根据GB/T 469262025《轻型汽车视野辅助系统技术要求及试验方法》标准中第6.2.3条关于耐阳光倒灌的试验要求，为了确保车载抬头显示器（HUD）在强烈阳光下能可靠工作并保障驾驶安全，需进行专项测试。本研究基于科迎法电气（Cofly）的太阳光模拟器，设计了一套结合专用光阑与多传感器的检测方案，旨在精准识别并规避阳光倒灌导致的HUD屏体烧屏风险，为行业提供实用参考。

一、 阳光倒灌的形成机制与检测原理

1.  形成机制：HUD工作时，图像生成单元（PGU，通常为TFT屏）产生的图像经内部光学系统反射至风挡玻璃，最终形成驾驶员可见的虚像。依据光路可逆原理，外部强烈的太阳光可能沿此路径逆向射入HUD内部，并聚焦于PGU表面。当光强与照射时间超过临界值时，将导致屏体局部温度骤升，引发性烧屏损坏。

2.  检测设计原理：为提前预警烧屏风险，本研究设计了“专用光阑+双光电传感器+多温度传感器”的协同检测方案。该方案在模拟太阳光照射条件下工作：专用光阑安装于关键光路中，用于筛选特定角度的入射光线，减少背景杂光干扰；光电传感器一配合光阑，通过比对屏面区域内外的光信号幅值差异，精准判断倒灌光斑是否落在敏感的TFT屏区域内；光电传感器二用于监测HUD内部整体光强水平；多温度传感器则实时监测PGU表面各关键点的温度。当三个条件同时满足——即光电传感器一读数Y₁ > 标定阈值A、光电传感器二读数Y₂ > 标定阈值B、且温度传感器读数Tmax > 标定阈值C时，系统判定存在烧屏高风险，可立即通过软件控制HUD关机或采取其他保护措施。

二、 实验设备与条件

实验主要设备包括：HUD样机、科迎法电气Cofly全光谱准直型太阳光模拟器、辐照度计、双光电传感器、多温度传感器、专用光阑、数据采集笔记本电脑及温升记录仪等。实验环境需确保外界干扰光稳定，并通过太阳光模拟器精确复现标准要求的辐照条件，以保证实验的重复性与数据的可靠性。

三、 实验方法

将HUD样机置于测试位置，安装好专用光阑及各传感器。利用太阳光模拟器产生模拟太阳光，并调节HUD角度，使形成的倒灌光斑在3.1英寸TFT屏上按预设路径移动。参考仿真结果，将屏面划分为上、中、下三个区域，每个区域设置9个采样点进行系统测试。通过光电传感器一在屏面边界内外的信号差异，标定光斑位于屏内的判定阈值；结合光电传感器二的数据，确定引发风险的系统内光强限值；同时，通过温升记录仪监测并记录PGU出现烧屏现象时的温度，从而标定温度阈值，并为实际应用预留安全余量。

四、 核心试验设备技术参数

本方案采用的太阳光模拟器关键参数如下：

辐照强度：8001300 W/m²（可调，覆盖标准要求）

拟合光谱：400nm ~ 1100nm（光源光谱范围250~2500nm）

辐照面积：圆形光斑直径300mm（可调整为300mm x 400mm）

工作距离：光源至被测物7米（测试与校准距离）

出光方向：侧打光

光谱匹配度：A（符合AM1.5G地表太阳光谱分布）

准直半角：≤0.3°（优于标准要求）

辐照度不均匀性：≤10%（C）

时间不稳定性：LTI ≤ ±2%（A）

五、 结果与分析

1.  传感器数据特征：光电传感器一的实验数据曲线显示，屏面边界外、边界上及边界内的信号幅值差异显著，整体呈中间高、两边低的近似正态分布，与光学仿真软件TracePro的模拟趋势一致，验证了专用光阑有效过滤杂光、提升信号区分度的作用。最终标定光斑位于屏内的电流临界值为0.05A。光电传感器二的数据在一定范围内波动，大与小差值比例约为9%，与仿真曲线吻合，标定光强临界值为19471 lx。

2.  温度阈值确定：温度测试结果表明，TFT屏在105℃时出现局部变黑，超过此温度则烧屏，低于105℃可正常工作。综合考虑使用安全性，预留一定余量后，将100℃标定为阳光倒灌引发烧屏风险的温度临界值。

3.  检测有效性验证：综合上述标定结果，当同时满足 Y₁ > 0.05A（光斑位置判断）、Y₂ > 19471 lx（内部光强判断）且 Tmax ≥ 100℃（温度判断） 时，系统可准确识别烧屏风险。经多次重复实验验证，该方案检测逻辑清晰、响应灵敏，结果稳定可靠，能有效避免TFT屏因阳光倒灌而损坏。

结论

本文提出了一种基于太阳光模拟器与多传感器融合的车载HUD阳光倒灌检测方案。该系统通过光电传感器与温度传感器的协同工作，结合精心的光学布局与合理的多阈值判定逻辑，实现了对倒灌光斑位置、系统内部光强以及屏面温度的有效监控。该方法结构简洁、响应迅速，具备良好的工程适用性，显著提升了HUD系统在强光环境下的工作可靠性与耐久性，对保障驾驶安全具有积极意义。

附：设备简介

Cofly全光谱准直型太阳光模拟器

科迎法电气（Cofly）全光谱准直太阳光模拟光源是专为车载HUD光学性能测试而设计的专业设备。它能够精准模拟自然太阳光环境，支持对光谱、亮度及色温等参数进行调控，帮助研发与测试人员在实验室内即可复现太阳直射、光学干涉等多种复杂工况，高效完成HUD的耐阳光倒灌、光学显示质量及动态光适应性等关键测试与验证。