汽车后视镜示意图(汽车后视镜结构分享)

后视镜有一个视界的问题,也就是指镜面所能够反映到的范围。业界有视界三要素的提法,即驾驶者眼睛与后视镜的距离、后视镜的尺寸大小和后视镜的曲率半径。这三要素之间具有一定的关系,当后视镜的距离和尺寸相同时,镜面的曲率半径越小,镜面反映的视界越大。当镜面的曲率半径相同时,镜面的尺寸越大,镜面反映的视界越大。

汽车后视镜示意图(汽车后视镜结构分享)(1)

但是,事物总有两重性,虽然镜面的曲率半径越小视野范围越大,但同时镜面反映的物体变形程度也越大,这有些像“哈哈镜”,往往会造成驾驶者的错觉。从行车安全的角度出发,有一个映像失真率的问题。行业标准规定,平面镜的失真率不得大于3%,凸面镜的失真率不得大于7%,要求不能反映有歪曲变形的实物图像(新法规已取消对失真率的要求)。

因此,镜面的曲率半径就有一个限制范围,行业标准规定外后视镜的曲率半径r不小于1200mm,内后视镜的曲率半径为无限大(平面镜)。此外,还规定了曲率半径的偏差范围(详见GB15084)。

汽车后视镜示意图(汽车后视镜结构分享)(2)

后视镜也有一个反射率指标。反射率越大镜面反映的图像越清晰。反射率的大小与镜内表面反射膜材料有关。汽车后视镜反射膜一般用银和铝为材料,它们的最小反射率为80%。高反射率在一些场合会有副作用,例如夜间行车在后面汽车前大灯的照射下,经内后视镜的反射会使驾驶者产生眩目感,影响行车安全。因此内后视镜一般采用棱形镜,虽然镜面也是平的,但其截面形状是棱形,它利用棱形镜的表面反射率与里面反射率不一样的特点,达到无眩目要求。

汽车后视镜示意图(汽车后视镜结构分享)(3)

白天采用反射率为80%的银质或铝质里面反射膜,晚上则用反射率只有4%左右的表面玻璃。为此,晚上只需将白天位置的内后视镜转动一下角度就行了。目前有一种自动变色(Auto-Dimming)的内后视镜,它的电子感光检测器能自动分辨外界的自然光和强加光源,通过电流变化在几秒钟内调节镜内的液晶材料,从无色变到有色从而调节内后视镜的反射率,从而解决眩目问题。

汽车后视镜示意图(汽车后视镜结构分享)(4)

三、后视镜技术

后视镜技术是由高分子化工、金属、机械、光学、电子电器的综合技术集成的高科技产品。我国的汽车后视镜企业,根据其客户市场的需求不同,其产品及功能技术要求也有所不同,包括镜面光学及功能技术、镜面调节角度技术、后视镜折叠技术、后视镜转向灯技术、后视镜分体技术、后视镜喷漆技术等等。

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1、镜面新技术

镜子是光学反射式汽车后视装置中的核心零件,镜面又是它的关键部位,为提高行驶时特别超车、并线、转弯、倒车或高速行驶时的安全系数,减轻驾驶员的疲劳,同时适应不同的工作环境,它最低应能满足以下要求正确鲜明地反映物象,不变形或变形小足够的后视视野,后视范围尽可能的大,最好能消除盲区在雨、雾、寒冷等特殊天气下能正常工作。目前的新技术大都是围绕这几个方面提出的。

汽车后视镜示意图(汽车后视镜结构分享)(6)

1)改变形状,增加面积

增加面积是汽车制造商为解决后视盲区的第一个反映,但镜子大镜框也大,会产生整体不协调的问题,同时也可能给视觉带来不便。为解决这些矛盾,设计者从镜子形状、面积、安装位置、整车风格、车主爱好等多方面综合考虑。现在有不少汽车特别是大型车上采用状如手臂的大面积后视镜又称“兔耳式后视镜”,它们安装的位置也和其它车辆不同,一般置与车辆前部。

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2)改变镜面曲率

平面镜、球面镜是传统镜面采用的两大系列,它们各有所长,但都存在明显的功能缺陷。

平面镜优点是后视物体无失真,能真实反映车后物体的真实外形及实际距离,给司机有比较准确的判断信息。缺点是后视范围较小,造成过多的视觉盲区。 球面镜特点是后视物体缩小,后视范围、视角扩大,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过程。

对上述两种镜面各取所长,人们用改变镜面曲率的方法开发出一些新技术和新产品。

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2双曲率镜面技术

双曲率镜面是目前比较新颖的镜面。它弥补了平面镜后视范围过小,球面镜反映后方物体不真实的不足,它的球面部分曲率半径较大,一般为SR2000左右,基本上解决了失真问题。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,并平滑过渡。

这样,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,既满足了国家强制性标准,又解决了盲区问题。另外,在镜面的设计上采用分界线的办法来警示驾驶员变曲率面仅供观察车后大致情况,在后视安全性的设计上是一个创新的进步,但制造工艺较为复杂,制造成本昂贵。

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全景后视镜欧洲和日本已经采用了一种全景后视镜来消除驾驶员的盲点。这种后视镜中间2/3的面积用平面镜,靠外1/3的面积用大弧度的凸面镜,这样司机就能看到车后的一个全景,消除转弯时的盲点,视野扩大了200%。为减少盲点,瑞典在10多年前就采用了具有凸面玻璃的外后视镜。这种后视镜看远处的物体有失真现象,但其有助于消除盲点,现在己在世界不少地区使用。

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3表面处理新技术

1) 镀层技术

后视镜镜面镀层有镀银、镀铝、镀铭、TiO2涂层(俗称“蓝镜”)四种。镀银、镀铝镜面反射率较高,虽看得清晰,但长期观察镜面容易对眼睛造成疲劳,且防腐蚀性能较差,容易产生氧化,成本较低。镀铬镜面反射率比较适合于对眼部的刺激,防腐蚀性能较好,目前使用的后视镜大多采用此类镀层方式。TiO2涂层镜面有防眩目的功能,以减少眼部的疲劳,目前对中高档轿车后视镜的采用也比较普遍,但加工工艺比较复杂,色差的稳定性较难控制。

汽车后视镜示意图(汽车后视镜结构分享)(11)

2)电化学后视镜

这种后视镜含有一种胶黏体,施加小电荷,胶裁体就发暗,当光敏传感器感觉到眩目强光时,电荷就被激发,后视镜就不晃眼了。1998年全球共用了700万只电化学后视镜。

3)保护膜与防护液

这是为解决在用车辆后视镜的防雨防雾防尘问题而开发的汽车辅助用品,有的还能防止阳光反射和夜间灯光的刺激。国外己较多使用,产品种类也多,国内尚未普及,成熟的产品也少见。保护膜与防护液的工作基本机理在于它有或能够形成一个具有亲水作用表层,使雨水不能形成水滴,光线没有不规则反射。防强光反射则是因为有的保护膜呈蓝色。同时注意,这些辅助用品在使用条件上有不少限制,使用寿命(周期)也不长。

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三、后视镜调节方式

1固定式

后视镜的镜面与镜壳之间是固定的,镜壳与支架之间是可以调节的。调节视角时驾驶员用手直接调节镜壳。这种调节方法费时费力,很难一次完成视角调节,调节后镜壳的空间位置改变,影响整车的美观协调性。

2手动调节式

后视镜的镜面与镜壳之间是可以调节的,调节视角时不用大动干戈第调节整个镜壳,不致破坏整车的美观协调性,但需要驾驶员将手伸到车窗外调节或驾驶员下车后到车外调节,很不方便。

3拉锁调节式

后视镜在车内通过调节器调节杆拉动二根拉索软轴来调节后视镜的镜面角度,驾驶员不需要到车外调节,在行车或雨天调节比较安全方便。

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4电动后视镜

在车内通过电气装置调节按钮开关,控制电动转向器部件中的两个微型电机,使镜面的X轴或Y轴由电动机传到螺杆、涡轮、减速齿轮、齿条上下运动带动后视镜镜片,使其绕中心轴转动,作水平或垂直方向调节。驾驶员可以在车内方便快捷的调节所需要的视角。

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5记忆存储式电动后视镜

在电动后视镜的基础上发展的一种新型后视镜,它将后视镜的视角调节和座椅、转向盘、车内后视镜等组成一个整体的调节系统,每个驾驶员根据自己驾驶习惯设定好后视镜的最适合的视角及座椅的位置后,进行位置记忆存储,当后视镜位置被其他驾驶员调节后,可以通过记忆功能自动恢复预先存储的位置。记忆存储式后视镜由操作开关、机械传动系统、电子控制系统组成,传动系统包括两个电机、减速齿轮、涡轮、螺杆、折叠结构等。

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电子控制系统包括驾驶员姿势存储和复位开关、位置传感器、ECU等。进行后视镜视角调节操作时,动力依次由电动机、螺杆、涡轮、减速齿轮传递到后视镜,每个后视镜里面装有水平方向和垂直方向2个位置传感器,用来检测后视镜所处的空间位置,输出电压信号,并将此电压信号存储在ECU中。

四、智能后视镜发展趋势

1)后视镜的自动调整形式将更加多样化

其调整模式从几个简单的转向、泊车等操作变为更加多变的驾驶操作与行驶环境,并和车内后视镜更多的紧密联系,例如在转向的时候,摄像头拍摄的车后情况显示到屏幕上面的同时外后视镜也会根据轮胎转动的幅度来调节后视镜视角的大小,以配合车内后视镜及其屏幕上所显示的图像信息。

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2)语音识别、图像识别等控制将会成为主流

在车内,驾驶员不仅能够通过语音控制汽车内的各项功能开关,同时还可以在语音识别的基础针对后视镜进行语音操作调节,也可以通过识别驾驶员图像信息来得到精确合理的后视镜角度相匹配。

在语音、图像识别技术发展的推动下,其识别的精准度有了很大的提升,加上这些算法都具备记忆功能,这样也可以让机器逐渐习惯车主的语音,并根据图像识别常用主人来提高识别度,这样在集成方面就需要更多的努力,去将更优化更精准的算法与方案集成到设备当中去。

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3)ADAS是现下流行的汽车技术

这种主动安全技术依赖于在车道偏离预警、车道保持系统,碰撞避免或预碰撞系统和夜视系统等方面能极大的保证驾驶员的安全,但到现在还没有真正的达到普及,那么随着未来科技口新月异的发展,这种技术能够得到更多的开展与普及,并目将更广泛的应用在智能后视镜上。

汽车后视镜示意图(汽车后视镜结构分享)(18)

4)在互联网时代,网络是一切的中心

通过网络给人们带了许多的便利,那么在未来中,这种便利也会应用到智能后视镜当中,智能后视镜配备通信功能将会成为未来汽车后视镜发展主要趋势之一,让后视镜集成为一个智能化多样化的驾驶辅助工具。

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五、结语

汽车后视镜又俗称汽车倒车镜,作为汽车的主动安全装置之一,它是行车或泊车时重要的必备安全配件,其主要功能是反映汽车两侧及后方的视野情况。

汽车后视镜示意图(汽车后视镜结构分享)(20)

每个国家对于汽车安全装置的规定中,均要求必须安装后视镜,且后视镜能够进行不同方向的调节,要求现有的轿车和其他轻型乘用车必须装配内后视镜和外后视镜,大型汽车要装有外后视镜、下后视镜和内后视镜,因此可以看出良好的后方视野是汽车安全行驶的必要保障,后视镜对于汽车安全有着至关重要的作用。

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