【行业动态】光学技术的进步带来了汽车安全和舒适的进步

有人说，汽车的本质是走得好，站得好，转得好。

然而，这只是描述汽车的一个部分，即运动。对汽车性能同样重要的是车内人员的安全。在汽车的密闭空间里，一旦发生事故，乘员将面临危险。在100多年的汽车历史中，乘员安全长期依赖于刚性车身、安全带和安全气囊。

然而，近年来，先进技术的迅速采用导致了汽车安全的显著进步。特别是，光学技术对汽车的安全性和便利性做出了重大贡献。当我们想到光学技术时，我们通常会想到头灯和尾灯等东西，但汽车技术中最有前途的进展之一是摄像头。以前只用于记录视频或在你停车时照亮你身后的东西，随着技术的进步，摄像头开始发挥各种功能。

在一个漆黑的夜晚，即使是技术最先进的汽车也要依靠大灯的光亮。即使你不在夜间开车，大灯也是你的汽车的一个重要组成部分，因此，它们在整个汽车历史上不断发展，特别是自从引入LED光源以来，它将大灯的设计和功能提升到一个新的水平。

如果你晚上在没有路灯的荒芜道路上开车，你可能会使用远光灯来增加你的能见度。然而，这对迎面而来的车辆（对向交通）或前方车辆的司机造成眩光。现代汽车集团的IFS是一项防止这种情况的技术。在Genesis G80、G90和GV80中引入的IFS，使用来自前部摄像头的信息来识别周围的车辆，并相应地部分关闭大灯中的LED。它的特点是，除非有其他车辆存在，否则它将保持远光灯，从而实现持续的能见度，这也是对远光灯辅助系统缺点的改进，该系统在检测到其他车辆时将关闭远光灯。

利用摄像头信息的IFS，随着光源技术的改进，有可能变得更加先进。例如，2021年推出的Genesis G90是现代汽车集团第一辆使用MLA（微透镜阵列）技术的汽车，这种透镜用于制造显微镜和望远镜。在提供出色的能见度的同时，每个灯的单元更小，可以利用摄像头信息进行更精确的选择性照明。

在改变车道之前看一下你的身后是一个基本的驾驶习惯，以确保安全。侧后视镜是一种允许你这样做的装置，现在所有的汽车都配备了这种装置。由于摄像技术的进步和电气化的趋势，这些后视镜已经变得数字化。数字侧镜（DSM）是其中之一，它在现代汽车的首款专用电动汽车Ioniq 5中亮相。

DSM是一种利用高清摄像头和OLED显示器来取代侧镜作用的装置。传统的镜子式侧后视镜的问题是，在夜间和恶劣天气下很难看到身后。DSM相对来说不存在这些问题，因为它们使用摄像头。高清晰度摄像头即使在夜间也能提供清晰的视野，而且OLED显示器位于室内，因此不会被雨雪遮挡。它们也比传统的侧视镜更好。11°的宽阔视野也减少了盲点，降低了事故风险。

DSM的好处在停车时也很明显。例如，在配备DSM的汽车中，当你将汽车挂入倒档时，"倒车显示放大 "功能就会被激活。这一功能提供了比通过DSM显示器驾驶时更详细的信息。DSM还根据距离的远近，以红色（0.5米）和橙色（1米）显示停车辅助线。作为自由空间的视觉代表，DSM的停车辅助线帮助你在狭小的空间里安全、轻松地停车。这是安全和便利方面的重大改进，其功能只能通过数字方式实现。

此外，安装在车辆前方、后方和两侧的摄像头为用户提供了独特的视觉体验。环视显示器（SVM）就是一个例子，它可作为现代汽车集团车辆的一个选项。SVM将来自前部、后部和侧面摄像头的图像合并为一个视图，使用户有一种从上往下看车辆的感觉。此外，一些配备了现代汽车集团SVM功能的车辆不仅提供了 "鸟瞰图"（指从鸟的角度看地面的景色），而且还能从稍高的角度看到汽车的360°立体图。这不仅对停车情况很有帮助，而且对在狭小的小巷和空间中进行机动操作也很有用。

在一个电动汽车越来越普遍的世界里，DSM除了功能之外还将具有设计价值。这是因为电动汽车需要符合空气动力学，以确保续航能力。传统的侧后视镜必须有一定的尺寸，这限制了其减少阻力的能力。

另一方面，DSM允许显示屏放在车厢内，摄像头安装在外面，以最小的尺寸来完成空气动力学设计。

作为参考，IONIQ 5上的DSM与普通侧后视镜相比，阻力提高了约2.8%。

汽车是为了保证乘员的安全，避免发生事故。然而，由于这些都是在事故发生后保护乘员的方法，因此逐渐出现了对提前预防事故的设备的需求，如现代汽车集团高级驾驶辅助系统（ADAS）的各种避免碰撞的辅助功能。

高级驾驶辅助系统的各种避免碰撞的辅助功能依赖于车辆中的各种传感器。通常情况下，这些传感器包括雷达和超声波传感器，但近年来，摄像头变得越来越重要。这是因为摄像头可以填补传统传感器留下的空白，使最重要的功能--前向避撞辅助系统（FCA）的性能得到飞跃性的提高。

对于不了解情况的人来说，前撞辅助系统是一种技术，它可以警告司机预计将与前面的车辆发生碰撞，并允许车辆自行刹车或转向以避免碰撞。现代FCA已经将其探测范围扩大到包括车辆、行人、骑自行车的人、迎面而来的车辆和穿越的车辆。  

另一项利用前摄像头的技术是预览电子控制悬挂。它利用前置摄像头提前检测路面信息，并调整悬挂的阻尼力。一个单独的高性能ECU用于每秒进行100次计算，其结果用于每千分之一秒调整电子控制悬架（ECS）的阻尼力。

这种传感和处理过程将驾驶时的颠簸和车身隆隆声降至最低，并为乘员提供最佳的乘坐舒适性。

现代汽车集团的一些最新车型，如Genesis G90，不仅在前面利用了摄像头，而且在侧面/反向停车碰撞规避辅助功能中也利用了摄像头，以更积极地防止停车时发生碰撞。

这些摄像头不是只用于后视或环视，而是可以检测到车辆前后和两侧的障碍物，并帮助警告司机或刹车以防止碰撞。配备该功能的车辆的摄像头包括检测范围大的广角摄像头，安装在前格栅、侧后视镜和后备箱盖上。这些在摄像头覆盖范围和清晰物体识别方面的进步，提供了汽车盲点的完整图像，帮助司机安全驾驶。

随着汽车的数字化，内饰中传递模拟感觉的元素开始逐一消失。例如，中控面板上的按钮正在转移到显示屏上，或者变得对触摸敏感。过去用尖锐的指针运动向驾驶员传达发动机生命力的仪表盘，也正在被数字屏幕所取代。数字仪表的优点是可以轻松地传达更多信息。然而，有些人对缺乏深度的平面屏幕感到失望。

现代汽车集团在Genesis G70上推出了世界上第一个12.3英寸的3D集群，为数字仪表板增加了三个维度。现代汽车集团的3D仪表盘最大的特点是它采用了 "立体3D "技术，使摄像头能够识别驾驶员的眼睛，并以三维方式传递信息。立体技术是一种向驾驶员的每只眼睛提供一对二维图像的技术，以创造一种三维的感觉。这个想法是，两个屏幕，其微妙的角度差异，在大脑中融合，创造出一种深度感。在未来的汽车世界里，仪表盘的作用可能比今天还要削弱。然而，3D集群等技术将为汽车光学领域的发展方向提供重要线索。

电动汽车、联网汽车、自动驾驶--几年前只存在于我们想象中的汽车世界正在快速接近。

这些变化之所以能够实现，要归功于不断发展的最先进的电子产品。

光学技术是推动这些进步的最先进的技术之一，目前正在各个领域进行研究，显示了其在汽车安全之外的应用潜力。

已经开始商业化的L3级自动驾驶功能也将利用这些技术之一--激光雷达。

光学技术将如何改变我们未来的移动生活？

光学技术的发展是让很多人感到兴奋的原因之一。