IOE OpenIR  > 光电技术研究所博硕士论文
车载平视显示系统光学模组技术研究
黄兴洲
Subtype硕士
2019-05
Degree Grantor中国科学院大学
Place of Conferral光电技术研究所
Abstract

随着汽车的普及, 交通安全问题受到越来多的关注。近几年汽车技术 交通安全问题受到越来多的关注。近几年汽车技术 已成为 全世界研究的热点,其中汽车辅助 驾驶技术可以为员提供必要全世界研究的热点,其中汽车辅助 驾驶技术可以为员提供必要驾驶信息,以保障安全。本文研究的汽车 HUD是一种视觉辅助驾驶系统, 是一种视觉辅助驾驶系统, 它能够 把行车 信息 投射成一个虚像, 显示在驾驶员 前方的一定距离处 ,使驾驶员 在平视状态下 即可 获取 车速、 转速、 油量 、实时导航等信息, 、实时导航等信息, 、实时导航等信息, 从而避免 驾驶员 因 低头 查看驾车信息而 产生的盲区时间,减少潜在交通事故 。
随着汽车 HUD的更新迭代 更新迭代 ,下一代汽车 HUD将与增强现实( Augmented Reality,AR)技术 )技术 相结合 ,不仅能显示 ,不仅能显示 仪表和导航信息 ,还可以对车外的实时道 ,还可以对车外的实时道 路环境 进行识别, 并显示出 相应的数据信息,这种汽车 HUD被称作 被称作 AR-HUD, 是目前汽车 HUD研发的前沿领域 研发的前沿领域 。汽车 AR-HUD要求显示的虚像 要求显示的虚像 视距更远、 虚 像尺寸 更大, 其光学系统中的像差也更难以矫正, 本文 主要研究 汽车 AR-HUD的 光学系统, 研究内容 如下:
第一, 调研了 汽车 HUD的发展 现状 ,对不同类型的汽车 HUD进行了技术 进行了技术 研究, 分析了 目前 国内外汽车 HUD产品的市场情况 ,总结了国内外对 ,总结了国内外对 AR-HUD的研究动态;
第二 ,从光学原理角度分析了 汽车 AR-HUD虚像显示原理 ,研究了其光学 系统中的 像差理论, 同时研究了自由曲面的设计与应用像差理论, 同时研究了自由曲面的设计与应用讨论了 光学设计的 一般 方法 ;
第三, 分析了汽车 AR-HUD光学系统的性能要求 光学系统的性能要求 ,提出了其光学系统的设 计指标 ,以某车型的前挡风玻璃面作为虚像与实景组合器, 设计了一种基于 离轴反射光路结构的汽车 AR-HUD光学系统 ,借助 Zemax软件 对光路进行了优 化,并对系统成像质量和 公差容错进行了 初步 分析;
第四,分析了 第四,分析了 汽车 AR-HUD产生重影 现象的原理,研究了消除产生重影 现象的原理,研究了消除产生重影 现象的原理,研究了消除的方法, 并推导出了相应公式, 为消除重影提供了理论依据;
第五,针对汽车 ,针对汽车 AR-HUD的源图像 的源图像 高亮度的要求 ,研究了汽车 HUD的源图 像显示技术, 设计了一款 用于 DLP光机的微投影物镜 ,并对其进行了成像质量 分析 ;

第六,提出了汽车 AR-HUD的虚像视距、 场角的虚像视距、 场角Eyebox测试方法, 设计搭建了原理性实 验光路,并对虚像进行测试结果显示数据与设计搭建了原理性实 验光路,并对虚像进行测试结果显示数据与设计搭建了原理性实 验光路,并对虚像进行测试结果显示数据与验数据具有一致性,说明了测试 方法是 可行 的。

Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/9071
Collection光电技术研究所博硕士论文
Recommended Citation
GB/T 7714
黄兴洲. 车载平视显示系统光学模组技术研究[D]. 光电技术研究所. 中国科学院大学,2019.
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