汽車后視鏡新技術(shù)探究及典型故障模式分析

王明軍，劉波

（1.湖南海豹汽車零部件制造有限公司，湖南 湘潭 411100；2.湖南工程學(xué)院電氣信息學(xué)院，湖南 湘潭 411104）

引言

本文介紹了目前一些汽車后視鏡的新技術(shù)，同時(shí)對(duì)后視鏡在使用過(guò)程中的一些典型故障模式進(jìn)行分析，以便在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中予以規(guī)避和改進(jìn)。

1 汽車后視鏡的基本功能

汽車后視鏡分為外后視鏡和內(nèi)后視鏡，外后視鏡通常安裝在汽車左、右兩側(cè)，駕駛員可以通過(guò)它觀察汽車外部左右的行人、車輛以及其他障礙物。外后視鏡一般具有鏡面調(diào)節(jié)、折疊、電加熱除霜等基本功能。內(nèi)后視鏡通常安裝在車內(nèi)擋風(fēng)玻璃上，駕駛員可以通過(guò)它觀察車內(nèi)乘員、物品以及后面車輛的情況。內(nèi)后視鏡通常具有夜間防眩目功能。

1.1 鏡面調(diào)節(jié)功能

汽車外后視鏡的鏡面角度通常是通過(guò)鏡面驅(qū)動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)。鏡面驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)圓盤狀的塑料件，固定在基板上，可以上下左右四個(gè)方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，后視鏡的鏡片通過(guò)卡腳卡扣固定在鏡面驅(qū)動(dòng)器上，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器四個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鏡面的可調(diào)節(jié)。

1.2 折疊功能

汽車后視鏡安裝在車輛的最外側(cè)，最容易發(fā)生摩擦或碰撞，為了提高行車通過(guò)性及減小停車泊位空間，通過(guò)增加后視鏡折疊機(jī)構(gòu)，使后視鏡能夠前后折疊。折疊分為兩種，一種是用手伸出窗外或人到車外將鏡頭折攏；另一種是電動(dòng)的，通過(guò)鏡體內(nèi)安裝折疊電機(jī)，駕駛員在車內(nèi)通過(guò)按鈕可實(shí)現(xiàn)后視鏡自動(dòng)折疊。

1.3 電加熱除霜功能

冬季行車時(shí)，積霜使后視鏡的視野模糊，造成駕駛員看不清側(cè)后方的情況，駕駛員需伸出車窗外清潔鏡面，這樣做只能暫時(shí)緩解積霜，且不安全。為了駕駛的安全性及操作的方便性，增加了加熱除霜裝置，當(dāng)遇到后視鏡積霜時(shí)，駕駛員可開啟加熱除霜按扭，快速持久的去處積霜。

1.4 防炫目功能

汽車內(nèi)視鏡通常都具備防炫目功能，分為手動(dòng)和自動(dòng)防炫目。手動(dòng)式是通過(guò)撥動(dòng)內(nèi)視鏡的撥柄，調(diào)節(jié)內(nèi)視鏡的鏡面角度來(lái)防炫目；自動(dòng)防炫目，由一面特殊鏡子和兩個(gè)光敏二極管及電子控制器組成，電子控制器接收光敏二極管傳輸?shù)那吧涔夂秃笊涔庑盘?hào)，并輸出一個(gè)電壓到導(dǎo)電層上，導(dǎo)電層上的電壓能夠改變鏡面電化層顏色，通過(guò)改變電化層顏色來(lái)調(diào)節(jié)光線的反射強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)防眩目。

2 汽車后視鏡新技術(shù)

2.1 記憶儲(chǔ)存式電動(dòng)后視鏡

在汽車行駛過(guò)程中，駕駛員要通過(guò)后視鏡觀察車兩側(cè)和車后的情況，有時(shí)需要調(diào)節(jié)鏡面以獲得較好的視野，以往駕駛員需要通過(guò)調(diào)節(jié)鏡面調(diào)節(jié)按鈕來(lái)調(diào)節(jié)鏡面角度，目前，已經(jīng)開發(fā)了一種記憶儲(chǔ)存式后視鏡。這種后視鏡的鏡面調(diào)節(jié)將后視鏡與駕駛員座椅、方向盤、內(nèi)視鏡組成一個(gè)系統(tǒng)，根據(jù)每個(gè)駕駛員的身高、駕駛習(xí)慣等，在保證駕駛員座椅舒適性的同時(shí)，將后視鏡的鏡面調(diào)節(jié)到最佳視角，然后將這種狀態(tài)進(jìn)行記憶儲(chǔ)存。

2.2 紅外夜視技術(shù)

紅外夜視技術(shù)可改善汽車夜間行駛的視野。它的原理是：夜間行車時(shí)，通過(guò)兩束激光紅外線光束（與遠(yuǎn)光燈同樣照度）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)拍攝下汽車前方的行人、障礙物等信息，將紅外線攝像機(jī)拍攝的圖像傳送到前擋風(fēng)玻璃與儀表盤之間的一個(gè)電子屏幕上。通過(guò)這個(gè)方法，夜間行車時(shí)，駕駛員就像戴上了一副紅外線望遠(yuǎn)鏡，車前方的情況清晰可見，極大地提高了夜間行車安全。

2.3 主動(dòng)式后視鏡和后向式攝像機(jī)技術(shù)

這種技術(shù)是把數(shù)字技術(shù)與可視監(jiān)控(倒車電子屏)技術(shù)結(jié)合起來(lái)。在車門上安裝外后視鏡，在后保險(xiǎn)杠中裝配傳感器，同時(shí)在行李箱蓋或后保險(xiǎn)杠上裝設(shè)攝像頭，這樣可通過(guò)視頻信號(hào)將拍攝到的畫面?zhèn)鬟f到前方的電子屏幕上，以提醒駕駛員注意從側(cè)后方“盲點(diǎn)”開來(lái)的車輛。當(dāng)車輛更加靠近時(shí)，視頻和音頻信號(hào)會(huì)同時(shí)發(fā)出警報(bào)，再次提醒駕駛員。此外，作為外后視鏡的補(bǔ)充，汽車外后視鏡處還安裝了“向后式攝像機(jī)”，它所拍攝的信息以視頻圖像的形式顯示在儀表板上的一臺(tái)監(jiān)視器上，駕駛員可借助它擴(kuò)大視野范圍。

2.4 車載生物識(shí)別技術(shù)

車載生物識(shí)別技術(shù)，此技術(shù)是將近紅外發(fā)射器、視網(wǎng)膜掃描儀、系統(tǒng)情報(bào)集成在后視鏡。虹膜掃描可對(duì)駕駛員身份進(jìn)行驗(yàn)證，為駕駛員提供定制化體驗(yàn)，提升行車安全性、舒適性和便利性。當(dāng)駕駛者進(jìn)入車輛，通過(guò)虹膜掃描對(duì)駕駛員的雙眼進(jìn)行識(shí)，別并確認(rèn)，便可根據(jù)此前的用戶設(shè)定，對(duì)車輛進(jìn)行操作和進(jìn)行很多的個(gè)性化設(shè)置，如自動(dòng)調(diào)節(jié)座椅、暖通空調(diào)控制、音樂(lè)收藏、GPS 定位及其他駕駛室裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié)等。生物識(shí)別系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)安全訪問(wèn)云端車輛互聯(lián)服務(wù)，如家庭自動(dòng)化控制、便捷收費(fèi)、車載支付等。

2.5 數(shù)字化視野/攝像監(jiān)控系統(tǒng)

為了能夠提供更好的駕駛視野，目前開發(fā)出了全屏顯示后視鏡系統(tǒng)，此系統(tǒng)是攝像監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，而攝像監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)三個(gè)攝像頭來(lái)獲得車輛兩側(cè)及后方的路況信息。將兩個(gè)側(cè)視攝像頭分別安裝在車身兩側(cè)尺寸更小的外后視鏡上，同時(shí)在車頂安裝一個(gè)攝像頭，側(cè)視攝像頭與車頂攝像頭采集的影像無(wú)縫合成，再將復(fù)合影像集成，最終通過(guò)智能內(nèi)后視鏡顯示出來(lái)，為駕駛者提供流暢、全方位的視覺影像。

3 汽車后視鏡典型故障模式分析

汽車后視鏡是駕駛員獲得間接視野的重要工具，其在使用過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)一些故障，而這些故障類型多數(shù)發(fā)生的頻率比較高，本文在此對(duì)比較典型的故障模式進(jìn)行總結(jié)、分析，以便在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中予以規(guī)避和改進(jìn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著科技的進(jìn)步，汽車后視鏡技術(shù)朝著數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。同時(shí)，對(duì)于汽車后視鏡使用過(guò)程中比較典型的故障模式予以分析，以便在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中予以規(guī)避和改進(jìn)。相信隨著后視鏡技術(shù)的不斷進(jìn)步，行車會(huì)更加安全、舒適。