车载平显系统(HUD)可以让驾驶员更快速地查看车速、导航等相关信息,缩短驾驶视觉盲区时间,减少交通事故,改善驾驶体验。为加快车载HUD的普及,研究基于数字微镜元件(DMD)的微型投影系统,并以符合车身结构的反射式光学系统为核心,给出了仿真模型。借助投射投影屏,图像多次反射后进入人眼,形成位于挡风玻璃前端的虚像。设计目标显示,虚像距离为2.5 m,驾驶员不需要改变视距便可查看图像内容;水平可视范围为140 mm,垂直可视范围为60 mm,得到眼睛在不同位置看到的图像的光学传递函数,均接近衍射极限,表明图像清晰,设计效果较好。图像视场角为水平12°,垂直6.75°,在不干扰驾驶员视线的情况下提供了足够的显示面积。

研究了在夜间暗环境下驾驶员读取夜视车载平显(HUD)信息的亮度感知特点, 建立了不同照度环境下驾驶员使用夜视车载HUD的亮度调节模型。在环境光仿真系统中, 实验设备采用显示亮度可手动调节的夜视车载HUD, 实验对象为100名驾驶员, 设置多档实验照度, 在各档照度条件下研究驾驶员认读夜视车载HUD信息的最低亮度、适宜亮度和最高亮度。对实验数据进行统计分析, 建立了亮度调节曲线和驾驶员亮度感知模型, 同时总结了夜间暗环境下驾驶员认读夜视车载HUD的亮度规律。该模型能够为夜视车载HUD自动亮度调节的工程设计优化提供定量参考, 并提高其人机交互的效能和用户体验。