福特的全新前照灯技术利用 GPS 智能照亮道路

新系统能照亮更多路面,带来更安全的出行。
预测性车灯(左)在接近转弯时可以更快地为驾驶员指示方向 福特

如今,汽车生产线上出厂的车辆配备了许多在不久前看来还很超乎想象的技术和安全功能。从盲点监测到车道居中,汽车制造商们一直在努力将尽可能多的安全功能集成到新车中。但有一个经常被忽视的功能,可能多年来最重要的改进就是:车灯。

福特工程师一直致力于寻找改善夜间驾驶的新方法。几年前,该公司推出了一款自适应前照灯系统,该系统可根据驾驶员的转向输入自动调整前照灯的光束方向。现在,福特的欧洲研发与先进工程部门发现了一种改进这项技术的方法,这得益于汽车内置的 GPS 系统。通过利用车辆的坐标和轨迹,该公司的新型车灯系统可以在汽车到达弯道之前,预测出调节前照灯输出的最佳方式。

目前配备了最新版自适应车灯的福特汽车,通过转向输入和汽车车载车道监测摄像头捕捉到的视频来确定光束的方向。这是通过车辆前照灯外壳中的一个小透镜向车轮转向的方向转动来实现的。汽车的前置摄像头会监测车道线,并将最外侧的光束移向道路中心。这种布局可以确保车辆高效地照亮路面,而不是将多余的光线射向虚空。

为了改进这一点,工程师们转向了大多数现代汽车已有的技术:GPS。

通过与车辆嵌入式导航软件绑定的地图和精确位置数据,福特能够根据车辆当前的轨迹智能地预测何时将要接近弯道。然后,汽车会在驾驶员需要转动方向盘之前,将前照灯光束移向弯道。这有助于引导驾驶员沿路行驶,并照亮可能隐藏在道路上其他未照明区域的任何潜在危险。

当 GPS 信号不可用时,系统将继续根据摄像头和驾驶员输入运行。一旦 GPS 数据改善,它将恢复基于位置的运行。

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在测试过程中,福特工程师使用“数字孪生”模拟来创建物理世界的算法表示。这使得福特能够在将其发送到实际道路之前测试和调整原型。

即使是道路照明的微小改进,在安全方面也可能产生巨大影响。研究表明,在理想条件下,驾驶员平均需要 1.5 秒的时间才能对路径中出现的意外危险做出反应。夜间驾驶可能会延长这个反应时间,因此车辆不仅需要提供明亮的头灯,还需要以有意义的方式使用光线,这一点至关重要。

AAA 汽车工程和行业关系总监格雷格·布兰农在对《Popular Science》的一份声明中说:“现实情况是,夜间驾驶对驾驶员和行人的死亡率都是最高的。AAA 认为,这种类型的车灯技术以及其他正在开发的类似技术,是为驾驶员在最需要的时候提供更多夜间照明的真正解决方案。”

数十年来,汽车制造商一直在努力改进车灯技术,但其性能主要以整体亮度来衡量,而不是有效地将光线输出到最需要的地方:道路上。事实上,直到 2016 年,高速公路安全保险协会才开始对现代汽车的车灯系统进行评级。近年来,制造商还尝试了激光车灯和多 LED“像素”车灯,这些车灯可以智能控制,以避免用强光照射其他驾驶员。像福特这样的汽车制造商继续在车灯技术上进行创新,通过更实用的功能来加强现有的自适应驾驶光束等努力。

虽然福特最新的技术很有用,但需要注意的是,它仍处于原型开发阶段。美国对车灯施加了严格的联邦法规,这使得福特的 GPS 驱动功能在不久的将来登陆我们的海岸的可能性很小。布兰农强调,如果修改车灯标准,夜间驾驶的死亡风险可以显著降低,并指出欧洲和加拿大已经在使用更现代技术的汽车,其道路照明提高了 86%。

 

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Rob Stumpf

科技领域特约撰稿人

Rob自2021年以来一直为PopSci报道新兴汽车技术,自2017年初以来一直为该刊物的汽车兄弟出版物The Drive报道汽车新闻。他拥有技术和汽车背景,对未来出行充满热情。


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