现代汽车后视镜分析与发展前景论文_赵灿

现代汽车后视镜分析与发展前景论文_赵灿

长城汽车股份有限公司 河北保定 071000

摘要:随着汽车产品市场观念的不断更新和变化,市场对轿车后视镜安全性、操作方便性及豪华美观性等方面提出了更高的要求。尤其随着汽车电子技术的发展,给后视镜产品的功能升级带来了更大的空间。本文将综合分析传统后视系统,并比较市场中现存的各类后视镜的优劣,同时着重介绍一款可解决盲区与死点问题的新型汽车后视镜自动调节装置。

关键词:后视镜;主动安全技术

前言:汽车后视镜俗称倒车镜,是重要的汽车主动安全装置,是驾驶员坐在驾驶室座位上直接获取外部信息的工具。但目前各种轿车安装的后视镜大多都不同程度地存在盲区,而且视野宽度不足,存在着影响行车安全的隐患。随着汽车产品市场观念的不断更新和变化,市场对轿车后视镜安全性、操作方便性、经久耐用性及豪华美观性等方面提出了更高的要求。特别是汽车电子技术的发展,给后视镜产品的功能升级带来了更大的空间。

1、传统后视镜的综合分析

1.1 传统汽车后视系统存在的缺点。传统的汽车后视镜系统由传统的汽车后视镜和左右车门镜组成,它只能为驾驶员提供车后约52°的视野,其他大片(约128°)车后区则成为盲点(死角),而盲点和视差常常是造成车祸的原因。不仅如此,当驾驶员查看左右车门镜时,无法看到右方及前方的路况,或注意前方或车内后视镜后方车况时,又看不见左右两侧车道,因此,这三面镜片构成的汽车后视系统有很大的设计缺陷。

1.2 传统的汽车后视系统存在5大障碍:①存在空间盲区;②传统的三面镜子形成时差盲点;③车门镜、广角镜存在视觉误差;④存在视觉暂留盲点;⑤后视镜+左右车门镜+广角镜的组合仍有时间、空间盲点,反映不出相对车速和车距与时间的变化关系。

1.3 传统后视镜的比较

目前各类轿车所安装的后视镜大多为平面镜或球面镜2种:①平面镜的优点是后视物体无失真,能真实反映车后物体的形状及实际距离,给司机比较准确的判断信息。缺点是后视范围较小,易造成过多的视觉盲区;②球面镜的特点是后视物体缩小,后视范围、视角扩大,导致不能真实反映车后物体大小及实际距离,驾驶员需经过一段适应对比的过程。

目前各种轿车安装的后视镜无论是平面镜还是球状凸面镜,都存在不同程度的盲区,这使驾驶员在转弯、变道、超车或被超车时,往往要身体前倾或左右扭头才能发现障碍,因此,始终影响着行车的舒适性和便利性,并存在行车安全隐患。

2、市场中改进后的后视系统

2.1 后视镜加贴小镜子

市场中比较常见的是圆形小镜子,价格低且容易安装。只要揭下背面胶纸把小镜子粘贴到原有的平面后视镜上即可。原理与凸面镜一样。白天行车有扩大视野的作用,但由于这种小镜子弧度很大,看到后方来车会变得很小,在行车距离判断上需要驾驶员更加注意。而且在夜间行车时,只能看到一些小亮点,甚至分不清是车灯还是路灯,对车辆两旁的信息反馈来讲作用也不大。

2.2 现存“无盲点”后视镜

即用凸面反射镜取代平面反射镜。相同尺寸的凸面反射镜比一般的平面反射镜看起来视野更宽阔,能看到后方更广阔的区域,故称之为“无盲点”后视镜。但这种产品也有缺点,因为其凸面弧度越大,虽然视野越宽阔,但物体变形的程度也越大,由于物体在凸面反射镜呈现出的影像回避平面镜反射出的效果要小,所以这样容易给驾驶员造成视觉误差。

2.3 双曲率镜面与变曲率镜面

它是依据车型、驾驶员眼点位置与后视镜相对位置、视野要求三个要素,运用光学原理和数据方法,对车辆的前后左右不同视野角度选择不同的曲率半径,并能平滑过渡。这样就能够在满足基本不失真的条件下进一步扩大视野、减少盲区的目的。但此类后视镜制造工艺较为复杂,制造成本昂贵,且互换性不高,不利于推广。

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2.4 数字式后视镜系统

这种数字式后视镜系统和加强了驾驶员的视觉效果,它不仅能够反映清晰的景物,还可以通过若干传感器捕捉和现实不明显的视觉信息。传感器能改变物体之间光线的反差,使在黑暗中不容易看见的物体显现出来,还能发现在阳光炫目独放的危险障碍物。此系统用一个内后视镜和两个外后视镜采集汽车周围的景象,3个景象合成一个全景图像在中控台的屏幕显示出来,并通过文字传达信息。摄像机也可在倒车时使用,当车后方近距离有障碍物时,及时提醒驾驶员。

3、后视镜的发展趋势

为了驾驶员操作方便,防止行车安全事故的发生,所有后视镜必须能调整方向,车外后视镜的位置直接关系到驾驶员能否观察到汽车两侧和后边的情况。各国均规定了汽车上必须安装后视镜,且所有后视镜必须能调整方向。由于后视镜的位置直接关系到驾驶员能否观察到车后的情况,而驾驶员调整它的位置有比较困难,尤其是前排乘客车门一侧的后视镜。因此,现代汽车的后视镜都改为了电动的,由电气控制系统来操纵。驾驶员只需在车厢内操纵按钮开关,通过调节按钮用电气装置控制转动部件即可调整外后视镜的方向达到自己所需的视角。在现有的电动后视镜技术上,只需运用单片机技术和控制技术设计一种可随驾驶员操纵方向盘或者档位而自动改变后视镜角度的控制器即可设计成为新型“无盲区、无视差”后视镜。

3.1 汽车后视镜自动调节装置的可行性

这种控制器通过电路控制汽车后视镜背后的电动机和驱动器,以实现在汽车位于倒档位状态和左右转向灯开启时自动调节左、右后视镜的角度,以此消除原有后视镜存在的盲区、死角问题,便于提高行车、驻车的安全程度,使汽车的人性化和自动化得以提升。通过程序控制汽车后视镜背后的电动机和驱动器以改变后视镜的角度,及倒车时左右后视镜自动下调;开启左转向灯指示开关时车辆左侧后视镜水平向外转动,关闭时左侧后视镜自动是水平向内运动,直至返回到原来正常位置;开启右转向灯指示开关时车辆右侧后视镜水平向外转动,关闭时右侧后视镜自动是水平向内运动,直至返回到原来正常位置。

3.2 汽车后视镜自动调节装置设计上存在问题

3.2.1松动问题

电动后视镜的转动部件是整个后视镜的心脏。一旦转动部件出现松动,那么汽车在行驶过程中,镜面就会产生抖动,以致镜面成像模糊,因此在采用电动调节后视镜时,灵活调节镜面与松动是一个矛盾体,在功能设计时解决转动部件的调节力矩及空程间隙问题是一个难点。

3.2.2电磁干扰问题

电动后视镜有别于其他后视镜就在于其需采用电气装置来控制电动机机型镜面调节,由于在车头部分电气装置较为密集,如收音机、录音机、CD机等,在调节后视镜镜面时,其灵敏度会受到不同程度的影响。

3.2.3零件连接方式

由于采用电动转动部件,因此所有零件之间的转动精度要求很高,既要解决松动问题,又要考虑转动部件的调节灵活性、耐久性、高低温性能、防腐性能。因此在功能设计时必须要注意转动部件与上、下体零件连接方式,这将直接影响转动部件的性能发挥。

结语

汽车后视镜自动调节装置的特点在于它在不影响现有车辆的后视镜功能及车辆外观的前提下消除了原有后视镜存在的盲区和死角的问题,而且它不会改变驾驶员的操作习惯。它安装简易,价格低廉,便于推广、利用,不像市场上存在自动泊车、倒车显像灯装置等装置价格昂贵。它更利于实现汽车的人性化和自动化,能更好的提升汽车的安全性。

参考文献:

[1]吴基安,董素荣.汽车电动后视镜的结构与控制[J].汽车电器,2012(03):23-25.

[2]徐红光,范钦满,王庆安.现代汽车后视镜的综合分析[J].汽车与配件,2012(11):23-25.

论文作者:赵灿

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/3/29

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