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让车灯「说话」,汽车的下一个交互入口?

让车灯「说话」,汽车的下一个交互入口?
极客出行 极客公园
2019-04-16

汽车上最「不起眼」的功能正在发挥它巨大的潜力。


未来十年,全世界都对汽车行业寄予厚望。随着城市基础设施的改善,车联网和电动化,以及自动驾驶汽车的落地,人们使用汽车和与汽车交互的方式正在发生彻底改变。

汽车在 130 年的历史期间经历了多次变革。发展历程中最令人着迷的领域之一是汽车照明的创新,它不仅是一辆车的「眼睛」,有时候它甚至决定这一辆车的性格、辨识度等等特性的关键要素。

但如今,尽管汽车行业不断的涌现前瞻思考,不少从业者却认为汽车照明创新的「黄金时代」已经过去。

甚至有从业者认为「汽车大灯正在变得无聊起来」,在智能化的趋势下, 被誉为「黑科技」的 ADAS 等智能驾驶功能与一系列智能软件加入,车灯的发展有些「黯然失色」,人们开始不再过多地关注车灯的发展。

其实,车灯一直紧随着灯光技术行业的发展。用柔性高效的 LED 取代了传统光源如卤素灯泡,以及可根据环境条件调整照明模式,带来防眩目等功能的自适应前照灯系统,这两点成为了目前车灯行业的主流发展路径。

最近一种新的灯光技术正在蔓延开来——数字投影灯光技术。它将汽车灯光带入到了新一轮的交互技术革命之中。

会「说话」的灯光

数字投影灯光技术,简单来说就是将每个前照灯都变成了「高清投影仪」。它能提供更好的照明、更精细的区域分辨率以及显示对驾驶员的额外指导信息。

这是照明系统的新任务,也让灯光有了「说话」的能力,不管是与车内人员或车外人员,它都能提供很好的交互感。

在防眩光这样的基础功能之上,具有高分辨率的灯光正在带来辅助驾驶的新功能。例如,在车辆通过施工路段的情况下的车宽显示功能,可以告知驾驶员前方车辆的宽度尺寸。车灯会在地面显示两条相当于车辆宽度的光线,帮助驾驶员评估驾驶路线和通过能力。


如果驾驶员自己的车道出现意外风险,也会在道路上的显示光学警告(箭头)。例如在夜间的冰雪路面,刹车距离不足或超速的情况下,警告也将直接投射在车辆前方。


在驾驶员视线附近进行投射的目的是有效地警告驾驶员,这样不会因为提醒在别处而分心,在夜间交通测试人员真实的测试过程中,它相比抬头显示的相同警告信息能够更明显被感知。

实际上,这些功能均为车辆传感器根据驾驶情况进行分析后自动激活。

在过去的六年中,汽车行业一直执着于这项技术的是戴姆勒。戴姆勒的汽车照明部门和德州仪器的开发部门共同在研发高分辨率大灯技术,其中包括「数字镜装置」技术(DMD)与「数字光处理」技术(DLP)。

例如,在上图这款高清前照灯中,每一颗芯片拥有超过一百万个微反射器,即每辆车的灯光可以实现超过 200 万像素的分辨率。同时,车辆中的摄像头和传感器系统检测到其他道路使用者(路人、道路车辆等)时,核心处理器可以在几毫秒内评估数据和数字导航地图,为前照灯提供命令,以便在所有情况下最佳地适应光分布。

在 2018 年 10 月,根据外媒报道称,大众也正在试验通过使用头灯和尾灯,将汽车周围的路况信息投影到道路上。大众在新闻发布会上提到,它正致力于新的照明系统,以便能够与其他驾驶员进行通信。


重新定义「汽车照明」

「决定因素不是头灯中的技术,而是背后的『数字智能』,我们希望在不眩光的前提下达到最佳的视觉和最大的亮度,支持司机与其他道路使用者进行交流而不受眩光影响的创新功能,最终可以显著地优化夜间行车时的安全性。」戴姆勒公司的车身开发和车辆操作系统负责人 Gunter Fischer 说。

当然,实现酷炫的 Demo 演示并不难,对于它来说更重要的是这种具有微镜矩阵的投影系统能否适应汽车工业的方式实现量产。所有系统元件必须满足汽车条件的机械,电子,化学,热学和光学标准,并且完成满足汽车的需求设计。从微电子元件的开发者到照明系统开发商和汽车制造商,产业链中各方之间的密切合作,是产品准备好进行批量生产的必要条件。

于是,考虑到初期量产规模受限和差异化特性。戴姆勒率先在它的顶级车型梅赛德斯 - 迈巴赫中引入了这项新功能,这款车从 2018 年年中开始一直在路上行驶。

而最近,国内汽车品牌 WEY 也在推出这样一款智能像素大灯,这也是全球首个普及、国内首个搭载的灯光技术。它可编程,具备百万级像素,通过顶级、豪华灯光技术提高夜间行车安全。在辅助驾驶功能和人机交互功能上 WEY 尝试了更多功能,例如虚拟仪表盘、限速标志识别及投影、动态斑马线等功能。


「高性价比」是这款大灯系统的重要特点之一。在元器件选型以及方案设计方面,WEY 提高了整体光学效率和识别算法精准度,在保证整灯光学性能的同时大幅降低了产品成本,使大批量准备生产产品成为可能。在降低产品成本的同时,仍保留了该款大灯系统的性能与竞争力。

同时,智能像素大灯也是 WEY 对车路协同技术的最新理解。它基于德州仪器革新的高分辨率 DLP 技术,提供超过 100 万个可寻址的照明像素点,同时在传感器和算法层面进行了大量技术革新,可以结合复杂路面环境,以及对道路上行人、车辆等物体的识别进行智能化运算,进而对光路进行编程和精确到像素级别的控制。


根据美国国家公路交通安全管理局的一份调查报告显示,在白天和夜间发生交通事故的频率有着巨大的差异。夜间尽管只有 25% 的交通流量,但近一半的交通相关死亡事故发生在夜间。所以车灯更重要的属性是「安全性」。

满足人们需求的功能基础是智能技术的发展,对此,WEY 在街头进行了灯光实验,让人们体验智能像素大灯带来的安全属性。

推动汽车照明发展的不仅仅是技术趋势,汽车行业对法规,安全和环境影响的关注也是至关重要的影响因素。最近 WEY 品牌也联合中国国际汽车照明论坛(IFAL),发起《汽车灯光安全宣言》,宣布将共同致力于智能安全车灯技术的研发和车灯标准规范的应用,协力引领中国汽车行业智能大灯发展,为广大用户打造更安全的出行生态。


随着新照明技术的测试,正在开发激光大灯,LED 头灯和 OLED 的新用例进一步落地。投影大灯可能会是下一个逐渐普及的大灯技术,虽然目前有很多不确定因素,但未来乘客和驾驶员与汽车互动的设计将为汽车照明打开新的机会之窗。

人们也许更想知道,在未来的自动驾驶汽车中灯光又会发挥什么样的新作用?

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