太阳光模拟器在HUD倒灌实验的应用

车载抬头显示器（HUD）通过将行车关键信息投射于驾驶员前方视野，显著提升了驾驶安全性。然而，当遭遇强烈阳光照射时，HUD系统可能面临严峻挑战——阳光通过光学系统"倒灌"而入，导致显示信息对比度下降、图像模糊，甚至引发系统过热。这一问题的有效解决，需在研发阶段进行精准的光学性能验证。紫创测控luminbox太阳光模拟器凭借其卓越的光学特性与可控性，可为HUD的耐阳光倒灌性能评估提供科学可靠的实验技术。

HUD 的工作原理与阳光倒灌问题

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车载抬头显示器（HUD）技术原理

车载显示器HUD 由图像生成单元（PGU）、光学传导系统与投影介质构成：PGU 生成数字图像，光学系统通过反射镜、透镜组调整光路，将图像投射至挡风玻璃或专用屏幕，形成与现实场景叠加的虚像。

阳光倒灌本质是“杂光干扰”：阳光以特定角度入射时，部分光线经汽车挡风玻璃反射进入HUD 接收光路，与有效成像光叠加。若倒灌光强超过有效光强，会导致成像信噪比下降，在太阳高度角15°-60°（早晚通勤、正午行驶）场景中尤为突出。

 

耐阳光倒灌性能的关键因素

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显示亮度：强光下需具备自适应调节能力，标准视场角（±15°）内峰值亮度不低于 10,000 cd/m²，确保有效光强覆盖倒灌光强；

对比度：高对比度能确保显示信息与背景形成明显的视觉区分，提升信息读取效率。

光学设计：合理的光学设计能减少阳光反射，提升显示效果。

材料选择：使用低反射率材料可有效减少阳光倒灌。

太阳光模拟器在 HUD 倒灌实验中的作用

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太阳辐射如何集中作用于HUD成像器上

太阳光模拟器是倒灌实验的核心设备，可突破自然光照不确定性，实现标准化实验条件，具体作用如下：

1. 高保真模拟光照

符合IEC 60904-9 标准，输出AM1.5G 太阳光谱（380-780 nm 可见光匹配度≥98%），辐照强度 500-1200 W/m² 连续调节，覆盖不同地域极端日照，避免光谱偏差导致误差；

2. 精准控制参数

角度调节精度 ±0.1°，可模拟太阳高度角（0°-90°）、方位角（0°-360°）动态变化，复现日出逆光、正午直射等场景，定位倒灌临界角度；

3. 支撑量化实验

闭环控制系统将辐照均匀性控制在±3% 以内，确保实验条件一致，同时联动光谱辐射计、亮度计，实时采集倒灌光强、成像亮度数据，为性能优化提供量化依据。

耐阳光倒灌性能测试方法

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车载抬头显示器（HUD）的结构

基于SAE J1757 与 ISO 15008 标准，太阳光模拟器对HUD耐阳光倒灌性能测试分四步：

1. 亮度衰减测试：

①搭建平台：HUD 固定于标准测试台（模拟驾驶员眼点 EPP），太阳光模拟器置于前方3m 处，调至 AM1.5G 光谱、1000 W/m² 强度；

②流程：测无光照基准亮度（取 5 点均值），再测 500、800、1200 W/m² 下亮度，计算衰减率（≤25%）；

2. 动态对比度测试：

选字符“8”、导航箭头为测试对象，依 ISO 15008 在 EPP 处测 “元素峰值亮度 / 背景亮度”，1200 W/m² 下对比度≥100:1；

3. 反射率测试：

用分光光度计（380-780 nm，精度 ±0.1%）测反射镜、透镜组等，PGU 工作波段（如 450-650 nm）反射率≤0.5%；

4. 实车驾驶验证：

选晴天正午（900-1100 W/m²，高度角 50°-70°）、傍晚逆光（300-500 W/m²，高度角 10°-20°）场景，3 名矫正视力≥1.0 的测试员在 60-120 km/h 下评估可读性，数据与太阳光模拟器结果偏差≤10%。

太阳光模拟器为HUD系统的耐阳光倒灌性能研究提供了可靠的实验手段。不仅能够准确评估现有产品的光学性能，更能为下一代HUD产品的光学设计提供重要的改进方向。未来，太阳光模拟器技术与测试方法的持续创新，将推动HUD产品在光学性能、可靠性和安全性方面实现新的突破，为智能驾驶视觉系统的长远发展奠定坚实基础。

 

 

Luminbox 全光谱准直型太阳光模拟器

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紫创测控Luminbox全光谱准直型太阳光模器是专为车载HUD系统光性能测试而设计的专业光源设备。通过精准控制光谱、亮度与色温，模拟真实光照条件，帮助车载系统在室内进行HUD倒灌实验。

 

全光谱覆盖：350nm-1100nm 光谱，贴近自然光权重

高动态亮度：2 米处 20,000-150,000Lux，满足HUD 亮度响应测试

强光抗扰验证：直射模拟复现图像模糊/ 重影问题场景

多场景适应：支持日间/ 夜间 / 隧道等光照动态切换测试

紫创测控Luminbox全光谱准直型太阳光模拟器以精密光学的工程化应用，可有效缩短从基础研究到工业验证的周期，为车载HUD倒灌实验的检测提供可靠的“人工太阳”，助力汽车领域的技术革新。

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