LP 动态地面投影技术可用于汽车外部照明,支持高分辨率投影,可实现更清晰的通信和更安全的驾驶。这些系统需要足够紧凑和小巧,长度约 50mm,宽度和高度约 25mm,以便安装在车门、侧视镜、前照灯、尾灯或嵌入在前后保险杠等位置。
DLP 技术可在地面或车辆周围的其他表面上投影动态内容,具有诸多优势:不仅支持车辆与行人通信,还能以更直观的方式向周围车辆传达驾驶员较为复杂的信息。该技术通过高速控制数百万个微镜来显示高分辨率图像。
近几十年来,汽车照明系统发生了许多变革,其中尾部、侧面和前方照明采用的照明技术有很大变化。许多前照灯利用包含反射透镜和透镜系统的集成光源配置,提供远光灯、近光灯和雾灯功能。其他车装照明包括用于冗余转向信号的侧视镜照明、夜间照明以及中央高位刹车灯 (CHMSL)。辅助车辆照明包括其他定制功能,例如汽车制造商徽标照明,甚至是位于车门内部的投影徽标灯。
DLP 技术不仅可通过数字微镜器件 (DMD)(一种可编程微电子机械系统反射阵列)补充任何光源来轻松满足这些要求,而且还能进一步增强光束的整体功能。DMD 通过单独切换微镜来再现图案,这些微镜构成了所投影内容的像素。
LP 技术在汽车照明应用中的优劣势如下:
优势:
- 动态更改内容,无需修改所连接的任何光学元件。
- 全色域支持,可将红色、绿色和蓝色 LED 脉冲或激光脉冲快速传输到 DMD,从而实现全色支持。
- 不受光源约束,可使用任何类型的光源,包括 LED 和激光二极管。
- 已满足汽车级要求,汽车级 DMD、DMD 控制器和电源管理集成电路现可在 –40°C 至 105°C 的工作温度范围正常工作,并通过汽车集成电路必要的静电放电认证。
- 外形小巧,整个 DLP 子系统可轻松安装到侧视镜内的狭槽中或汽车四周的其他狭小区域。
劣势:
- 静态投影技术通常局限于以单一颜色显示图像。
- 需要更多的硬件来实现多个图像的投影。
LP 技术可大大扩展汽车小车外灯的功能,包括车门内部、脚踏板或侧视镜底部位置的小车外灯(图 2)。DLP 技术无需其他可移动组件即可生成动态图像。因此,当驾驶员靠近车辆时,可使用小车外灯从侧视镜投影轮胎压力低或车门打开警告,或从小型车门的底部投影车辆徽标或其他样式的图像和视频。利用这些功能,原始设备制造商可通过小车外灯,而不是如今车灯生成的静态徽标,来充分定制传播讯息和进行品牌推广。车灯只能显示单一图案,无法用于与行人或驾驶员通信。
汽车光毯
侧视镜灯可同时执行多种功能,用作标准转向信号以及在车辆侧面区域投射跨越整个车辆长度的光毯(图 3)。当驾驶员在光照昏暗的区域或是在夜间离开或接近车辆时,这类照明尤其有用。
警告驾驶员和乘客
DLP 技术提供了一种警告方式,比驾驶员目前用于警告他人的闪光灯和手势更为先进。使用 DLP 技术生成的警告可采用在路面显示可视信息的形式,指示危险路况或特殊交通区(如施工场地或学校区域)等信息。驾驶员还可在人行横道上投影,或选择在地面显示“可安全过马路”字样的预设消息,与试图穿越街道的行人直接通信。
广播意图:私家车
广播意图功能可避免因不知道其他驾驶员的移动方向而紧张、犹豫或混乱所引发的许多事故。DLP 投影可传达众所周知难以说清楚的简单意图,例如调头 (U-turn) 或转弯 (K-turn)。出租车可使用符号投影来警告来往车辆,有一辆车即将彻底停下来,并可向地面投影,提醒有乘客即将下车。将要退出车道并有盲点的车辆可通过投影表明其退出意图。平行泊车或倒车等自主功能可向后投射其路径,指示其最终泊车位置,从而将其意图清楚地传达给经过的车辆和骑车人(图 4)。
广播意图:公用车
消防车、救护车或警车可公布其准确路线,让附近车辆的驾驶员更好地了解应该驶到何处以让道。警车可传达需要前方驾驶员开到路边或者变道以便超车的意图。需要大转弯半径的大型车辆,例如公共汽车和牵引式挂车,可能需要向后方的驾驶员传达需要他们后退以便成功转弯的意图。公共汽车可投影驶进和驶离公共车站的路线,以便附近车辆的驾驶员更好地了解其移动轨迹。载有超大货物的牵引式挂车在经过狭小空间时,可投影出其他车辆应该让出的准确空间大小。校车也可投影其意图以保证乘客安全。例如,校车可在所有车道上投影停车标志,而不是使用标准停车标志。
路线引导
结论:
DLP 子系统可以通过显示虚构的车道线来扩展驾驶员的视野,从而辅助导航。这一创新理念基于实时视觉导向技术,旨在在帮助驾驶员的同时,向附近的车辆广播驾驶员接下来的行驶方向。这种方法允许驾驶员通过后灯在车后的地面上投射行驶路线,从而实现预期轨迹的广播。
动态地面投影被认为是未来汽车照明系统和自适应远光灯技术的发展趋势。通过单独控制数百万像素的投影系统,可以实现各种车辆应用。与传统的静态投影技术(如 Gobo)相比,DLP 技术具有更高的灵活性和分辨率,同时提供了一个可重复编程的多色平台,适用于小尺寸和高分辨率的应用场景。此外,由于其相对成本效益、对不同光源的适应性以及整体效率,DLP 技术在众多动态数字投影技术中占据领先地位。
值得注意的是,DLP 芯片组已经达到了汽车级标准,并具备针对汽车应用的定制处理功能。因此,上市时间可能会缩短。通过充分利用这些技术进步,为捷变光束照明和消息/符号投影实施空间光调制器(如 DMD),汽车照明行业有望从中受益。
其他相关资源包括:
● “利用 DLP 技术制造高分辨率自适应前照灯”
● “采用 DLP 技术的高分辨率前照灯符号投影”