增強現實抬頭顯示(AR-HUD)技術這個領域有哪些挑戰,誰在創新?
2021-09-27 13:57:54 EETOP當大多數人想到增強現實 (AR) 時,首先想到的可能是智能眼鏡和頭戴式顯示器。然而,AR 正在發現除此之外的許多應用,包括在您的智能手機上,甚至在您的汽車上。
汽車AR 平視顯示器(AR HUD) 是一個重要的興趣和研究領域,許多公司致力于將這項技術變為現實。上周,該領域發布了兩項進展,一項來自華為,一項來自英飛凌。
本文將深入探討這項新技術面臨的一些挑戰,以及像華為和英飛凌這樣的公司帶來的挑戰。
從光學和電氣工程的角度來看,AR HUD 帶來了一些重大的設計挑戰。
這里的主要挑戰之一是處理和圖形對齊。AR HUD是一種技術,旨在從各種機載傳感器中讀入數據,然后處理這些數據,生成數據,最后顯示與快速變化的環境相一致的圖形,所有這些都是實時的。
完成所有這些都需要處理硬件,例如 GPU、高分辨率顯示技術、用于引導光線的可調鏡、跟蹤用戶的眼動追蹤攝像頭等等。最重要的是,需要將這些裝置集成到空間受限的儀表盤中。
第二個設計挑戰是功耗。在 HUD 中,所需的流明與視野 (FOV) 和視線面積成正比(任何一項增加一倍都需要兩倍的流明)。這個挑戰需要權衡,因為大的視線區域和寬的 FOV 是可取的;然而,它們的代價是功耗增加和相應的熱挑戰。這種權衡產生了對高效成像技術的需求,其中數字光處理(DLP) 技術已變得非常流行。
盡管存在這些挑戰,但隨著AR HUD的發展,越來越多的公司正試圖找到讓這項技術成為現實的方法。
為了實現更小、更高效的成像系統,英飛凌發布了新的 MEMS 掃描儀芯片組。
新的芯片組集成了MEMS 反射鏡和MEMS 驅動器,這使得該設備能夠實現小尺寸和低功耗。此外,該芯片組集成了一個新型傾斜鏡,英飛凌表示,這可以為全新的激光束掃描儀 (LBS) 技術鋪平道路。
總之,該芯片組希望能夠實現體積小、重量輕、功耗低的 AR 微型投影儀。這將允許在用于汽車和頭戴式顯示器的 AR HUD 中使用更高效的成像技術。
英飛凌并不是最近唯一一家專注于 AR HUD 的公司,華為也剛剛推出了其最新的 HUD 技術。
上周,關于 AR HUD 的另一個重大新聞是華為在 IAA MOBILITY 2021上首次亮相其最新的汽車 AR HUD解決方案。
新的AR HUD提供13° x 5° FOV,允許在駕駛員前方7.5 m的距離顯示70英寸的圖像。總體而言,該系統利用 DLP 技術提供超過 100 PPD(每度像素)的全高清顯示,具有約 10 L 的緊湊尺寸。此外,華為聲稱其 HUD 采用獨特的光路設計和算法技術,提高圖像清晰度,消除重影引起的頭暈。 在應用和功能方面,華為HUD聲稱可以提供:
總而言之,AR HUD 技術已準備好提高駕駛員的安全性并重塑我們駕駛車輛的方式。雖然肯定存在挑戰,但華為和英飛凌等公司正在努力克服這些挑戰,結果肯定是有希望的。