當我們談論優(yōu)化人類感知的內(nèi)部照明時，我們實際上指的是兩個重點領域：安全性和駕駛員體驗。如果內(nèi)部照明可以提供盡可能最佳的體驗，駕駛員則能夠更好地應對頗具挑戰(zhàn)性或意外的駕駛狀況，并且減輕疲勞感。除了功能優(yōu)勢外，內(nèi)部照明可以使汽車變得更具時尚、現(xiàn)代感，讓人心情愉悅，或者也可以使汽車酷炫感十足。如今，照明在汽車造型中發(fā)揮著重要作用。

內(nèi)部照明包括衛(wèi)星導航/GPS，車頂燈，存儲、閱讀和環(huán)境照明，例如光導或光管。上述每一種照明類型都會影響駕駛員的舒適性和安全性。工程師需要平衡光學要求（例如均勻性）以及與性能和成本相關的其它重要規(guī)范。得益于多物理場仿真，工程師可以考慮復雜的人性化設計，同時滿足核心工程設計約束條件。

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環(huán)境照明的設計注意事項

在為汽車設計尋找盡可能最佳的照明配置和材料選擇時，工程師面臨著諸多光學挑戰(zhàn)。以下因素會顯著影響駕駛員對于汽車內(nèi)部環(huán)境照明的體驗。

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漏光

通過仿真，工程師可以在現(xiàn)場評估光導等組件，以觀察光的行為表現(xiàn)（圖1）。由此，他們可以找到機會糾正缺陷。優(yōu)化棱鏡和內(nèi)部組件可以改進光導本身，但如果不將光導集成到系統(tǒng)中，就無法真實地了解光的行為。通過在設計流程的早期階段執(zhí)行此類分析，工程師可獲得更多的機會來進行利于成本控制的缺陷糾正。

圖1：3D視圖中的光線追跡有助于確定漏光原因

比色分析

通過仿真，工程師可以測量不同CIE色彩空間中的顏色坐標（圖2），以確保它們符合規(guī)范并評估光源的質(zhì)量。

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圖 2. 根據(jù)CIE1931（右）分析RGB修改前（左上方）后（左下方）的顏色變化

顯示器的易讀性?

對于任何給定的相對視覺性能（參見ISO 15008:2003），工程師通過實現(xiàn)具有盡可能高的分辨率（和盡可能低的成本）的顯示器來提高可讀性。仿真軟件可提供相對視覺性能測試來計算對比度，同時考慮字體大小、背景顏色、前景顏色和距離。該測試有助于工程師了解駕駛員是否易于讀取文本或圖像。

陽光反射

在黑暗中或強烈的陽光下進行測試可以更準確地了解光源質(zhì)量，因為這會考慮到更高風險的狀況。如果駕駛員由于陽光反射而無法看清導航地圖，這可能是一大安全問題。仿真可以幫助工程師識別出光線能夠照射駕駛員眼睛時的關鍵太陽方位（圖3）。由此，工程師可以測量統(tǒng)一的眩光等級，以了解可能出現(xiàn)眩光的位置，以及它對駕駛員而言是否可控。

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圖 3.使用Ansys Speos從駕駛員的角度測試關鍵太陽方位

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針對儀表板眩光效應的設計注意事項

當陽光照射到車輛儀表板上并反射到駕駛員和乘員的眼中時，他們就會受到眩光的困擾。通過設置一致的太陽方位條件，工程師可以對儀表板上的不同皮革和塑料進行仿真，以更好地了解乘員可能遭遇的眩光效應等級。此外，工程師還可以確保裝飾性的鍍鉻元件既時尚又實用，同時不會對駕駛員造成干擾，也不會在關鍵的太陽方位條件下導致潛在的安全風險。對于一種給定的裝飾材料，工程師可以評估多種不同的太陽方位。

偏光太陽鏡的效果

許多顯示器會使用偏振光，因此當車內(nèi)乘員佩戴偏光太陽鏡時，這可能會妨礙他們查看顯示器。除了探索汽車內(nèi)部的偏振效應之外，制造商還采用仿真來測試擋風玻璃的偏振涂層。這些涂層可將那些不適合照射進汽車的多余光線反射出去。

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亮度

在設計汽車時，仿真輻照度或強度等光量非常重要，但人眼感知到的光線最為重要。亮度仿真對于測量到達給定點的光量至關重要。例如，在圖3中該點是駕駛員的眼睛位置。工程師可以更進一步，根據(jù)駕駛員的反應時間、眼部條件和眼齡等參數(shù)，將亮度與人眼能感知到的亮度一同顯示。例如，感知到的眩光效果會因觀察者的年齡而有所不同。除了根據(jù)法規(guī)或可測量的規(guī)范進行測試之外，通過仿真人類視覺，工程師還可以虛擬體驗產(chǎn)品，好像身臨其境一般（圖4）。?

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圖4：Ansys Speos中的尾燈仿真結果

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面向未來的設計

隨著技術的不斷發(fā)展，抬頭顯示器（HUD）等內(nèi)部照明技術，在幫助駕駛員和乘員更舒適地使用自動駕駛功能方面發(fā)揮了重要作用。抬頭顯示器使用環(huán)境檢測來提供信息反饋，并直接顯示車輛傳感器所能感知到的信息。這種透明度有助于讓駕駛員建立信任。一些制造商也在努力建立行人的信任感，當自動駕駛汽車停下來時，它會為行人投射出一些標志，比如人行橫道標記。