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降低夜間駕車的危險
BMW (Bayerische Motoren Werke) 是世界上聲名顯赫的汽車品牌之一。作為豪華尊貴、品質卓越、節能環保汽車的最好詮釋，BMW 產品的所有部件均采用了最新科技。
BMW 集團高度重視駕車的安全性。為了避免駕車事故的發生，減少事故發生造成的傷亡，BMW 引進了多種新技術。
夜間駕車發生交通事故的風險是白天的兩倍。
統計資料顯示，夜間駕車時發生交通事故的風險較高。在德國，盡管在所有駕車行為中平均有 75% 是發生在白天，但大約 50% 的致命車禍是在夜間發生的。這就意味著，在夜間駕車發生事故的風險是白天的兩倍。在美國，情況也非常相似。盡管夜間駕車只占所有駕車行為的 28%，但有 55% 的致命交通事故發生在夜間。
全歐洲的交通事故統計資料也證實了夜間駕車的危險性。據估計，歐洲有大約 560,000 人在夜間交通事故中受傷，大約 23,000 人在夜間交通事故中喪生。.
黃昏時穿著暗色衣服的慢跑者、夜間光照不足道路上的騎車者，行人面臨的交通危險日益嚴重，而這已成為夜間駕車面臨的最大安全問題之一。在這一方面，聯邦統計局的數據清楚地顯示：,德國每年有超過 25,000 起涉及到行人和騎車者的交通事故發生在夜間。
原因顯而易見：例如：高速公路或鄉村道路上光照條件差；前照燈近光的照射區域太遲覆蓋障礙物或急轉彎；由于看不清方向而錯誤地判斷了速度和距離；進入迎面而來的車頭燈造成的“黑洞”，均有可能因路面潮濕或反光產生更糟的情況。
BMW 夜視系統
我們的眼睛是預防這些危險的第一道防線。然而不幸的是，人眼并不是最佳的探測器。在夜間駕車時，必須使用一些輔助工具來避免交通事故。
讓夜間駕車變得更安全
多年以來，BMW 研發了多種新技術幫助駕駛員在夜間輕松駕車，同時提高了道路安全性。這些創新技術應用包括：能顯著提高亮度和照明范圍的氙氣燈、可水平旋轉以顯著改善前方道路照明的隨動轉向車頭燈，以及可自動開啟和關閉車頭燈的遠光燈輔助系統等。這些新產品都可以安裝在 BMW 汽車上，為駕駛員在夜間駕車時提供幫助。
BMW 夜視系統
BMW 最近研發的另一項幫助駕駛員在夜間和惡劣天氣狀況下提高能見性的創新產品是“BMW 夜視”系統。
該系統的核心組件是一套 FLIR Systems 的熱成像儀。BMW 是第一家在汽車中運用這種技術的歐洲頂級汽車制造商。
曾經負責該系統設計工作的 BMW 工程師 Russ 先生說：“我們在 2002 年開始研發這種系統，2005 年底，我們開始將研發出來的夜視系統作為 BMW 7 系列車型的選配件來銷售。今天，該夜視系統已經成為 BMW 7、6、5 系列車型的選配件。”
“BMW 夜視系統的主要目的是探測在完全黑暗中沒有被照明的生命體，例如行人和動物。用熱成像儀可以探測到 300 米范圍之內的人。”Russ 先生說道，“這比車頭燈能夠照亮的范圍要遠得多。越早探測到人，發生致命交通事故的可能性就會越小。此外，盡早探測到動物還可能拯救駕駛員的生命，特別是在北歐的一些國家。駕駛員如果撞上麋鹿等大型動物，可能會嚴重受傷甚至喪生。”
熱成像儀比肉眼看到更多
除生命體之外，熱成像儀可以探測到更多物體。它可以讓駕駛員看到前方道路的熱像，這是車頭燈照明遠不能及的。通過這種方式，駕駛員可以更早地發現路障、其它車輛和拐彎等，從而有更多的時間作出反應。利用熱成像技術，駕駛員可以更快速地探測和識別潛在的危險，避免傷亡事故的發生。
由于具備遠距離探測能力（可探測 300 米范圍內的人和 800 米范圍內 2.3 米 x 2.3 米的物體），BMW 夜視系統可以在速度為 100 km/h 的情況下比遠光車頭燈提前 5 秒發現物體。這意味著駕駛員可以有更多時間做出反應以避免事故。
堅固耐用的系統
“熱成像儀安裝在左前防撞杠中。將這種熱像儀安裝到汽車內并不困難，只需多增加兩種硬件組件即可：熱成像儀和控制器。”Russ 先生說，“這種熱像儀可以很好地適應嚴酷的駕駛條件。即使受到雨水、鹽霧和石子的撞擊，其性能也不會受到影響。
它還具有內置式加熱器為防護窗除霜。這種加熱器能夠在氣溫為 -30°C、防護窗承受的風速為 100 km/hr 時在 15 分鐘之內融化防護窗上厚達 2mm 的冰層，還可以在防護窗溫度低于 +4°C 時自動開啟，并在防護窗溫度高于 +6°C 時自動關閉。這就保證了即便在極冷的環境中，熱像儀的鏡頭也能保持清晰，顯示器上依然會顯示出完美的紅外圖像。
此外，在啟動擋風玻璃清洗系統時也可以同時啟用熱像儀清潔噴劑。這就確保了熱像儀鏡頭時刻保持清晰，而無需安裝熱像儀擦拭裝置。
從駕駛員周邊視角看到的清晰熱像
BMW 夜視儀系統由位于車燈開關旁邊的開關來控制開啟和關閉。320 x 240 像素的圖像顯示在位于儀表盤中央的板載顯示器上。該顯示器連同導航系統 Professional 安裝在一起。
Russ 先生說：“我們決定將熱成像儀的圖像顯示在位于儀表板中央的顯示器上。它并不在駕駛員的正前方，但是人眼可以輕易快速地探測到在其周邊視野內移動的物體。一旦探測到移動中的物體，駕駛員可以快速地看一眼顯示器屏幕了解發生的事情。”顯示器很快就成為駕駛員的一個例行檢查點，就像汽車的側視鏡和后視鏡一樣。
“我們有意不將顯示器放置在駕駛員的直視方向上。圖像中的物體移動會過高的分散駕駛員的注意力。”Russ 解釋說。
當車速低于 80 km/h 時，熱成像儀寬闊的水平視野 (36°) 不僅可以確保看清道路，而且可以看到路兩邊及周圍的區域（騎車者、行人、兒童、野生動物等）。在高速行駛情況下，熱像儀的視野會自動縮小至 24°。同時，熱像儀的視野可隨著汽車的轉向而向左或向右轉動 6°。這種平移運動是由“車輪轉向”參數控制的。通過啟用數字變焦，該系統可以 1.5:1 的放大倍數來顯示遠處的物體。
兩種不同的夜視技術
今天，夜視系統市場上存在兩種不同的技術，分別是遠紅外 (FIR) 和近紅外 (NIR) 技術，它們分別也被稱為被動紅外和主動紅外技術。
近紅外系統可將紅外輻射發射到車前區域。系統的紅外發射器通常位于車頭燈中。紅外發射器發出的紅外輻射被道路、行人等物體反射回來，并轉化為可以在屏幕上顯示出來的圖像。遠紅外系統可記錄物體或人類發出的熱量（紅外輻射）的差異，而不需要由車輛提供單獨的光源，BMW 夜視系統使用的正是這種遠紅外技術。
“在 BMW 夜視系統項目研發的起始階段，我們決定采用遠紅外技術而不是 近紅外技術。當時，我們認為遠紅外系統是最好的選擇。在我們看來，NIR 系統可能更適合其它用途，而不適合用在車輛中來探測人和其它物體。測試結果顯示，在使用 FIR 系統時，我們可以更快地探測到更遠范圍內的行人和障礙物。此外，使用近紅外系統不僅看到的距離范圍更小，而且效果在很大程度上取決于紅外發射器的功率。”Russ 先生說，“如今，我們更堅信遠紅外系統在很多情況下要勝過近紅外系統。”
應用實例
遠紅外系統不僅可以探測到更遠范圍內的物體和人，而且包含的部件更少，因此發生故障的可能性更小。遠紅外系統的另一個顯著優點是，它不會受到迎面而來車輛的車頭燈、街燈以及交通指示牌等強烈反光表面的影響。而近紅外系統使用光波作為產生圖像的基礎，因此強光物體在顯示器屏幕上會顯得特別亮。如果近紅外系統探測到另一套 近紅外系統的紅外發射器，則顯示器屏幕上也會特別亮。這意味著駕駛員可能會因為晃眼而什么也看不到。
如同 BMW 夜視系統中所用的那樣，FIR 系統是以物體和人員的熱輻射差異為基礎來產生全面的圖像。即便有時候溫度差異很小，FIR 系統仍然可以探測到這些差異，并將其轉化為清晰的圖像。FIR 系統不會受到光的影響，因此不會帶來駕駛員被迎面而來的車頭燈或其它光源晃眼而導致視覺盲區的危險。
NIR 系統可以提供道路包括路標等的完整圖像。乍一看這好像是一種優點，但實際上這樣會延遲探測到人和物體的時間。雖然剛開始時用戶可以更快地分辨 NIR 系統生成的圖像，但經過一段時間熟悉 FIR 系統之后，他們會發現情況剛好相反。很多駕駛員更喜歡 FIR 系統生成的圖像，因為他們可以更清晰、更快地分辨出物體、動物和人。
BMW 夜視系統是新產品研發的開端
隨著其它創新成果的推出，BMW 夜視系統將會迎來多個發展里程。Russ 先生說：“將來，對 BMW 夜視系統的改進主要是在提升圖像質量方面。在汽車中運用熱成像技術最早是為軍事用戶而研發的，在當時的應用中，圖像質量并不是特別重要。盡管這種熱像儀已經可以產生清晰、鮮活、細致的圖像，我們接下來的目標之一仍然是進一步改善圖像質量。研究的另一個領域，可能也是更為重要的一個領域，則是運用能夠在一般交通環境中識別行人和緊急狀況的軟件。”
物體探測研發項目的初始步驟已經完成，但產品的性能和質量尚未達到 BMW 及其客戶設定的極高要求。
在承擔駕駛責任的同時提高安全并增添駕駛樂趣
同其它安全功能一樣，BMW 夜視系統也是為了提高駕駛員和乘客的安全而創造出來的。通過盡早為駕駛員提供附加信息，它可以幫助避免潛在危險。在公路交通中，獲得的信息越多，安全就越有保障。在所有的嚴重交通事故中，多達 50% 的事故是由于駕駛員未能及早獲得信息而引起的。
BMW 夜視系統還可以為用戶帶來更多駕駛樂趣。由于更容易了解道路狀況，駕駛員在夜間駕駛時可以稍加放松，不用像以前那樣緊張。
但是，BMW 夜視儀并不能完全保證駕駛安全。我們不能作出這種承諾，因為這樣會誤導用戶，而且是不正當的。對于用戶而言，了解該系統的潛在功能很重要，但更為重要的是認識到駕駛員是車輛的掌控者，如果駕車時漫不經心，勢必會引起事故和傷亡，無論車輛配備了多少安全功能也無能為力。
熱成像儀在汽車上的更多應用
越來越多的人開始發現熱成儀在多種應用中的優點。除汽車之外，安防、海事、消防和其它涉及挽救生命的應用場合中也都在運用熱成像技術。由于實現了批量生產，以及探測器技術領域取得的最新進步，熱成像技術比以前更能讓用戶負擔得起。
FLIR Systems 向市場推出了可用于多種運輸工具的PathFindIR，這種產品與 BMW 在其豪華汽車上安裝的夜視系統屬于同類。
卡車和公共汽車
職業駕駛員們在白天時已經不得不應對大量令人神經緊張的危險因素，例如其它缺乏經驗的駕駛員、交通擁擠和長時間駕駛等，這就可能會讓駕駛員、車輛、貨物和乘客陷入危險狀況。如果是在夜間或惡劣的天氣情況下駕車，就更加危險。熱成像儀的運用能夠為駕駛員、車輛、貨物和乘客帶來適當保護。
列車和地鐵
在夜間和不良天氣情況下能見度較差，這不僅會引起公路交通事故，而且也會導致軌道交通事故。列車和地鐵的剎車距離非常遠。因此，為了避免事故，必須盡早發現軌道上的人或物體。熱成像儀可以在列車進入黑暗的隧道中時為列車駕駛員提供幫助。
急救車輛
急救車輛需要盡快趕到事故現場，即便在夜間或不良天氣情況下也同樣如此。當消防車和救護車駕駛員趕往火災現場時，他們的視野可能會被煙霧遮擋。熱成像儀能夠穿透煙霧捕獲圖像，確保急救車輛快速、安全地抵達事故現場，并避免引起更多事故。
軍用車輛
隱蔽偵查。這是對軍車駕駛員的一項主要要求。在熱成像技術的幫助下，在軍車頭燈和尾燈完全被遮蔽時，軍車駕駛員仍然能夠在黑夜中看清一切。
熱成像儀的工作原理
我們的眼睛是專門用來觀察可見光（或可見輻射）的探測器。但是也有其它形式的光（或輻射）是我們無法看到的。人眼只能看到非常小一部分的電磁光譜。在光譜的一端，我們無法看到紫外線，而在另一端，我們無法看到紅外線。紅外線位于電磁光譜中的可見光與微波之間。
紅外輻射的主要來源是熱量或熱輻射。任何溫度超過絕對零度（-273.15 攝氏度或 0 開爾文度）的物體都會在紅外區域釋放輻射。有些物體，盡管我們可能認為很涼，比如冰塊，也能釋放紅外輻射。我們感受到的從日光、火、電暖爐傳來的熱量都是紅外輻射。盡管我們的肉眼無法看到，但皮膚仍可感覺到它的熱量。物體越暖，它釋放的紅外輻射就越多。
熱成像儀的工作原理
物體釋放的紅外能量通過光學元件聚焦到紅外探測器上。探測器會向傳感器電子元件發送信息，電子元件會將傳輸的數據轉換成可以在任何標準 LCD 上顯示的圖像。根據物體的溫度差異，熱成像儀可以產生完整的圖像，其中可以顯示最細微的溫度差異。
其它技術，例如光放大技術，需要一定量的光才可以生成圖像，而熱成像技術根本不需要光。
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