案例分享丨停车辅助技术新突破:ANSYS 驱动 Camera 可视化仿真,方案验证更高效
发布者:cadit 发布时间:2025/11/11 阅读:173 次

背景:

在汽车行业智能化不断更新升级中,停车辅助摄像头作为提升车辆行驶安全性、优化驾驶操作体验的关键组件,其功能合规性与系统适配性成为行业关注重点。一方面,各国及地区针对车辆安全设备制定了严格监管标准(如美国联邦机动车安全标准 FMVSS 111),要求停车辅助摄像头必须满足特定性能指标与技术规范,确保在实际应用中能有效辅助驾驶员规避盲区风险;另一方面,运输企业及车辆研发团队在设计初期,需兼顾摄像头的系统集成效果、安装定位合理性,同时控制研发周期与原型设计成本,避免因后期调整导致的资源浪费。

在此背景下,Ansys提供了一套简洁、高效的停车辅助摄像头集成工作流程成为行业刚需。本文所展示的运输行业简单相机集成工作流程,正是针对上述痛点提出的实用解决方案:通过标准化的简易操作步骤,研发及质检人员可快速完成停车辅助摄像头的合规性检查,精准验证其是否符合 FMVSS 111 等监管标准,无需依赖复杂设备或冗长测试流程;更重要的是,该方法支持用户在系统设计构思的早期阶段,就能基于合规性验证结果,对摄像头的系统集成方案、安装定位布局等做出关键决策,提前规避后期因合规不达标或设计不合理导致的返工问题,最终实现研发时间的大幅缩短与原型设计成本的有效降低,为汽车行业车辆安全设备的高效研发与落地提供有力保障。

联合zemax及speos光学仿真工作流:

本文中我们将使用Ansys Zemax OpticStudio设计和导出光学系统,然后使用Ansys Speos来定位相机并检查FMVSS 111等停车法规标准。最后,我们将使用 Speos 传感器系统导出器生成最终的传感器图像。


1) Step1:使用Ansys Zemax OpticStudio导出镜头系统设计

我们打开设计镜头模组数据“广角镜头.zmx”,镜头设计是广角光学系统,因为停车辅助场景需要扩展的视野。总视野为 200 度。使用“降阶模型”功能导出,“.OPTDistortion“文件,这是一种可由Ansys Speos读取的用于仿真的格式。文件格式包含有关传感器上每个采样点的光线方向、起点、发射率和焦距的信息。

-其中我们采用传感器尺寸尺寸为 7.5332 mm(w)x 5.6351 mm(h)。

2) Step2:通过将zemax导出的ROM数据导入到speos中,并搭建3D场景系统。需要一个符合F法规标准的停车场景。为了符合法规测试,汽车与场景几何形状保持精确距离,以评估停车辅助摄像头的视场角。通过speos仿真得出可视化结果。

3) Step3:使用 Speos 传感器系统导出器(SSS)生成传感器图像

我们可以使用最后的模拟结果来生成相机生成的实际图像,这是驾驶舱显示器上显示的图像。为此,我们可以使用Speos传感器系统导出器(SSS Exporter),这是一种后处理工具,可将Ansys Speos中的辐照度和曝光图转换为原始图,并使用光学传感器的降阶模型处理RGB图像。

总结:

基于以上案例,可充分体现Ansys Speos的 Camera Sensor功能在汽车倒车成像辅助场景有着重要作用,Ansys 联合Zemax与Speos的协同仿真应用,为汽车行业提供了从光学设计到场景验证的一体化解决方案。


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