使用透明窗显示创建人车沟通

德州仪器

未来，车窗上可能会显示各种信息。新型汽车技术有望将标准的汽车车窗变为单色甚至全彩动态显示。随着这一趋势的发展，它将主要应用于人车沟通和广告，如图1和图2所示。

让我们首先了解一下基础知识。透明车窗显示需要支持两种显示状态：完全透明以及动态的彩色显示状态。不显示信息时，车窗必须透明，并且在理想情况下，它需要看起来与汽车中的其他车窗相同。在传递信息或播放视频时，车窗需要向行人显示可以被他们轻松看到的明亮、彩色图形。

作为投影仪的透明窗显示包括安装在车顶内表面或其他位置的小型投影仪，以及通常夹在或层压在车辆侧窗或后窗，甚至前挡风玻璃中的透明薄膜。其中，有以下几种类型的薄膜：

1、405nm放射性荧光：这种类型的薄膜包含由405nm光源激发的荧光。当这些透明的放射性膜接收到405nm光线时，将重新放射出不同波长的能量，如蓝色光或绿色光。光线向四面八方发射，因此从任何视角都可看到图像。因此，可以通过使用多个薄膜来创建彩色显示，在400nm的范围内被不同波长激发，从而每个薄膜放射出不同的颜色。由此可见，用一个405nm的照明源来照亮这种类型的薄膜是必不可少的。

2、智能玻璃：智能玻璃膜有两种状态：透明状和“磨砂”状。当施加或移除玻璃上的电压时会发生状态转换，类似于电子着色应用中使用的薄膜类型。当处于磨砂状时，图像投射到玻璃内部，类似于背投电视的工作原理。磨砂提供了良好的对比度，提高了画面质量。红绿蓝（RGB）LED投影仪可照亮这类薄膜。

3、微透镜阵列光扩散片：这是一种设计后的扩散膜，可提供一定量的屏幕增益，从而提高画面亮度。屏幕增益是光线定向扩散或集中的结果。例如，薄膜的设计是为了确定图像可见的视角，并非在所有方向上透射光。在视角之外，无可见图像，因为所有光都集中在限定的视角内。RGB LED投影仪可照亮这类薄膜。

4、全息膜：这些薄膜具有一些非常独特的功能，例如能够创建从车内而非从外部可见的图像。RGB投影仪可照亮这类薄膜。要实现最高效率和亮度，需要仔细选择LED波长以匹配全息膜，并在适当的波长下使用真正的绿色LED（相对于转换的绿色LED）。

所有这些薄膜都有其优点和缺点。根据应用情况，某种类型的薄膜可能比其他类型更适合。TI DLP技术的一个优点是它不受光源影响，可照亮所有不同的薄膜类型。图3说明了如何将投影仪置于汽车中以创建透明窗显示。

事实证明，亮度是透明显示设计中的主要挑战之一。在夜间显示图像相当简单，但在白天显示相同的图像可能难度较大。必须达到足够亮度，才能在白天可见。此外，显示尺寸与所需光量成正比;例如，如果将显示尺寸大小加倍并希望保持相同的亮度级别，则需要将投影仪的光输出功率加倍。其他设计考虑因素包括投影仪尺寸和位置、薄膜条件和层压以及区域汽车车窗规定。

让我们回到应用程序。透明窗显示的一个绝佳示例应用是像Uber、Lyft、滴滴或Grab这样的叫车服务。有了透明窗口显示，乘客可通过侧窗上带名称和目的地的显示，或者可能是与叫车应用程序上的代码相对应的验证码，轻松识别他们所叫的出租车。

与传统叫车服务相比，自动叫车服务是一个更适合的应用程序。很显然，自动驾驶汽车是无人驾驶的，因此，汽车需要一种与其他汽车和行人沟通的方式。图4所示为用于自动驾驶汽车通信的各种应用。例如，自动驾驶汽车如何表示前方有行人且是否具备超车条件？在十字路口停车，哪辆车先行？许多情况下，车辆需要向行人或其他车辆发出目的信号。透明显示就是非常适合的选择，因为它置于汽车高位，周围的人很容易看到。

广告是另一个主要应用方向。地理定位广告为叫车服务创造每月增量收入的能力极具吸引力，因为它可提高服务的盈利能力（每月增加300美元收入）利或司機工资。

每当车辆在星巴克店100米范围内时，地理定位广告活动的一个示例就是为星巴克进行广告宣传。其他潜在的应用包括车载娱乐，如图5所示的驾驶员问候语、汽车诊断和汽车入口触摸屏。