透明窗顯示如何實現人車溝通的未來?

winniewei 提交于 周五, 09/27/2019
透明窗顯示如何實現人車溝通的未來?

未來,車窗上可能會顯示各種信息。新型汽車技術有望將標準的汽車車窗變為單色甚至全彩動態顯示。隨著這一趨勢的發展,它將主要應用于人車溝通和廣告, 如圖1和圖2所示。

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圖1:叫車服務透明顯示示例

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圖2:廣告服務透明顯示示例

讓我們首先了解一下基礎知識。透明車窗顯示需要支持兩種顯示狀態:完全透明以及動態的彩色顯示狀態。不顯示信息時,車窗必須透明,并且在理想情況下,它需要看起來與汽車中的其他車窗相同。在傳遞信息或播放視頻時,車窗需要向行人顯示可以被他們輕松看到的明亮、彩色圖形。

作為投影儀的透明窗顯示包括安裝在車頂內表面或其他位置的小型投影儀,以及通常夾在或層壓在車輛側窗或后窗,甚至前擋風玻璃中的透明薄膜。其中,有以下幾種類型的薄膜:

405nm激發熒光膜

這種類型的薄膜包含由405nm光源激發的熒光。當這些透明的放射性膜接收到405nm 光線時,將重新放射出不同波長的能量,如藍色光或綠色光。光線向四面八方發射,因此從任何視角都可看到圖像。因此,可以通過使用多個薄膜來創建彩色顯示,在400nm的范圍內被不同波長激發,從而每個薄膜放射出不同的顏色。由此可見,用一個405nm的照明源來照亮這種類型的薄膜是必不可少的。

智能玻璃

智能玻璃膜有兩種狀態:透明狀“磨砂”狀。當施加或移除玻璃上的電壓時會發生狀態轉換,類似于電子著色應用中使用的薄膜類型。當處于磨砂狀時,圖像投射到玻璃內部,類似于背投電視的工作原理。磨砂提供了良好的對比度,提高了畫面質量。紅綠藍(RGB)LED投影儀可照亮這類薄膜。

微透鏡陣列光擴散片

這是一種設計后的擴散膜,可提供一定量的屏幕增益,從而提高畫面亮度。屏幕增益是光線定向擴散或集中的結果。例如,薄膜的設計是為了確定圖像可見的視角,并非在所有方向上透射光。在視角之外,無可見圖像,因為所有光都集中在限定的視角內。RGB LED投影儀可照亮這類薄膜。

全息膜

這些薄膜具有一些非常獨特的功能,例如能夠創建從車內而非從外部可見的圖像。RGB投影儀可照亮這類薄膜。要實現最高效率和亮度,需要仔細選擇LED波長以匹配全息膜,并在適當的波長下使用真正的綠色LED(相對于轉換的綠色LED)。

所有這些薄膜都有其優點和缺點。根據應用情況,某種類型的薄膜可能比其他類型更適合。TI DLP?技術的一個優點是它不受光源影響,可照亮所有不同的薄膜類型。圖3說明了如何將投影儀置于汽車中以創建透明窗顯示。

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圖3:DLP投影儀放置選擇

事實證明,亮度是透明顯示設計中的主要挑戰之一。在夜間顯示圖像相當簡單,但在白天顯示相同的圖像可能難度較大。必須達到足夠亮度,才能在白天可見。此外,顯示尺寸與所需光量成正比;例如,如果您將顯示尺寸大小加倍并希望保持相同的亮度級別,則需要將投影儀的光輸出功率加倍。其他設計考慮因素包括投影儀尺寸和位置、薄膜條件和層壓以及區域汽車車窗規定。

讓我們回到應用程序。透明窗顯示的一個絕佳示例應用是像Uber、Lyft、滴滴或Grab這樣的叫車服務。有了透明窗口顯示,乘客可通過側窗上帶名稱和目的地的顯示,或者可能是與叫車應用程序上的代碼相對應的驗證碼,輕松識別他們所叫的出租車。

與傳統叫車服務相比,自動叫車服務是一個更適合的應用程序。很顯然,自動駕駛汽車是無人駕駛的,因此,汽車需要一種與其他汽車和行人溝通的方式。圖4所示為用于自動駕駛汽車通信的各種應用。例如,自動駕駛汽車如何表示前方有行人且是否具備超車條件?在十字路口停車,哪輛車先行?許多情況下,車輛需要向行人或其他車輛發出目的信號。透明顯示就是非常適合的選擇,因為它置于汽車高位,周圍的人很容易看到。

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圖4:自動駕駛汽車通信要求

廣告是另一個主要應用方向。地理定位廣告為叫車服務創造每月增量收入的能力極具吸引力,因為它可提高服務的盈利能力(每月增加300美元收入)和司機工資。

每當車輛在星巴克店100米范圍內時,地理定位廣告活動的一個示例就是為星巴克進行廣告宣傳。其他潛在的應用包括車載娛樂,如圖5所示的駕駛員問候語、汽車診斷和汽車入口觸摸屏。

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圖5:車載娛樂透明顯示示例

有關DLP 汽車產品如何支持透明顯示設計的更多信息,請參閱405-nm?DLP3034-Q1芯片組RGB DLP3030-Q1和DLP5530-Q1芯片組

來源:德州儀器

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