汽车上那些你可能不知道的激光技术

说到激光技术在汽车上的应用，大家或许对激光焊接、激光切割和激光打标等技术耳熟能详，得益于汽车厂家的卖力宣传，即便是普通的消费者都知道某个车型的车身激光焊接长度达到了多少米。的确，激光加工技术作为一项先进的制造技术在汽车上的应用大大提升了汽车的制造水平，提高了生产效率和生产质量。不过，随着技术的发展，激光在汽车上的应用并不仅限于这些加工领域。今天，且听小编细数激光技术在汽车上那些你可能不知道的应用。

激光大灯：更小、更亮、更节能

汽车大灯作为汽车上一个重要的部件，在提供照明确保行车安全的同时，还起到了装饰和美观的作用。如今，随着技术的不断发展，人们还希望它可以更加明亮，同时还要能够更加节能和耐用。因此，在汽车工业发展的一百多年历史中，汽车大灯也经历了一系列的技术革新，从卤素大灯、氙气大灯到今天的LED大灯。然而，当汽车厂商还在大力宣传LED大灯的各种优势之时，激光大灯“半路杀出”，大有后来居上之势。

人们不禁要问：LED大灯已经具备节能、寿命长、体积小、亮度衰减低以及相应速度快等优点，为什么还需要激光大灯呢?事实上，激光光源不同于普通光源，它只是单色光源，光只有一种波长，因此这种特性可以使激光照明亮度更强，光型也能够精确、迅速并且安全地控制。得益于这些特点，激光大灯除了具有LED灯的优势外，其亮度更高，是LED大灯的一千倍，因此照射距离更远，宝马i8车型上的激光大灯有效照射距离可达600米;此外激光大灯总成的体积更小，这给汽车设计师留下了更多的设计空间;更为重要的是，激光大灯的照明效率更高，因此更节能，在未来依赖电池驱动的电动汽车上的优势将更加明显。

除了大灯，奥迪等厂家还将激光光源应用到了雾灯上，利用激光光源可控的特性，改进灯光的可视效果，提高行车安全。此外，利用激光二极管发光的特性，通过导光材料，激光在汽车内饰照明方面也有新的应用机会。正如宝马i8的广告词：now with laser headlights(现在是激光大灯时代)，激光大灯或将开启汽车照明领域一个里程碑式的发展。

激光雷达：助力自动驾驶汽车发展

如果说汽车照明即将进入一个新的时代，那么汽车工业中的另一个伟大时代也将来临，那就是自动驾驶汽车。自动驾驶汽车也就是利用传感器及车联网等技术收集有关车辆及车辆周遭环境的数据，车载电脑通过这些实时数据作为判断依据来控制车辆的加速、刹车及转向系统，从而实现在无人操控的情况下自行驾驶的一种技术。

在实时数据收集方面，安装在车辆上的传感器起着非常关键的作用，这些包括摄像头、雷达和超声波传感器等。事实上，这些技术已经在今天的车辆上得到了普遍的应用，用于提升行车安全，比如车道保持、紧急刹车系统和倒车辅助等。但是，这些传感器技术各有优缺点，在实现自动驾驶方面任何一种技术都无法满足需求。而另外一种用于探测和测距技术——激光雷达在汽车上的应用，与这些传感器互为补足，加快了自动驾驶汽车的实现。

激光雷达又称LIDAR(激光探测及测距)，是以发射激光光束探测目标的位置、速度及距离等特征的系统。据了解，激光雷达最初用于军事领域，作为目标探测和跟踪系统，被认为是更难被敌军干扰和探测到的装置。有别于摄像头和超声传感器，激光雷达通过读取激光反射数据，可以精确判断出物体的形状和位置，甚至可以探测出车道的标记、坑洼和坡度，这些数据对于汽车实现自动驾驶来说非常重要。此外，由于激光光束射程远，它可以探测更远的物体，使汽车可以“看”得更远。

激光HUD：提高行车安全

抬头显示器(HUD)，也称平视显示器，近来年在汽车上受到了越来越多的关注。这种设备将车辆的行驶信息通过投影的方式投射到前挡风玻璃上，比如车速、发动机转速、导航信息、油量以及一些警告信息等。抬头显示器可以让驾驶员在车辆行驶过程中将目光保持在前方道路上，不必低下头去看这些信息，因此帮助提高了行车安全。

传统上，抬头显示器利用灯泡作为光源直接利用屏幕反射的方式显示数据，其显示效果与光源质量和明亮度有很大关系。如同投影仪一样，抬头显示器的光源也从经历了传统的灯泡逐渐转向LED，直至今天的激光技术。

据美国市场研究公司MarketsandMarkets预测，2020年全球抬头显示器市场需求将达90.2亿美元，年平均复合增长率达26.23%。激光抬头显示器得益于其独特的优势也将不断提高其市场渗透率。

激光大灯、激光雷达和激光HUD，这些都是已经在量产车型上得到了应用。但是，激光技术在汽车上的应用还不仅限于此，比如已经有研究机构和汽车制造商开始尝试将激光器用于发动机点火系统的火花塞上来提高燃烧效率;此外还有汽车制造商利用激光进行手势的探测和测距(原理等同于前文的激光雷达)，用于手势控制系统，进行系统的操控。展望未来，随着技术的不断发展和新的需求的出现，激光将发挥更多的潜能，满足汽车对安全、环保和智能化的需求。