汽车整车光学报告

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1、SPEOS CAA V5 汽车整车应用报告 1.1 项目背景 越来越多的人在驾车过程中都遇到眩光问题，这引起了汽车厂商的极大关注。眩光是指仪 表盘或部分仪表盘经过挡风玻璃反射形成眩光图像（即鬼影）进而影响驾驶者观察路面情况。 这种现象使驾驶者感到不适也是一种安全隐患。 驾驶舱的眩光问题分为两类。 1） 仪表盘的彩色光反射到挡风玻璃上形成一面“墙” ，驾驶者需要透过这面“墙”观察 路面景象。眩光降低了道路景象的对比度，使障碍物变得更难分辨，这令驾驶者不安 也带来了安全风险。 2） 驾驶舱鬼影眩光，由于仪表盘的对比度差异会引起挡风玻璃的对比度差异。像看到杂 乱的电脑屏幕一样，挡风玻璃上出现的细节令

2、驾驶者不悦。我们将研究驾驶者对挡风 玻璃上鬼影的接受程度。 我们致力于眩光问题的处理和预测，为进一步优化设计提供基础。我们通过两个简单的实 例来观察一下眩光所带来的危害，如图所示： 太阳光在挡风玻璃上产生的有害反射 空调出风口装饰镀铬产生的有害反射 对于汽车而言，我们的主机厂在生产车辆的过程中，即要考虑到降低成本也要考虑到驾驶 者的安全。因为我们国家的汽车工业发展较快，我们在这个快速发展的过程中，为了更快地推 出新的车型等满足市场的快速发展而降低或者忽略了这些安全因素；对于中国汽车市场而言， 未来的10年， 大家普遍会开始更新换代； 那么这些安全因素必然会成为购车者的选择因素之一。 越来越多的

3、人开始意识到眩光这个问题。而且逐渐变成一个大问题。对于驾驶员而言：这种在 挡风玻璃上或者后视镜上所造成的影像，已经严重的影响了驾驶员对于路况的判断力，这种消 弱驾驶员判断力无疑变成了安全隐患之一；很多驾驶员可能不清楚眩光的危害。对于汽车制造 商而言：采用美观的内饰材料，眩目的仪表盘，镀铬件的大量使用，提高了车内饰的品质；但 是不能以牺牲安全因素为代价。 我们的驾驶员师傅只能选择一种无奈的方式来避免这种危害并尽可能的降低这种危害带 来的驾驶风险；我们来看看他们是怎么智慧的解决这个问题： 挡风玻璃眩光解决方案 驾驶员无法消除的眩光 1.2 业务现状: 我们对于驾驶员所面临的这些问题,其实在我们设计

4、之初本可以避免;但是因为我们的工具 没有,只能依靠相关设计师的经验来做出判断;即便有了眩光问题,我们也无法判断其危害到底 有多大;只能等到样车出来后根据样车进行判断;这个时期基本上对于整车而言就太晚了;因为 相关产品的设计已经定型,无法进行有效的更正.所以我们必须首先建立起相应的预防措施和相 关的解决方案.汽车整车布置是一门结合光学设计、机械设计和相关材料选择的综合应用设计 学科。对于材料选择与我们的设计总体要求，不仅要满足其涉及性能要求，还要符合高标准的 外观要求，以符合整车的设计风格，真正起到画龙点睛的作用。目前技术中心轿车部整车的开 发，设计工程师负责结构的审核、配光模拟分析报告的审核等

5、工作，然而对于内饰以及相关材 料的外观，则需制作样件以确认效果是否被认可，若不认可则需修改数据并再次制作样件，直 至效果被认可。对于结构设计的合理性，工程师可应用技术中心轿车部现有的CATIA等设计分 析软件进行管控，然而对于关乎车辆及人身安全的光学设计是否符合要求，技术中心轿车部则 没有专用的光学设计分析软件进行验证和管控，主要依靠供应商，存在较大的风险;因为后期 我们基本无法更改与优化. 光学仿真软件可以很好的解决以上问题，其人眼视觉光学仿真功能以三维数据为依据，直 接仿真出整车布置的人眼视觉效果，给整车布置效果确认以很好的参考，可以减少样件的制作 次数，甚至不需制作样件。且前期节约的时间

6、可以为后期开模提供更多的宝贵时间，以满足装 车需求，极大的减少了装车样件的制作数量，或者采用替代件而进行的额外工作。对于供应商 提交的相关眩光分析报告，可依据三维数据验证其数据和反光眩光分析报告的正确可行性，能 更好的控制后期的风险。 1.3 相关的分析过程以及优化过程简介 1） 测试材料光学属性： 2） 材质光学属性文件运用到 CAD 几何数模中 3） 人眼眼位定义和计算仿真功能： 初步分析眩光出现区域 优化后分析眩光情况 后视镜眩光改进方案以及分析过程 1.4 软件厂家以及用户使用情况简介 全球著名的光学软件与硬件研发商-OPTIS 公司致力于光学软件研发， 视觉仿真与虚拟现 实系统， 光

7、学数据采集系统的研发与生产。 OPTIS 成立于 1989 年， 通过近 23 年的发展， OPTIS 的产品已广泛运用于航天，航空，军事，汽车，电子，建筑，照明，医疗等诸多行业，至今 OPTIS 已与全球 40 多个国家的 2500 多个研发与生产机构建立了广泛而又牢固的合作关系。 OPTIS 公司主要产品： 光学与视觉仿真软件光学与视觉仿真软件光学与视觉仿真软件光学与视觉仿真软件： SPEOS SPEOS CATIA V5 OPTISWORKS SOLSTIS PROE SPEOS 光学数据采集设备光学数据采集设备光学数据采集设备光学数据采集设备： OPTICAL BENCH SQUALE

8、 PHOTOMETRICAL CAMERA OPTIS 目前受法国 DGA(防务装备总署)委托，正领导欧洲新一代虚拟现实系统研发 MARVEST 计划；推动 DRIVER SIMULATOR 以及 VR 系统的推广。 OPTIS 重要研发合作伙伴 达索达索达索达索 PTC NVIDIA OPTIS 在全球的汽车业用户情况： 航天领域美国国家宇航局(NASA) ，欧洲航天总署(ESA)，中国国家空间技术技术中心 轿车部； 航空领域欧洲航空航天集团(EADS)， 欧洲空中客车， 英国 BAE 公司， 意大利 AUGUSTA 直升机制造公司，达索航空，加拿大，BOMBARDIER 等； 国防领域法国

9、防御设备总署，THALES-法国电子防务设备集团，美国洛克希德 马丁公 司，欧洲 HONEYWELL 防务装备公司美国 CUBIC DEFENSE SYSTEMS 公司, 美国通用电 汽等； 汽车领域德国宝马，法国雷诺汽车集团，法国标致-雪铁龙汽车集团，德国大众，德国 奥迪，日本丰田，日本本田，韩国现代，美国通用汽车等； 中国领域：上海通用 GM，上海大众，长安汽车，吉利汽车研究院, 中国一汽等；科世达 华阳、耀皮玻璃、福耀玻璃、大陆电子、伟创力、京东方，富士康，小糸车灯，索哥波等。 OPTIS 产品在汽车领域主要应用范围： ? 辅助汽车驾驶舱结构设计和整车布置。 ? 汽车内饰，驾驶舱视觉成像

10、(获取如照片般真实的仿真图像)。 ? 车内照明设计：仪表以及阅读灯等。 ? 车外照明设计：前后灯具设计以及转向灯等 ? 车内光电成像设备设计(GPS，液晶显示器等) ? 车外光电探测设备设计(倒车雷达视觉 DVS 等) 1.5 软件介绍及配置说明 1.5.1 软件基本介绍： SPEOS CATIA V5 是由法国 OPTIS 公司开发用于光学设计仿真、环境与视觉模拟系统的软 件， 其广泛用于欧美及日本的航空、 航天、 军工、 汽车等工业领域。 SPEOS CATIA V5 以 CATIA V5 为操作平台是全球唯一整和机构进行光机系统设计的软件，SPEOS CATIA V5 也是全球唯 一可依

11、据人眼视觉特征和物体真实物理属性进行的现实场景仿真的专业软件。SPEOS 软件提 供的资料库包括：材质库、光源库、涂料库及相关各种光度、色度学标准。SPEOS CAA V5 软件材质光学属性库提供的玻璃、塑料、铝材、皮革、纺织品已达 10000 多种，并以全球原 材料生产厂家的材料型号编码进行分类。软件光源库可提供大约 10000 多种，有 Osram、 Citiazen、Nichia、GE、Vishay、Lumileds 等各国大型照明设备厂生产的 LED、LCD、白炽 灯、日光灯、弧光灯及各种专用灯光源等，并以全球灯具生产厂家的出厂型号编码进行分类； SPEOS CATIA V5 标准库提供目前全球通用的 22 个光度学和色度学标准和相关细则。