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HUD陽(yáng)光倒灌試驗(yàn)太陽(yáng)光模擬器
點(diǎn)擊次數(shù):656 更新時(shí)間:2024-01-14

HUD陽(yáng)光倒灌試驗(yàn)太陽(yáng)光模擬器參數(shù)

HUD陽(yáng)光倒灌試驗(yàn)太陽(yáng)光模擬器


1)                      輻照強(qiáng)度:800-1300W/m2

2)                      波段:700nm~1100nm

3)                      輻照面積:根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整

4)                      工作距離:根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整

5)                      出光方向:下打光

6)                      輻照度不均勻性:≤2%;

7)                      不穩(wěn)定性:LTI≤± 2% ; A 級(jí)

HUD陽(yáng)光倒灌試驗(yàn)太陽(yáng)光模擬器


抬頭顯示器(HUD)概述

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)抬頭顯示器(HUD)通過(guò)將關(guān)鍵駕駛信息疊加到現(xiàn)實(shí)世界中,將改變駕駛體驗(yàn)。當(dāng)今AR顯示器的佳例子是在戰(zhàn)斗機(jī)中,它將關(guān)鍵信息置于飛行員的直接視線(xiàn)中。

在汽車(chē)環(huán)境中,直接放置在駕駛員視線(xiàn)中的圖形不會(huì)發(fā)出基本的警告音或符號(hào),而是傳達(dá)信息并識(shí)別其視野中的威脅,使他們能夠立即采取行動(dòng)。圖形顯示為現(xiàn)實(shí)世界的自然保形延伸;它們不僅僅是當(dāng)今HUD中信息的輔助顯示。

太陽(yáng)輻照度對(duì)AR HUD設(shè)計(jì)構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)

太陽(yáng)輻照度對(duì)AR HUD設(shè)計(jì)構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。與傳統(tǒng)的HUD不同,AR HUD具有非常寬的視野和較長(zhǎng)的虛擬圖像距離,并且需要將車(chē)輛的傳感器數(shù)據(jù)與HUD顯示器實(shí)時(shí)集成。較長(zhǎng)的虛擬圖像距離(>7m)和較小程度的更寬視場(chǎng)(水平方向至少10度角,垂直角度至少4度)導(dǎo)致太陽(yáng)能的濃度顯著增加,并且成像器面板上的相應(yīng)熱量上升。為了防止太陽(yáng)輻照度造成的熱損傷,必須仔細(xì)設(shè)計(jì)AR HUD并運(yùn)行詳細(xì)的太陽(yáng)光負(fù)荷模擬以驗(yàn)證可靠運(yùn)行。

太陽(yáng)光HUD陽(yáng)光倒灌對(duì)AR HUD設(shè)計(jì)的影響進(jìn)行建模時(shí)需要考慮的幾點(diǎn)。

太陽(yáng)光負(fù)荷模型的性

AR HUD太陽(yáng)負(fù)荷仿真需要具有適當(dāng)角度、光譜和輻照度特性的太陽(yáng)光源模型,以及汽車(chē)中光學(xué)元件(包括(但不限于)擋風(fēng)玻璃、眩光陷阱和熱/冷鏡)的光譜透射曲線(xiàn)。

離軸太陽(yáng)輻照度的影響

在日常駕駛條件下,當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎和上下坡時(shí),各種陽(yáng)光角度會(huì)進(jìn)入汽車(chē)。因此,在適當(dāng)?shù)慕嵌确秶鷥?nèi)掃描入射的太陽(yáng)光非常重要,如圖1所示。TI 發(fā)現(xiàn),在采用 TI DLP技術(shù)的 AR HUD 原型中,離軸峰值太陽(yáng)輻照度比主射線(xiàn)水平差2.7倍,從而導(dǎo)致熱負(fù)荷明顯增加。模擬的峰值太陽(yáng)輻照度如圖2所示。如果您沒(méi)有將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為處理壞情況下的離軸太陽(yáng)輻照度,則存在因成像儀面板損壞而導(dǎo)致不可接受的現(xiàn)場(chǎng)故障的風(fēng)險(xiǎn)。

C:/Users/admin/Desktop/科迎法太陽(yáng)光模擬器/HUD/QQ圖片20240114145433.pngQQ圖片20240114145433

圖 1:在一系列輸入角度上模擬太陽(yáng)光

圖 2:擴(kuò)散器屏幕上的峰值輻照度與輸入太陽(yáng)光角度的函數(shù)關(guān)系。

太陽(yáng)輻照度的熱效應(yīng)

模擬太陽(yáng)光輻照度峰值只是預(yù)測(cè)和避免熱故障的步。太陽(yáng)光根據(jù)其落在的材料的光譜吸收轉(zhuǎn)化為熱量。例如,在我們的測(cè)試中,如圖3所示,薄膜晶體管(TFT)面板由于太陽(yáng)光負(fù)載而增加的溫升比基于DLP技術(shù)的系統(tǒng)中使用的透射式微透鏡陣列擴(kuò)散器屏幕快6倍,使TFT面板更容易受到太陽(yáng)輻照度的損壞。

在85°C的環(huán)境溫度下,采用DLP技術(shù)的HUD系統(tǒng)中的可樂(lè)麗擴(kuò)散器屏幕可以承受高達(dá)82kW/m2的功率太陽(yáng)輻照度,由于其低光譜吸收和高工作溫度。這種熱性能使DLP技術(shù)能夠支持AR HUD中的長(zhǎng)虛擬圖像距離。

圖3:溫升與太陽(yáng)輻照度的關(guān)系

AR HUD的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)與當(dāng)今HUD的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)明顯不同。AR HUD 中的太陽(yáng)負(fù)荷明顯,必須運(yùn)行詳細(xì)的熱仿真,并在設(shè)計(jì)中考慮離軸太陽(yáng)輻照度。


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