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2019年02月12日 | 茄子带来灵感 解决了自动驾驶汽车的视觉难题
2019-02-12
由于深色吸收光线，无人驾驶汽车的导航激光碰到黑色不会反射，导致无法检测黑色汽车。世界最大的汽车涂料生产商PPG正在设计一种涂料，使激光器发射的近红外光能够穿过黑色汽车的外层，并从反光底层反弹，从而使传感器看到它。
一个世纪以前，Henry Ford发明了大量T型车来改变运输方式，当时它只有黑色款式。为了满足买家的个性化需求，随后制造商推出各种色系的汽车。现在，该行业正在努力改变原有颜色，以解决无人驾驶汽车的危险盲点。由于深色吸收光线，无人驾驶汽车的导航激光碰到黑色不会反射，导致无法检测黑色汽车。
所以，这对制作油漆的老牌公司来说蕴藏着巨大的潜力。世界最大的汽车涂料生产商PPG正在设计一种涂料，使激光器发射的近红外光能够穿过黑色汽车的外层，并从反光底层反弹，从而使传感器看到它。这个想法是PPG从紫色茄子获取的灵感，正如农场使用类似的技巧在炎热天气下保持凉爽。
PPG和其他公司看到了解决无人驾驶技术最棘手问题的有利时机，即使道路上的汽车数量减少，也能确保对其产品的需求。
汽车已经可以通过配置的传感器进行自主泊车、自动刹车、避开障碍物，并找到正确的车道。油漆和涂料会干扰或改善这些传感器的性能，艾仕得涂料系统有限公司CTO Barry Snyder 说：“从油漆的角度来看，无人驾驶汽车带来了一些新的重大问题。但是，只要有技术就可以参与我们面临的挑战。”
无人驾驶汽车的普及将鼓励更多的乘用车共享，从而减少新车销量，给油漆制造商带来诸多威胁。人为驾驶事故的减少会使维修店油漆销量下降，对于从汽车涂料中获得超过80％收入的艾仕得来说，风险尤其高。
但是前景依然看好，PPG CTO David Bem说：“无人驾驶汽车需要的油漆、密封剂和其他涂层要比目前的多一倍。如果电动马达成为无人驾驶汽车的主流动力模式，涂料使用量增加幅度将超过10倍。即使汽车制造商生产量因共享汽车的使用而缩小，我们仍然能看到增长。“
这主要是因为电动汽车需要巨型电池组，车上的每个组件都需要特殊涂层。有的防止过热，有的防止潮湿或腐蚀。根据PPG统计，电动汽车可能需要超过1，000平方米的涂料，而传统汽车则只需要约70平方米。
“你正在经历100年来汽车动力总成的第一次重大改变，”茄子技术发明人、PPG高级科学家Stuart Hellring说。
PPG CEO Mike McGarry任命了一个特别委员会，要求直接向他汇报。他们的目的是从制造商身上寻找新的商机，包括从特斯拉公司到准备将无人驾驶汽车推向市场的通用汽车公司。目前，这支独立团队正在关注电池方向。
为了防止飞机客舱在太阳眩光下过热，PPG重新设计了最初开发的涂层系统，并从2015年开始应用于飞机上。该技术基于茄子生物特性，能使穿透紫色表面的近红外光在白色肉体的作用下反射出去。根据PPG的报道，涂层系统将飞机外表温度降低25°F，舱内温度降温6°F左右。
PPG用特种颜料替代深色涂料中的吸光炭黑，其中一些由化工巨头BASF SE制造。虽然旧式汽车不会使用这种检测增强型油漆，但自动驾驶汽车会使用声纳、雷达和摄像头进行导航。PPG表示，这些技术将有助于缩小差距，直到新涂料出现。
在与汽车制造商讨论激光雷达时， PPG发现还可以解决其他问题。一些汽车油漆的金属光泽会干扰保险杠后面的雷达系统，所以PPG开发出专门研究雷达吸收涂层的康明微波设备，寻找解决方案。当汽车制造商抱怨传感器的性能下降，如变脏或结冰时，Bem表示，PPG开发了改变涂层微观表面以排斥水和泥浆并防止结冰的方法。
他说：“不同于在汽车上使用一种多功能涂层，我们在不同区域可以涂上四种、五种或六种不同类型的涂层。越复杂，越有利于我们这样的公司。”
PPG还在开发一种可应用于无人驾驶汽车的条形码，这种条形码的颜色肉眼不可察觉，但可以由其他车辆扫描，得到有关品牌、型号的信息以及制动距离等性能数据。该技术还可以部署在路牌和其他道路设施上，帮助无人驾驶车辆导航。
卡内基梅隆大学机器人研究所首席项目科学家Christoph Mertz说，尽管大多数无人驾驶汽车都是通过无线电信号进行通信，但条形码具有强大的系统，可以作为备受欢迎的备份。“冗余总好的，特别对于无人驾驶汽车，如果出现错误，很可能就是致命的。任何需要传递的信息，最好都能用多种方式传递，”他说。
Snyder说，一些解决方案会产生其他需要解决的问题。如果车辆涂有自洁涂层来保持传感器清洁，则不用粘附在表面上的润色油漆来增加维护和修理的挑战性。但是，对于涂料公司来说这是好事，因为他们将不得不提供新的防刮剂。
“除了重新油漆，难道还有其他防止污垢不粘住的办法吗？”Snyder问。“涂料就是我们的事业。”
史海拾趣
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