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挡风玻璃战场 看各企业如何出招？

在古时候 ， 人们都是露天乘坐马车 。 在行驶过程中 ， 为了抵御恶劣天气、昆虫以及扬起的灰尘等 ， 司机和乘客一般会戴上护目镜 。 但是 ， 古时候的马车行驶速度并不快 ， 因而护目镜已经足够用于保护司机和乘客的安全 。 进入机动车时代 ， 车辆的速度明显大幅提升 ， 风和打在人们的脸上已经不止是带来疼痛感 ， 还会可能会让面部受伤 。 因此 ， 在二十世纪二十年代中期 ， 福特汽车公司创始人亨利福特在前人创造的挡风玻璃的基础上 ， 发明了夹层安全玻璃 ， 即将两块玻璃夹在一起 ， 中间用一层PVC塑料隔开 ， 做成类似三明治的东西 。 此种玻璃一方面可以防止玻璃破碎后砸到司机和乘客身上 ， 另一方面塑料可以让挡风玻璃具有吸收能量和减震的作用 ， 有助于在发生事故时保护乘客 。 直到现在 ， 该项技术仍在应用 。
不过 ， 转眼到了21世纪 ， 人们对挡风玻璃的期待越来越高 ， 而且很多公司也开始在挡风玻璃上下功夫 ， 力求为乘客提供最舒适、最安全、最时尚的乘坐体验 。
日本开发新材料挡风玻璃上就能看地图
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（图片来源：日本电磁材料研究所）
2016年 ， 日本电磁材料研究所和东北大学等机构的研究人员表示 ， 他们研发出一种新型纳米颗粒材料 ， 由纳米级磁性金属颗粒铁钴合金和绝缘物质氟化铝混合而成 。 将纳米铁钴合金分散到氟化铝媒介中 ， 可以同时发挥铁钴合金的强磁性和氟化铝的透光性 ， 在室温下能够显示出很高的透光性和强磁性 。 研究人员还发现 ， 材料的透明度可由磁场来控制 。 日后 ， 此种透明强磁性薄膜材料有望应用于汽车、飞机的挡风玻璃 ， 可以直接显示油量、地图等信息 。
DK申请改进摄像头镜头专利提高挡风玻璃光学质量
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（图片来源：DK）
目前 ， 越来越多的汽车都配备了自适应巡航控制系统、车道辅助和停车辅助等功能 ， 而此类功能都需要依赖摄像头 。 然而 ， 目前由于挡风玻璃有多层结构 ， 会造成镜头轻微变形 。 摄像头的镜头离挡风玻璃越近 ， 失真就会越严重 。 如果只是简单将摄像头放置在离挡风玻璃更远的地方 ， 又有可能会导致汽车设计受限、空间被限制、镜头可能蒙上灰尘等 。 因此 ， DK公司将摄像头系统集成到了挡风玻璃里面 ， 成功将挡风玻璃的光学质量提高了10倍 ， 甚至20倍 。 摄像头与DK已经获得专利的挡风玻璃雨刮器清洁系统结合使用时 ， 提高的图像更加清晰 。
特斯拉专利（一）：保证挡风玻璃干干净净推电磁雨刮器系统
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（图片来源：electrek.co）
传统的雨刮器系统会有很多机械部件 ， 由于雨刮器需要不停移动 ， 因而会导致机械部件很快磨损 。 同时 ， 在移动时导致的摩擦会让车载电池消耗更快 ， 可能会减少车辆的续航里程 。 另外 ， 也很难彻底将弯曲的挡风玻璃清洁干净 ， 妨碍视野 。 因此 ， 特斯拉申请了一项专利 ， 可以让雨刮器在不需要使用时被很好隐藏 ， 在需要使用时可高效工作 。 该电磁雨刮器系统系统可让雨刮臂在整块挡风玻璃上移动 ， 并擦拭特定区域 ， 同时采用电磁线圈产生的电磁感应式电动力控制雨刮臂 ， 将系统部件的摩擦力降至最小 。
特斯拉专利（二）：利用激光束自动清除汽车挡风玻璃上的
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（图片来源：electrek.co）
特斯拉推出电动皮卡Cybertruck之后 ， 获得了一片赞誉 。 随后 ， 特斯拉表示可能会在该款新皮卡上采用一项新技术 ， 利用安装在车上的激光束以及其他产品 ， 自动消除汽车挡风玻璃上的 。 该项名为“脉冲激光清除汽车玻璃制品和光伏组件上聚集的”的专利包括将激光束发射到挡风玻璃上某一区域的光束光学组件、探测聚集在该区域的探测电路以及控制电路 。 该系统不仅有助于自动清除自动驾驶系统利用激光束自动清除汽车挡风玻璃上的 ， 还可以利用该系统自动清除屋顶太阳能电池板上的 。
福特申请汽车巨型挡风玻璃专利扩大外部视野
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（图片来源：motor1）
车顶结构的材料少 ， 无法很好地承受碰撞 。 福特公司表示 ， 如果发生侧面撞击 ， 拱形结构有助于分散冲击力 。 使用“狭长状”材料 ， 可以将车顶部分与立柱下方更远的地方连接 ， 并通过锚固使结构更坚固 。 因此 ， 福特公司申请了一项全新的车顶设计专利 ， 利用弯曲横梁打造挡风玻璃和后玻璃框架 ， 几乎可以覆盖整个车顶 。 采用这种方法 ， 可以使大量自然光进入车内 。 而且 ， 将位置点设在前排乘客的后面 ， 所以 ， 乘客的外部视野也更宽广 。
未来（北京）黑科技有限公司：将整个车窗挡风玻璃变成AR显示器提高行车安全性
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（图片来源：未来（北京）黑科技）
在2020年CES展上 ， 未来（北京）黑科技有限公司将汽车挡风玻璃变成了一款巨大的混合现实显示器 ， 可以显示各式图形和动画 ， 甚至变成电影屏幕 。 该项技术称为光场投影技术 ， 让显示屏可以提供60度的视场角 ， 分辨率达80像素/度 ， 亮度高达15000尼特 ， 会突出显示汽车系统检测到的危险情况 ， 照亮车道划分情况 ， 直接将导航方向绘制到司机的道路视图上 ， 甚至取代信息娱乐屏 ， 成为主要的手机和媒体接口 。 通过此种方式 ， 司机无需看到其他人看到的东西 ， 以免分散注意力 ， 从而提高行车安全 。
不过 ， 除了在挡风玻璃上下功夫 ， 很多企业也关注道路挡风玻璃的关键部件–雨刮器的功能 ， 并且针对雨刮器进行了一番改进 。
特斯拉为自动雨刮器配DeepRain神经网络探测雨雪对路况的影响程度
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（图片来源：electrek.co）
如大多数高档汽车一样 ， 特斯拉汽车也配备了自动雨刮器系统 ， 可以根据雨雪的强度自动调整雨刮器的速度 。 但是 ， 与其他大多数汽车制造商不同的是 ， 特斯拉的系统并不使用雨水传感器 ， 而是使用Autopilot的摄像头为计算机视觉神经网络提供信息 ， 以确定雨刮器的速度 。 不过 ， 有些车主表示该系统不如使用雨水传感器的系统准确 。 因此 ， 特斯拉为该系统配备了“DeepRain”神经网络 ， 而且再三改进了该神经网络 ， 最终 ， 在下小雨时 ， 该系统能够被更轻易地启动 ， 而且能够对更多环境下不同的降雨强度做出响应 ， 甚至可以探测挡风玻璃上的小水滴以及其他天气信号 ， 一旦出错 ， 车主还可以手动修正 ， 而神经网络会将车主的调整操作记录下来 ， 以便进一步训练和改善神经网络 。
全新林肯飞行家配备新型加热雨刮器4分钟将雨刮片加热至30摄氏度
挡风玻璃战场 看各企业如何出招？
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【挡风玻璃战场 看各企业如何出招？】（图片来源：林肯）
作为夹层安全玻璃的发明者 ， 福特公司再次改进了挡风玻璃 。 在全新林肯飞行家车型中 ， 配备了新型加热雨刮器-VisioBlade雨刮器 。 该款雨刮器不受大自然的限制 ， 会让挡风玻璃不受灰尘、污垢和冰层的影响 。 此外 ， 与传统的、通过挡风玻璃前的喷嘴喷出雨刮液体的系统不同 ， 新系统通过集成到雨刮片上的喷嘴喷出液体 ， 从而可以减少50%的液体使用 ， 更有效的清洁挡风玻璃 ， 提高白天和夜间的驾驶能见度 。 最棒的是 ， 对于常年居住在较为寒冷地区的车主而言 ， 该雨刮器还集成了加热元件 ， 可保持温度 ， 防止雨刮片和挡风玻璃结冰 ， 而且可以在4分钟内从冰点以下的温度加热至30摄氏度 ， 而传统的除冰装置需要15分钟才能清除挡风玻璃上的冰块 。
在现代 ， 挡风玻璃所承担的责任不再只是保护乘客的面部被风或者空气中的灰尘、昆虫等伤害 ， 而是要为车主们提供更舒适、更时尚的体验 ， 因而汽车制造商们的战场渐渐转移到为汽车挡风玻璃配备更多先进技术 。
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