近日美國卡內基梅隆大學機器人技術研究所研發(fā)的智能前頭燈使得司機可以充分利用遠光燈，無需擔憂刺眼燈光會導致迎面而來的司機看不清路況，或者在雨天或雪天夜晚駕駛遭受刺眼光芒。

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這種可編程的前頭燈可以感知并虛擬追蹤任何數量的迎面而來的司機，遮擋或可能照射司機眼部的少部分遠光燈。在雪天或者雨天，前頭燈通過追蹤車輛附近的單片雪花或者雨滴并阻擋車前燈狹窄的銀鍍層而改善司機的視力，這些銀鍍層會照亮雨滴并反射進入司機眼里。

“即使在發(fā)明車頭燈后130年，過半以上的車輛在夜間發(fā)生碰撞和死亡，盡管很多時候原因并非是交通堵塞，” 研究此項目的機器人學副教授斯里尼瓦薩?納拉辛汗(Srinivasa Narasimhan )這樣說道。“然而，利用我們的可編程系統，我們可以讓車頭燈看起來更亮，同時不會導致道路上的其它司機分心。”

項目首席工程師羅伯特?坦布羅(Robert Tamburo)將會把這一系統的實驗室內測試結果展示在9月10日在瑞士蘇黎世召開的歐洲計算機視覺會議上。由納拉辛汗、坦布羅和研究小組的其它研究人員研發(fā)的系統使用了數字光處理(DLP)探照燈以取代標準的車頭燈或者LED群。這使得研究人員能夠將燈光分散成100萬束小光線，每一束光都可以通過機載計算機獨立控制。

利用一臺照相機即可感知迎面而來的車輛、降雨和其它物體，例如道路標示。100萬束光可以相應的進行調整，有些變暗以保護迎面而來的司機的眼睛，而有的變亮以凸顯道路標示或者行車道。然而整體照明的改變非常細微，一般來說司機不會注意到這些差別。

系統延遲——照相機檢測和相應的亮度調節(jié)之間的時間間隔——大約為1到2.5毫秒，坦布羅這樣說道。這種近乎即刻的反應意味著在大多數情況下系統無需成熟的算法即可預測當車頭燈做出反應時迎面而來的司機或者雪花的精確位置。

“我們的系統可以在正常高速運行的前提下預防強光蒙蔽司機的視線.” 納拉辛汗這樣說道。雨雪則是一個更難的問題，系統可以在低速減少刺眼的光，但隨著速度的增加系統效率則可能有所降低。

除了預防刺眼的光，探照燈還可以用于突出車行道——當道路沒有清晰標記的車道或者邊緣，或者大雪模糊了車道標志線時，這是非常有用的駕駛輔助。當與導航系統相連，可編程的車頭燈可以投射箭頭或者其他方向指示以從視覺上引導司機。

“我們利用相同的車頭燈就能實現這一點甚至更多，” 納拉辛汗說道。這與某些汽車制造商安裝的最新車燈系統形成了鮮明的對比。這些車燈系統包括多個LED系統，它們主要是變暗某些LED燈減少刺眼的光，同時旋轉車頭燈幫助司機看清曲折的路。“然而大多數這些車燈系統都是一次性系統，不同的車頭燈被應用于不同的任務。” 納拉辛汗補充說道。

研究小組利用現成部件裝配了他們的實驗系統并將這個系統放在一個敞蓬小型載貨卡車引擎蓋上方，作為道路測試時的第三個車頭燈。研究小組計劃明年在卡車車頭燈位置安裝一個較小版本的系統。

盡管目前研發(fā)的智能車燈系統比標準的車燈要更大，但納拉辛汗表示這個系統現在可裝配在卡車和公交車上，這些車輛的車頭燈更容易產生耀眼的光，因為它們的位置距離地表較高。最終，微型化應該使得這類智能車燈與更小的車輛相兼容。

該研究小組成員包括計算機科學和機器人學教授金出武雄(Takeo Kanade)、電子和計算機工程研究助理教授安東尼?羅威(Anthony Rowe)、計算機科學碩士阿布舍克?丘格(Abhishek Chugh)、電子和計算機工程碩士蘇巴格托?杜塔(Subhagato Dutta)和維納?巴拉克德(Vinay Palakkode)以及因特爾研究的艾瑞可?努維塔蒂(Eriko Nurvitadhi)和陳梅(Mei Chen)。這項研究得到了福特汽車公司、因特爾社群運算科學與技術中心和自然科學基金會的支持。它屬于安全和高效運輸科技中心的一個項目，后者位于美國卡內基梅隆大學的美國運輸部大學交通中心。