CMS电子后视镜AnsysSpeos：光学分析与合规轻松应对

随着汽车向着电子化、智能化方向不断发展，CMS（camera monitor system电子后视镜）将渐渐进入广大消费者的视野，对应的解决方案经过专家级研究，一致推出了以下的整体设计仿真的流程，主要使用到Ansys平台下的“lumerical”、“zemax”以及“speos”三款主流仿真软件进行系统性的模拟。

使用lumerical可以设计产品的微结构、波导以及传感器，另外我们还涉及多层膜的堆叠设计以及图像像元等，再则使用zemax可以对cms的模组设计，对镜头进行性能分析、公差分析以及系统优化等功能，最后我们将两则生成的数据参数导入到speos进行场景化、FOV视角以及人眼视觉分析。通过多次的迭代优化，最终需要满足法律法规以及OEM总体要求。

镜头设计与优化
各视场弥散斑尺寸分别为6.279um,5.807um,6.396um,奈奎斯特频率的MTF值大于0.3

成像分析
将zemax分析的数据结果，导入到speos进行场景化分析，对于CMS最主要的是通过FOV视角校核可以直观呈现后视镜可视范围。

法规要求
对于汽车新型的CMS产品，国家推出了GB15084标准《机动车辆性能和安装要求间接视野装置》，其中包含的法规内容可使用Ansys Speos进行仿真解决。部分针对Camera法规评价要求：

一、评价Camera 弥散是否满足法规要求
二、评价 Camera 光晕和镜头眩光是否满足法规要求
三、分析Camera 是否满足点光源的法规要求，应能使驾驶员识别车辆前照灯为两个单独的点光源
四、分析Camera的成像锐度是否满足法规要求
五、分析 Camera 景深是否满足法规要求
六、分析Camera几何畸变是否满足法规要求

• - 国家标准对CMS系统在多个层次上做出详细规定

场景仿真
Ansys Speos可以进行场景仿真，轻松处理大型场景数据软件集成CIE标准太阳库，可进行太阳对监视器影响的分析，对监视器安装位置参数化,进行仿真参数分析和优化，以及可设置监视器的发光分布,对监视器的光学表现进行完全建模Ansys Speos人眼视觉,可以分析不同场景下,监视器眩光的影响以及发现距离的分析，总体来说Ansys Speos可以有利于人机交互的评价以及人眼视觉的主观评价。

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。

炫光分析
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。

总结
总体来说，CMS的具备了三大优势，相比于传统光学后视镜,电子外后视镜的优势显而易见,被业界称为真正具备思考能力的后视镜，主要体现在三个方面：首先提升车辆安全性，使驾驶员视野更广阔。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。

另外CMS市场前景也非常可观，目前欧洲以及日本已经开始将CMS替代传统后视镜，因此各个OEM厂商应提前洞察行业商机，CMS明显成为了行业领先优势，同时我们Ansys Speos也助力CMS研发一臂之力!