AS_5_2018
Automazione e Strumentazione Giugno/Luglio 2018 TRASPORTI applicazioni 71 sappiano applicarle ai display automobilistici. Un fattore che influenza la percezione visiva dei display da parte degli esseri umani è la den- sità dei pixel . Molti consumatori hanno pro- babilmente vissuto il passaggio dalla stampa a matrice di punti alla stampa a getto d’inchiostro e quindi alla stampa laser. Quando ci sono più punti in una determinata area, nota come den- sità di punti, un’immagine può apparire più uni- forme e più naturale. Analogamente, gli operatori nel mercato dei display consumer hanno familiarità con il pas- saggio dalla definizione standard all’alta defi- nizione (HD) e quindi all’ultra-HD (4K-UHD) per i televisori. I miglioramenti nella qualità e nei dettagli delle immagini lasciano gli utenti a bocca aperta, permettendo di apprezzare il realismo e la bel- lezza degli oggetti. Per ottenere questo effetto è necessario considerare sia la distanza di osser- vazione dal display sia la densità dei pixel. Al diminuire della distanza tra l’osservatore e il display, è necessario aumentare la densità dei pixel per ottenere la stessa esperienza di visione da una distanza maggiore. Questo è uno dei motivi per cui il display di uno smartphone ha una densità di pixel maggiore rispetto a un monitor per computer o un televisore. All’interno di un veicolo, una distanza di visua- lizzazione tipica di 70 cm richiede un display con una densità di pixel di almeno 300 pixel per pollice (ppi), affinché gli occupanti possano vedere un’immagine di qualità . Per fare un confronto, uno degli smartphone più popolari sul mercato ha più di 600 ppi per una distanza di visualizzazione tipica di 26 cm (10,2 pollici). La necessità di schermi più grandi e con mag- giore densità sta oggi portando a implementa- zioni di display 1080p (2K) e 4K sui veicoli. Poiché i display possono fornire informazioni dinamiche ed essere interattivi, essi (insieme a semplici spie e indicatori) stanno sostituendo le tradizionali interfacce uomo-macchina (HMI) e dispositivi meccanici come pulsanti, cursori e manopole sui veicoli. Inoltre, le nor- mative a livello mondiale in materia di obbli- gatorietà delle telecamere di retromarcia hanno contribuito ad accelerare l’adozione di display automobilistici nelle console centrali. I display multipli nella strumentazione, le head unit e i sistemi di intrattenimento per sedili posteriori, oltre a display di maggiori dimensioni e con maggiore densità di pixel, presentano sfide per l’infotainment in campo automobilistico e per gli sviluppatori della stru- mentazione, portandoli a esplorare soluzioni di alimentazione più efficienti per i display. Tecnologie dei display automobilistici I pannelli a cristalli liquidi (LCD) sono affidabili e durevoli e sono in grado di supportare una vasta gamma di dimensioni e risoluzioni dello schermo, che li rende comprensibilmente i display più uti- lizzati per la strumentazione automobilistica, per i sistemi di navigazione e di intrattenimento. Esi- stono due varianti comuni per la tecnologia LCD: a matrice passiva e a matrice attiva tramite transistor a film sottile (TFT). I display a matrice passiva e segmenti sono display automobilistici che mostrano una riga o sezioni fisicamente predefinite di numeri, lettere o simboli. Le regolazioni per il riscal- damento, la ventilazione e l’aria condizionata (HVAC) o audio utilizzano comunemente display a matrice passiva. I TFT LCD a matrice attiva (AMLCD) a colori rimangono la tecnologia principale per i display grafici complessi e dinamici utilizzati nei sistemi automotive e probabilmente non cambieranno nel prossimo futuro [3] . La mag- gior parte dei pannelli AMLCD utilizza sili- cio amorfo (a-Si) ed ha alle spalle una solida catena di fornitura con quasi 30 anni di espe- rienza nel settore. Alcuni produttori di pannelli utilizzano la tec- nologia del silicio policristallino a bassa tem- peratura (LTPS) per realizzare pannelli LCD. I pannelli LTPS offrono una migliore qualità di visualizzazione eliminando i componenti esterni che possono creare problemi di connes- sione del segnale, poiché il circuito integrato (IC) del driver è montato direttamente sul vetro. È previsto un aumento nell’adozione della tec- nologia LTPS. Uno dei principali svantaggi dei display LCD è la necessità di una fonte di luce esterna per la retroilluminazione. Nel segmento dei veicoli di lusso, la grafica visiva è diventata il principale elemento di differenziazione per molte case automobilistiche. I pannelli OLED a matrice attiva (AMOLED) sono più leggeri, più nitidi e si armonizzano allo stile lussuoso con la loro perfetta tonalità di nero senza retroillumina- zione esterna. Gli OLED in plastica (che utiliz- zano la plastica anziché un substrato di vetro) consentono una maggiore libertà di progetta- zione con display curvi o flessibili, che ben si adattano agli ambienti automobilistici. Nonostante questi vantaggi, le problematiche in termini di affidabilità alle elevate tempera-
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