SPEOS软件在CMS系统中的可视化应用

回顾上海车展，汽车智能化是核心关键，聚焦自动驾驶和智能座舱。自动驾驶与智能座舱技术融合是汽车发展的趋势。CMS电子外后视镜，作为车展的新焦点，可以说是自动驾驶与智能座舱的完美配合，将环境感知系统与座舱显示系统结合。

CMS电子后视镜，即Camera Monitor System，主要将摄像头+监控显示屏结合取代传统后视镜的光学后视镜系统。在CMS电子外后视镜系统中无论是摄像头镜头设计、摄像头成像质量、监控屏设计，还是整体后视镜系统的可视化，均需要光学仿真技术。接下来，介绍SPEOS光学仿真技术在CMS系统的切入点。

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CMS系统法规验证

传统后视镜因镜面形状、大小，以及镜面本身曲率等因素，视野区域受到了很大的限制。在新国标文件中，对CMS的视野要求有了一定程度的调整。SPEOS软件可对CMS系统的摄像头模拟，直观呈现摄像头可视化范围像素投影，这样方便摄像头选型，也可以对安装位置进行优化调整。

摄像头法规可视化

像素投影的方式主要是一种几何数据校核模式，在实际中，针对摄像头的模拟倾向于直观查看摄像头拍摄效果，是否符合法规要求，成像清晰度是否可行。SPEOS软件可以针对不同需求，用SCDM进行几何数据创建，将法规区域以CAD数据形式体现在模型中，也可以放置交通锥进行标记。下图是驾驶侧和乘员侧的可视化结果。

摄像头环境效果可视化

CMS系统需要对摄像头进行不同环境场景的拍摄，并对拍摄效果进行评测。SPEOS软件有环境光模块，可对不同光环境进行定义，其中environment可直接导入HDR 文件，从而使模拟环境更符合现实效果。

采用环境光模块，调用白天和夜晚的光效果对驾驶侧和乘员侧摄像头拍摄效果进行模拟。

白天

夜晚

座舱环境监控器可视化

SPEOS软件针对CMS系统的监控器在座舱环境的安装位置进行可视化分析，通过对模型结果位置的调整，寻找最佳的安装位置，既不会干扰驾驶员观察前方路况，也不会影响驾驶员快速直观的观察CMS 摄像头端传输来的拍摄画面。下图为不同安装位置的效果图。

眩光分析

监控显示屏在呈现拍摄画面时，外界的太阳光会对显示屏有眩光影响，使得驾驶员无法正确获取摄像头拍摄的车身外部信息。SPEOS软件可以设置不同时间点的太阳光，并对座舱环境进行模拟分析，从而评估太阳光对监控显示屏的影响。下图分别模拟8点、12点、14点、16点，驾驶员视角下，太阳光对监控显示屏的影响。

除此之外，还可以对眩光区域进行分析，SPEOS软件对模拟结果可以进行后处理功能，并准确测量出眩光区域的面积大小及在整个监控显示屏的占比。下下图为某时间点，太阳光对监控显示屏的眩光分析，从结果数据可以看出，监控器有效面积中眩光面积占比为3.26%。

总结

SPEOS软件在CMS电子外后视镜的应用还有很多，如杂散光分析、动态效果模拟、摄像头多物理场耦合分析等等。SPEOS软件在汽车内外饰、HUD、汽车人机工效、汽车照明系统等方面都有解决方案。结合Ansys Zemax的设计功能，可以在像素大灯，DLP大灯，投影灯等领域广泛应用。

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