万博Ansys助力Innoviz Technologies打造更好的汽车激光雷达

根据世界卫生组织的数据，全球每年约有130万人死于车祸。值得庆幸的是，先进的驾驶辅助系统(ADAS)旨在提高车辆在各种驾驶情况下的安全性。然而，一个更重要的技术里程碑将是全自动驾驶汽车接管道路。认识到人为失误导致了许多交通事故，如果不是大多数的话，把司机从这个等式中去掉是一个很有希望的下一步。激光雷达是未来自动驾驶的关键组成部分，但大多数商用激光雷达都达不到理想的汽车要求。以色列激光雷达制造商Innoviz Technologies正在利用Ansys生态系统的仿真能力，以更紧凑的设计来推进满足性能、可靠性、尺寸和成本要求的激光雷达。万博

当然，所有这些向前的动力取决于车辆本身的传感能力，由激光雷达、雷达和摄像头组成的复杂系统来定义。其中，激光雷达是唯一能够提供高分辨率、远程3D图像感知的传感器技术。该传感器技术专门用于确定物体的可变距离，使用脉冲激光向各个方向发射光束。然后根据激光脉冲反射回激光扫描仪所需的时间来计算物体与车辆的距离。机载计算机记录每个激光束的反射点，生成一个“点云”或周围物体的3D表示。

激光雷达技术在自动驾驶技术中发挥着核心作用，但目前大多数激光雷达产品对大众市场来说都太昂贵、太大或太不可靠。万博网更复杂的是，它们是非常复杂的产品，在生产和操作中涉及许多技术。万博网使用幼稚的构建-测试-迭代方法，有可能建立一个开发过程，它不会成功地收敛，或者导致涉及许多昂贵的产品迭代的长开发周期。生产一个新的零件设计可能需要几周到几个月的时间，所以每个零件在投入生产之前都需要设计到尽可能高的精度。为了控制系统开发成本，目标是最小化设计迭代的次数。出于这个原因，Innoviz转向Ansys仿真软件来管理产品验证，以达万博到第一次验证每个样品的设计目标。

Innoviz首席研发官兼联合创始人Oren Buskila表示:“万博Ansys仿真工具最大的帮助之一是缩短了生产周期。“该软件平均为我们每个产品节省了大约两个设计周期。每个完整的设计周期大约是8个月，所以粗略地说，我们在整个项目的过程中节省了大约一年半的时间。在一个长达5年的项目中，这节省了大量的时间。”

仿真优化汽车级激光雷达设计

为了设计一款高性能、可靠的汽车级激光雷达，并且体积小到足以满足消费者对价格的感知，Innoviz使用Ansys软件来支持一种全新的、独特的激光雷达技术设计理念。万博通过对电子系统组件的极端集成，Innoviz将许多不同的系统电子元件集成到单个片上系统(SoC)中，从而使制造商使用的激光雷达体积更小，成本更低，并取代了激光雷达的扫描方法，这种方法通常是机械的。大多数激光雷达都是由一个装有许多激光器和探测器的大马达驱动的旋转系统。Innoviz Technologies用单个扫描元件和更少的激光器取代了该系统，进一步缩小到更小、更便宜、更可靠的激光雷达。

为了支持其创新的激光雷达系统，Innoviz依赖于Ansys的许多仿真解决方案来测试和验证其产品的整个设计链。万博网万博例如，他们使用万博Ansys机械对于组成激光雷达的机械和光学系统部件，用于结构分析以确定部件的机械鲁棒性和稳定性，以及动态模拟以评估振动下的行为。Innoviz Technologies的产品开发团队还使用Mechanical进行热模拟，以了解内部主要组件(如SoC或激光器)可以耗散多少功率。此外,万博Ansys流利作为热分析的一部分，用于模拟机组内部和上方的气流，模拟工具如万博Ansys麦克斯韦对于有电磁元件的部件。和万博Ansys Zemax档案在软件中，Innoviz可以运行顺序光学模拟和非顺序光学模拟，以模拟目标检测所需的光路径，以及需要通过设计最小化的非期望杂散光。

Buskila说:“我们非常欣赏Ansys的工具界面万博。“我们可以使用单个设计参考，然后通过不同的仿真工具运行它，而无需转换或重新设计零件以在不同的工具中进行仿真。我喜欢这样一个事实，即每个Ansys仿真解决方万博案都是更大生态系统的一部分，而不仅仅是一个单独的工具。万博Ansys还不断增加功能和产品，使其核心产品更具吸引力，为我们的设计能力增万博网加更多价值。”

Innoviz激光雷达设计中最复杂的系统元素之一是微机电系统(MEMS)。基于mems的激光雷达使用微反射镜直接控制光束的光发射和聚焦，以提高系统精度。它们还涉及物理效应的复杂组合，几乎不可能用分析方法来近似。了解物理效应之间的相互作用需要Ansys工具，而Ansys工具是Innoviz MEMS设计的关键推手。万博在构思阶段，Innoviz使用Ansys工具在设计单个部件之前运行构思周万博期，以了解某些部件如何适应整个系统架构。这些快速仿真实验用于探索不同的选项，并确定正确的架构设计选择。