基于HUD技术汽车夜视系统关键技术的研究

摘要

夜间行驶安全问题已成为社会公众关心的热点问题。本文在充分研究国内外夜视系统和HUD技术的发展状况的基础上,将汽车夜视技术和HUD技术结合起来,设计了一套结构简单,价格低廉的主动式车载红外夜视系统。该系统具有在夜间甚至在雨、雪、雾等恶劣的天气情况下均可对汽车前方路况成清晰图像的功能。本研究成果对减少事故的发生、提高汽车驾驶的安全性具有重要的推广应用价值。
　　 本研究主要内容包括：⑴进行系统的总体设计与关键部件的选择:选用廉价的可见光黑白CCD、采用波长808nm、输出功率2W的近红外激光而非普通光源或LED作为光源,使夜视系统的有效工作距离达到200m；⑵对LD光源电源系统的可靠性、安全性和稳定性进行了理论分析,设计和研制了恒流电源、软启动电路、限流保护电路以及调制信号发生电路,确保LD稳定工作；⑶研究了LD光束的特性,设计了专用的投射光学系统对其进行圆化准直和均匀化处理,使主动式汽车夜视系统的光源获得良好的照明效果,得到更佳的图像；⑷通过对平视显示常用的几种方法进行分析与比较,设计了一套结构简单的HUD显示系统；⑸进行了视觉舒适性研究,推导了人眼到显示图像的距离和俯角的理论计算公式,使HUD显示系统具有舒适平视观察的特点；⑹设计了亮度自动调节系统,使得图像能够在不同环境下以较佳的效果显示。