
名稱: HUD抗幹擾太陽光模擬器
型號: HUD-SS1
品牌: 努美科技
參數:
光斑面積:10-80cm
光強:1200w/m?
光譜覆蓋波長:可見光或可見-紅外
照射距離:50-400cm
光強可調節範圍:50%-100%可調
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增強現實(AR)擡頭顯示器(HUD)通過將關鍵駕駛信息疊加到現實世界中,將徹底改變駕駛體驗。當今AR顯示器的***佳例子是在戰鬥機中,它將**關鍵信息置于飛行員的直接視線中。
在汽車環境中,直接放置在駕駛員視線中的圖形不會發出基本的警告音或符號,而是傳達信息並識別其視野中的威脅,使他們能夠立即采取行動。圖形顯示爲現實世界的自然保形延伸;它們不僅僅是當今HUD中信息的輔助顯示。
太阳辐照度对AR HUD设计构成了重大挑战。与传统的HUD不同,AR HUD具有非常宽的视野和较长的虚拟图像距离,并且需要将车辆的传感器数据与HUD显示器实时集成。较长的虚拟图像距离(>7m)和较小程度的更宽视场(水平方向至少10度角,垂直角度至少4度)导致太阳能的浓度显着增加,并且成像器面板上的相应热量上升。为了防止太阳辐照度造成的热损伤,必须仔细设计AR HUD并运行详细的太阳光负荷模拟以验证可靠运行。

以下是对太阳光负荷对AR HUD设计的影响进行建模时需要考虑的几点。
太陽光負荷模型的**性
AR HUD太阳负荷仿真需要具有适当角度、光谱和辐照度特性的**太阳光源模型,以及汽车中光学元件(包括(但不限于)挡风玻璃、眩光陷阱和热/冷镜)的**光谱透射曲线。
離軸太陽輻照度的影響
在日常驾驶条件下,当汽车转弯和上下坡时,各种阳光角度会进入汽车。因此,在适当的角度范围内扫描入射的太阳光非常重要,如图1所示。TI 发现,在采用 TI DLP技术的 AR HUD 原型中,离轴峰值太阳辐照度比主射线水平差2.7倍,从而导致热负荷明显增加。模拟的峰值太阳辐照度如图2所示。如果您没有将系统设计为处理***坏情况下的离轴太阳辐照度,则存在因成像仪面板损坏而导致不可接受的现场故障的风险。

图 1:在一系列输入角度上模拟太阳光

图 2:扩散器屏幕上的峰值辐照度与输入太阳光角度的函数关系。
太陽輻照度的熱效應
模擬太陽光輻照度峰值只是預測和避免熱故障的**步。太陽光根據其落在的材料的光譜吸收轉化爲熱量。例如,在我們的測試中,如圖3所示,薄膜晶體管(TFT)面板由于太陽光負載而增加的溫升比基于DLP技術的系統中使用的透射式微透鏡陣列擴散器屏幕快6倍,使TFT面板更容易受到太陽輻照度的損壞。
在85°C的环境温度下,采用DLP技术的HUD系统中的可乐丽扩散器屏幕可以承受高达82kW/m?的功率太阳辐照度,由于其低光谱吸收和高工作温度。这种热性能使DLP技术能够支持AR HUD中的长虚拟图像距离。

圖3:溫升與太陽輻照度的關系
AR HUD的设计挑战与当今HUD的设计挑战明显不同。AR HUD 中的太阳负荷明显更高,必须运行详细的热仿真,并在设计中考虑离轴太阳辐照度。
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