从LED头灯、夜视安全体系，到正在呈现的激光焚烧体系，光子学技能正凭仗其带来的紧凑、低能耗以及高功用等优势，在轿车运用中大显身手。
现在，光学与光子学技能正在为轿车制作商供给一个日益丰厚的“工具包”，协助轿车制作商进步轿车的安全性、下降长时刻本钱、进步功率，并为轿车增加共同的规划 元素。除了常见的LED尾灯，有些轿车也正在测验LED头灯。与此同时，光纤也正在被用于衔接轿车中的通讯及显现设备。据悉，现在福特公司正在调查研讨汽 车激光焚烧体系，而还有一些高端轿车还将供给夜视体系和驾驭员辅佐体系。
LED尾灯和头灯
“虽 然现在轿车尾灯和车内照明灯选用LED处理方案的本钱依然远远高于白炽灯的本钱，可是LED处理方案的巨大优势现已足以使轿车制作商在开发和制作中承受其 较高的本钱。”德国卡尔斯鲁厄大学（University Karlsruhe）专门研讨轿车照明的Cornelius Neumann教授说，“LED除了具有超长的运用寿数外（其寿数一般善于轿车寿数），其快速的呼应时刻也是制动灯的一项重要安全要素，一般LED的呼应 时刻要比常用的灯泡缩短约75毫秒。此外，LED的低功耗以及新颖的造型，也是制作商挑选LED用作轿车信号等的主要原因。”
Neumann教授联合德国轿车照明与电子产品供给商海拉公司（Hella）在轿车照明范畴进行了11年的深入研讨。他表明，虽然LED尾灯在轿车中比较常见，可是轿车要选用LED头灯却面临着更多的应战。
“到现在为止，市场上至少有三种类型的轿车选用了LED头灯：雷克萨斯的LS 600、奥迪R8和凯迪拉克Escalade Platinum。”Neumann教授说，“可是在头灯中彻底选用LED处理方案，依然有许多问题需求处理。”
Neumann教授指出，尘埃、 湿润、机械振动以及周围温度约高达90°C的严苛环境，将对LED带来必定的应战，由于LED的功用会跟着温度的升高而下降，因而一些高功率的LED都需 要配有冷却设备。而且，LED头灯不是运用一个单一的光源（如卤素灯或高强度放电（HID）灯），而是要将多个 LED拼装在一同，以到达行车信号照明的需求。[1]在LED头灯中，一般运用三种不同的光学体系，别离完成不同的功用。这三种体系需求互相安定地配合在 一同，宣告亮度足够高的光，以满意路上行车照明的要求。
虽然LED头灯依然面临着许多应战，但Neumann教授弥补说，与常用的灯泡处理方案比较，LED处理方案能节约50％乃至更多的能耗（见表 1）。[2]另据一些研讨显现，用不到20％的LED光就能取得与HID灯平等的亮度，而且LED的照明愈加安全。[3]跟着数学模型和软件算法的开展，现在工程师们可以规划发生各种方式的反射镜和透镜，将从光源宣告的光引导到交通路面的特定区域（见图1）。
图 1：欧宝Signum轿车的头灯悉数选用了LED处理方案，其用不同的模块完成不同的信号功用：6组LED用于近光灯；底部3组LED用于远光灯；边上两 组小LED用于地角灯；10组LED用作日间行进灯。方向指标灯由坐落头灯顶部的具有反射体系的3组LED组成。依据各个信号灯的不同用处，别离选用不同 的LED。
表1：传统照明方法与LED照明功耗比照
高 亮度LED制作商有充沛的理由信任未来LED向轿车范畴的浸透。市场调研公司Strategies Unlimited猜测，到2013年，全球轿车LED室外照明的全体市场规模将由2008年的1.58亿美元增长到3.47亿美元。另据水清木华研讨中 心（ResearchInChina）的《2008-2009年全球与中国轿车LED照明职业研讨报告》显现，到2014年，LED头灯将在本钱和功用上 与传统的HID头灯（假定LED技能能依照现在的开展速度不断进步）具有可比性，到那时，LED在轿车范畴的运用将大为改观，单是轿车头灯的市场规模就将到达1.22亿美元。
宝马的BMW-7系列轿车选用了瑞典Autoliv公司的第二代Night Vision 2夜视体系，该体系选用了一个远红外传感器，用以扫描路上的行人，其夜视间隔是近光灯的3倍。当检测到车辆前方有行人或动物时，体系会主动剖析现场和车辆 动态，评价驾驭员磕碰到方针的危险，并在必要时向驾驭员宣告警报（如经过车载显现屏宣告警报，见图2）。“Autoliv公司最新的夜视体系，将夜间驾驭 安全进步到了一个全新的水平，它为驾驭员在夜间路途上供给了‘别的一只眼’。”Autoliv公司夜视体系总经理Stuart Klapper如是说。
图2：当在夜间检测到一名男人在车前横穿马路时，宝马BMW-7系列轿车的远红外夜视体系向驾驭员宣告了警报内行车速度较慢、人流较多的城市路段，该体系只对路途上近间隔内的较小规模进行监测，以防止呈现过多的警报；而内行车速度较高、人流稀疏的村庄路段，该体系 监控的路途规模则会相应地扩展。为了对监控规模做出及时、相应的调整，Autoliv公司的夜视体系不断地从周围环境中搜集夜视视频图画，并用一套先进的 软件算法对超越5000多万个“印象片断”进行检测，并依此向驾驭员宣告相应的警报信号。
Autoliv公司的夜视体系中选用的远红外相机选用320×240像素的钒氧化物热辐射测量仪，并具有一个锗窗口以维护相机的镜头免受外界的损伤。Klapper说：“与第一代相机比较，现在咱们现已成功地将镜头的本钱下降了30％之多。”
德国西门子威迪欧公司还开发了一种作业间隔达150米的红外夜视体系，其发生一个经过电子处理的视频图画，用于在轿车中实时显现。该体系具有两种作业方法： 一种方法选用近红外体系，在这种方法下，由两个集成到前灯中的红外发射器发生的光，被一个装置在后视镜邻近的小型摄像机捕获；另一种方法选用长波红外系 统，这种方法需求装置一台相机，用一个作业在6～12µm规模内的传感器来检测来自车辆周围环境的热辐射。一旦检测到人或动物，该体系都会将物体以亮堂的 方式显现出来。
激光焚烧
2009年夏日，福特公司就宣告其正在联合GSI集团和英国利物浦大学为下一代轿车发动机开发激光焚烧体系。事实上，早在20世纪70年代末，人们就现已开端研讨激光焚烧体系了，其时有许多关于激光焚烧体系的研讨论文现已开端呈现在各类轿车技能会议上。
由于激光可以分解成多个光束，多个焚烧点将进步发动机中燃料彻底焚烧的时机，然后能削减排放，进步在冰冷和湿润条件下燃料的焚烧功率。乃至，有一部分激光能 量还可以被发射回来，用以供给有关发动机怎么工作的信息，然后使空气/燃料混合物的份额主动作出调整，完成更好的燃油使用率。福特公司还表明，其方案经过 一根光缆供给激光火花，这会比火花塞占用更少的空间，然后能答应运用更大、更高效的发动机气门，完成愈加充沛的燃料焚烧。
2007年，美国 国家能源技能实验室（www.netl.doe.gov）的研讨人员就现已规划出了一种与内燃机联合在一同的激光焚烧体系。该体系将1.06µm激光器发 出的10ns脉冲，经过火花塞端口聚集到气缸中来发生焚烧火花。与传统的单缸、四冲程、火花焚烧发动机比较，使用激光火花焚烧体系，不光能下降发动机的排 放量，而且还能改进燃料的焚烧使用率。
驾驭员辅佐体系
除了照明和夜视运用，现在还出 现了根据光子学技能的驾驭员辅佐体系。法王法奥雷集团（Valeo）的路虎以及宝马的BMW-5系列轿车中，均装备了驾驭员辅佐体系。整个体系包含5台相 机：一个装置在轿车后部的广角相机，用于泊车辅佐；装置在前保险杠左右两边的两个相机，用于在车辆进入能见度较差的大街时，辅佐驾驭员调查挨近车辆的行人 或其他物体；别的两个装置在两个侧视镜上的相机，用于直接监督车辆周围的环境。
Panomorph技能是加拿大ImmerVision公司取得专 利的一项广角镜头技能，该技能能在一个图画视场的特定区域进步了视点分辨率，将感兴趣的方针区域放在图画的中心或边际（见图3）。[4]还有特定的窗口可 供驾驭人员调查状况，别的的一些同步视觉图画可用于路况剖析，例如，经过一个智能巡航控制体系，能将防撞体系、盲区检查、行人与路途标志检测以及车道盯梢 等许多运用集成在一同。
图3：来自一个Panomorph相机的多个同步非失真图画，可以起到辅佐驾驭的效果，例如协助驾驭员防止磕碰和辅佐泊车等。
ImmerVision公司定制全景运用副总裁Alain Marchildon表明：“现在三星公司现已与ImmerVision签订了相关的出产与分销授权协议，而且其第一个Automotive Tier 2将供给一个Panomorph轿车视觉模块。360°的全景视觉体系，可以完成新的增强型全景阅读和传感运用，然后能大大削减与磕碰有关的伤亡事情，为驾乘人员供给愈加安全的行车环境。”
