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- ELETTRONICA OGGI 459 - GENNAIO/FEBBRAIO 2017
ANALOG/MIXED SIGNAL
DISPLAY HUD
lizzato, l’immagine può essere proiettata
sul parabrezza senza richiedere l’uso di
ottiche per la rifocalizzazione. Ciò contri-
buisce a ridurre sensibilmente la com-
plessità e le dimensioni del sistema ottico
complessivo, eliminando anche il ricorso
a componenti ottici costosi e alle relative
operazioni di assemblaggio.
I sistemi di proiezione a scansione laser
basati su MEMS garantiscono una miglio-
re efficienza elettrica rispetto ai sistemi
di proiezione “frame-based” (ovvero che
utilizzano fotogrammi) di tipo LCD o DLP.
A differenza di un proiettore frontale dove
l’intero display è riempito con una pre-
sentazione, le informazioni relative alla
strumentazione e alla navigazione di un display HUD
per uso automotive non riempiono l’intera area di vi-
sualizzazione. Il display HUD infatti presenta informazio-
ni critiche sotto l’aspetto temporale sul parabrezza per
un periodo di breve durata. Queste informazioni rica-
vate utilizzando la realtà aumentata si presentano sotto
forma di un’immagine in cui il 70% dei pixel è spento. I
rettangoli rossi visibili nelle figure 3a e 3b mostrano le
aree di un display HUD all’interno delle quali il sistema
di proiezione deve essere in grado di riprodurre le in-
formazioni relative alla navigazione. Si noti la quantità
di pixel accessi in confronto alla quantità di pixel spenti
in ciascuno dei due esempi. A secondo del tipo di infor-
mazione questo rapporto tra pixel accesi e spenti (pixel
ON: pixel OFF) può variare da 1:3 to 1:6.
In un display DLP di tipo “frame-based”, indipendente-
mente dal numero di pixel che sono accesi, la sorgente
luminosa deve riempire l’intera matrice di pixel. Nell’e-
sempio di figura 3a, la luce per i pixel scuri (o non acce-
si) nell’area di visualizzazione delimitata dal rettangolo
bordato di rosso viene generata e quindi “scartata” ri-
flettendola lontana dalla zona di visualizzazione oppu-
re bloccandola. Si tratta quindi di energia consumata
che contribuisce a ridurre l’efficienza del sistema del
display HUD. Senza dimenticare che questa energia
sprecata contribuisce ad aumentare il calore generato
a causa dell’assorbimento della luce che viene reindi-
rizzata e a incrementare il costo dell’energia elettrica
necessaria per generare la luce. Questi due fattori au-
mentano gli oneri legati al raffreddamento dei sistemi
“frame-based” e la quantità di energia elettrica richiesta.
Per contro un display HUD a scansione laser basato
su MEMS richiede potenza elettrica solamente nel mo-
mento in cui ci sono pixel “utili” che devono essere pro-
iettati. Facendo riferimento alle informazioni relative
alla strumentazione e alla navigazione riportate nelle
figure 3a e 3b, la maggior parte dell’energia elettrica
viene consumata quando è necessario posizionare un
pixel sul display. Ciò contribuisce a ridurre notevol-
mente la quantità di energia richiesta, con tutti i van-
taggi che ciò comporta in termini di profilo termico e
dissipazione. Poiché un display HUD a scansione laser
basato su MEMS integra l’elettronica di pilotaggio, sarà
anche contraddistinto da ingombri inferiori rispetto ai
display HUD di tipo “frame based”.
Driver per diodi laser per i display HUD della prossi-
ma generazione
I sistemi HUD della prossima generazione possono far ri-
corso al driver per diodi laser a quattro canali ISL78365
di Intersil per fornire informazioni video in realtà aumen-
tata al parabrezza di un’automobile. Questo driver per
laser include un’interfaccia che si integra con il circuito
ASIC per il pilotaggio dei MEMS per generare un sistema
di proiezione a scansione laser compatto (Fig. 4).
Fig. 5 – I display HUD a scansione laser presentano le informazioni con
risoluzione full HD direttamente all’altezza della visuale del guidatore
Fig. 4 – Il driver per laser ISL78365 a quattro canali è in grado di fornire una corrente
impulsiva a quattro diodi laser a elevate intensità