CES2016抢先看-宝马篇
一转眼我们已经跨进了2016年。新年第一周的一大看点无疑是一年一度的CES消费电子展，它将在1月6号-9号在美国拉斯维加斯举行。每次的CES展除了能看到大量手机数码技术的展示，还是各家车厂和供应商展示最炫酷汽车相关电子技术的终极舞台。那今天就让大家一起抢先了解一下宝马将在CES展出的最新技术。
展示亮点一：BMW i8 Spyder
BMW i8 Spyder作为i8的敞篷版，将这个炫酷的电动跑车系列又提升了一个档次。更新成敞篷版以后造型更加时尚，同时动力参数和安全性都保持和普通车型一致。上图为BMW i8 Spdyer，相比下图一普通版的BMW i8敞篷版设计更加时尚。其实相比于中国市场多款混合动力和混电动汽车车型快速爬升的销量，从销量上来讲目前BMW i8和i3对于宝马战略意义大于实际收益。BMW i8 1.5T混合动力跑车和i3纯电动小型车一直以一种高科技和纯净能源的形象存在于中国车市。特别是BMW i3车型由于其纯电动的身份，加之大量使用高科技的轻量化材料碳纤维和再生树脂等回收再生材料，成为了环境友好的象征。因此BMW i3多次参与各项体育赛事，特别是曾作为2015年的上海马拉松赛事领跑计时车辆。相信除去赞助实力的背景，i3作为零排放新能源车型也是赛会的重点考量因素。下图二为赛道终点处作为上海马拉松赛事领跑计时车辆的改装BMW i3，车顶加装了精工计时显示屏。
同时你是否知道目前BMW i3是唯一一款以进口车身份进入新能源汽车免征购置税名录的车型？不仅免费可以拿到电动车牌照而且购置税免费。这点目前特斯拉没有做到，其他进口新能源车型也没有做到。相信国家是想基于BMW i3环境友好的形象进行进口新能源车的一个试点。如下图，BMW i3进入了《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》，备注栏中进口字样赫然在目。这是共计六批的新能源车型目录中的唯一一款进口新能源车型。
前面提到BMWi8和i3车型战略意义大于实际，那作为CES这样的展览展示车型当然可以非常好的展现其高科技和清洁能源的形象。但作为一家整车厂，宝马总是要将科技转化为生产力的。这一步相信就落在了将要国产的UKL平台车型身上。如果大家注意2015年的IAA法兰克福国际车展的话，就会发现宝马发布的2系AT插电混动车型225xe正是基于宝马i8的混合动力平台。同样的1.5T 三缸直喷发动机，同样的电机驱动的电子驱动轴。只不过从i8的发动机驱动后轴电机驱动前轴，调换成了发动机驱动前轴电机驱动后轴，用于适应最新的UKL前驱车型平台。UKL平台还将使用在新一代的宝马X1等多款车型上。下图一为2015年法兰克福车展展出的宝马2系AT 225xe插电混动车型。下图二为225xe车型的内部混合动力系统示意图
展示亮点二：先进的手势识别和抬头显示技术
在之前发布的新一代宝马7系旗舰车型中就配备了手势识别系统。该系统由供应商德尔福Delphi提供。下图一为配备了手势识别系统宝马7系车型。下图二为德尔福手势识别系统的示意图。如图中所示该系统由两个部分组成。部件1为手势识别的核心，它就是基于ToF （Time-of-Flight） 技术的3D摄像头手势识别传感器。具体来说它由a)红外LED发光器发出光线，然后光线由 b)摄像头传感器接受，最后就能够基于光束的ToF传感延迟 c）计算出具体的手部位置（深度距离Depth）。因此3D摄像头传感器也被称为景深摄像头传感器。部件2为中央控制面板，它根据手势识别传感器探测到的手势进行相应的控制。
而本次宝马在CES展示的则是称作AirTouch 的创新人机交互技术。不再需要通过触碰屏幕即可操作显示屏。这种技术使得用户在iDrive、智能语音识别、触摸屏和手势控制之后，有了新的操作中控面板的方法。下图二，宝马官网发布的AirTouch技术概念图。
其实不管是手势识别还是AirTouch技术，其核心都是对驾驶者手部面部姿态的高精度检测。其用到的核心技术都主要为ToF 3D摄像头传感器。通过图形和位置信号的结合高精度的测量驾驶者的动作和意图。除了操控中控屏幕以外，其实抬头显示系统也需要用到这项技术。如果大家有体验过宝马品牌的高端车型的抬头显示HUD系统的话，相信应该会对其全彩高清抬头显示质量留下不错的印象。但是宝马的终极目标是将抬头显示图像和路面情况直接重合。如下图一所示，宝马实景抬头显示系统概念图。是不是觉得这个概念和现在非常火的VR （Virtual Reality）虚拟实景技术非常类似？
谈到VR虚拟实景技术，我们引用两个电影《碟中谍4》的场景给大家讲解一下。如果要将显示的图像和真实实景相互融合或者直接制造出实景的效果。那么就需要通过摄像头对观察者的眼部位置进行捕捉，然后计算出相应的观察角度和距离，通过渲染显示以后让观察者眼部观察到和实景融合的图像。下图一为电影片段中为了骗过守卫，阿汤哥使用特殊摄像头捕捉守卫眼部位置，然后通过显示屏投射对应背景图像后，让守卫直接看到背景雕像的实景。这样阿汤哥和他的助理就消失在显示屏后啦。下图二为女猪脚在i8车型中协助阿汤哥操作实景导航系统找到最快的追踪路线。话说这个手势导航操作系统就很像宝马提出的AirTouch理念。
为了实现如上提到的先进手势识别和抬头显示系统，除了需要整车厂和供应商的开发，其实也离不开半导体厂商的帮助。类似半导体厂商英飞凌就联合汽车一级供应商科世达Kostal在2015法兰克福车展展示了基于英飞凌Real 3D 传感器的手势识别系统。下图一为英飞凌Real 3D 传感器。下图二为基于英飞凌Real 3D 传感器的手势识别系统原型机。原型机中央部分的圆形框为光学镜头，镜头后部即为Real 3D 传感器。左侧的方形黑框的背后即为红外LED发光器，用于发射光束。下图三为英飞凌Real 3D 传感器的工作原理，传感器通过调制控制信号控制红外LED发光器发出特殊的光束，光束通过探测物体反射后通过光学镜头回到Real 3D传感器。通过相应信号处理后即可通过ToF传播延迟得到探测物体的图像和景深信号（深度距离Depth）。类似这样的半导体3D ToF摄像头单片解决方案有助于大幅的降低系统成本，让这样的手势识别技术早日应用于大部分车型。其实相应技术在游戏机手机等消费电子产品上已经开始逐渐使用，并获得了不错的用户体验。比如微软游戏机Xbox Kinect的动作识别传感器就是其中之一。
综上所述，在CES2016这个展示汽车最新电子技术的舞台上大家可以重点关注宝马即将展出的BMW i8Spyder车型和先进的手势识别和抬头显示系统。而相应的技术相信很快会在宝马2系225xe插电混动车型和7系豪华车型上率先量产，并逐渐普及到其他众多的车型中。最后祝大家2016年新年快乐，愿大家新的一年更好的了解汽车及汽车相关资讯，买到心仪的汽车。