簡(jiǎn)介說(shuō)明:
??動(dòng)態(tài)地面投影技術(shù)能夠在同一模塊內顯示任何圖案,該技術(shù)通過(guò)提供全新的創(chuàng )新型照明功能,重塑消費者對外部照明的認知。創(chuàng )新型照明功能包括汽車(chē)光“毯”,可照亮車(chē)外的周?chē)鷧^域或從側視鏡投影車(chē)輛信息,例如 EV 電量水平和剩余里程、輪胎壓力警告、交通警告、轉向指示、檢查引擎燈警告、汽油量/里程等。地面照明還有幫助汽車(chē)與駕駛員和行人進(jìn)行通信的其他增強功能,包括角落照明、倒車(chē)照明、車(chē)輛定制和停車(chē)指示燈。
??動(dòng)態(tài)地面照明系統支持高分辨率投影,可實(shí)現更清晰的通信和更安全的駕駛。這些系統還需要足夠的緊湊和小巧(長(cháng)度約 50mm,寬度和高度約25mm),這樣才能安裝在車(chē)門(mén)、側視鏡、前照燈、尾燈或嵌入在前后保險杠等位置。DLP? 技術(shù)可在地面或車(chē)輛周?chē)钠渌砻嫔贤队皠?dòng)態(tài)內容,具有諸多優(yōu)勢:不僅支持車(chē)輛與行人通信,還能以更直觀(guān)的方式向周?chē)?chē)輛傳達駕駛員較為復雜的信息。
汽車(chē)照明簡(jiǎn)史:
??近幾十年來(lái),汽車(chē)照明系統發(fā)生了許多變革,其中尾部、側面和前方照明采用的照明技術(shù)有很大變化。汽車(chē)前照燈光源從鹵鎢燈演變?yōu)楦邚姸确烹姛襞菰俚酱蠊β拾坠?LED,實(shí)現了更高的光通量和效率并延長(cháng)了工作壽命。
??許多前照燈利用包含反射透鏡和透鏡系統的集成光源配置,提供遠光燈、近光燈和霧燈功能。類(lèi)似布局與后燈及后霧燈相結合,可提供多種信號功能。其他車(chē)裝照明包括用于冗余轉向信號的側視鏡照明、夜間照明以及中央高位剎車(chē)燈 (CHMSL)。輔助車(chē)輛照明包括其他定制功能,例如汽車(chē)制造商徽標照明,甚至是位于車(chē)門(mén)內部的投影徽標燈。
??汽車(chē)照明系統必須遵守美國國家公路交通安全管理局或歐洲經(jīng)濟委員會(huì )關(guān)于標準化信號和反射器件的規定。前照燈安全要求也愈發(fā)嚴格,提出了強制性光形規定和精密光度測定要求。設計人員必須遵守這些要求,同時(shí)還應滿(mǎn)足制造商關(guān)于汽車(chē)外形的實(shí)用性和裝飾性要求。DLP 技術(shù)不僅可通過(guò)數字微鏡器件 (DMD)(一種可編程微電子機械系統反射陣列)補充任何光源來(lái)輕松滿(mǎn)足這些要求,而且還能進(jìn)一步增強光束的整體功能。
DLP技術(shù)概覽:
??DLP 技術(shù)可通過(guò)使用 DMD 顯示動(dòng)態(tài)內容。DMD 包含多達 830 萬(wàn)個(gè)微鏡,這些微鏡可在兩個(gè)位置之間切換,從而根據電輸入重定向入射光(圖 1)。該技術(shù)還需要后續圖像處理、存儲器、光源和投影光學(xué)元件來(lái)控制系統和顯示動(dòng)態(tài)內容。
DLP 技術(shù)通過(guò)高速控制數百萬(wàn)個(gè)微鏡來(lái)顯示高分辨率圖像。
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??DMD 通過(guò)單獨切換微鏡來(lái)再現圖案,這些微鏡構成了所投影內容的像素。下面從五個(gè)方面介紹一下DLP 技術(shù)對汽車(chē)照明系統的重要作用。
1、可重復編程性
??DLP 技術(shù)可動(dòng)態(tài)更改內容,無(wú)需修改所連接的任何光學(xué)元件。如果與舞臺照明應用中常用的“遮光板”(也稱(chēng)為 Gobo)等常見(jiàn)的靜態(tài)投影技術(shù)相比,那么此功能的優(yōu)勢會(huì )更明顯。Gobo 投影儀利用類(lèi)似于模板的木刻濾鏡生成圖像,從而生成投影光圖案。此類(lèi)投影技術(shù)已應用于定制路面照明燈中,但用于汽車(chē)外部照明的 DLP? 動(dòng)態(tài)地面投影技術(shù)圖像是不可修改的,因此必須包含完全獨立的模塊才能生成一個(gè)靜態(tài)圖像。
??DLP 技術(shù)完全可編程,可在不同時(shí)間實(shí)現多個(gè)圖像的投影。例如,在側視鏡燈座內實(shí)現定制照明的同時(shí),還可根據需要投影車(chē)門(mén)打開(kāi)警告標志,或根據用戶(hù)需求和路況更新其他復雜的圖像。例如,當車(chē)門(mén)打開(kāi)或駕駛員將手放到車(chē)門(mén)把手上時(shí),將會(huì )投影警告標志,提醒車(chē)門(mén)即將打開(kāi)。對于停在自行車(chē)車(chē)道附近的汽車(chē)來(lái)說(shuō),這會(huì )很有幫助。
2、全色域支持
??靜態(tài)投影技術(shù)通常局限于以單一顏色顯示圖像。例如,Gobo 利用二向色模板進(jìn)行彩色圖像投影,但二向色濾鏡只能產(chǎn)生單一顏色。
??DLP 技術(shù)可將紅色、綠色和藍色 LED 脈沖或激光脈沖快速傳輸到 DMD,從而實(shí)現全色支持。DMD 的切換速度為幾微秒,因此可對上述三種顏色使用單一成像儀來(lái)生成炫麗的影像和視頻。
3、不受光源約束
??由于 DLP 技術(shù)是一種基于反射的技術(shù),因此可使用任何類(lèi)型的光源,包括 LED 和激光二極管,它們將取代前方和尾部照明所使用的白熾燈或氣體放電燈光源。憑借這種靈活性,DLP 技術(shù)可在汽車(chē)照明和通信系統中適應各種波長(cháng)范圍(包括可見(jiàn)光和近紅外光)的多種照明技術(shù)。
4、已滿(mǎn)足汽車(chē)級要求
??汽車(chē)級 DMD、DMD 控制器和電源管理集成電路現可在 –40°C 至 105°C 的工作溫度范圍正常工作,并通過(guò)汽車(chē)集成電路必要的靜電放電認證,這為在當前的汽車(chē)照明系統中應用 DLP 技術(shù)提供了支持。
5、外形小巧
??汽車(chē)照明系統的主要目標是增強汽車(chē)的美感呈現。除了汽車(chē)的總體外形和材質(zhì)外,照明系統是打造汽車(chē)精致外觀(guān)的關(guān)鍵要素。汽車(chē)車(chē)燈的形狀設計涉及許多工作,通常,內部電路的容差更為嚴格。整個(gè)DLP 子系統可輕松安裝到側視鏡內的狹槽中或汽車(chē)四周的其他狹小區域。
DLP技術(shù)用例
??鑒于這些優(yōu)勢,DLP 技術(shù)在汽車(chē)照明應用的前景一片大好。下面是 DLP 技術(shù)和汽車(chē)照明系統的一些可能應用。
1、小車(chē)外燈
??DLP 技術(shù)可大大擴展汽車(chē)小車(chē)外燈的功能,包括車(chē)門(mén)內部、腳踏板或側視鏡底部位置的小車(chē)外燈DLP 技術(shù)無(wú)需其他可移動(dòng)組件即可生成動(dòng)態(tài)圖像。因此,當駕駛員靠近車(chē)輛時(shí),可使用小車(chē)外燈從側視鏡投影輪胎壓力低或車(chē)門(mén)打開(kāi)警告,或從小型車(chē)門(mén)的底部投影車(chē)輛徽標或其他樣式的圖像和視頻。利用這些功能,原始設備制造商可通過(guò)小車(chē)外燈,而不是如今車(chē)燈生成的靜態(tài)徽標,來(lái)充分定制傳播訊息和進(jìn)行品牌推廣。車(chē)燈只能顯示單一圖案,無(wú)法用于與行人或駕駛員通信。
從側視鏡向地面投影徽標的小車(chē)外燈。
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2、汽車(chē)光毯
??側視鏡燈可同時(shí)執行多種功能,用作標準轉向信號以及在車(chē)輛側面區域投射跨越整個(gè)車(chē)輛長(cháng)度的光毯(圖 3)。當駕駛員在光照昏暗的區域或是在夜間離開(kāi)或接近車(chē)輛時(shí),這類(lèi)照明尤其有用。
?從車(chē)輛上的多個(gè)位置投影的汽車(chē)光毯
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3、警告駕駛員和乘客
??DLP 技術(shù)提供了一種警告方式,比駕駛員目前用于警告他人的閃光燈和手勢更為先進(jìn)。使用 DLP 技術(shù)生成的警告可采用在路面顯示可視信息的形式,指示危險路況或特殊交通區(如施工場(chǎng)地或學(xué)校區域)等信息。駕駛員還可在人行橫道上投影,或選擇在地面顯示“可安全過(guò)馬路”字樣的預設消息,與試圖穿越街道的行人直接通信。
4、廣播意圖:私家車(chē)
??廣播意圖功能可避免因不知道其他駕駛員的移動(dòng)方向而緊張、猶豫或混亂所引發(fā)的許多事故。DLP 投影可傳達眾所周知難以說(shuō)清楚的簡(jiǎn)單意圖,例如調頭 (U-turn) 或轉彎 (K-turn)。出租車(chē)可使用符號投影來(lái)警告來(lái)往車(chē)輛,有一輛車(chē)即將徹底停下來(lái),并可向地面投影,提醒有乘客即將下車(chē)。將要退出車(chē)道并有盲點(diǎn)的車(chē)輛可通過(guò)投影表明其退出意圖。平行泊車(chē)或倒車(chē)等自主功能可向后投射其路徑,指示其最終泊車(chē)位置,從而將其意圖清楚地傳達給經(jīng)過(guò)的車(chē)輛和騎車(chē)人。
駕駛員可通過(guò)后燈在車(chē)后的地面上投影行駛路線(xiàn),從而廣播其預期軌跡。
5、廣播意圖:公用車(chē)
??消防車(chē)、救護車(chē)或警車(chē)可公布其準確路線(xiàn),讓附近車(chē)輛的駕駛員更好地了解應該駛到何處以讓道。警車(chē)可傳達需要前方駕駛員開(kāi)到路邊或者變道以便超車(chē)的意圖。需要大轉彎半徑的大型車(chē)輛,例如公共汽車(chē)和牽引式掛車(chē),可能需要向后方的駕駛員傳達需要他們后退以便成功轉彎的意圖。公共汽車(chē)可投影駛進(jìn)和駛離公共車(chē)站的路線(xiàn),以便附近車(chē)輛的駕駛員更好地了解其移動(dòng)軌跡。載有超大貨物的牽引式掛車(chē)在經(jīng)過(guò)狹小空間時(shí),可投影出其他車(chē)輛應該讓出的準確空間大小。校車(chē)也可投影其意圖以保證乘客安全。例如,校車(chē)可在所有車(chē)道上投影停車(chē)標志,而不是使用標準停車(chē)標志。
6、路線(xiàn)引導
??DLP 子系統可利用圖形(例如顯示本不存在的車(chē)道線(xiàn))擴大駕駛員的視野,從而輔助導航。這一想法可建立在實(shí)時(shí)視覺(jué)導向的基礎上,在幫助駕駛員的同時(shí),向附近車(chē)輛公布駕駛員接下來(lái)的行駛方向。
結論:
??動(dòng)態(tài)地面投影是汽車(chē)照明系統的未來(lái)發(fā)展方向,同時(shí)也是自適應遠光燈技術(shù)的發(fā)展趨勢。單獨控制投影系統中數百萬(wàn)像素的功能可實(shí)現各種車(chē)輛應用。與 Gobo 等其他靜態(tài)投影技術(shù)相比,LED元件代理商DLP 技術(shù)提供更大的靈活性和具有高分辨率的小巧、可重復編程的多色平臺。此外,因其相對成本效益、適應不同光源的靈活性以及總體效率,DLP 技術(shù)在眾多動(dòng)態(tài)數字投影技術(shù)中處于領(lǐng)先地位。鑒于 DLP 芯片組已經(jīng)符合汽車(chē)級標準,并具有特定于汽車(chē)應用的定制處理功能,其上市時(shí)間可能會(huì )縮短。通過(guò)充分利用這些技術(shù)飛躍并為捷變光束照明和消息/符號投影實(shí)施 DMD 等空間光調制器,汽車(chē)照明行業(yè)有可能受益匪淺。
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