1911年左右问世的早期电子前照灯没有远光灯功能，而且还需要驾驶员上下车才能完成其开关操作。1915年左右，凯迪拉克率先在仪表板上配备了一个机械开关。早期的这些系统不可调，只能打开/关闭，并且方向和俯仰是固定的(作者不详，The Retrofit Source，2021年)。 在20世纪20年代中期，为了应对在某些条件下需要特定光照的法规，业界发明了双灯丝前照灯，支持远光灯和近光灯。汽车制造商提供了一个脚踏板控制，用于切换远光灯和近光灯，以控制这些新型车灯。在20世纪50年代至90年代期间，多家汽车制造商实施了一项自动功能，利用传感器检测迎面驶来的车辆，进而切换远光灯和近光灯。 最初构想可追溯到20世纪30年代，Willys、Tucker及其他制造商实施了自适应前照灯系统，该系统由左右两侧的固定前照灯组成，中间有一个“独眼巨人”前照灯，与方向盘机械连接。该额外的灯光将照向方向盘所指的方向(Laukkonen，2019年)。 直到20世纪90年代，前照灯的主要创新都集中在照明技术本身。先是卤素灯被采用，后来转向HID(高强度气体放电)，最后在20世纪90年代转向LED(发光二极管)。LED的效率更高，使用寿命更长。随着技术进步，我们预计LED将成为汽车中的主导光源。 高档汽车在2000年代开始实施电子自适应前照灯系统。首批系统使用微型步进电机来控制光束，并使用LED控制器有选择地关闭各个LED。这些系统现在正在向全面电子版本转变。 另一个相关系统是现代雨量光线传感器模块。雨量光线传感器检测到潮湿的挡风玻璃，将控制雨刷器(雨量传感器)和前照灯(光线传感器)，包括近光灯和远光灯。一些公司正在尝试在摄像头中实现此功能，但到目前为止，使用雨量光线传感器模块来实现此功能更为有效。
图6. 雨量光线传感器模块示例，图片由Hella提供 胎压监测 美国NHTSA早在20世纪70年代就考虑了胎压监测系统(简称 TPMS)。虽然人们很早就知道，适当充气的轮胎有益安全，但当时并没有合适的自动监测系统。此外，在20世纪70年代，印第安纳州立大学的一项研究发现，充气不足的轮胎会使制动和操控性能下降，占事故原因的1.5%。固特异在一项独立研究中也发现了同样的情况(G，2016年)。
图7. TPMS模块示例，图片由CARiD的文章提供 在20世纪70年代末的燃油危机中，胎压监测问题再次浮出水面，但这次是因为油耗而不是安全问题。适当充气的轮胎平均可使当时道路上汽车的行驶里程提升 3-4%。在80年代初期，TPMS技术有所改进，但还是不够准确或可靠。成本也很高，每车高达200美元，在经济衰退期间阻碍了采用(根据这个计算器，1970年的 200美元相当于今天的1423美元)。 第一辆配备TPMS的车型是1987款保时捷959。这款超级车型具有许多先进功能，甚至是高端性能汽车所独有。除了是首款提供TPMS的车型外，它还配备了防抱死制动、液压阻尼器(而非防倾杆)、自动悬架调节、电子行驶高度和阻尼控制等先进功能(Huffman，2012年)。 保时捷959同时也是第一款使用防爆轮胎(泄气保用轮胎)的汽车，这种轮胎需要胎压监测。防爆轮胎即使在轮胎泄气时仍然能正常行驶，驾驶员可能都不会注意到轮胎泄气了。当然，泄气的防爆轮胎对能够以极高速行驶的高性能汽车的驾驶员会构成额外的危险。
图8. 保时捷959，图片由CARiD提供 从1999年开始，胎压监测成为雪佛兰Corvettes的标配功能，该车型也使用了防爆轮胎，因此需要TPMS。在其首次亮相后，更多标准款汽车开始采用胎压监测。 然而，有望推动其大规模采用的是美国政府2000年的 TREAD(轮胎召回增强、责任和文档)法案。这项法律源于涉及福特探险者(Explorer)和凡士通轮胎的重大争议。很显然，福特探险者具有已知的稳定性问题，使用胎压降低的凡士通轮胎进行纠正，而不是重新设计汽车。不幸的是，该轮胎最终也存在设计问题，因轮胎爆裂导致翻车事故，数千人受伤，数百人死亡。 TREAD法案要求每个车轮的TPMS通知驾驶员任何故障，在启动期间进行系统自检，并在用户手册中进行记录。自2007年9月1日起，所有10,000磅以下的汽车都需要配备此系统(作者不详，Schrader TPMS Solutions，2021年)。 将近14年过去了，没有配备TPMS的道路行驶汽车越来越少见了。大多数国家/地区现在都要求TPMS，它已成为全球范围的标准安全功能。 总结 本文介绍了防撞和自动紧急制动、倒车摄像头、盲点警告、先进的前照灯和胎压监测的发展历史。 在下一篇也是最后一篇文章中，我们将继续介绍驾驶员和乘员监控、环视及V2x。我们将讨论软件定义汽车和汽车的完全数字化。最后，我们将介绍增强现实、虚拟现实和元宇宙，以及这些趋势会对未来汽车产生怎样的影响。 |
