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摄像头系统会取代后视镜?
2016-09-18 14:19:13   来源:纽曼官网   评论:0 点击:

随着科技的日益发展,汽车上很多功能也在不断进化。我们看到变速箱从手动挡普遍升级到了自动挡,各种机械装置也升级到了电动,人工驾驶也在
随着科技的日益发展,汽车上很多功能也在不断进化。我们看到变速箱从手动挡普遍升级到了自动挡,各种机械装置也升级到了电动,人工驾驶也在不断向自动驾驶迈进。当然,除了这些之外,工程师们对汽车上的创新还在继续着,这次我们可以将关注的焦点放在后视镜上。
为什么是后视镜?因为后视镜从汽车诞生至今并没有发生本质性的变化,我们知道对于驾驶者来说,各种反射镜是不可或缺的,人类由于身体结构的限制,无法同时观察到视线范围外的事物,所以车辆上安装了各种镜面,让我们尽量方便地搜集到周围信息。这种解决方法不仅用于车辆,即使在最先进的战斗机上也没有多少的改变。
  
法律允许传统后视镜以其它形式出现了
当然你也可以说车身上两侧的后视镜在车辆设计时是属于附属品的,因此在计算车宽时后视镜的尺寸并没有计算在内。而在不久之后,这种附属品在部分车型上或将不复存在,或者说是换个方式呈现在我们面前。
让我们把时间稍微往前移一点,2015年6月在瑞士日内瓦召开的联合国世界车辆法规协调论坛上,修订了关于汽车后视镜的国际标准。其中规定从2016年6月开始,可以用摄像头/显示器系统(以下简称为“摄像头系统”)代替各种后视镜,也正是这一决定为车辆外形上取消传统后视镜提供了可能性。
  
  ▲ BMW推出的摄像头系统概念车
  
  ▲BMW的摄像头系统概念,用中控屏显示周围状况
随着国际标准的修订,日本开始实施的新《道路运送车辆保安基准》中已经对相关条目进行了相应的修订。可以预料,在道路上见到使用摄像头的车辆之日,或许最早会出现在日本,这点可以从不少日系车厂的不少概念车中就能看出端倪。
使用摄像头代替反射镜的益处
这么做必然有其理由,先说优势。后视镜的取消可以减少因反射镜而产生的空气阻力,虽然用摄像头替代反射镜也需要在车身侧面有某种突起构造,但是摄像头的正面面积是远远小于反射镜的,所以使用摄像头后视镜后,车辆的风阻会相应下降,随之会带来油耗的下降。
  
此外,这种设计还可减少驾驶者的头部转动次数。为全面掌握车辆周围的状况,驾驶者需要经常转动头部去观察各个反射镜中的信息,这样会增加驾驶者的身心负担,并带来事故隐患。在一次标准的换道操作中,驾驶者需要进行多达8个步骤的确认和操作,其中伴随着多次的转头动作,这实际上就是一种安全隐患。特别是向右侧换道时,由于头部必须大角度偏转,这个问题就更加明显。使用摄像头代替反射镜时,可将显示器放在驾驶者容易观察的位置,避免了经常性的转头动作。
  
  ▲ 由摄像头拍摄的图像,显示在驾驶员的眼前,减少了头部转动的次数
当然,这种设计也可减少车辆死角并协助驾驶者掌握周围景象。反射镜由于其面积和距离所限,不可能全面、清晰地显示出车辆周围的状况。而使用摄像头可以使用广角拍摄,并可将显示器放在离驾驶者较近的位置,方便观察。使用摄像头之后,应用图像处理技术,可以在夜晚行驶时对暗处景象自动增强,并对车灯等炫目的光源自动减弱亮度,以提高驾驶的舒适程度,甚至可采用图像组合技术,用非现实视角显示出车辆当前的位置信息。
  
  ▲很多车型已经搭载的360°全景影像功能
如果脑洞大一点,还可采用增强现实AR技术,在以周围景象为背景的现实画面上追加显示其他提醒信息,协助驾驶者的操作。如果你愿意,我觉得也可将摄像头整合进行驶记录仪里。因为从市场上看,行驶记录仪基本上只有记录前方状况的记录仪(也有很少一部分可以记录车辆后方状况的),而对在事故中占相当比例的侧面事故却很少记录。
  
使用摄像头代替反射镜的弊端
优势说完了,再来聊聊顾虑和担心。作为一种电子产品,摄像头所拍摄的影像需要经过处理后才能在显示器上显示出来,由此会产生影像的滞后。其滞后程度,受整个系统的硬件性能(当然也包括软件性能)的影响。为解决这个问题,需要使用性能较好的硬件和软件,这样就需要一定的成本。
此外,在发动机停止运转时,无法观察到周围的状况。作为一种电子产品,系统在运转时需要使用电力。而当发动机停止运转时,无法向系统供电,因此无法显示车辆周围的状况。
  
虽说在发动机不运转的停车状态,一般不需使用反射镜,但是这里涉及到一个对新产品来说很重要的问题,即使用方式的继承性问题。在使用方法方面,新产品和旧型号的之间不能有较大的差距。因此,车辆的电气系统需要作出相应的改变。
需要解决的问题
用摄像头代替反射镜,最令人关注的是这个系统的安定性问题。摄像头系统必须安定地发挥作用,否则就无法替换掉反射镜。传统反射镜的构造简单,一般情况下并不容易出现问题,即使破碎,也能多少观察到周围的景象。为了应对在使用过程中,甚至在行驶过程中出现故障等问题,需要建立某种应急的故障处理机制,就像汽车的备胎一样,能支持驾驶者行驶到维修点。
目前国外推出的一些样车和概念车,采用了同时使用反射镜和摄像头两套系统,反映出目前厂家和用户对单独使用摄像头系统仍抱有疑虑。
  
▲ 日产的“Smart room mirror”概念,按一下按钮就可以实现液晶显示器和反射镜的切换
和反射镜相比,摄像头的优势是外观体积小,可是正因为体积小造成取景镜头的面积较小,一旦镜头表面附着了泥点甚至雨滴,对画面的遮挡效应将变得很大。因此,反射镜上可有可无的超声波除滴功能等装置变得必要,不过这无疑会增加系统的成本。
此外,考虑到人脑的信息分析能力,并不是向驾驶者提供的信息越详细越好,因此有必要区分在什么情况下、哪些信息对驾驶者更重要,并将其整理后提供给驾驶者。但这已经超出了目前车辆系统设计工作的范畴,因此需要在更高的层次上重新规划整个车辆系统。
最后再来说说成本问题,采用摄像头系统会增加车辆的成本,不过传统车辆的后视镜也并不能说成本很低。当倒车影像已开始进入中低档车领域的时代,摄像头系统无非是在倒车影像系统之上再增加机制摄像头的问题,对成本的增加作用并不明显。
  
将来可能的发展方向猜测
作为一种辅助系统,摄像头系统或将会为车辆带某种功能上的变革,我这里再提出一个可能性:摄像头系统会不会和车窗发生点什么关系?
  
作为对外观察的通道,对于车内乘员来说车窗是非常重要的。但当摄像头系统发展起来以后,车外信息(特别是经过增强现实技术所处理过的信息)可以通过设置在车内部四周的液晶显示屏显示,这样是不是就取消在车辆安全方面比较薄弱的车窗部分。
特别是在自动驾驶技术发展起来后,观察车外环境肯定会变成可有可无的举动。车内的液晶显示器甚至没有必要显示车外的景色,而作为电脑的显示屏、家庭影院的银幕等,显示乘客所需要的信息,将车内空间变成家庭和工作场所的延伸。这种可能性,想象一下都有点小激动!
  
▲ 奔驰的概念车取消了车门上的玻璃窗,改用液晶显示器
AL频道小结
现在来看的话,像本田车型上LWC功能似乎有点这个影子,总之用摄像头取代反射镜,看起来仅仅是车辆某一零部件的更新换代,不过这种革新却蕴含着将来车辆结构及运用方法革命性变革的可能性。对于传统后视镜或将被一些摄像头后视镜取代,你们怎么看,评论区留言吧。
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