光子學(xué)技術(shù)在汽車(chē)LED頭燈、夜視安全系統及激光點(diǎn)火

激光點(diǎn)火

2009年夏季，福特公司就宣布其正在聯(lián)合GSI集團和英國利物浦大學(xué)為下一代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機開(kāi)發(fā)激光點(diǎn)火系統。事實(shí)上，早在20世紀70年代末，人們就已經(jīng)開(kāi)始研究激光點(diǎn)火系統了，當時(shí)有很多關(guān)于激光點(diǎn)火系統的研究論文已經(jīng)開(kāi)始出現在各類(lèi)汽車(chē)技術(shù)會(huì )議上。

因為激光可以分解成多個(gè)光束，多個(gè)點(diǎn)火點(diǎn)將提高發(fā)動(dòng)機中燃料完全燃燒的機會(huì )，從而能減少排放，提高在寒冷和潮濕條件下燃料的燃燒效率。甚至，有一部分激光能 量還可以被發(fā)射回來(lái)，用以提供有關(guān)發(fā)動(dòng)機如何運轉的信息，從而使空氣/燃料混合物的比例自動(dòng)作出調整，實(shí)現更好的燃油利用率。福特公司還表示，其計劃通過(guò) 一根光纜提供激光火花，這會(huì )比火花塞占用更少的空間，從而能允許使用更大、更高效的發(fā)動(dòng)機氣門(mén)，實(shí)現更加充分的燃料燃燒。

2007年，美國 國家能源技術(shù)實(shí)驗室（www.netl.doe.gov）的研究人員就已經(jīng)設計出了一種與內燃機聯(lián)合在一起的激光點(diǎn)火系統。該系統將1.06µm激光器發(fā) 出的10ns脈沖，通過(guò)火花塞端口聚焦到氣缸中來(lái)產(chǎn)生點(diǎn)火火花。與傳統的單缸、四沖程、火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機相比，利用激光火花點(diǎn)火系統，不但能降低發(fā)動(dòng)機的排 放量，而且還能改善燃料的燃燒利用率。

駕駛員輔助系統

除了照明和夜視應用，目前還出 現了基于光子學(xué)技術(shù)的駕駛員輔助系統。法國法奧雷集團（Valeo）的路虎以及寶馬的BMW-5系列汽車(chē)中，均配備了駕駛員輔助系統。整個(gè)系統包括5臺相 機：一個(gè)安裝在汽車(chē)后部的廣角相機，用于停車(chē)輔助；安裝在前保險杠左右兩側的兩個(gè)相機，用于在車(chē)輛進(jìn)入能見(jiàn)度較差的街道時(shí)，輔助駕駛員觀(guān)察接近車(chē)輛的行人 或其他物體；另外兩個(gè)安裝在兩個(gè)側視鏡上的相機，用于直接監視車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境。

Panomorph技術(shù)是加拿大ImmerVision公司獲得專(zhuān) 利的一項廣角鏡頭技術(shù)，該技術(shù)能在一個(gè)圖像視場(chǎng)的特定區域提高了角度分辨率，將感興趣的目標區域放在圖像的中心或邊緣（見(jiàn)圖3）。[4]還有特定的窗口可 供駕駛人員觀(guān)察情況，另外的一些同步視覺(jué)圖像可用于路況分析，例如，通過(guò)一個(gè)智能巡航控制系統，能將防撞系統、盲區查看、行人與道路標志檢測以及車(chē)道跟蹤 等諸多應用集成在一起。

圖3：來(lái)自一個(gè)Panomorph相機的多個(gè)同步非失真圖像，可以起到輔助駕駛的作用，例如幫助駕駛員避免碰撞和輔助停車(chē)等。

ImmerVision公司定制全景應用副總裁Alain Marchildon表示：“目前三星公司已經(jīng)與ImmerVision簽訂了相關(guān)的生產(chǎn)與分銷(xiāo)授權協(xié)議，并且其第一個(gè)Automotive Tier 2將提供一個(gè)Panomorph汽車(chē)視覺(jué)模塊。360°的全景視覺(jué)系統，能夠實(shí)現新的增強型全景瀏覽和傳感應用，從而能大大減少與碰撞有關(guān)的傷亡事件，為駕乘人員提供更加安全的行車(chē)環(huán)境。”