增强现实(AR)和抬头显示(HUD)结合实现的太阳能负载

2018-07-09 11:49 次阅读

作者:德州仪器 Mike Firth

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增强现实(AR)抬头显示(HUD)是汽车行业中出现的新一项重大发明。现如今,该技术得到了汽车制造商和一级供应商的关注,进入到积极开发AR挡风玻璃HUD的阶段。

真正的AR显示需要有至少10度的宽视场(FOV)以及7.5米或更大的虚拟图像距离(VID)。FOV表示以度为单位的显示大小,而VID表示图像投影的距离。在汽车HUD中,VID表示图像出现在道路上的距离。

AR技术背后的理念是在现实世界之上叠加数字信息,增强驾驶员对当下情景的了解并改善其驾驶体验。FOV越大,虚拟图像距离越长,显示的效果也就越好。

增强现实(AR)和抬头显示(HUD)结合实现的太阳能负载

图 1:AR显示示例

一直以来,设计AR显示面临的两项最大挑战是亮度和太阳能负载的问题。AR显示需要尽可能宽和亮,这就需要成像仪发出大量光。驾驶员还需要尽可能远地将图像投射到道路上。当今的HUD可达到的FOV为7到8度或更小,并且可以在前方2.0到2.5米的道路上“投射”图像。这些图像看起来像漂浮在汽车的引擎盖上。人们希望通过AR HUD使图像投射到更远的地方,使图像真正做到增强并与驾驶员的视野互动。

为了延长虚拟图像的距离,设计放大倍数为25到30倍的系统已屡见不鲜,但这样的设计弊端是太阳能负载(即太阳能)集中于HUD成像仪面板上极小块区域时会产生过大负荷热量。这种高倍数放大会将成像仪面板移向距离HUD光学器件焦点更近的地方,从而提高单位面积太阳能的集中度,如图2所示。

请注意,这不是环境温度问题,而是由于太阳能得到聚焦以及进入系统的光线更多(由于AR HUD的眩光陷波器较大),从而产生了过热的技术问题。

增强现实(AR)和抬头显示(HUD)结合实现的太阳能负载

图 2:HUD光学器件将太阳能负载放大到散射屏或薄膜晶体管(TFT)面板上

利用DLP®技术独特的中间散射屏结构,可以设计出能够承受由太阳光放大所产生热负荷的HUD。如图3所示,基于DLP技术的HUD可以将图像投射到散射屏上,然后HUD光学器件将其放大并投射到挡风玻璃上,从而呈现在驾驶员的视线中。在TFT HUD中,TFT面板连接到HUD光学器件,取代了散射屏和辅助电子器件。

增强现实(AR)和抬头显示(HUD)结合实现的太阳能负载

图 3:基于DLP技术的HUD架构示例

为了更好地理解为什么散射屏具有优势,我们不妨来看看散射屏与传统TFT面板的物理特性(图4)。散射屏具有的两大主要优势在于可在更高的温度中工作,此外散射屏不会吸收大量的太阳入射可见光谱,这一点更加重要。(光谱的红外[IR]和紫外[UV]部分很容易被过滤。)

增强现实(AR)和抬头显示(HUD)结合实现的太阳能负载

图 4:TFT与散射器

入射的太阳能负载通过HUD光学器件聚焦到散射器上,就像用于TFT面板时一样。但在散射器中,透射光实际上被散开,消除了HUD光学器件的放大效应,因此能够更加简单地应对热负载问题。通过TFT面板,太阳能被吸收,且可以轻松地将面板的工作温度提高到最大额定值以上。正是这种太阳能负载带来的优势以及其卓越的亮度、对比度和色域,助力汽车制造商和一级供应商设计和推出新一代AR HUD。

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采用DLP结构光的3D机器视觉参考设计包括BOM及框图

描述             The TIDEP0076 3D machine vision design describes an e...

发表于 10-15 14:52 456次 阅读
采用DLP结构光的3D机器视觉参考设计包括BOM及框图

TMS320VC5507 定点数字信号处理器

TMS320VC5507定点数字信号处理器(DSP)基于TMS320C55x DSP生成CPU处理器内核。 C55x ?? DSP架构通过增加并行性和全面关注降低功耗来实现高性能和低功耗。 CPU支持内部总线结构,该结构由一个程序总线,三个数据读总线,两个数据写总线以及专用于外设和DMA活动的附加总线组成。这些总线能够在一个周期内执行最多三次数据读取和两次数据写入。并行地,DMA控制器每个周期最多可以执行两次数据传输,与CPU活动无关。 C55x CPU提供两个乘法累加(MAC)单元,每个单元能够支持17位×17-单个循环中的位乘法。额外的16位ALU支持中央40位算术/逻辑单元(ALU)。 ALU的使用受指令集控制,提供优化并行活动和功耗的能力。这些资源在C55x CPU的地址单元(AU)和数据单元(DU)中进行管理。 C55x DSP代支持可变字节宽度指令集,以提高代码密度。指令单元(IU)从内部或外部存储器执行32位程序提取,并为程序单元(PU)排队指令。程序单元解码指令,将任务指向AU和DU资源,并管理完全受保护的管道。预测分支功能可避免执行条件指令时的管道冲洗。 5507上的1...

发表于 10-15 11:44 8次 阅读
TMS320VC5507 定点数字信号处理器

未来的市场机会挺大,而AR HUD的供应商数量却屈指可数

新车设计一般是基于现有平台,尽可能复用原有零部件。而HUD的安装需要较大空间,并且对安装固定方位都有....

的头像 高工智能汽车 发表于 10-15 09:18 1579次 阅读
未来的市场机会挺大,而AR HUD的供应商数量却屈指可数

HUD的有哪些EMI问题?如何解决HUD的EMI问题?详细分析

自上世纪80年代,HUD开始从飞机嫁接于汽车,但HUD真正受到世人瞩目还是在虚拟显示概念被广泛了解的....

的头像 韬略科技EMC 发表于 10-14 11:39 647次 阅读
HUD的有哪些EMI问题?如何解决HUD的EMI问题?详细分析

IEEE标准已经批准通过 新以太网供电标准指日可待

虽然我相信很多人都认为指定标准是一件简单而快捷的事情,但有几个问题需要深入研究:如何指定以前部分以太....

的头像 人间烟火123 发表于 10-12 14:53 2518次 阅读
IEEE标准已经批准通过 新以太网供电标准指日可待

Observer Analytics推出一个面向虚拟现实,增强现实和混合现实的分析平台

Observer Analytics认为这三个现实都必须进行量化,而他们的工作是量化VR和AR参与度....

发表于 10-12 09:50 304次 阅读
Observer Analytics推出一个面向虚拟现实,增强现实和混合现实的分析平台

未来两到三年,AR-HUD将会面临量产的爆发期

近投影的视场角为5°X1°,成像距离为2.4米,主要显示驾驶员所选择的状态信息, 如速度、限速以及一....

的头像 高工智能汽车 发表于 10-11 14:22 814次 阅读
未来两到三年,AR-HUD将会面临量产的爆发期

Owlchemy开发了一款名为“移动观众”的AR观众摄像机

Owlchemy Labs自2016年《工作模拟器:2050档案》(Job Simulator: ....

发表于 10-11 09:04 317次 阅读
Owlchemy开发了一款名为“移动观众”的AR观众摄像机

Facebook推出Portal和Portal+设备,拥有增强现实的视频通话功能

Facebook宣布推出Portal和Portal+设备,增强视频通话功能

发表于 10-11 08:58 140次 阅读
Facebook推出Portal和Portal+设备,拥有增强现实的视频通话功能

AR增强现实技术使房产展示更生动、个性化,或将颠覆房地产行业

苹果于2017年推出了ARKit,但移动增强现实技术一直未能以一种有意义的方式实现增长。尽管AR技术....

发表于 10-10 10:53 246次 阅读
AR增强现实技术使房产展示更生动、个性化,或将颠覆房地产行业

TMS320C6711D 浮点数字信号处理器

TMS320C67x ??的DSP(包括TMS320C6711,TMS320C6711B,TMS320C6711C,TMS320C6711D设备)构成浮点DSP家族在TMS320C6000? DSP平台。在C6711,C6711B,C6711C和C6711D设备都是基于高性能,先进的超长指令字(VLIW)架构的德州仪器(TI)开发,使这些DSP的多通道多功能应用的绝佳选择。 C6711D器件的时钟频率为200 MHz,时钟速率高达1200万次(MFLOPS),时钟频率为250 MHz,最高可达1500 MFLOPS,高效DSP编程挑战的有效解决方案。 C6711D DSP具有高速控制器的操作灵活性和阵列处理器的数字能力。该处理器具有32个32位字长的通用寄存器和8个高度独立的功能单元。八个功能单元提供四个浮点/定点ALU,两个定点ALU和两个浮点/定点乘法器。 C6711D每个周期可以产生两个MAC,总共400 MMACS。 C6711D DSP还具有专用硬件逻辑,片上存储器和其他片上外设。 < p> C6711D设备使用基于缓存的两级架构,并具有功能强大且多样化的外设集。 1级程序高速缓存(L1P)是32-Kbit直接映射高速缓存,1级数据高速缓存(L1D)是32-Kbit 2路组...

发表于 10-09 10:37 25次 阅读
TMS320C6711D 浮点数字信号处理器

SMJ320C40 军用浮点数字信号处理器

C40数字信号处理器(DSP)是采用0.72-μm双层金属CMOS技术制造的32位浮点处理器。 320C40是德州仪器(TI)第四代DSP的一部分,主要用于并行处理。 有关设计低温操作时的其他信息,请参阅德州仪器应用报告 320C3x,320C4x和320MCM42x低温上电启动灵敏度,文献编号为SGUA001。 特性 SMJ:MIL-PRF-38535的QML处理 SM:标准处理 TMP :商业级处理TAB 工作温度范围: 军用(M)-55°C至125°C 特殊(S)-55°C至100°C 商业(C)-25°C至85°C 商业(L)0°C至70° 最高性能浮点数字信号处理器(DSP) C40-60: 33-ns指令周期时间: 60 MFLOPS, 30 MIPS,330 MOPS,384 MBps C40-50: 40-ns指令周期时间: ...

发表于 09-29 11:04 6次 阅读
SMJ320C40 军用浮点数字信号处理器

OPA360 采用 SC70 封装具有低通滤波器、内部 G=2 和 SAG 校正的 3V 视频放大器

OPA360高速放大器针对3V便携式视频应用进行了优化。它专门设计用于与嵌入在视频处理器中的数模转换器(DAC)兼容,例如德州仪器?数字媒体处理器系列及其他产品。输入共模范围包括GND,允许视频DAC与OPA360直流耦合。 输出摆幅在25mV的GND范围内,300mV连接到V +,标准的后端视频负载(150 )。内部电平转换电路可防止输出在0V输入时饱和,从而防止普通视频电路中的同步脉冲削波。因此,OPA360非常适合直流耦合到视频负载。如果首选交流耦合,OPA360提供垂度校正功能,可显着减小输出耦合电容的尺寸。 OPA360通过集成垂直校正,内部优化,适用于对空间敏感的应用增益设置电阻(G = 2)和2极视频DAC重建滤波器。 在关断模式下,静态电流减小到 凹陷校正 降低耦合电容器尺寸 输入范围包括接地 直流耦合输入 集成电平转换器 直流耦合输出(1) 无需输出电容器 轨到轨输出 低电流电流:6mA ...

发表于 09-06 16:48 10次 阅读
OPA360 采用 SC70 封装具有低通滤波器、内部 G=2 和 SAG 校正的 3V 视频放大器

OPA361 具有内部增益和滤波器的 3V 视频放大器

OPA361高速放大器针对3V便携式视频应用进行了优化。它专门设计为与德州仪器中嵌入的视频编码器兼容? OMAP2420和DaVinci处理器或具有0.5V PP 视频输出的其他应用处理器。输入共模范围包括GND,允许视频DAC(数字 - 模拟转换器)直流耦合到OPA361。电视检测功能通过促进视频传输的自动启动/停止,显着简化了最终用户界面。 输出摆幅在5mV的GND和250mV到V +之间,带有标准的后端视频负载( 150 )。内部电平转换电路可防止输出在0V输入时饱和,从而防止普通视频电路中的同步脉冲削波。因此,OPA361非常适合与视频负载直流耦合。 OPA361通过集成内部增益设置电阻(G = 5.2V /V)和2来针对空间敏感应用进行了优化 - 极视频DAC重建滤波器。 在关断模式下,静态电流减小到 与OMAP242x和DAVINCI兼容?处理器 2极重构滤波器 输入范围包括接地 直流耦合输入 集成LEVEL SHIFTER 直流耦合输出(1) 无需输出电容 ...

发表于 09-06 16:47 14次 阅读
OPA361 具有内部增益和滤波器的 3V 视频放大器

AMC7834 AMC7834 集成功率放大器监视和控制系统

AMC7834器件是一款针对功率放大器(PA)偏置的高度集成,低功耗,模拟监视和控制解决方案,能够对温度,电流和电压进行监控。 该器件集成了一个多通道12位模数转换器(ADC);八个12位数模转换器(DAC);四个高侧电流感测放大器,可以选择设置它们作为四个独立闭环漏极电流控制器的一部分;一个精确的片上温度传感器和两个远程温度二极管驱动器;四个可配置的通用I /O端口(GPIO);以及一个精确的内部基准。其高集成度极大地减少了组件数量,并且简化了PA偏置系统设计。 该器件具有功能集成和宽工作温度范围等诸多优势,因此适合用作多通道射频(RF)通信系统中PA的一体化,低成本偏置控制电路。凭借灵活的DAC输出范围和宽共模电压电流传感器,此器件可用作针对多种晶体管技术(例如LDMOS,GaA和GaN)的偏置解决方案.AMC7834功能集对通用监视器和控制系统而言同样有益。 德州仪器(TI)提供了一个完备的模拟监视和控制(AMC)产品系列,以满足各类应用不同的通道数,附加特性或者转换器解决方案需求。更多信息,敬访访问www.ti.com.cn/amc。 特性 8个具有可编程范围的单调性12位数模转换器(DAC) 4个双极DAC...

发表于 08-30 16:06 427次 阅读
AMC7834 AMC7834 集成功率放大器监视和控制系统

TRPGR30ATGA TRPGR30ATGA 23mm 低频玻璃封装应答器,R/O

德州仪器(TI)23mm低频(LF)玻璃应答器提供出色性能并可在134.2kHz的共振频率上运行。此产品兼容ISO /IEC 11784/11785全球开放式标准。德州仪器(TI)LF玻璃应答器使用TI获专利的调谐制造工艺生产以提供持续的读取性能。送货前,将对此应答器进行全面的功能和参数测试,为用户提供他们所期望从TI获得的高质量产品。 特性 由获专利的半双工(HDX)技术提供的同类产品中最佳性能 获专利的应用器调谐提供稳定的和高读取性能 80位只读类型 64位芯片ID 对几乎所有非金属物质不敏感< /li> 应用范围 车辆识别 集装箱跟踪 资产管理 参数 与其它产品相比 其他无线技术   Frequency Device Type Standard Transmission Principle Operating Temperature Range (C) Approx. Price (US$) Rating   var link = "zh_CN_folder_p_quick_link_description_features_parametrics"; com.TI.Product.handleQuickLinks('parametric','参数变化','#parametrics',link); TRPGR30ATGA 134.2 kHz     Transponder     ISO11785     HDX - F...

发表于 08-20 18:04 58次 阅读
TRPGR30ATGA TRPGR30ATGA 23mm 低频玻璃封装应答器,R/O

RF430CL331H RF430CL331H 动态 NFC 接口应答器

德州仪器(TI)动态近场通信(NFC)/射频识别(RFID)接口应答器RF430CL331H是一款NFC标签类型4器件,可结合一个非接触式NFC /RFID接口和一个有线I 2 C接口将器件连接到主机.NDEF消息可通过集成的I 2 C串行通信接口读写,也可通过支持高达848kbps速率的集成ISO /IEC 14443标准类型B RF接口进行非接触式访问或更新。 该器件按主机控制器的需求请求响应NFC类型4命令,每次仅在其缓存中存储部分NDEF消息。这使得NDEF消息的大小仅受主机控制器的存储器容量以及规范的限制。 该器件支持读缓存,预取和写自动确认功能,可提高数据吞吐量。 该器件可利用简单而直观的NFC连接切换来替代载波方式,只需一次点击操作即可完成诸如,低功耗(BLE)或Wi- Fi的配对过程或认证过程。 作为一个常见N. FC接口,RF430CL331H使得终端设备能够与启用NFC的智能手机,平板电脑和笔记本电脑这类快速发展的基础设施进行通信。 特性 通过直通操作向主机控制器发送数据更新和请求 I 2 C接口允许对内部静态随机存取存储器(SRAM)进行读写操作 预取,缓存和自动应答特性提高数据吞吐量 支持数据流 <...

发表于 08-20 17:57 72次 阅读
RF430CL331H RF430CL331H 动态 NFC 接口应答器