SAE J1757-2汽车抬头显示光学系统测量标准分析

车载抬头显示系统是未来车载仪表显示技术的重要发展趋势,目前已在一些高端车型中得以应用。针对国内尚未建立汽车抬头显示光学系统测量方法相关行业标准的问题,对2018年11月美国汽车工程师协会正式发布的SAE J1757-2汽车抬头显示光学测量标准进行了解读分析。通过对该标准中抬头显示光学系统测量相关术语定义和测量方法的介绍和解读,分析了标准中有待完善的问题并提出了相关建议,从而为国内车载抬头显示光学系统测量标准的出台提供参考。     

车载平视显示技术

平视显示器又称抬头显示器, 是在20世纪60年代问世的具有电子特色的航空产品, 主要应用于战斗机。而今, 平视显示技术已经被广泛地应用于汽车工业。首先综述了车载平视显示技术的发展历史, 阐述了显示原理, 在此基础上总结了车载平视显示技术的发展现状与典型的结构形式, 最后对车载平视显示技术未来的发展提出展望。     

增强现实抬头显示现状与展望

驾驶员通常利用车载显示器和个人设备获取导航信息，这种多界面信息交互容易分散对行车环境的注意力，影响驾驶安全。随着汽车智能化的推进，增强现实抬头显示（AR-HUD）通过将虚拟信息投影到远处，并与真实的驾驶环境相融合，大大提高了驾驶安全。回顾了AR-HUD技术，主要包括单平面抬头显示、多平面抬头显示和3D抬头显示的发展现状。介绍了评价HUD性能的主要光学指标，阐述了不同技术的基本原理和最新进展，分析了现有技术面临的挑战，最后总结了AR-HUD技术的未来发展方向。     

车载红外夜视技术发展研究综述

随着红外技术的发展,红外夜视仪越来越多的被应用在车辆辅助驾驶系统上以提高夜间的行车安全性。本文阐述了车载夜视技术的发展状况,针对红外成像的行人检测算法进行综述,并对其中多尺度红外特征提取和检测方法进行了分析,最后对未来车载平台行人检测技术的发展方向做了简要介绍。     

地面目标红外成像仿真系统的设计与实现

设计了融参数化模型输入、数据及图像仿真、结果处理与评价、成像显示与存储于一体,汇计算目标流场、温度场、红外辐射特性等结果为一体的地面目标红外成像仿真系统;利用该系统开展了车载发电机组舱红外特性仿真,并将仿真计算与试验测试结果进行了比对,结果表明仿真方法合理有效,地面目标红外成像仿真系统可应用于类似目标、不同工况、多种背景下的地面军事目标红外成像仿真分析.     

基于Android车载虚拟仪表人机界面设计

提出了利用Google的Android作为车载虚拟仪表人机界面的软件开发平台。在Android系统框架上实现虚拟仪表的人机界面,阐述了如何对 Android 现有系统框架进行裁剪和调整,使系统更加符合车载虚拟仪表人机界面的要求,利用Android 提供的组件设计虚拟仪表人机界面的各个功能逻辑模块,使得模块设计更加合理,模块之间的耦合性更小。设计了基于REAL210车载仪表人机界面,结果表明,基于Android 的虚拟仪表人机界面功能更加丰富、操作更加友好、易于升级和维护,能较好地满足用户的需求。     

基于CGI Studio的汽车液晶仪表显示系统的设计与实现

CGI Studio是富士通公司为车用混合2D与3D图形接口(HMI/GUI)所建立的软件开发平台,对OpenGL ES进行的封装。可进行2D/3D建构与编辑、效率测量与改善、状态机器整合与测试,以及完善的2D/3D渲染引擎,可实现先进车载人机界面(HMI)应用程序。将开发者从繁琐、复杂的开发流程中解放了出来,极大地提升了开发效率。本文设计了一种基于CGI Studio的纯电客车液晶仪表底板和核心板相结合的显示系统。提出了合理运用CGI Studio对图片导入、属性的赋予、变量的绑定与生成来搭建液晶仪表显示系统的方法。提高了仪表的开发效率和人机交互性能,缩短了二次开发周期,减少了跨平台移植的复杂程度。     

基于OV7962的车载全景摄像头设计

为了实现车载摄像头的超广角成像,解决倒车影像系统不能全面照顾周围视角的问题,设计了一款超广角车载摄像头。对该摄像头所采用的图像传感器、超广角成像技术、硬件电路设计及接口EMC防护的应用进行研究。根据当前车厂对摄像头的要求选择了基于美国Omnivision公司的CMOS图像传感器OV7962作为成像芯片。采用一种新的凝视型视场全景成像技术——鱼眼透镜成像,并通过匹配成像芯片的参数计算出镜头的焦距和分辨率。对摄像头硬件电路的设计及接口电磁兼容性(EMC)防护进行测试和改进。实验结果表明:摄像头可实现210°超广角成像,接口EMC防护已通过ISO-7637-2脉冲5b标准测试。满足了对倒车影像系统全面顾及周围视角的要求,另外该车载全景摄像头还具有成本低、性能稳定、分辨率高、夜视效果好等优势。     

科技改变生活之抬头显示仪

伴随着变化多端的交规,开车的米饭们是否因此开车也越来越小心翼翼了?每当看红绿灯与路标牌需要抬头,而又要为行车速度担忧时,上下不停抬头低头的频率是否会让你的脖子酸痛呢?抬头显示仪(Head Up Display,简称HUD)会将诸如时速、引擎转速等信息显示在挡风玻璃上,以维持行车安全。当然了,德州仪器的新技术——DLP车载互动显示系统也不容错过。     

温度对车载瞄准镜成像质量影响的仿真研究

为了研究温度对车载瞄准镜成像质量的影响,在分析温度变化对光学系统结构参数影响的基础上,以某火炮瞄准镜为研究对象,建立其光学系统模型,通过设置不同的环境温度对系统模型进行了仿真分析。利用弥散斑的均方根值来表征光学系统的成像质量,得到了不同温度下该瞄准镜成像质量的变化规律。仿真结果表明:该瞄准镜在低温环境下的成像质量总体优于高温环境,并且在-20℃左右达到最优。此研究为进一步评估温度对车载光电系统成像性能的影响打下了良好基础,为新型车载瞄准镜的环境适应性设计提供了重要的参考。     

平视显示系统在民用飞机上的应用

从民用飞机适航的角度出发,介绍了平视显示系统的组成与架构,阐述了系统设计和安装过程中应遵循的基本准则。以B737和B787飞机上的平视显示系统为例,说明了民用飞机平视显示系统的发展历程与发展趋势,并对平视显示系统的扩展应用——增强飞行视景系统的基本组成、适航要素作了初步研究。     

低慢小目标面阵推进式激光成像探测方法研究

为了解决空中低慢小目标探测存在“发现难、识别难、跟踪难”的问题,提出了一种面阵推进式激光成像探测方法。采用面阵探测器对场景选通成像,通过车载成像系统的行进来实现多帧不同场景图像的获取,并运用一种特定的距离映射关系来实现对观测场景的3维重构。以低空小型飞行物为目标,设计了成像探测系统的基本参量,并从激光二极管阵列单元、脉冲宽度与重复频率、大气衰减、信噪比和脉冲峰值功率等方面分析了成像探测系统的基本性能。结果表明,在低空范围内,面阵推进式激光成像探测方法可有效对大面积空域进行快速3维成像,缩短图像生成时间,为下一步的系统工程实现提供了理论和技术指导。     

Three-dimensional integral imaging display system based on negative lens array

An integral imaging display system based on negative lens array in real mode is proposed in this letter. Compared with the conventional integral imaging system with positive lens array, the negative one has a huge advantage on viewing angle. The minimum viewing angle of the imaging display system based on negative lens array is the maximum viewing angle of the positive one with the same parameters. And the imaging display system based on negative lens array can enhance the viewing angle to 180° with special parameters. Other parameters, such as resolution and depth-of-field, are the same in both systems. Another advantage is that the proposed imaging display system based on negative lens array can fill the image area gap between 0 and 2f. The feasibility of our proposed method is experimentally proved. This work has been supported by the National Natural Science Foundation of China (No.11474169) and the Hebei Provincial Science Foundation for Youths (No.F2016402115). E-mail:XXJiao@hebeu.edu.cn      

三维集成成像中无串扰显示系统的设计与实现

通过对集成成像原理和串扰现象原理的分析,基于显示系统的串扰与观察距离的关系和人眼视觉特性,提出了显示系统的无串扰设计方法。设计实例及实验结果表明,本文的三维集成成像显示系统的无串扰设计方法不仅使在预期的观察位置观看所得的三维集成像不再受串扰现象影响,而且满足人眼视觉分辨特性要求。     

高速飞行器成像探测气动光学效应研究（特约）

随着各种飞行器对信息获取的精确性和实效性依赖程度的大幅度提高,采用光学成像探测技术和追求高速飞行已成为各种飞行器发展的趋势。光学成像制导飞行器在大气层内高速飞行时,光学头罩与来流之间发生剧烈的相互作用,光学头罩与来流之间形成复杂的流场,在光学窗口中产生复杂的热响应,给头罩内的光学成像探测系统带来气动热辐射噪声,带来目标图像的偏移、抖动、模糊等气动光学效应。文中针对高速飞行器成像探测面临的气动光学效应,从机理、工程和应用三个层次,提出了气动光学研究思路和后续工作展望,旨在为气动光学效应研究提供参考思路。     

传感器技术在新能源汽车中的应用

随着现代技术的高速发展,新能源汽车借助传感器技术向着电气化、智能化、人性化的方向发展。新能源汽车可以通过控制系统收集传感器采集的各项参数,并在处理各项参数后发出指令控制汽车运行。文中围绕传感器在新能源汽车电子技术中的应用,划分了汽车的功能模块,分析了传感器各部分的工作原理,有助于探索未来的传感器应用集成化,希望能为传感器技术在新能源汽车中的应用探究提供一定参考。     

Design of Waveguide Head-Up Display with Embedded Gratings

The embedded grating is applied in the waveguide head-up display.As an incident and exit coupling grating,it can satisfy the highly efficient and uniform display for large field of view(FOV) based on rigorous coupled wave analysis(RCWA).Compared with holograms in previous designs,it can be easily duplicated with high reliability and low costs.The total internal reflection condition is discussed in the plate,and the revolving problems are discussed in the rod.The system is simulated in software with good optical performance : 50-mm exit pupil,a30°× 20°FOV,distortion of less than 0.5%,and low aberration.The results are useful for transparent display in vehicles or wearable helmets.     

基于非均匀棱镜阵列的三维集成成像视角增强方法

针对传统集成成像系统视角受限于单元透镜尺寸及其焦长的问题,提出了一种基于非均匀棱镜阵列的三维集成成像视角增强方法。以传统集成成像重构显示原理为基础,借助于非均匀棱镜阵列对重构光线的偏转作用,设计了显示透镜阵列和非均匀棱镜阵列组合的立体显示模式。依据集成成像的三维重构显示原理,利用光线追迹理论,导出了非均匀棱镜阵列的结构参数和集成成像系统视角之间的关系模型。仿真实验表明,基于非均匀棱镜阵列的集成成像系统视角比传统集成成像系统有了显著提高。     

平显/武器瞄准系统数字板的故障诊断研究

针对现役的机载平显/武器瞄准系统(HUD)数字电路板的电路原理和特点,将其分为3种故障检测与定位对象,即CPU板总线器件、CPU板非总线器件和不带CPU的普通数字板。这3类对象,可分别采用处理器仿真测试、数字集成电路的实时仿真测试和基于电路板的功能测试方法进行故障检测与定位。基于这3种对象与方法的组合,从硬件、软件上构建的平显/武器瞄准系统数字板故障诊断系统,能够适用于各种HUD数字电路板的故障检测与定位,且其故障检测与定位深度可达单个内场可更换单元。     

基于STM32的模块化平衡车设计

介绍了一种基于模块化设计的两轮自平衡小车,分析了系统软硬件模块和调试过程.为了增强系统灵活性,设计了上位机和手机应用,对小车姿态数据进行实时显示、对系统参数进行实时调节.实践表明,模块化设计的自平衡小车控制稳定,调试方便,扩展灵活.