汽車后視新技術(shù)
互聯(lián)網(wǎng) wlzgcs 汽車構(gòu)造維修 2006-12-15
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近年來，國內(nèi)外科研人員和汽車廠商針對(duì)傳統(tǒng)光學(xué)后視鏡存在的缺陷，從不同的角度通過各種途徑和方法進(jìn)行革新與改進(jìn)，產(chǎn)生了不少新技術(shù)。這些新技術(shù)中，既有局部的、單方面的變革，也有全方位的、根本性的改造(采用新的工作原理)：既有從功能上的創(chuàng)新，也有為滿足個(gè)性化或美學(xué)要求的設(shè)計(jì)，它們有的己形成產(chǎn)品、投放市場，有的還停留在方案設(shè)計(jì)或試驗(yàn)階段。 1、強(qiáng)化后視功能方面的新技術(shù) (1)鏡面新技術(shù) 鏡子是光學(xué)反射式汽車后視裝置中的核心零件，鏡面又是它的關(guān)鍵部位，為提高行駛時(shí)特別超車、并線、轉(zhuǎn)彎、倒車或高速行駛時(shí)的安全系數(shù)，減輕駕駛員的疲勞，同時(shí)適應(yīng)不同的工作環(huán)境，它最低應(yīng)能滿足以下要求正確鮮明地反映物象，不變形或變形��；足夠的后視視野，后視范圍盡可能的大，最好能消除盲區(qū)；在雨、霧、寒冷等特殊天氣下能正常工作。目前的新技術(shù)大都是圍繞這幾個(gè)方面提出的。 a.改變形狀，增加面積 增加面積是汽車制造商為解決后視盲區(qū)的第一個(gè)反映，但鏡子大鏡框也大，會(huì)產(chǎn)生整體不協(xié)調(diào)的問題，同時(shí)也可能給視覺帶來不便。為解決這些矛盾，設(shè)計(jì)者從鏡子形狀、面積、安裝位置、整車風(fēng)格、車主愛好等多方面綜合考慮�，F(xiàn)在有不少汽車特別是大型車上采用狀如手臂的大面積后視鏡又稱“兔耳式后視鏡”，它們安裝的位置也和其它車輛不同，一般置與車輛前部。 b.改變鏡面曲率 平面鏡、球面鏡是傳統(tǒng)鏡面采用的兩大系列，它們各有所長，但都存在明顯的功能缺陷。 平面鏡：優(yōu)點(diǎn)是后視物體無失真，能真實(shí)反映車后物體的真實(shí)外形及實(shí)際距離，給司機(jī)有比較準(zhǔn)確的判斷信息。缺點(diǎn)是后視范圍較小，造成過多的視覺盲區(qū)。 球面鏡：特點(diǎn)是后視物體縮小，后視范圍、視角擴(kuò)大，不能真實(shí)反映車后物體大小及實(shí)際距離，駕駛員需經(jīng)過一段適應(yīng)對(duì)比過程。 對(duì)上述兩種鏡面各取所長，人們用改變鏡面曲率的方法開發(fā)出一些新技術(shù)和新產(chǎn)品。 雙曲率鏡面：雙曲率鏡面是目前比較新穎的鏡面。它彌補(bǔ)了平面鏡后視范圍過小，球面鏡反映后方物體不真實(shí)的不足，它的球面部分曲率半徑較大，一般為SR2000左右，基本上解決了失真問題。 變曲率鏡面：它是依據(jù)車型、駕駛員眼點(diǎn)位置與后視鏡相對(duì)位置、視野要求三個(gè)要素，運(yùn)用光學(xué)原理和數(shù)據(jù)方法，對(duì)車輛的前后左右不同視野角度選擇不同的曲率半徑，并平滑過渡，這樣，能夠在滿足基本不失真的條件下進(jìn)一步擴(kuò)大視野、減少盲區(qū)，既滿足了國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，又解決了盲區(qū)問題。另外，在鏡面的設(shè)計(jì)上采用分界線的辦法來警示駕駛員變曲率面僅供觀察車后大致情況，在后視安全性的設(shè)計(jì)上是一個(gè)創(chuàng)新的進(jìn)步，但制造工藝較為復(fù)雜，制造成本昂貴。 全景后視鏡：歐洲和日本已經(jīng)采用了一種全景后視鏡來消除駕駛員的盲點(diǎn)。這種后視鏡中間2/3的面積用平面鏡，靠外1/3的面積用大弧度的凸面鏡，這樣司機(jī)就能看到車后的一個(gè)全景，消除轉(zhuǎn)彎時(shí)的盲點(diǎn)，視野擴(kuò)大了200%。為減少盲點(diǎn)，瑞典在10多年前就采用了具有凸面玻璃的外后視鏡。這種后視鏡看遠(yuǎn)處的物體有失真現(xiàn)象，但由于其有助于消除盲點(diǎn)，現(xiàn)在己在世界不少地區(qū)使用。 (2)表面處理新技術(shù) a.鍍層技術(shù) 后視鏡鏡面鍍層有鍍銀、鍍鋁、鍍銘、TiO2涂層(俗稱“藍(lán)鏡”)四種。鍍銀、鍍鋁鏡面反射率較高，雖看得清晰，但長期觀察鏡面容易對(duì)眼睛造成疲勞，且防腐蝕性能較差，容易產(chǎn)生氧化，成本較低。鍍鉻鏡面反射率比較適合于對(duì)眼部的刺激，防腐蝕性能較好，目前使用的后視鏡大多采用此類鍍層方式。TiO2涂層鏡面有防眩目的功能，以減少眼部的疲勞，目前對(duì)中高檔轎車后視鏡的采用也比較普遍，但加工工藝比較復(fù)雜，色差的穩(wěn)定性較難控制。 b.電化學(xué)后視鏡 這種后視鏡含有一種膠黏體，施加小電荷，膠裁體就發(fā)暗，當(dāng)光敏傳感器感覺到眩目強(qiáng)光時(shí)，電荷就被激發(fā)，后視鏡就不晃眼了。1998年全球共用了700萬只電化學(xué)后視鏡。 c.保護(hù)膜與防護(hù)液 這是為解決在用車輛后視鏡的防雨防霧防塵問題而開發(fā)的汽車輔助用品，有的還能防止陽光反射和夜間燈光的刺激。國外己較多使用，產(chǎn)品種類也多，國內(nèi)尚未普及，成熟的產(chǎn)品也少見。保護(hù)膜與防護(hù)液工作的基本機(jī)理在于它有或能夠形成一個(gè)具有親水作用表層，使雨水不能形成水滴，光線沒有不規(guī)則反射。防強(qiáng)光反射則是因?yàn)橛械谋Ｗo(hù)膜呈藍(lán)色。同時(shí)注意，這些輔助用品在使用條件上有不少限制，使用壽命(周期)也不長。 2、方便操作方面的新技術(shù) (1)電動(dòng)后視鏡與記憶儲(chǔ)存式電動(dòng)后視鏡 駕駛員在行車前或行車過程中通過后視鏡觀察車側(cè)和車后情況時(shí)，有時(shí)需調(diào)節(jié)鏡面以便獲得最佳視野。對(duì)鏡面與鏡框固定的固定式后視鏡，在調(diào)節(jié)視角時(shí)操作者用手直接調(diào)節(jié)鏡框來完成，鏡框與支架連接是可調(diào)節(jié)的。這種調(diào)節(jié)方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，很難方便地一次完成視角的調(diào)節(jié)，駕駛員需用手伸出車窗外調(diào)節(jié)，在行車、雨天等情況下調(diào)節(jié)很不方便。對(duì)直接調(diào)節(jié)鏡面后視鏡，駕駛員在調(diào)節(jié)鏡面時(shí)，用手來按住鏡面直接調(diào)節(jié)視角。同固定式后視鏡比較類似，方便在于不必大動(dòng)干戈來扳動(dòng)整個(gè)后視鏡鏡框，也不致于破壞整車造型的美觀，但依然不方便。對(duì)拉索在車內(nèi)操作轉(zhuǎn)動(dòng)部件來調(diào)節(jié)鏡面的后視鏡，駕駛員在車內(nèi)通過后視鏡轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的拉索來調(diào)節(jié)鏡面的視角。在行車時(shí)調(diào)節(jié)或雨天調(diào)節(jié)均比較安全方便，但自動(dòng)化程度不高。 電動(dòng)后視鏡是目前高檔車上普遍使用的調(diào)節(jié)裝置，駕駛員在車內(nèi)通過按鈕用電氣裝置控制轉(zhuǎn)動(dòng)部件來調(diào)節(jié)鏡面達(dá)到所需視角，這樣的操作輕松、快捷、方便、正確，還解決了拉索后視鏡在調(diào)節(jié)右外后視鏡時(shí)因駕駛員遠(yuǎn)離按鈕而產(chǎn)生的操作不便的問題。 經(jīng)過不斷完善，電動(dòng)后視鏡上可能出現(xiàn)的松動(dòng)問題、電磁干擾問題己基本解決。并進(jìn)一步發(fā)展為記憶儲(chǔ)存式后視鏡。此類后視鏡的鏡面調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)與駕駛員座椅、轉(zhuǎn)向盤、內(nèi)視鏡構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)駕駛員可根據(jù)個(gè)人身高與駕駛習(xí)慣的不同來調(diào)節(jié)后視鏡的最佳視角，座椅、轉(zhuǎn)向盤最佳舒適性，然后進(jìn)行記憶儲(chǔ)存。在其他人駕駛車輛后或被他人調(diào)整己記憶的視角后，車主可以非常輕松地開啟自己的記憶儲(chǔ)存，所有內(nèi)在設(shè)施就又恢復(fù)到最佳的設(shè)定狀態(tài)。目前，很多轎車上都配有這種后視鏡。 (2)后視鏡的加熱除霜 當(dāng)司機(jī)在霧天或雨天行駛時(shí)，由于霧氣造成的后視鏡鏡面的積霧、冬天積霜或雨水侵襲會(huì)造成司機(jī)對(duì)側(cè)后方的視線不清，影響行車安全，駕駛員需伸出車窗外進(jìn)行清潔鏡面表面，這樣極不方便，又是暫時(shí)措施，霧氣及雨水又會(huì)馬上使之模糊不清。因此，為了功能上的完備，駕駛的安全性及操作的方便性，設(shè)計(jì)采用加熱除霜裝置，當(dāng)產(chǎn)生上述情況時(shí)，駕駛員就可方便地開啟加熱除霜按扭，解除不必要的后顧之憂。 3、提高自身安全及經(jīng)久耐用性、延長裝置壽命方面的新技術(shù) (1)鏡面防飛濺 后視鏡作為車身安全件，國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定，當(dāng)后視鏡受到強(qiáng)烈沖擊時(shí)，后視鏡鏡面不得因破碎而飛濺傷人。為了防止鏡面飛濺，設(shè)計(jì)時(shí)的措施有：采用安全玻璃：玻璃組件與整個(gè)裝置盡可能牢固聯(lián)接。 (2)折疊功能 車輛在行車過程中難免發(fā)生一些意外事故，如車輛與車輛相擦、車輛與建筑物相擦、車輛與行人相擦等不經(jīng)意的意外碰撞事件。后視鏡作為安裝在車輛上寬度最寬的零部件，在造成相擦的情況下，最易受到?jīng)_擊。為了避免擦傷，也為了縮小停車泊位空間，研究人員想到了將鏡框折疊的辦法，設(shè)計(jì)時(shí)是通過改變聯(lián)接方式或增加折疊機(jī)構(gòu)，使后視鏡具有折疊功能。需要折疊時(shí)又有兩種辦法，通常是用手伸出窗外或人到車外將鏡框折攏，但不夠不便；目前有不少已是電動(dòng)的，駕駛員在車內(nèi)就可方便地調(diào)節(jié)，解決了許多操作上的方便。 (3)材料與鍍層要求 由于后視鏡去裝在汽車外，長期日曬雨淋，氣候條件惡劣，汽車行駛過程中要經(jīng)受顛簸沖擊，因此現(xiàn)在后視鏡的材料選用時(shí)兼顧了溫度、濕度、強(qiáng)度與沖擊、彎曲性能等方面的要求，同時(shí)還要求材料不易老化、耐腐蝕、注塑性能和泊漆性能好等等。 鍍層同樣影響產(chǎn)品的耐用性，有關(guān)技術(shù)己在前面論述。 4、滿足美觀協(xié)調(diào)方面的新技術(shù) (1)注重后視鏡的整體風(fēng)格設(shè)計(jì) 現(xiàn)代汽車，特別是高檔車，設(shè)計(jì)時(shí)除了考慮后視鏡流線型及風(fēng)阻系數(shù)外，還非常重視后視鏡的整體風(fēng)格設(shè)計(jì)，藝術(shù)性、可觀賞性大大增強(qiáng)。 (2)通過表面涂裝體現(xiàn)豪華氣派 后視鏡組件的高質(zhì)量的噴涂能讓后視鏡上了一個(gè)檔次；或使其與車身渾然一體，或體現(xiàn)高雅氣質(zhì)，或別具一格。 5、倒車安全新思路 (1)增加光學(xué)輔助后視鏡 這是一種在英國較為歡迎的后視鏡。其輔助后視鏡安裝到標(biāo)準(zhǔn)后視鏡之上，并且可相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)后視鏡進(jìn)行角度調(diào)節(jié)，以擴(kuò)大其后視范圍。 輔助后視鏡有主體部分和相對(duì)主體轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體組成，殼體內(nèi)有用于保持鏡子的帶凸肩的傾斜部分，殼體的下表面中心有軸套，自由端有一副相背安裝支架，輔助后視鏡主體在同邊上有許多齒，其中心分叉式軸用于在其連接時(shí)插入殼體軸套，在殼體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支架的齒與主體的齒相嚙合，這樣就固定了其相互的位置，同時(shí)鏡子相對(duì)主體傾斜，主體可用膠固定到標(biāo)準(zhǔn)后視鏡上。 此輔助后視鏡的直徑約40-50m，安裝在標(biāo)準(zhǔn)后視鏡之上，對(duì)整車的風(fēng)阻沒有影響。然而，它仍有較大的盲區(qū)，且制造較為復(fù)雜，制作成本較高。 (2)汽車列車的側(cè)后視鏡 這種可調(diào)式后視鏡結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)向或倒車時(shí)(特別對(duì)于列車)具有最佳的視野。在共用的殼體內(nèi)安裝一副側(cè)鏡——一個(gè)動(dòng)的和一個(gè)不動(dòng)的，活動(dòng)的側(cè)鏡相對(duì)于不動(dòng)側(cè)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)并可形成不同的線角，活動(dòng)側(cè)鏡用電動(dòng)機(jī)經(jīng)桿件連接轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)側(cè)鏡與殼體一起，也可相對(duì)固定支架垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 而其盲區(qū)仍舊很大，且使整車寬度增大，不夠美觀。 (3)智能技術(shù) 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，許多智能化技術(shù)被廣泛應(yīng)用到汽車上。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，單用于汽車安全的智能技術(shù)就有20多種，智能化的后視技術(shù)層出不窮。如Gentex公司正在研究用一個(gè)數(shù)字輔助的后視鏡系統(tǒng)來加強(qiáng)駕駛員的視覺。這個(gè)系統(tǒng)并不僅僅反映能看到的景物，還用若干個(gè)傳感器捕捉和顯示不明顯的視覺信息，傳感器能改變物體間光線的反差，使在黑暗中不容易看見的物體顯現(xiàn)出來，還能發(fā)現(xiàn)在前照燈照不清楚或陽光眩目的地方的危險(xiǎn)障礙物。 a.智能測距、顯示(倒車?yán)走_(dá))技術(shù) 采用雷達(dá)(激光、超聲波)測距原理制成的各種系統(tǒng)或裝置被廣泛用于汽車上。它能比較準(zhǔn)確地測量出波源與障礙物之間的距離，并以數(shù)字形式顯示于裝在駕駛員可視范圍的儀表上或發(fā)出警報(bào)或兩者兼而有之。 b.紅外夜視技術(shù) 利用紅外線可改善汽車夜間行駛的視野情況。戴姆勒-克萊斯勒公司利用具有與遠(yuǎn)光燈同樣照度的兩束激光紅外線光束照射汽車前方的景物，然后由放置在汽車頂部的一架紅外線攝像機(jī)拍攝下所有駕駛員不能看到的東西(行人、騎自行車的人等)。拍攝的圖像傳輸?shù)今{駛座前方的風(fēng)窗玻璃與儀表板之間的一個(gè)類似電視的熒屏上。這樣一來，駕駛員猶如戴上一副紅外線望遠(yuǎn)鏡，車前方的景物清晰可辨。 c.可視監(jiān)控(倒車電子屏)技術(shù) 倒車電子屏系統(tǒng)是在行李箱蓋或后保險(xiǎn)杠上裝設(shè)攝像機(jī)，并將拍攝到的畫面?zhèn)鬟f到駕駛座前方的電子屏幕上，駕駛員只要看眼前的電子屏幕就能知道車后的情況。這一技術(shù)目前已有應(yīng)用，并解決了反向、夜視等問題。 在底特律國際車展上，通用公司的Precept概念車裝了Donnelly公司生產(chǎn)的以攝像機(jī)為基礎(chǔ)的后視鏡系統(tǒng)。該系統(tǒng)用一個(gè)內(nèi)后視鏡和兩個(gè)外后視鏡采集汽車周圍的景象，三個(gè)景象合成一個(gè)全景圖像在中控臺(tái)的視屏上顯示出來，還用文字說明來傳達(dá)信息。攝像機(jī)也可在倒車時(shí)使用，當(dāng)車后近處有消火栓等障礙物時(shí)，就及時(shí)讓駕駛員知曉。 沃爾沃(富豪)轎車公司新近推出的一款名為SCC的新車上采用了“主動(dòng)式后視鏡和后向式攝像機(jī)”技術(shù)，實(shí)質(zhì)是數(shù)字技術(shù)和可視監(jiān)控(倒車電子屏)技術(shù)的綜合，其上嵌上車門的后視鏡和后保險(xiǎn)杠中的傳感器，可通過視頻信號(hào)提醒駕駛員注意從轎車側(cè)后方“盲點(diǎn)”處駛來的車輛。當(dāng)險(xiǎn)情加劇時(shí)，駕駛員還會(huì)收到由視頻和音頻信號(hào)共同組成的警報(bào)。作為車門后視鏡的補(bǔ)充，車兩側(cè)后視鏡處配置了“向后式攝像機(jī)”，它拍攝的畫面以視頻圖像的方式出現(xiàn)在儀表板上的一臺(tái)顯示監(jiān)視器中。必要時(shí)，駕駛員可借助它觀察情況。同時(shí)，車上還配置了一種紅外光增強(qiáng)器，它利用紅外技術(shù)延長并拓寬了駕駛員在夜間的視野。 倒車電子屏系統(tǒng)與倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)相比，前者具有確切判斷距離的優(yōu)點(diǎn)，這是由于對(duì)車后方的水溝、山崖、凸出的鋼筋、竹桿等超聲波是無法感應(yīng)，這也是后者的倒車安全上的死角。同時(shí)由于目前汽車上視聽系統(tǒng)越來越完善，更為前者的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 |
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