電子后視鏡的案例
一文了解車載攝像頭創新應用-電子后視鏡CMS
除了以上這些應用外，電子后視鏡也是大家都十分關注的點，下面，小編就帶大家一起來了解下車載攝像頭的一大革命性應用：電子后視鏡CMS。
一、電子后視鏡是什么？
電子后視鏡，即Camera Monitor System，縮寫為CMS，直譯的話叫攝像頭監控系統。這個概念已經存在很久了，它是用攝像頭+屏幕的組合取代傳統的光學后視鏡。
從其英文字面意思來看，CMS包含了目前比較火的流媒體后視鏡，但目前行業前裝領域，普遍將以電子攝像頭取代傳統光學外后視鏡的產品才稱之為CMS。因此，電子后視鏡CMS也有稱之為電子側視鏡，虛擬倒車鏡，電子倒車鏡，電子取代鏡，E-mirror。
本田e電子后視鏡
一般來說，為保證圖像清晰與準確，電子后視鏡需要具備比傳統光學后視鏡更為復雜的硬件與軟件支持：
硬件方面：需要采用高清廣角攝像頭/多攝像頭/鏡頭防抖/夜視/破霧功能等基本配置。
軟件方面：需要考慮畫面延遲/減少圖像失真/拼接畸變糾正/播放幀數/傳遞速率等等一系列問題，這對處理終端提出了更高的挑戰。
現代Ioniq 5
二、電子后視鏡的優勢
但相較于傳統光學外后視鏡，CMS的優勢十分明顯：
更低的風阻/風噪：
由于電子后視鏡的外置設備僅有攝像頭，所以它的體積可以降到傳統后視鏡的三分之一（乃至更小），整體設計可以更加符合空氣動力學原理，此外，高速風噪也會下降不少。
奧迪 e-tron
更加寬廣的視野：
傳統光學反射鏡的曲率、形狀和大小固定，視野區域有限。
展開 比亞迪宋L電子后視鏡是否靠譜？論后視鏡的前世今生
2014年3月舉行的日內瓦車展上，日產汽車推出了具備流媒體顯示功能的車內后視系統，就是車尾裝一個攝像頭，然后車內后視鏡顯示視頻影像。雖然，電子后視鏡存在著讓人們擔憂的眩光、延遲、甚至卡死等問題，但由于其很好地突破了光學后視鏡的鏡面曲率、大小、角度等因素的限制，解決了盲區及噪聲問題，電子后視鏡還是進入了快速發展期。</p><p class="ql-align-justify">2016年，日本對道路運輸車輛的安全標準進行了修訂，光學或電子后視鏡均允許作為選配或標配；2018年，歐盟的相關車輛條例跟隨日本進行修訂。2022年底，中國國家標準GB 15084-2022《機動車輛間接視野裝置性能和安裝要求》發布，規定電子外后視鏡不但可以安裝，而且允許取代傳統后視鏡。這個標準2023年7月1日正式實行。比亞迪的宋L還比較保守，視覺上僅僅相比普通后視鏡小了一些，將來路面跑的可能會是徹底不帶"耳朵"汽車了。</p><div contenteditable="false" width="100%" class="ql-align-justify">
<img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/6d2b50f7a23548dfa21fabdb35dac2f9~noop.image?
展開 電子后視鏡（CMS）和駕駛員監測系統(DMS)光學仿真解決方案
電子后視鏡（CMS），將攝像頭+監控顯示屏結合，形成取代傳統后視鏡的光學后視鏡系統。在CMS電子后視鏡系統中，無論是攝像頭鏡頭設計、攝像頭成像質量、監控屏設計，還是整體后視鏡系統的可視化，均需要光學仿真技術。
運用Ansys lumerical、Zemax和Speos三款仿真軟件可以對其進行系統性的模擬，包括CMS透鏡設計和優化、雜散光分析、成像的可視化仿真、成像系統的動態仿真、攝像頭的多物理仿真。
隨著智能汽車的發展，通過先進的攝像頭技術增強汽車安全性、效率和自動駕駛已經是必備功能。在各種車型上的廣泛采用，對攝像頭系統提出了更高的要求和挑戰。
高分辨率成像，用于精確的物體檢測和識別，實時處理，在動態駕駛環境中實現快速決策，對環境因素(包括天氣條件和照明變化)的適應性，攝像頭系統緊湊，低功耗設計，可無縫集成到車輛中。
面對這些挑戰，Ansys光學產品提供從組件到系統的光學仿真全鏈路解決方案。 7月9日，Ansys 將推出 「CMS/DMS系統光學仿真解決方案」主題 網絡研討會 ，屆時將以CMS和DMS為例，介紹光學仿真軟件在車載攝像頭設計仿真中的應用。
時間：7月9日，16:00-17:00
講師：
劉洋 | Ansys光學高級應用工程師
負責Ansys SPEOS光學仿真解決方案、咨詢和技術支持工作，在航空照明設計、駕駛艙內飾人機工效分析、光學系統成像領域有豐富設計仿真經驗。
形式：線上
費用：免費
掃碼免費報名
技術鄰簡介:
技術鄰專注于工科技術社區，從最早的CAE技術社區（中國CAE聯盟）發展而來，在CAE領域有20年的教學和咨詢服務經驗。
展開 用AI視覺芯片打造艙內艙外全開放解決方案
電子后視鏡解決方案
隨著奧迪和雷克薩斯相關實車方案的推出以及我國國標即將發布，電子后視鏡需求變得越來越火爆。安霸采用CV2、CV25的CMS/e-Mirror參考設計，擁有優秀的圖像質量，尤其在低照度和高動態場景下表現優異。它有LED防閃爍功能，支持高清60幀輸入低延遲數據流水線傳輸、鏡頭形變矯正，清晰準確還原色彩。安霸的AI引擎全面支持各種神經網絡算法，例如盲區檢測，超車檢測，車道檢測，鏡頭遮擋檢測，自動標定等。目前多家車廠正與安霸緊密合作，爭取第一時間將電子外后視鏡前裝產品推向市場。劉清濤現場展示了電子后視鏡的實車視頻。我們可以發現，相比傳統后視鏡，電子后視鏡有更寬的FOV，視野可以動態調節，尤其在雨天、霧天、黑夜和強光照射下有著非常出色的圖像表現力，還可以疊加各種AI智能算法，賦予汽車更多的智能元素。憑借出色的技術性能，安霸的CV2x系列芯片成為了這個新興市場應用的不二之選。
展開 
SPEOS軟件在CMS系統中的可視化應用
CMS電子外后視鏡，作為車展的新焦點，可以說是自動駕駛與智能座艙的完美配合，將環境感知系統與座艙顯示系統結合。
CMS電子后視鏡，即Camera Monitor System，主要將攝像頭+監控顯示屏結合取代傳統后視鏡的光學后視鏡系統。在CMS電子外后視鏡系統中無論是攝像頭鏡頭設計、攝像頭成像質量、監控屏設計，還是整體后視鏡系統的可視化，均需要光學仿真技術。接下來，介紹SPEOS光學仿真技術在CMS系統的切入點。
大咖慧網絡培訓
2023年5月23-26日，安世亞太大咖慧推出汽車仿真專題免費線上培訓，專題講座包含動力電池包結構仿真、焊接疲勞壽命分析、ANSYS光學產品在汽車行業應用、冷卻風扇葉型優化，精彩內容，不可錯過！
CMS系統法規驗證
傳統后視鏡因鏡面形狀、大小，以及鏡面本身曲率等因素，視野區域受到了很大的限制。在新國標文件中，對CMS的視野要求有了一定程度的調整。SPEOS軟件可對CMS系統的攝像頭模擬，直觀呈現攝像頭可視化范圍像素投影，這樣方便攝像頭選型，也可以對安裝位置進行優化調整。
攝像頭法規可視化
像素投影的方式主要是一種幾何數據校核模式，在實際中，針對攝像頭的模擬傾向于直觀查看攝像頭拍攝效果，是否符合法規要求，成像清晰度是否可行。SPEOS軟件可以針對不同需求，用SCDM進行幾何數據創建，將法規區域以CAD數據形式體現在模型中，也可以放置交通錐進行標記。下圖是駕駛側和乘員側的可視化結果。
攝像頭環境效果可視化
CMS系統需要對攝像頭進行不同環境場景的拍攝，并對拍攝效果進行評測。
展開 汽車內后視鏡有限元分析（二）
粘結力分析
由于汽車內后視鏡鏡座是金屬件，前擋風玻璃是非金屬件，兩者的化學結構和機械性能差別較大，因此對結構膠粘劑的相關性能要求較高，為了防止后視鏡在行車過程中由于粘結力不足后視鏡脫落問題的發生，元王根據客戶提供的載荷信息對后視鏡粘結力進行CAE分析。
邊界條件：固定后視鏡位置（與玻璃連接的鋅合金塊）的六向自由度。
分析結果
后視鏡在振動時，頻率為66.43Hz時，支反力出現最大值144.6N，所以如果保證后視鏡在振動工況下不掉下來，粘結力必須大于144.6N。
以上為汽車擋風玻璃振動分析、及內后視鏡與擋風玻璃之間的粘結力分析，通過元王CAE仿真分析，有效對汽車內后視鏡產品進行了可靠性驗證和設計指導，后續我們還將分享螺栓連接鏡桿打入多大的預緊力時，后視鏡各零件達到屈服等，為您全面介紹車內后視鏡的有限元分析流程。
展開 汽車后視鏡的CFD模擬
模擬目的：
汽車后視鏡在設計過程中需要考慮噪音的影響，并盡可能使氣流揚起的灰塵打到后視鏡上
通過速度分布矢量圖可以看出氣流速度分布狀況，當空氣中夾雜灰塵時，灰塵是否會打到后視鏡上；氣流在后視鏡一側出現渦流，通過該處的湍流度，可以判斷產生的噪音的清況。
為什么印度汽車沒有后視鏡，日本也喊著要取消？
然而比較神奇的是，除了印度這種奇葩以外，作為汽車工業大國的日本據說也要取消后視鏡：
日本于2016年通過了一項新法規，允許無后視鏡汽車上路。
不過日本取消后視鏡的原因與印度不同，他們并不是認為后視鏡不重要而取消，而是因為他們已經有更好的方式來達到傳統后視鏡的效果。
傳統后視鏡雖然能起到擴大視野的作用，但也存在兩個缺點。
首先，對于大車或底盤高的SUV和越野車，后視鏡能提供的視野其實十分有限；
其次，外后視鏡會增加風阻。傳統后視鏡設計在車的兩側，這兩個凸出來的“小耳朵”不可避免的會影響汽車風阻，除了會增加油耗之外，產生的噪音也是非常明顯的，相信很多朋友高速行車時深有體會。
如何避免這兩個缺點，采用其他的技術去擴展駕駛員的視野呢？
日本的方法是，運用高清攝像頭和視頻的組合。
這種方式的優勢很多。
首先，只要攝像頭布置合理、安裝到位，就能夠徹底消除盲區，甚至可以提供比后視鏡更加寬廣的視野。
其次，除了視野寬闊之外，夜間行車時，它還能提供比人眼觀察傳統后視鏡更加清晰的視野。
再次，后期通過車載系統聯網，甚至還能主動預測危險，進而與車內其他系統協同合作來預防危險的發生。
隨著汽車智能化的全面發展，或許日本這一做法會逐漸得到其他車企以及國家的認可，也就逐漸會有國家取消汽車必配后視鏡的法規限制。
然而真到那個時候，開車時習慣左顧右盼看后視鏡的老鐵們，你能接受嗎？
展開 汽車外后視鏡結構設計總結
為此，晚上只需略為將白天位置的內后視鏡轉動一下角度就行了。
目前有一種自動防眩目內后視鏡，有一面含有光化學物質的特殊鏡子和兩個光敏二極管及電子控制器組成。兩個光敏二極管分別設置在后視鏡的前面及背面，分別接收汽車前面及后面射來的光線。當車后面跟隨車輛的大燈照射在車內后視鏡上時，此時后面的光強于前面的光，此反差被兩個光敏二極管感知并向電子控制器輸出一個電訊號到后視鏡導電層上，致使后視鏡鏡面電化層顏色變深，此時再強的光照射在車內后視鏡上也不會反射到駕駛者眼睛上，不會晃眼。
防眩目后視鏡固然能防眩目，但在從車庫倒車出來時由于車后面的光線較強而車前光線弱，此時后視鏡如變暗就不利于倒車時看清車后情況，因此一些汽車便設計成當汽車掛倒擋時能自動取消防眩目功能。如沒有自動取消功能的也會設計有手動取消防眩目功能。
5、對于外后視鏡的基本要求：
外后視鏡外形輪廓不但影響到車身的外觀，也影響到車身尺寸，行業標準有轎車外后視鏡的安裝位置不得超出汽車最外側250毫米的規定。同時，由于一般轎車的速度提高，風阻和噪聲是一個重要問題，因此外后視鏡外形輪廓要符合空氣動力學，用園滑的線條盡量減少風阻及風噪。
外后視鏡的控制方式有電動式和手動式。電動式外后視鏡的鏡片后面裝有驅動機構，它由小型可逆式直流電動機、減速齒輪、電磁離合器組成，駕駛者在車內控制開關對外后視鏡進行上下左右調整，調整范圍30度以內，并可以折疊。手動式外后視鏡多采用杠桿式，也有軟軸式。駕駛者在駕駛座上擺動車門上相應的小手柄，即可上下左右調整鏡面角度，這種手動后視鏡的結構比較簡單，一般裝配在經濟型轎車上。
展開 CAE在汽車后視鏡限位塊結構分析中的解決方案
汽車后視鏡限位塊結構強度是汽車行業在可靠性設計中所關心的最基本的問題，通過CAE仿真指出基板和轉軸結構在特定基板力矩下的受力情況等，為進一步改進結構設計提供了理論依據，為汽車行業在提高可靠性、降低產品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。
問題概述
限位塊是汽車后視鏡中很重要的一部分，限位塊位于基板凹槽內做限位作用。限位塊結構由兩部分組成：基板及轉軸結構。我司通過CAE仿真分析作用于基板力矩{62.4N.m*1.2(安全系數)=74.88N.m}下，基板與轉軸結構是否會發生斷裂破壞。通過分析發現，產品在特定情況下存在斷裂危險，需要對產品進行優化和改善。
計算結果
因限位塊在限位過程中不僅受到剪切，同時還受到拉伸的作用。因此評判過程用剪切強度或者拉伸強度來判斷都不夠嚴苛。本次分析通過PEEQ（平均等效應變）來判斷。
（1）轉軸
轉軸最大平均應變0.1929，遠大于其伸長率0.014。在74.88N.m力矩下轉軸發生斷裂破壞。
轉軸PEEQ與moment有如上關系，當PEEQ為0.014時，力矩為55800N.mm。
（2）基板
基板限位根部Max PEEQ為0.3016，大于其材料伸長率0.015，基板發生斷裂破壞。
基板PEEQ與moment有如上關系，當PEEQ為0.015時，力矩為34000N.mm。
結論
加載74.88N.m力矩時，基板與轉軸PEEQ都超過其伸長率，基板與轉軸都會斷裂，而且基板優先于轉軸斷裂。
展開 干貨分享（九）：流媒體后視鏡的介紹
基本介紹
●高清流媒體后視鏡是運用先進的實景顯示技術，通過安裝在車輛后部的高清無畸變微光夜視廣角全玻璃攝像頭，將車身后方影像顯示在后視鏡顯示大屏上，廣角攝像頭可視角度達到傳統后視鏡的3倍以上，可視范圍更遠。
流媒體后視鏡
●流媒體后視鏡與傳統后視鏡對比可視范圍廣，為傳統后視鏡的3倍；
●流媒體后視鏡的視野不會被后排乘客等遮擋物遮擋，可以做到無盲區效果；
●采用感光效果好的攝像頭，其弱光下的顯示效果要好于傳統后視鏡的玻璃鏡子；
●當后方行車開遠光燈時，后視鏡不會影響駕駛員的視覺；
●可以提升整車科技感；
●可以集成更多的衍生功能（如行車記錄儀、單目攝像頭、道路偏移報警等）
低照度或者強光照射下怎么辦？
●HDR（Hign-Dynamic Range，高動態范圍圖像）：指通過多幀曝光同時以長短曝光兩幀或三幀合成一幀圖像，合成的圖像同時兼顧畫面暗部和亮部的細節。能夠更好地反映出真實環境中的視覺效果。
●夜晚、隧道進出口等光線發生強烈變化的場景，HDR使畫面效果更清晰明了。
低照度或者強光照射下怎么辦？
●WDR（Wide Dynamic Range，寬動態范圍）：指圖像能分辨最亮的亮度信號值與能分辨最暗的亮光信號值的比值。
●一般在強光照射下或者逆光等相對亮度較低的情況下存在時，攝像畫面會出現特別明亮或者特別暗的畫面，明暗區域是因為曝光過度而黑暗畫面是因為曝光不足造成的，嚴重地影響視頻清晰度以及質量。這種局限就是我們通常講的“動態范圍”。寬動態范圍下，場景中特別亮的部位和特別暗的部位同時都能看得特別清楚。
后車大燈炫目怎么辦？
●流媒體后視鏡具備自動防炫目功能。
展開 
汽車內后視鏡有限元分析（一）
汽車后視鏡是汽車主動安全的重要裝置之一，是駕駛員獲取汽車兩側和后方等外部環境信息的工具。在平常的駕駛過程之中，經驗老到駕駛員都會憑借車內的后視鏡以及車旁的兩個后視鏡來判斷自己行車的情況。
很多司機朋友開車非常注意左右后視鏡，卻沒有看車內后視鏡的習慣，其實觀察內后視鏡能夠更準確判斷出與后車的距離，尤其是在高速路行駛時。為什么車內后視鏡能夠準確看出與后車距離呢？因為車內后視鏡是平面鏡，而兩側外后視鏡是凸面鏡，近距離的景物顯示會變夸張、變形、距離變遠。而平面鏡的內后視鏡能夠反映真實距離。
車內后視鏡一般安裝在前擋風玻璃上，在汽車運行過程中，發動機的振動以及路面激勵導致車體振動，都會引起鏡頭振動、支架彎曲及擋風玻璃的振動，從而引起鏡頭偏轉或部件斷裂，改變后視野，這種改變直接影響到乘客的安全。因此，在汽車內后視鏡的設計過程中，不僅要考慮支架的強度，防止其斷裂，還要考慮擋風玻璃及其連接位置的情況，保證汽車后視野的穩定性。這使得車內后視鏡產品設計過程中，必須引入CAE仿真技術進行模擬和分析。
眾所周知，隨著汽車工業的飛快發展，品牌之間的競爭也越來越激烈，汽車的研發周期也越來越短，提高產品的設計效率和質量就顯得尤為重要。與傳統設計方法相比，無論是在提高效率、改善產品可靠性方面，還是降低成本、降低勞動強度方面，CAE技術都有著巨大的優越性。
元王將分多個篇章詳細介紹后視鏡的有限元分析，我們依據建立汽車后視鏡相關模型，對其進行有限元分析計算，最終得出后視鏡產品的分析報告及改進措施。
分析背景
對后視鏡分別在X、Y、Z三個方向上施加10~1000Hz的PSD譜，考查后視鏡鏡桿、鋅合金、螺栓、后視鏡連接塊的受力情況。按照下表中的PSD載荷譜（如下表所示）對后視鏡進行振動載荷的施加。
展開 某流媒體后視鏡的模態分析與優化
一、模態分析基礎理論
我們知道，實際的振動模型是有無限多個自由度的，而有限元分析技術就是用一個有限個自由度的模型去模擬無限自由度的模型。
對于多自由度的振動系統，其動力學方程為
為了便于說明，現以單自由度系統為例，單自由度模型只有一階模態，因此只有一個峰值，通過對動力學方程進行傅里葉變換和歐拉公式轉換，得到頻響函數FRF表達式
而由此公式得到的曲線圖為
此圖表明，共振頻率點前的區域，由靜剛度k控制，響應的大小由阻尼控制，共振頻率點后的區域由動剛度ω2m決定，因此有如下結論：系統剛度k越大，共振頻率越大；系統質量m越大，共振頻率越小。
為了更直觀的說明，則忽略單自由度系統的阻尼，根據(k-mω2)x=0存在非0解，有
該等式表明，系統剛度k越大，共振頻率越大；系統質量m越大，共振頻率越小。
二、某案例分析
此案例為約束模態分析，采用Lanczos法和Abaqus求解器計算，模態截斷階數為30。
系統前三階的模態分析結果為：
第一階：
第二階：
第三階：
分析結果顯示，第一階的自然頻率較低，需要進行結構優化，從而提高系統第一階的自然頻率。
前面理論部分闡述過，系統剛度k越大，共振頻率越大；系統質量m越大，共振頻率越小。而該系統本身的重量無法減小，所以只能通過改變剛度K，來增大共振頻率。
根據振動系統的單元應變能結果顯示（如下），顏色越接近紅色的區域，應變能越大，應變能越大的區域，其剛度越小，所以通過單元應變能區，確定結構優化的重點區域和優化方式。
結構優化方式與優化結果：
三、結論
1、結合模態分析理論，清楚模態的共振頻率由哪些因素決定
展開 左右后視鏡殼體注射模具設計+3d
左右后視鏡殼體產品見圖1，左右塑件完全對稱，產品最大外形尺寸為227.5 mm x112.50 mm x126.50mm， 塑件平均膠位厚度3.36 mm，塑件材料為PP，縮水率為1.016，塑件質量為203.50克。塑件技術要求為不得存在披峰、注塑不滿、流紋、氣孔、翹曲變形、銀紋、冷料、噴射紋等各種缺陷。
圖1 左右后視鏡殼體產品圖
左右后視鏡產品為轎車的必備部品，其外殼通常采用PP材料加抗老化的添加劑成型。從圖1可以看出，塑件的大面開口為后視鏡鏡面安裝部位，有3處螺絲柱用來安裝固定。一個側面的大型開口為安裝部位，內部一個安裝用的螺絲柱，側面大平面還有一處小通孔。外表面全部為高光表面，不能存在任何不良，澆口痕跡、頂針印跡等。側面的大型開口處需要設計滑塊抽芯，滑塊同時要包住側面的?7.15小孔。
模具外形圖見圖2所示，由于塑件左右對稱，因此，模具設計型腔排位為1+1，模具設計排位為兩穴直線并列排位，兩個滑塊處于同一側。模胚為非標模胚CI5790，模具屬于大型模具，模胚邊緣設計了4個斜度定位塊，便于模具抵御注塑時型腔的側向力，保持合模精度，模架定位塊的定位通常稱為二級定位。
圖2 左右后視鏡殼體模具外形圖
二級定位是前后模胚的精確定位，零度定位塊的定位精度要遠遠高于導柱導套的定位精度。定位塊在模胚上盡量要在模架廠完成加工并組裝，保證前后模架的配合精度。定位塊材料采用合金鋼熱處理或銅加石墨材料，在定位塊摩擦面要有潤滑油槽。零度定位塊具有導向和定位兩種作用，可以有效保護模仁上的薄弱插穿面。
展開 外后視鏡分析報告（模態、強度） ￥5
外后視鏡分析報告（模態、強度）
材料參數
工況邊界條件
評價標準
