| ueotek |
2023-11-06 09:49 |
Ansys Speos | SPEOS 在HUD杂光分析中的应用
概述 ],}afa!A
fy=C!N&/
随着汽车智能座舱的普及，HUD的装车率也随之增加，未来也可能会成为车内座舱的标配。而HUD是一个由光学，机械，电子，软件组成的复杂的高科技产品，其所在的汽车座舱是很复杂的环境。我们需要对HUD进行诸如投影，杂散光，热，结构分析，以及驾驶员视角下的HUD显示效果。 IL2 Gsj)M
XvkI +c
[attachment=122085] Q @OC =
杂散光说明 R{xyme@"^
3a uJ^B}
HUD主要是给驾驶员成像显示，所以杂散光尤其影响驾驶员的感知，严重的杂散光甚至会影响驾驶的安全。这样不仅没有带来HUD应有的价值，提升智能座舱的驾乘体验，还会带来不必要的危险。所以消除，减弱杂散光是非常必要的。 .UhBvHH
在HUD系统内，我们按照杂散光来源分为内部杂散光和外部杂散光，其中内部杂散光多是由HUD的成相单元（PGU）的部分光线打到结构件上通过风挡玻璃反光进入到人眼引起，或者是漏光照射到风挡玻璃反光引起；外部杂散光则是由于太阳光照射引起， 一种照射到防尘罩引起反光，一种进入到HUD内部，在成像单元上形成太阳灼烧。 CNRU"I+jU
_QMHPRELk
[attachment=122086] BU A 6(
Speos分析杂散光 +`s&i% {1>
ZOr Tbik
Speos是Ansys 公司旗下的一款专业的光学仿真分析工具，现在我们通过Speos的光路追迹功能实现HUD的杂散光分析。我们在做光路分析时，依据是光线可逆原则。 O *J_+6
接下来我们以找寻外部杂散光为例，看一下具体的设定步骤： eFj6p<
a.定义材料，我们需要对参与的仿真的每个结构进行材料定义，对于HUD 仿真分析，我们定义用到的材料有：反射镜 : VOP-> Opaque & SOP -> mirror，周边结构件 :VOP -> Qpaque & SOP -> library -> 黑色塑料，挡风玻璃 : VOP -> optic & SOP -> optical polished Ij6Wz. *
VmOFX:j!,
[attachment=122087] (&P0la 1
[attachment=122088] < ` p75B
b.光源定义， 在eyebox位置创建等大小平面，对该平面定义为一个面光源，因为只是为了找光路，所以光通量，光谱我们都可以自由定义，推荐单光谱。光型定义为郎勃，扩散角为60°（可以依据需要改变，非固定值）。 oF@x]bmU
dp[w?AMhM9
[attachment=122089] 3b?OW 7H
c.探测器定义， 为了捕捉到光路，我们需要创建一个光强探测器来生成光路，找寻外部入射光方向。因为是外部太阳光，所以只需要半球探测器即可。参数如图： e@,u`{C[
@( n^S?(
[attachment=122090] NHF Er
d.定义仿真，计算光学仿真。我们选择direct simulation，在对话内选择参与仿真的相关结构，光源以及探测器。然后输入10^6光线，LXP功能改成true。并且对LXP相关的sensor进行勾选。 4g 6ksdFQ
te\h?H
[attachment=122091] C'8!cPFVv
[attachment=122092] ] [HGzHA
[attachment=122093] gP %|:"
[attachment=122094] ~ gfA](N
e.结果查看，分析光路，打开.lpf结果, 设置level 的value值0.1，我们这是为了尽量看到更多的结果。 W3jXZ>
}#ep} h
[attachment=122095] %l8*t$8
从图中我们可以看到，除了最上面白色的位置为正常光源，其他地方均为可以发生杂散光的入射角度。我们分析其中一部分来观察。点击measure，可以看到如下图： 62M RI
&$b\=
[attachment=122096] 42V,PH6o
[attachment=122097] ,W1a<dl
[attachment=122098] j!lAxlOX
结语 SLJ&{`"7
c?!YFm
根据我们以上的分析，接下来我们就可以设置诸如挡板，或者改变防尘罩曲率来让按照这写入射角度的太阳光进入不到人眼，来达到消除杂散光的目的。对于内部的杂光分析，过程和外部是一样，只是变为更直接的分析，不需要先进行反向分析。 %ezb^O_6v
d)04;[=
武汉宇熠科技是 ANSYS 全线产品中国区官方指定代理商，提供 Ansys Zemax、Ansys Lumerical、Ansys Speos 等软件产品的培训、销售、技术支持、二次开发、解决方案及这些软件相关全方位定制服务。 6WE&((r ^
销售热线：027-87878386 k'[ S@+5
咨询邮箱：market@ueotek.com
|
|