Avtomobilska industrija

Berljiv kokpit HMI: analiza svetlosti

Kako karta svetlosti v cd/m² omogoča oceno berljivosti in bleščanja merilnikov HMI, še preden obstaja prvi fizični prototip armaturne plošče.

Berljiv kokpit HMI: analiza svetlosti

Izziv

Zaslon kokpita in njegovi osvetljeni merilniki morajo hkrati izpolnjevati dve nasprotujoči si zahtevi: ostati berljivi v polni sončni svetlobi, hkrati pa po mraku ne smejo slepiti voznika ali povzročati motečih odbojev na vetrobranskem steklu. Proizvajalec (OEM) prav tako določa natančne vrednosti svetlosti (v cd/m²) in minimalno enakomernost svetlosti po celotni površini. Klasična pot — serija fizičnih prototipov modula ozadne osvetlitve in meritev svetlosti — je draga in počasna: vsaka sprememba difuzorja, leče ali razporeditve LED pomeni nov kos in novo sejo meritev.

Rešitev

Celotna optična pot je bila modelirana v TracePro: mreža LED ozadne osvetlitve, difuzor, optične plasti, zaščitno steklo in geometrija ohišja kokpita, z realnimi lastnostmi površin (prepustnost, sipanje, odboji). Po sledenju žarkom TracePro generira karto svetlosti neposredno v cd/m² (nitih) — isti enoti, kot se uporablja v zahtevah OEM. Pogled True Color pokaže, kako sijaj dejansko izgleda, medtem ko False Color takoj označi pre- in podosvetljena območja ter vire bleščanja in odbojev v steklu.
Za zanesljiv rezultat je ključna možnost samodejnega vzorčenja po pomembnosti (importance sampling): žarke usmerja tja, kjer pristane največ pomembne svetlobe, tako da se karta svetlosti približa gladki sliki z malo šuma pri enakem proračunu žarkov. Dokumentacija TracePro to prikaže na referenčnem testu — za isto sceno povprečna svetlost ostane praktično nespremenjena (približno 1666 proti približno 1660 cd/m²), vendar je karta z omogočenim vzorčenjem po pomembnosti opazno manj zrnata. Odločitve pri načrtovanju se sprejemajo na čisti sliki, ne na šumu.
Karta True Color in karta svetlosti TracePro brez vzorčenja po pomembnosti
Brez vzorčenja po pomembnosti — karta svetlosti je jasno zrnata (povp. približno 1666 cd/m²).
Karta True Color in karta svetlosti TracePro z vzorčenjem po pomembnosti
Z vzorčenjem po pomembnosti — ista scena, karta je opazno bolj gladka (povp. približno 1660 cd/m²).

Rezultati

- Ocena skladnosti v enotah OEM — svetlost in njena enakomernost, odčitani neposredno iz modela v cd/m², brez meritev fizičnega vzorca.
- Zgodnje odkrivanje bleščanja in odbojev — karta False Color pokaže vroče cone in odboje v steklu že na stopnji geometrije, ko je sprememba poceni.
- Manj strojnih iteracij — izpopolnjevanje difuzorja in razporeditve LED v modelu zmanjša število prototipov po metodi »poskusi in poglej«.
- Zanesljiv rezultat — vzorčenje po pomembnosti ustvari gladko karto svetlosti, tako da se variante primerjajo na podlagi podatkov, ne artefaktov vzorčenja.

Zakaj TracePro

Kartiranje svetlosti in sevalnosti je naravna funkcija TracePro za oceno osvetlitve in optične učinkovitosti. Orodje izračuna prav fotometrične količine (cd/m²), ki se uporabljajo za merjenje berljivosti in vizualnega udobja — brez potrebe po analizi uklona ali aberacij, ki je domena drugih orodij.
TracePro
Želite preveriti berljivost in bleščanje svojega zaslona ali ozadne osvetlitve, preden obstaja prototip? Zaprosite za preizkusno različico TracePro ali nas kontaktirajte — pokazali vam bomo, kako zgraditi tovrstno analizo za vaš sistem.

Ilustrativen primer, ki temelji na funkcionalnosti karte svetlosti/sevalnosti v TracePro (dokumentacija TracePro 2026, "Example Using Luminance/Radiance Maps"). Navedene vrednosti so zgolj ilustrativne.

Imate vprašanja o tej temi?

Naši inženirji vam z veseljem pomagajo izbrati pravo orodje in pristop k simulaciji.