XLight、奔馳、奧迪的投影式數(shù)字大燈,都是應(yīng)用基于德州儀器(TI)生產(chǎn)的DLP模組。其中,DLP模組中的DMD芯片一直是業(yè)內(nèi)一道很高的門(mén)檻,想要越過(guò)去并不容易。
數(shù)字大燈的應(yīng)用因?yàn)檎彰鳠艄鉃榘坠鈫紊,因此?shù)字大燈的投影系統(tǒng)相對(duì)AR-HUD的三色RGB投影系統(tǒng)應(yīng)用要更簡(jiǎn)化一些(簡(jiǎn)化并非簡(jiǎn)單)。

圖:基于DLP的數(shù)字投影大燈原理示意

圖:華為基于DLP的XLIGHT數(shù)字投影大燈模組
當(dāng)中的DMD芯片的神奇之處在于,在方寸的芯片尺寸上構(gòu)建了百萬(wàn)個(gè)可以翻轉(zhuǎn)角度并且可以獨(dú)立控制的鋁微鏡。大燈一般搭載130萬(wàn)像素的DMD芯片。

圖:DMD芯片上的微鏡翻轉(zhuǎn)的角度決定像素的亮滅狀態(tài)的切換

圖:華為XLight像素顯示原理示意
大概是因?yàn)榇鬅舻墓ぷ鳁l件苛刻的原因,DMD芯片的DLP光機(jī)仍是首選。但在AR-HUD系統(tǒng),方案就有點(diǎn)百花齊放的意思了。
除了DMD(數(shù)字微鏡)的DLP光機(jī)以外,還有LCOS(硅基液晶)光機(jī)方案、TFT-LCD(液晶顯示)光機(jī)方案。
DLP光機(jī)方案AR-HUD的投影需要具備RGB三色光源,大部分的系統(tǒng)基于單DMD芯片的方式構(gòu)建,通過(guò)三個(gè)獨(dú)立的R、G、B光源分時(shí)點(diǎn)亮,也就是說(shuō)投影在任一時(shí)刻顯示R、G、B單色,當(dāng)三色切換的頻率足夠高時(shí),顯現(xiàn)出來(lái)的畫(huà)面就成了多彩色了。

圖:獨(dú)立RGB三色光源與DMD芯片的協(xié)同工作原理示意

圖:DMD芯片上任一時(shí)刻只反射單色顏色的光線(像素)

圖:奧迪基于DLP的AR-HUD 組成示意
華為自研的LCOS光機(jī)方案原理是在CMOS芯片上通過(guò)液晶控制光的反射,進(jìn)行形成像素。

圖:華為基于LCOS光機(jī)的XHUD組成示意
TFT-LCD光機(jī)方案通過(guò)最成熟的TFT液晶顯示屏作為顯示源替代DLP和LCOS光機(jī)。

圖:應(yīng)用于奧迪Q4-Etron的基于TFT-LCD的AR-HUD模組示意
這三種方案各有優(yōu)劣,但有一點(diǎn)值得關(guān)注的是,DLP光機(jī)對(duì)偏振太陽(yáng)眼鏡更友好,LCOS和TFT-LCD因?yàn)轱@示的光線是偏振光,在佩戴有偏振鏡片的太陽(yáng)眼鏡時(shí)視覺(jué)效果都會(huì)受到一些影響。
雖然如此,但在受到技術(shù)平權(quán)的風(fēng)潮推動(dòng)下,TFT-LCD依舊以小體積、具備較好成本競(jìng)爭(zhēng)力的特點(diǎn)在W-HUD或AR-HUD市場(chǎng)占有較高的份額。
多種方案并存的投影視界體驗(yàn)
不知道大家有沒(méi)有留意,前面提到應(yīng)用數(shù)字投影大燈(DLP)的傳統(tǒng)豪華品牌好像寶馬缺席了!
其實(shí),寶馬和保時(shí)捷都在應(yīng)用的是高像素密度的數(shù)字大燈。與DLP數(shù)字投影大燈不同,他們應(yīng)用的是集成有高密度像素的LED光源。比如保時(shí)捷的數(shù)字大燈集成了1.6萬(wàn)個(gè)白光LED像素。通過(guò)獨(dú)立控制LED的亮度實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的自適應(yīng)照明功能。

圖:保時(shí)捷Matrix LED大燈光源芯片

圖:保時(shí)捷Matrix LED大燈模組
從寶馬的iDrive智能座艙規(guī)劃來(lái)看,PHUD會(huì)替代掉AR-HUD,形成PHUD + 高像素密度的自適應(yīng)大燈的“新視界”體驗(yàn)。

圖:寶馬視平線全景顯示系統(tǒng)
最后
AR-HUD和PHUD有各自的成本和體驗(yàn)差異,但綜合來(lái)看,小編認(rèn)為PHUD更有性?xún)r(jià)比,也更符合未來(lái)座艙的新體驗(yàn)趨勢(shì)。至于大燈,數(shù)字投影大燈在頂級(jí)旗艦車(chē)型上可以拉開(kāi)定位差異,但高密度像素的投影大燈確實(shí)更有性?xún)r(jià)比。
無(wú)論是AR-HUD、P-HUD,DLP投影式數(shù)字大燈、還是高像素密度Matrix LED大燈,他們都以投影技術(shù)的形式改變著我們駕駛場(chǎng)景下的信息呈現(xiàn)的方式。
