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讓車燈「說話」,汽車的下一個交互入口?

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  • 發表于: 2019/04/11 18:18:41 來源:極客公園

汽車上最「不起眼」的功能正在發揮它巨大的潛力。

未來十年,全世界都對汽車行業寄予厚望。隨著城市基礎設施的改善,車聯網和電動化,以及自動駕駛汽車的落地,人們使用汽車和與汽車交互的方式正在發生徹底改變。

汽車在 130 年的歷史期間經歷了多次變革。發展歷程中最令人著迷的領域之一是汽車照明的創新,它不僅是一輛車的「眼睛」,有時候它甚至決定這一輛車的性格、辨識度等等特性的關鍵要素。

但如今,盡管汽車行業不斷的涌現前瞻思考,不少從業者卻認為汽車照明創新的「黃金時代」已經過去。

甚至有從業者認為「汽車大燈正在變得無聊起來」,在智能化的趨勢下, 被譽為「黑科技」的 ADAS 等智能駕駛功能與一系列智能軟件加入,車燈的發展有些「黯然失色」,人們開始不再過多地關注車燈的發展。

其實,車燈一直緊隨著燈光技術行業的發展。用柔性高效的 LED 取代了傳統光源如鹵素燈泡,以及可根據環境條件調整照明模式,帶來防眩目等功能的自適應前照燈系統,這兩點成為了目前車燈行業的主流發展路徑。

最近一種新的燈光技術正在蔓延開來——數字投影燈光技術。它將汽車燈光帶入到了新一輪的交互技術革命之中。

會「說話」的燈光

數字投影燈光技術,簡單來說就是將每個前照燈都變成了「高清投影儀」。它能提供更好的照明、更精細的區域分辨率以及顯示對駕駛員的額外指導信息。

這是照明系統的新任務,也讓燈光有了「說話」的能力,不管是與車內人員或車外人員,它都能提供很好的交互感。

在防眩光這樣的基礎功能之上,具有高分辨率的燈光正在帶來輔助駕駛的新功能。例如,在車輛通過施工路段的情況下的車寬顯示功能,可以告知駕駛員前方車輛的寬度尺寸。車燈會在地面顯示兩條相當于車輛寬度的光線,幫助駕駛員評估駕駛路線和通過能力。

車燈帶來的車寬顯示功能 | 奔馳官網

如果駕駛員自己的車道出現意外風險,也會在道路上的顯示光學警告(箭頭)。例如在夜間的冰雪路面,剎車距離不足或超速的情況下,警告也將直接投射在車輛前方。

車燈可以投射各種提醒駕駛員的標志 | 奔馳官網

在駕駛員視線附近進行投射的目的是有效地警告駕駛員,這樣不會因為提醒在別處而分心,在夜間交通測試人員真實的測試過程中,它相比抬頭顯示的相同警告信息能夠更明顯被感知。

實際上,這些功能均為車輛傳感器根據駕駛情況進行分析后自動激活。

在過去的六年中,汽車行業一直執著于這項技術的是戴姆勒。戴姆勒的汽車照明部門和德州儀器的開發部門共同在研發高分辨率大燈技術,其中包括「數字鏡裝置」技術(DMD)與「數字光處理」技術(DLP)。

例如,在上圖這款高清前照燈中,每一顆芯片擁有超過一百萬個微反射器,即每輛車的燈光可以實現超過 200 萬像素的分辨率。同時,車輛中的攝像頭和傳感器系統檢測到其他道路使用者(路人、道路車輛等)時,核心處理器可以在幾毫秒內評估數據和數字導航地圖,為前照燈提供命令,以便在所有情況下最佳地適應光分布。

在 2018 年 10 月,根據外媒報道稱,大眾也正在試驗通過使用頭燈和尾燈,將汽車周圍的路況信息投影到道路上。大眾在新聞發布會上提到,它正致力于新的照明系統,以便能夠與其他駕駛員進行通信。

大眾的智能燈光實驗 | 來源網絡

重新定義「汽車照明」

「決定因素不是頭燈中的技術,而是背后的『數字智能』,我們希望在不眩光的前提下達到最佳的視覺和最大的亮度,支持司機與其他道路使用者進行交流而不受眩光影響的創新功能,最終可以顯著地優化夜間行車時的安全性。」戴姆勒公司的車身開發和車輛操作系統負責人 Gunter Fischer 說。

當然,實現酷炫的 Demo 演示并不難,對于它來說更重要的是這種具有微鏡矩陣的投影系統能否適應汽車工業的方式實現量產。所有系統元件必須滿足汽車條件的機械,電子,化學,熱學和光學標準,并且完成滿足汽車的需求設計。從微電子元件的開發者到照明系統開發商和汽車制造商,產業鏈中各方之間的密切合作,是產品準備好進行批量生產的必要條件。

于是,考慮到初期量產規模受限和差異化特性。戴姆勒率先在它的頂級車型梅賽德斯 - 邁巴赫中引入了這項新功能,這款車從 2018 年年中開始一直在路上行駛。

而最近,國內汽車品牌 WEY 也在推出這樣一款智能像素大燈,這也是全球首個普及、國內首個搭載的燈光技術。它可編程,具備百萬級像素,通過頂級、豪華燈光技術提高夜間行車安全。在輔助駕駛功能和人機交互功能上 WEY 嘗試了更多功能,例如虛擬儀表盤、限速標志識別及投影、動態斑馬線等功能。

WEY 智能像素大燈 | WEY 官方提供

「高性價比」是這款大燈系統的重要特點之一。在元器件選型以及方案設計方面,WEY 提高了整體光學效率和識別算法精準度,在保證整燈光學性能的同時大幅降低了產品成本,使大批量準備生產產品成為可能。在降低產品成本的同時,仍保留了該款大燈系統的性能與競爭力。

同時,智能像素大燈也是 WEY 對車路協同技術的最新理解。它基于德州儀器革新的高分辨率 DLP 技術,提供超過 100 萬個可尋址的照明像素點,同時在傳感器和算法層面進行了大量技術革新,可以結合復雜路面環境,以及對道路上行人、車輛等物體的識別進行智能化運算,進而對光路進行編程和精確到像素級別的控制。

像素式智能前照燈系統框架圖 | WEY 官方提供

根據美國國家公路交通安全管理局的一份調查報告顯示,在白天和夜間發生交通事故的頻率有著巨大的差異。夜間盡管只有 25% 的交通流量,但近一半的交通相關死亡事故發生在夜間。所以車燈更重要的屬性是「安全性」。

滿足人們需求的功能基礎是智能技術的發展,對此,WEY 在街頭進行了燈光實驗,讓人們體驗智能像素大燈帶來的安全屬性。

推動汽車照明發展的不僅僅是技術趨勢,汽車行業對法規,安全和環境影響的關注也是至關重要的影響因素。最近 WEY 品牌也聯合中國國際汽車照明論壇(IFAL),發起《汽車燈光安全宣言》,宣布將共同致力于智能安全車燈技術的研發和車燈標準規范的應用,協力引領中國汽車行業智能大燈發展,為廣大用戶打造更安全的出行生態。

汽車燈光安全宣言》 | WEY官方提供

隨著新照明技術的測試,正在開發激光大燈,LED 頭燈和 OLED 的新用例進一步落地。投影大燈可能會是下一個逐漸普及的大燈技術,雖然目前有很多不確定因素,但未來乘客和駕駛員與汽車互動的設計將為汽車照明打開新的機會之窗。 

人們也許更想知道,在未來的自動駕駛汽車中燈光又會發揮什么樣的新作用? 


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