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原文传递车载抬头显示器系统的研究

论文题名：	车载抬头显示器系统的研究
关键词：	车载电子设备;抬头显示器系统;投影位置;显示界面设计;视觉盲区
摘要：	随着社会的不断发展，汽车已经成为人们日常生活不可或缺的交通工具，随之而来的交通安全问题越来越引起人们的注意，交通事故已经成为当今社会人民生命财产的第一杀手。因此，汽车安全成为未来汽车发展的一个主要方向。　　本文研究的车载抬头显示器系统是一种汽车辅助视觉安全驾驶系统，将驾驶时驾驶员需要的一些重要信息通过此系统投影到汽车前风窗玻璃上，投影光线经过反射射入驾驶员眼睛，使驾驶员看到悬浮在发动机盖上方的虚像。这样，驾驶员不需要低头查看仪表板，眼睛始终注视前视野，不会存在因低头而产生的视觉盲区。　　本文主要对车载抬头显示器系统进行研究，主要给出了显示系统的设计原则；比较几种显示器件技术和微型投影技术，选择基于LED的LCOS投影技术；选择AT89C51单片机为系统核心进行硬件设计，本文旨在研究HUD系统，因此只选择车速作为显示信息，提取霍尔传感器转速信号，经过信号采集处理电路把霍尔信号转换为单片机识认的方波脉冲信号；采用VGA接口进行投影，设计基于VGA的投影信号转换电路；在DC-DC转换控制芯片MC34063和电源滤波器的基础上设计系统的供电模块；之后，设计出抗电磁干扰的方案；基于人机工程学和GB11556-1994，确定投影位置；根据系统的视差问题，设计出消除视差的光学棱镜；基于人机工程学和感性工程学给出设计显示界面的方法。　　本文基于AT89C51的车载抬头显示器的研究取得的成果主要有：　　 (1)霍尔传感器输出信号的获取及处理，设计信息采集处理电路，使得霍尔信号转换为单片机可识认的方波脉冲信号，则计数器8253可以对方波脉冲信号进行计数处理，把处理结果传给单片机AT89C51。　　 (2)根据VGA接口标准，设计出单片机驱动的VGA接口电路，这样单片机处理后的信息可以经过VGA接口传给投影单元，进行抬头投影显示。　　 (3)以DC-DC转换控制芯片MC34063为核心，结合滤波电路，设计本系统供电硬件电路。　　 (4)对HUD的视差进行研究，给出视差计算公式，结合视差产生原理，本文设计出光学棱镜来消除视差。　　 (5)结合GB11556-1994和人机工程学，给出了适合驾驶的HUD投影位置。　　 (6)根据人机工程学和感性工程学对HUD的颜色及显示界面进行研究，给出了HUD显示界面的设计方法。
作者：	胡宇
专业：	车辆工程
导师：	孔军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文