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格调行走:汽车上的“魔镜”

  来源《汽车人》

  汽车是全球性科技成果的综合载体和集大成者,任何一个部件都凝聚着不同国家和不同企业机构许多研发者的心血

    谁都知道汽车上有块车内前风挡玻璃后的后视镜和左右一对外后视镜,一般人会认为后视镜不过是个装反光镜玻璃片的托架而已,谈不上会有什么高科技含量一说。

  其实汽车里的东西要复杂起来都很复杂,只不过对什么价位汽车配什么科技含量的技术而已。但真正对后视镜有所了解还是从美国一家名叫GENTEX公司开始的。

  让笔者尤其颇感兴趣的是琢磨其打出的一句口号:A smart vision(敏捷的视觉)。

  今年与几位中国记者去看北美车展时,该公司特地为我们安排了参观采访总部的计划,由于GENTEX总部与底特律分别处于密歇根州东西两侧,两百多公里路程要开车近3个小时,一天来回显得仓促。

  因此,他们动用了一架企业自用的商务飞机专程来回运送中国记者,单程就飞半小时,以换得时间上的节省。美国私人飞机与商务机总数以及运营的小型机场数量都是全世界最多的。商务机确实方便,乘客一到就可开,飞行计划只需提前报空管当局备案。

  后视镜里有大文章

  在拜访GENTEX总部前几天,正好天天坐美国朋友开的一辆崭新别克Enclave的最新款Crossover SUV, 在参观过通用汽车总部的OnStar运营中心后,有空就试用Enclave车中的OnStar系统与接线员通话和下载语音导航内容,该系统终端就集成在GENTEX提供的内后视镜总成中,所以对GENTEX产品提前有了些“先入为主”的认知。

  从小机场驱车快到GENTEX总部时,看到两座少见的冷色调铁黑色大厂房,进入建筑物内却看到底层廊道是充满暖色调的,有着建筑装潢讲究的宽广空间,怎么看都像大饭店的一个局部。

  已经看过的几十家美国供应商工厂中,我还是头回看到这种格调的建筑内部样式,看来老板连对企业工作场所的建筑设计都有独特的风格追求。

  我们是这么多年来首批参观采访该总部的中国汽车记者,公司创始人及现任董事长和CEO鲍尔先生特地拨出时间来接待我们一行和致欢迎辞。

  鲍尔先生儒雅做派更似一位大学教授,其实他本身是电气工程师出身,也是一位狂热的技术创新发明家,从1974年就创建了GENTEX,成为企业掌门人,在发明了眩光消除专利技术后,1982年推出世界第一个电致机械型(机动)后视镜,1987年推出世界上第一个电致变色自动防眩内后视镜,1991年推出世界第一个外自动防眩后视镜。

  他平时仍旧喜欢“混迹”于科技人员中,共同切磋技艺。企业2700名员工中,1/5为工程技术和研发人员,多年来,研发预算始终占到净销售额的7%。

  美国有许多像GENTEX那样的高科技企业,不是满地找井搞多元化业务,而是把一口专业之井挖深挖透,GENTEX目前只专注成为车内与车外自动防眩后视镜研发制造的全球领先企业。

  GENTEX在全球内外后视镜市场份额中成为绝对的领跑者,根据2006年统计数据,GENTEX以年产销1400万面防眩后视镜夺冠,占全球份额的81%,第二位是Magna Donnelly,仅为16%,第三、四位的两家日本企业合起来也只有3%,微不足道。可见GENTEX必怀有独特的技术秘器方能独步天下,取得几乎垄断性的市场份额,也几乎为全球所有大主机厂供货。

  汽车内外的后视镜伴随着汽车发明已经存在上百年了,人后脑不长眼睛,但开车需要眼观六路,人们只能借助于后视镜以便掌握车后大致状况。

  几十年来,后视镜只充当了最简单的镜面反射功用,没有什么新变更。但是,大量交通事故和血的教训逐渐使人了解到事故真相,即行驶中的后车大灯的强光前照会在前车的后视镜形成一种眩光,尤其强眩光容易造成短暂的夜盲,这对过弯十分危险,眩光常常会导致司机眼神疲劳,反应迟钝,在紧急状况下延长刹车距离。因此,行车安全的需求呼唤出防眩技术的发明和自动防眩后视镜的诞生。

  但是,市场需求对技术提出了很高挑战,后视镜的防眩不能遇光后一抹黑,丧失后视镜应有的作用,它必须阻挡住强眩光又让其他后面景物同时能够呈现在后视镜中,而且处理强眩光的反应速度必须大于司机眼睛的反应速度,在司机还没来得及感知强眩光进入眼帘前,后视镜上的自动防眩技术就先起阻挡强眩光的作用,在同一片镜面上起到对不同强度的射光智能区隔,该挡的挡、该放的放,技术难度十分大,所以至今能让全球各大主机厂接受的顶尖供应商没几家。

  技术探索无止境

  其实,自动防眩后视镜的外观与普通后视镜没什么明显区别,奥妙在于后视镜中夹装了一大片集成电子线路板,所有智能化功能的奥秘要靠微电子技术来解决。

  后视镜的前部装有前向感应器,用来检测前方环境光线状况,因为同样强度的眩光在白天和黑夜对视神经感知作用会有区别,常识告诉我们,司机最怕黑暗背景中出现的强眩光,大白天还能承受住强眩光。

  在后视镜背部外框下装有后向感应器,用来检测眩光,前后检测到的两路光线信息输入到集成块微处理器中运算处理,最后指令向夹装在两片镜面中的凝胶发送电流,以至用来改变凝胶的透光性能,整个反射镜面中不同物象的光反射被智能化处理了,既抑制住强眩光斑又让弱光斑通行。

  这一切都在极快的瞬间完成,就像玩耍光线魔术,送到眼帘的光线其实是保护眼睛的“假光”,但它有效防止了大量潜在的车祸和交通事故发生。可谓技术创造了保护生命的社会价值。

  自动防眩光后视镜是传统后视镜脱胎换骨的第一大标志。随着汽车上的新功能不断开发出来,在司机前仪表板上因面积和空间受到物理局限,不能承载越来越多的信息显示,于是研发人员开始打起了后视镜位置的主意,当然也有研发人员看中了前风挡玻璃中司机正前方的部位,有些信息投射玻璃上,通过半反射提供给司机观看,又不影响玻璃前方的景物。

  但后视镜上的可利用性更多。比如在后视镜的镜面上开个小窗口,用真空荧光(VFD)显示方向指南字母或者车外环境温度数字,这在目前美国中档车上已经广为应用了。

  现在德国的一些出租车上的计价器开始用发光二极管(LED)红字显示在后视镜表面上,后排乘客正襟危坐即可对费用信息一目了然,不必探头拱腰前探查费。

  对于美国市场普及率较高的车用OnStar系统,微型麦克风就安置在内后视镜上,若要接收效果好,让司机话音通过无线系统让OnStar接线员听得清晰,麦克风的灵敏度就要高,但是安放在窗框边或方向盘、仪表板上容易受到各种来自底盘噪音或风噪的干扰,麦克风悬挂在后视镜位置是不错的选择。 内饰照明灯也可嵌制在后视镜的框边上,可减少车顶专门配置的灯组,有效简化车内设施数量。这种高品质的灵敏微型麦克风也可作为配合蓝牙的免提电话系统的拾音器。

  虽然自动防眩光后视镜能够有效防止来自后部车辆强射光,但是万一自己驾驶的车辆不慎用远光灯照到前车或者对面驶来的车,给别人造成潜在危害怎么办?

  虽然欧美司机整体上的开车素养和道德较好,但是有些客观情况与中国不同,尤其欧洲的司机在郊外和山林区行驶,特别怕横穿公路的动物突然出现,所以常用远光灯提前发现动物迹象,欧洲许多非高速的普通公路蜿蜒穿过茂密的树林区,用远光灯可提醒可能对面驶来的司机在弯道处安全会车。在后视镜的前部加装数码摄像识别装置可根据前方来车的光亮,迅速智能控制自己车辆的远光近光调节,避免给他车造成强光干扰。自动防眩光技术可纳入到被动安全范畴,但智能远光近光调节系统可谓主动安全范畴。GENTEX称之为smart-beam(智敏光束),这种装置从2004年起,GENTEX每年提供市场约为70万套,现阶段主要应用于像宝马这类品牌车上。

  小“玩意”大“革命”

  目前国内中档车上应用倒车雷达装置已不鲜见,但是靠声音靠判断测定物体所处位置远不如直接用影像来得一目了然,何况倒车雷达不能完整地传达究竟车后哪个部位最接近障碍物。GENTEX研发的倒车摄像辅助系统提供了效果更佳的解决之道。

  不倒车时观看后视镜的镜面上就是常见的反射镜,而倒车时靠司机方向镜面左侧会出现一个彩色显示屏窗口,清晰展现车后一定范围内的状况。倒车时不慎磕碰车和外物是小事,在住家车库或院子倒车时伤到专注玩耍的孩子可是大事。倒车显示屏放置在后视镜的位置也是符合人机工程学的,司机的视线在不离前方的同时也能看到后方。

  我在今年美国的电子消费品展览会上参观过德尔福展区新的产品概念技术,整个仪表板都可被LCD和LED组成的综合信息显示屏所取代,倒车影像也可呈现在仪表板上,但这种新颖的综合信息显示屏的广泛应用还有待时日。目前的GENTEX倒车系统来得更简便实用,GENTEX还可以提供比倒车影像系统成本低些的示意图式的倒车辅助系统。

  由于欧美建筑物大门、地库门、住家车库门等都装有自动开闭系统,授权进入车辆只需进入前发出特定无线电波就可启动门禁系统。GENTEX研发的homelink无线控制系统就安置在内后视镜的外壳上,还有控制雨刷的降雨感应器、防盗警示器等都可附载于后视镜上。

  GENTEX技术产品主要聚焦在内后视镜系统上,但不等于对外后视镜弃而不顾,仅是侧重比例不同罢了。欧美供应商之间既有产品重叠、针锋相对的竞争,也有分工明确的竞合型竞争。

  GENTEX就不做外后视镜的总成,宁可让给另一家国际著名的麦格纳(Magna)做,GENTEX宁可作为二级供应商,提供给Magna组装外后视镜总成的镜面和相关技术等。比如GENTEX研发出侧面物体检测指示灯系统,因为外后视镜几乎都有一定的盲区,有了这个应用技术,就可扫描探测到同行方向两侧车辆接近状况,尤其可对后车超车有所警示,两侧的后车在一定距离接近前车时,嵌制在外后视镜镜面上的警示灯就开始闪烁提醒,根据不同的接近距离可以不同的闪烁频率和光强来提示,可以有效避免因盲区带来的不安全因素。

  还可以在镜面的相同部位安置剃刀形转弯信号灯,还可以在镜面上内置车外照明灯,照亮司机车门钥匙孔区域,方便司机夜晚开车门锁。

  给中国汽车的启示

  其实,GENTEX是把后视镜作为一个综合电子模块的集成区,在后视镜传统基本功能上叠加许多新颖的汽车电子技术,创新出新一代的功能需求。

  有趣的是,GENTEX专注做车内后视镜总成,却不延伸到车外后视镜总成,但又不等于把电子技术解决方案局限汽车应用中,GENTEX还与美国化工巨头PPG联手为波音787飞机提供机窗屏蔽强光线的解决方案,乘客只要按一下窗边按钮,窗就一下“刷黑”无光,不必拉上拉下遮阳塑料板,其奥秘就在于玻璃夹层中的特殊物质变性。

  广而推之,将来的成本极大降低后,客车、轿车的车窗玻璃配有这种功能,各种窗帘布和遮阳板都可省却了,难料是否会延伸到住宅和办公室的窗玻璃遮光上的革新。

  汽车是全球性科技成果的综合载体和集大成者,任何一个部件都凝聚着不同国家和不同企业机构许多研发者的心血。

  通过对GENTEX总部的参观采访,以小见大,见识了一番国际性汽车电子技术前沿发展的近况,也感悟出汽车技术仍有许多未开垦的疆域和发展空间,尤其对于中国本土汽车供应商与国际先进水平不近的差距而感焦虑。

  中国汽车企业都愿争先做整车制造的鸡头,而忽视做大做强本土零部件产业基础的凤尾,也许最终鸡头成不了龙头,凤尾也成了蛇尾。古云:莫以善小而不为,值得咀嚼。(未经允许不得转载或摘编。《汽车人》杂志 电话010-63045013)

(责任编辑:王雅南)
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