Automobilių pramonė

Skaitomas HMI kabinos skydelis: šviesumo analizė

Kaip šviesumo žemėlapis cd/m² leidžia įvertinti HMI prietaisų skaitomumą ir apšvietimą dar prieš sukuriant pirmąjį fizinį prietaisų skydelio prototipą.

Skaitomas HMI kabinos skydelis: šviesumo analizė

Iššūkis

Kabinos ekranas ir apšviesti indikatoriai turi vienu metu atitikti du prieštaringus reikalavimus: likti skaitomi visišką saulę, tačiau kartu neapakinti vairuotojo sutemus ir nekurti trikdančių atspindžių priekiniame stikle. OEM taip pat nustato konkrečias šviesumo vertes (cd/m²) ir minimalų šviesumo tolygumą visame paviršiuje. Klasikinis kelias — serija fizinių apšvietimo modulio prototipų ir šviesumo matavimų — brangus ir ilgai trunkantis: kiekvienas difuzoriaus, lęšio ar LED išdėstymo pakeitimas reiškia dar vieną egzempliorių ir dar vieną matavimo seansą.

Sprendimas

Visas optinis kelias sumodeliuotas TracePro: foninio apšvietimo LED matrica, difuzorius, optiniai sluoksniai, dengiantis stiklas ir kabinos korpuso geometrija, su realiomis paviršiaus savybėmis (pralaidumas, sklaida, atspindžiai). Po spindulių sekimo TracePro tiesiogiai generuoja šviesumo žemėlapį cd/m² (nit) — tuo pačiu vienetu, kuriuo užrašyti OEM reikalavimai. True Color vaizdas rodo tikrąją švytėjimo išvaizdą, o False Color iškart lokalizuoja perdegusias ir per tamsias zonas bei apšvietimo ir atspindžių stikle šaltinius.
Rezultato patikimumui svarbi automatinio svarbos atrankos (auto importance sampling) parinktis: ji nukreipia spindulius ten, kur patenka daugiausia svarbios šviesos, todėl šviesumo žemėlapis konverguoja į lygų, mažai triukšmingą vaizdą su tuo pačiu spindulių biudžetu. TracePro dokumentacijoje tai matoma etaloniniame teste — tai pačiai scenai vidutinis šviesumas išlieka praktiškai nekintantis (apie 1666, palyginti su apie 1660 cd/m²), tačiau žemėlapis su įjungta svarbos atranka yra žymiai mažiau grūdėtas. Projektavimo sprendimai priimami švariame vaizde, o ne triukšme.
TracePro True Color žemėlapis ir šviesumo žemėlapis be svarbos atrankos
Be svarbos atrankos — šviesumo žemėlapis akivaizdžiai grūdėtas (vid. apie 1666 cd/m²).
TracePro True Color žemėlapis ir šviesumo žemėlapis su svarbos atranka
Su svarbos atranka — ta pati scena, žemėlapis akivaizdžiai lygesnis (vid. apie 1660 cd/m²).

Rezultatai

- Atitikties vertinimas OEM vienetais — šviesumas ir jo tolygumas nuskaitomi tiesiogiai iš modelio cd/m², be fizinio pavyzdžio matavimo.
- Ankstyvas apšvietimo ir atspindžių aptikimas — False Color žemėlapis rodo karštas zonas ir atspindžius stikle jau geometrijos etape, kai pakeitimas pigus.
- Mažiau aparatinės įrangos iteracijų — difuzoriaus ir LED išdėstymo tikslinimas modelyje mažina „bandymo ir klaidos“ prototipų skaičių.
- Patikimas rezultatas — svarbos atranka duoda lygų šviesumo žemėlapį, todėl variantai lyginami pagal duomenis, o ne atrankos artefaktus.

Kodėl TracePro

Šviesumo ir spinduliuotės žemėlapis yra nativi TracePro funkcija apšvietimo ir optinio efektyvumo vertinimui. Įrankis skaičiuoja tiksliai tuos fotometrinius dydžius (cd/m²), kuriais matuojamas skaitomumas ir vizualinis komfortas — nesiimant difrakcijos ar aberacijų analizės, kurios yra kitų įrankių sritis.
TracePro
Norite patikrinti savo ekrano ar apšvietimo skaitomumą ir apšvietimą dar prieš sukuriant prototipą? Paprašykite TracePro bandomosios versijos arba susisiekite su mumis — parodysime, kaip sukurti tokią analizę jūsų sistemai.

Iliustracinis pavyzdys, pagrįstas šviesumo ir spinduliuotės žemėlapių funkcionalumu TracePro (TracePro 2026 dokumentacija, „Example Using Luminance/Radiance Maps“). Pateiktos vertės yra orientacinio pobūdžio.

Turite klausimų šia tema?

Mūsų inžinieriai mielai padės pasirinkti tinkamą įrankį ir simuliaciją.