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 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境中控制圖像質量是一件非常有挑戰性的事情。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境下向駕駛員提供鮮明的圖像。

開發選項

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，需要多個開發人員協作開發。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 （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經驗和由相關合作伙伴組成的 TI 設計網絡，可幫助開發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