光子學技術在汽車LED頭燈、夜視安全系統(tǒng)及激光點火

激光點火

2009年夏季，福特公司就宣布其正在聯合GSI集團和英國利物浦大學為下一代汽車發(fā)動機開發(fā)激光點火系統(tǒng)。事實上，早在20世紀70年代末，人們就已經開始研究激光點火系統(tǒng)了，當時有很多關于激光點火系統(tǒng)的研究論文已經開始出現在各類汽車技術會議上。

因為激光可以分解成多個光束，多個點火點將提高發(fā)動機中燃料完全燃燒的機會，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，用以提供有關發(fā)動機如何運轉的信息，從而使空氣/燃料混合物的比例自動作出調整，實現更好的燃油利用率。福特公司還表示，其計劃通過 一根光纜提供激光火花，這會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)動機氣門，實現更加充分的燃料燃燒。

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

駕駛員輔助系統(tǒng)

除了照明和夜視應用，目前還出 現了基于光子學技術的駕駛員輔助系統(tǒng)。法國法奧雷集團（Valeo）的路虎以及寶馬的BMW-5系列汽車中，均配備了駕駛員輔助系統(tǒng)。整個系統(tǒng)包括5臺相 機：一個安裝在汽車后部的廣角相機，用于停車輔助；安裝在前保險杠左右兩側的兩個相機，用于在車輛進入能見度較差的街道時，輔助駕駛員觀察接近車輛的行人 或其他物體；另外兩個安裝在兩個側視鏡上的相機，用于直接監(jiān)視車輛周圍的環(huán)境。

Panomorph技術是加拿大ImmerVision公司獲得專 利的一項廣角鏡頭技術，該技術能在一個圖像視場的特定區(qū)域提高了角度分辨率，將感興趣的目標區(qū)域放在圖像的中心或邊緣（見圖3）。[4]還有特定的窗口可 供駕駛人員觀察情況，另外的一些同步視覺圖像可用于路況分析，例如，通過一個智能巡航控制系統(tǒng)，能將防撞系統(tǒng)、盲區(qū)查看、行人與道路標志檢測以及車道跟蹤 等諸多應用集成在一起。

圖3：來自一個Panomorph相機的多個同步非失真圖像，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：“目前三星公司已經與ImmerVision簽訂了相關的生產與分銷授權協議，并且其第一個Automotive Tier 2將提供一個Panomorph汽車視覺模塊。360°的全景視覺系統(tǒng)，能夠實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的傷亡事件，為駕乘人員提供更加安全的行車環(huán)境。”