HUD陽(yáng)光倒灌測(cè)試太陽(yáng)光模擬器參數(shù)：

1. 有效光斑尺寸：φ400mm

2. 工作距離：8m

3. 光源出射孔徑：φ70mm-200mm可選

4. 燈泡類型：氙燈

5. 光譜范圍：350-2500nm可選

6. 準(zhǔn)直角：≥±54°

7. 光源輻照強(qiáng)度：1200W/㎡

8. 輻照不穩(wěn)定性：≤2%

9. 有效光斑輻照均勻性：≥90%

10. 照度與能量調(diào)節(jié)范圍：50-100%

HUD陽(yáng)光倒灌測(cè)試中使用的太陽(yáng)光模擬器是專為評(píng)估汽車抬頭顯示器（HUD）在強(qiáng)陽(yáng)光下性能而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。當(dāng)模擬陽(yáng)光照射時(shí)，HUD系統(tǒng)顯示的信息需保持清晰可見(jiàn)，不能出現(xiàn)黑屏或自動(dòng)關(guān)機(jī)等問(wèn)題。當(dāng)設(shè)備恢復(fù)至常溫狀態(tài)，其外觀不應(yīng)有損傷跡象，且功能應(yīng)保持正常。鑒于HUD在工作過(guò)程中會(huì)遭受外部光照，特別是直射陽(yáng)光的干擾，可能會(huì)引起設(shè)備過(guò)熱、顯示質(zhì)量降低甚至損壞，所以此測(cè)試對(duì)于驗(yàn)證HUD在多種實(shí)際駕駛條件下的穩(wěn)定性和可靠性極為關(guān)鍵。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）抬頭顯示技術(shù)（HUD）通過(guò)將重要駕駛數(shù)據(jù)投射至現(xiàn)實(shí)世界畫面上，將新駕駛員的駕駛感受。目前，AR顯示技術(shù)的應(yīng)用于戰(zhàn)斗機(jī)之中，它將重要信息直接投射到飛行員的視野之中。在汽車應(yīng)用中，這種技術(shù)不會(huì)僅僅發(fā)出基礎(chǔ)的警示聲音或是符號(hào)，而是直接顯示信息，并識(shí)別視野內(nèi)的潛在危險(xiǎn)，讓駕駛員能夠迅速做出反應(yīng)。這種圖形顯示成為現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)自然延伸，它超越了現(xiàn)有HUD的信息展示功能。陽(yáng)光直射對(duì)AR HUD的設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)。與傳統(tǒng)的HUD系統(tǒng)不同，AR HUD具備更廣闊的視場(chǎng)角和更長(zhǎng)的虛擬圖像距離，它還需要將車輛傳感器信息與HUD顯示實(shí)時(shí)同步。長(zhǎng)虛擬圖像距離（大于7米）和較寬的視場(chǎng)角（水平至少10度，垂直至少4度）會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)光在成像器面板上聚焦更加顯著，從而顯著提升溫度。為了防止因太陽(yáng)輻照度過(guò)高造成的熱損傷，AR HUD的設(shè)計(jì)必須謹(jǐn)慎細(xì)致，并且需要執(zhí)行詳盡的太陽(yáng)負(fù)荷模擬來(lái)確保其可靠運(yùn)行。

以下是對(duì)太陽(yáng)光負(fù)荷對(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)。

AR HUD的太陽(yáng)負(fù)荷模擬需求一個(gè)具備恰當(dāng)角度、光譜及輻照度屬性的太陽(yáng)光源模型，并且還需要汽車內(nèi)部光學(xué)部件（諸如擋風(fēng)玻璃、防眩光裝置以及熱/冷反射鏡等）的光譜透過(guò)率曲線。考慮離軸太陽(yáng)輻照度的變化影響，在一般駕駛環(huán)境中，車輛轉(zhuǎn)彎或上下坡會(huì)導(dǎo)致多種陽(yáng)光角度射入車內(nèi)。因此，在特定角度范圍內(nèi)對(duì)入射的太陽(yáng)光進(jìn)行掃描顯得尤為關(guān)鍵，

如圖1所展示。TI的研究發(fā)現(xiàn)，在使用TI DLP技術(shù)的AR HUD原型中，離軸方向的太陽(yáng)輻照度峰值是主射線的2.7倍，這會(huì)導(dǎo)致熱負(fù)荷顯著上升。相應(yīng)的峰值輻照度模擬結(jié)果見(jiàn)圖2。假如系統(tǒng)未設(shè)計(jì)成能應(yīng)對(duì)情況下的離軸太陽(yáng)輻照度，就可能面臨因成像器面板損壞而引起無(wú)法接受的現(xiàn)場(chǎng)故障風(fēng)險(xiǎn)。

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。

模擬太陽(yáng)光輻照度峰值是預(yù)測(cè)和防范熱故障的**環(huán)節(jié)。太陽(yáng)光被材料吸收并轉(zhuǎn)化為熱能，這一過(guò)程取決于光譜吸收特性。例如，根據(jù)我們的測(cè)試結(jié)果（見(jiàn)圖3），與使用DLP技術(shù)的系統(tǒng)中的透射式微透鏡陣列擴(kuò)散器屏幕相比，TFT面板在太陽(yáng)光負(fù)載下的溫升速度快6倍，這使得TFT面板更易遭受太陽(yáng)輻照度引起的損害。在85°C環(huán)境溫度下，裝備DLP技術(shù)的HUD系統(tǒng)中使用的可樂(lè)麗擴(kuò)散器屏幕能夠承受高達(dá)82kW/m2的功率太陽(yáng)輻照度，這得益于其較低的光譜吸收率和較高的工作溫度，從而確保了DLP技術(shù)在AR HUD中支持長(zhǎng)虛擬圖像距離的熱性能。圖3：溫升與太陽(yáng)輻照度的關(guān)系

總之，HUD陽(yáng)光倒灌試驗(yàn)太陽(yáng)光模擬器為HUD顯示器的研發(fā)和測(cè)試提供了模擬復(fù)雜光照環(huán)境的精確工具，并在汽車和航空航天等行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。通過(guò)其測(cè)試，能全面評(píng)估HUD顯示器在多種實(shí)際使用場(chǎng)景中的表現(xiàn)，指導(dǎo)產(chǎn)品的改進(jìn)。