光学技术在汽车上的应用论文_王宇

光学技术在汽车上的应用论文_王宇

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摘要:在汽车上应用任何一种新技术,都具有一定的安全隐患。即使是非常小的技术方面的问题,都会引发汽车方面的事故。因此,人们更是热衷于使用成熟的技术。汽车中应用最早的技术就是电子化,这项技术的应用推动了光学技术的发展,让光学技术在未来的发展中更加具有较高的参考价值。

关键词:光学技术;汽车;应用

在物质生活水平提高的前提下,对汽车的性能更是有了全新的要求,光学技术在汽车上的应用,可以使汽车及时了解外部的环境,并对这些信息进行记录和检测,对大量的信息做好记录工作,及时地对这些信息进行处理,发挥具体的“视觉功能”。光学技术和汽车有效结合在一起,能够给人们提供大量的视觉信息,使汽车具有较高的性能,使汽车的驾驶条件变得更加优越和舒适。

1概述

从某种意义上说,工业发展的历史就是不断增强、扩充和开拓人类器官功能的历史,汽车的发展历程就是其中典型的例子。汽车能满足人们生活和工作中出行的需要,即扩充了人足的功能。随着人们需求的提高,对汽车性能的要求也日趋全面,不仅要求汽车充分发挥“足”的功能,还要发展相当于“耳”、“目”这样能及时感知车外情况的感觉功能,即能检测、记录大量信息并使之得以及时处理的“视觉”及“听觉”功能。光学技术与汽车的结合可以说就是在“视觉”这个技术领域,这一领域是光学技术在汽车上应用的始点。从向人类提供视觉信息开始,向超越视觉、代替视觉乃至其它功能扩充的方向发展,并与汽车的其它相关技术相融合,从而大大提高汽车的性能,为人们提供舒适、安全的驾驶环境,这是人们对光学技术应用于汽车的殷切期望。任何新技术在汽车上的应用,首先考虑的是其安全性,因为哪怕是一个极小的技术问题,也可能导致车毁人亡的大事故。因此,人们倾向于使用成熟并行之有效的技术。电子化是汽车应用新技术最早的实例,因此,了解汽车电子技术的发展过程,对于我们预测光学技术的应用方向具有相当大的参考价值。

2电子化的启示

在构思光学技术的应用和发展时,分析电子技术在汽车上的发展能给我们极大的启示。电子技术发展初期,新的电子产品开发出来后,为安全起见,须待技术完全成熟后方可应用于汽车上。如金属丝电灯泡的发明与其在汽车前照灯上的使用,足足相隔了12年;晶体管的发明到汽车晶体管点火器的应用,也相隔了14年。第二代电子产品从试验开发到实际应用于汽车的时间大大缩短了。例如,微电脑发明后,仅过了几年,便在汽车发动机控制上得到应用,薄膜液晶产品更在面世的第二年便应用在汽车上可以说,这一时期,汽车领域的电子化从方案提出到技术研制,直至商品化这一过程,几乎是同步进行的。另外,对于使用者来说,具有实质性效果和确切优点的电子技术才是合适的,象在四轮控制系统和低浓度燃烧控制系统中所见的,仅靠机械性能难以完成的高柔性控制系统就是其中的例子。高柔性控制是电子技术最擅长的领域,在这一领域有效地使用电子产品,能取得满意的效果。但这并不意味着电子产品可以完全取代机械产品,而应互相弥补与融合。若以电子化的发展为模式预测汽车上光学技术的发展,可以得到三点启示:其一,由于从开发到应用周期的缩短,光学体系开始在其它领域应用的同时,也可研究其在汽车上的应用;其二,必须对其实质效果、优点和技术适用性进行有效性筛选;其三,以光学技术最擅长的领域为中心去发展,并与其它相关技术互为弥补与完善,才能充分发挥其效能。

3光学技术的特点

3.1对视觉进行辅助

驾驶汽车时大部分的信息均是通过视觉来获取的,这样可以对视觉信息进行有效接收,光学技术更需要将技术有效地显示出来,使照明技术能够在更多的领域中应用。

3.2远距离非接触式检测

汽车移动的速度十分快,人们所希望的就是在较短的时间中对周围的动态进行了解,光学技术可以充分发挥巨大的作用,这项技术可以对肉眼看不见的范围进行有效检测。

3.3轻薄小型化

为了让安装工作变得简单,节省车内大量的空间,采用的光学仪器需要十分小而且十分轻,主要表现出来的特点就是“轻薄短小”。

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3.4处理高密度信息

汽车方面的信息越来越多,利用光学技术可以对汽车上大量的信息进行传输,然后对这些信息进行记录和处理。

3.5批量化生产

光学技术和通信,以及家电具有密切的关联,这就使整个工业市场的规模十分庞大,生产量的提高会节省大量的成本。光学技术也需要进行批量化生产,使不同的技术均可以进行发展,使光学技术可以在汽车上得到更好的应用。

4光学技术过去的应用

汽車应用光学技术以来,最初使用的就是前照灯。初期进行前照时燃烧的是煤油,截止到1910年出现了电前照灯,之后更是出现了各种灯具,光学技术的应用领域在逐步扩大。

光源器件中刚开始使用的灯具是白炽灯,后期发展为碘钨灯,发展过程中新的技术层出不穷,应用的范围也十分广泛。

20世纪70年代中期之后,需要对光导纤维进行应用,利用这种纤维对信息进行传输,对空间中光的传输进行控制,并对远距离遥控进行研究。当时,对汽车信息量进行处理的并不是太多,光学技术并没有发展成熟,没有真正进入实际应用中。

使用的显示技术更是从后期显示出仪表板,使用的电子元件十分单纯,例如:发光管、液晶板等。一直到20世纪80年代更是陆续出现了导航方面的装置,对内藏透镜更是虚象地加以应用,使显示系统得到了更大化的应用。

进入20世纪80年代后,为了让汽车内部的环境更加舒适和安全,光控制技术更是得到前所未有的发展,研发出了能够对光线进行调节的滤光玻璃。

20世纪80年代后期,对回转角速度进行检测时,需要应用光学检测系统,利用这种系统进行辅助。

对光能量进行应用时,实际案例有太阳能能源的使用。汽车内部出现了通风装置和空调系统,这些产品的应用获得了良好的评价,太阳能汽车也得到了更大化的发展,实用化已经不是普通的话题。

取代磁性录音带作为新一代音乐媒体,激光唱片就是一种新的产物,使用的范围和规模也在不断扩大。一直到20世纪90年代之后,激光音像技术的发展更是十分迅速。光盘在一定程度上可以对汽车进行导航,能够成为地图信息的具体媒介。将来,利用光学技术能够对大量的信息以及图像进行存储和处理,从而发挥出实际的作用。

5光学技术未来的应用

第一,需要有舒适性和安全性。这是三高社会所必然经历的,所谓的三高就是:高信息、高速移动、高龄化。高信息社会背景下对汽车的要求比较高,需要让汽车具备处理大量信息的能力,高速移动与高龄化社会更是需要汽车室内的环境更加舒适,能够清晰地显示出图像,并且具有照明装置,创造出一种全新的视觉装置,能够适应高速移动状态。

第二,在智能效能系统的作用下,汽车即将迎来智能化社会,道路上的各种装置以及系统的应用会全面增长,这就会对各种通信设备展开具体的应用。

第三,车载仪器具有较高的电子化,这在一定程度上使汽车性能有所提高。对光学技术进行引进,会对汽车产生巨大的影响,加大光学技术在汽车中的应用更是会推动光技术产业市场的发展。

加大光技术的应用能够直接给人们提供信息,让人的视觉能够更加广阔和清晰,有效处理和解决视觉图像,并优化对图像的判断,使信息具有较高的视觉功能。

6结语

通过对汽车新技术的预测,可以得出光学技术充满前景。学者和专家更是提出大胆的建议,在汽车博览会上展示各种汽车系统和设备元件。汽车中应用的电子化更是处于初期阶段,具有较大的发展潜力。后期需要对材料和技术进行进一步的研发,使产品的研制周期得以缩短,加大对汽车配套的重视程度。

【参考文献】

【1】张田丰.从物理学的角度浅析计算机技术在汽车智能化设计上的应用——以特斯拉为例[J].中国战略新兴产业,2017(44):50-51.

【2】方星,宋建新.汽车组合仪表布置和光学分析[J].企业科技与发展,2017(6):104-106.

论文作者:王宇

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/5/7

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