1、強化後視功能方麵的新技術
(1)鏡麵新技術
鏡子是光學反射式汽車後視裝置中的核心零件,鏡麵又是它的關鍵部位,為提高行駛時特別超車、並線、轉彎、倒車或高速行駛時的安全係數,減輕駕駛員的疲勞,同時適應不同的工作環境,它最低應能滿足以下要求正確鮮明地反映物象,不變形或變形小;足夠的後視視野,後視範圍盡可能的大,最好能消除盲區;在雨、霧、寒冷等特殊天氣下能正常工作。目前的新技術大都是圍繞這幾個方麵提出的。
a.改變形狀,增加麵積
增加麵積是汽車製造商為解決後視盲區的第一個反映,但鏡子大鏡框也大,會產生整體不協調的問題,同時也可能給視覺帶來不便。為解決這些矛盾,設計者從鏡子形狀、麵積、安裝位置、整車風格、車主愛好等多方麵綜合考慮。現在有不少汽車特別是大型車上采用狀如手臂的大麵積後視鏡又稱“兔耳式後視鏡”,它們安裝的位置也和其它車輛不同,一般置與車輛前部。
b.改變鏡麵曲率
平麵鏡、球麵鏡是傳統鏡麵采用的兩大係列,它們各有所長,但都存在明顯的功能缺陷。
平麵鏡:優點是後視物體無失真,能真實反映車後物體的真實外形及實際距離,給司機有比較準確的判斷信息。缺點是後視範圍較小,造成過多的視覺盲區。
球麵鏡:特點是後視物體縮小,後視範圍、視角擴大,不能真實反映車後物體大小及實際距離,駕駛員需經過一段適應對比過程。
對上述兩種鏡麵各取所長,人們用改變鏡麵曲率的方法開發出一些新技術和新產品。
雙曲率鏡麵:雙曲率鏡麵是目前比較新穎的鏡麵。它彌補了平麵鏡後視範圍過小,球麵鏡反映後方物體不真實的不足,它的球麵部分曲率半徑較大,一般為SR2000左右,基本上解決了失真問題。
變曲率鏡麵:它是依據車型、駕駛員眼點位置與後視鏡相對位置、視野要求三個要素,運用光學原理和數據方法,對車輛的前後左右不同視野角度選擇不同的曲率半徑,並平滑過渡,這樣,能夠在滿足基本不失真的條件下進一步擴大視野、減少盲區,既滿足了國家強製性標準,又解決了盲區問題。另外,在鏡麵的設計上采用分界線的辦法來警示駕駛員變曲率麵僅供觀察車後大致情況,在後視安全性的設計上是一個創新的進步,但製造工藝較為複雜,製造成本昂貴。
全景後視鏡:歐洲和日本已經采用了一種全景後視鏡來消除駕駛員的盲點。這種後視鏡中間2/3的麵積用平麵鏡,靠外1/3的麵積用大弧度的凸麵鏡,這樣司機就能看到車後的一個全景,消除轉彎時的盲點,視野擴大了200%。為減少盲點,瑞典在10多年前就采用了具有凸麵玻璃的外後視鏡。這種後視鏡看遠處的物體有失真現象,但由於其有助於消除盲點,現在己在世界不少地區使用。
(2)表麵處理新技術
a.鍍層技術
後視鏡鏡麵鍍層有鍍銀、鍍鋁、鍍銘、TiO2塗層(俗稱“藍鏡”)四種。鍍銀、鍍鋁鏡麵反射率較高,雖看得清晰,但長期觀察鏡麵容易對眼睛造成疲勞,且防腐蝕性能較差,容易產生氧化,成本較低。鍍鉻鏡麵反射率比較適合於對眼部的刺激,防腐蝕性能較好,目前使用的後視鏡大多采用此類鍍層方式。TiO2塗層鏡麵有防眩目的功能,以減少眼部的疲勞,目前對中高檔轎車後視鏡的采用也比較普遍,但加工工藝比較複雜,色差的穩定性較難控製。
b.電化學後視鏡
這種後視鏡含有一種膠黏體,施加小電荷,膠裁體就發暗,當光敏傳感器感覺到眩目強光時,電荷就被激發,後視鏡就不晃眼了。1998年全球共用了700萬隻電化學後視鏡。
c.保護膜與防護液
這是為解決在用車輛後視鏡的防雨防霧防塵問題而開發的汽車輔助用品,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,產品種類也多,國內尚未普及,成熟的產品也少見。保護膜與防護液工作的基本機理在於它有或能夠形成一個具有親水作用表層,使雨水不能形成水滴,光線沒有不規則反射。防強光反射則是因為有的保護膜呈藍色。同時注意,這些輔助用品在使用條件上有不少限製,使用壽命(周期)也不長。
2、方便操作方麵的新技術
(1)電動後視鏡與記憶儲存式電動後視鏡
駕駛員在行車前或行車過程中通過後視鏡觀察車側和車後情況時,有時需調節鏡麵以便獲得最佳視野。對鏡麵與鏡框固定的固定式後視鏡,在調節視角時操作者用手直接調節鏡框來完成,鏡框與支架連接是可調節的。這種調節方式費時費力,很難方便地一次完成視角的調節,駕駛員需用手伸出車窗外調節,在行車、雨天等情況下調節很不方便。對直接調節鏡麵後視鏡,駕駛員在調節鏡麵時,用手來按住鏡麵直接調節視角。同固定式後視鏡比較類似,方便在於不必大動幹戈來扳動整個後視鏡鏡框,也不致於破壞整車造型的美觀,但依然不方便。對拉索在車內操作轉動部件來調節鏡麵的後視鏡,駕駛員在車內通過後視鏡轉動部件上的拉索來調節鏡麵的視角。在行車時調節或雨天調節均比較安全方便,但自動化程度不高。
電動後視鏡是目前高檔車上普遍使用的調節裝置,駕駛員在車內通過按鈕用電氣裝置控製轉動部件來調節鏡麵達到所需視角,這樣的操作輕鬆、快捷、方便、正確,還解決了拉索後視鏡在調節右外後視鏡時因駕駛員遠離按鈕而產生的操作不便的問題。
經過不斷完善,電動後視鏡上可能出現的鬆動問題、電磁幹擾問題己基本解決。並進一步發展為記憶儲存式後視鏡。此類後視鏡的鏡麵調節設計與駕駛員座椅、轉向盤、內視鏡構成一個係統,每個駕駛員可根據個人身高與駕駛習慣的不同來調節後視鏡的最佳視角,座椅、轉向盤最佳舒適性,然後進行記憶儲存。在其他人駕駛車輛後或被他人調整己記憶的視角後,車主可以非常輕鬆地開啟自己的記憶儲存,所有內在設施就又恢複到最佳的設定狀態。目前,很多轎車上都配有這種後視鏡。
(2)後視鏡的加熱除霜
當司機在霧天或雨天行駛時,由於霧氣造成的後視鏡鏡麵的積霧、冬天積霜或雨水侵襲會造成司機對側後方的視線不清,影響行車安全,駕駛員需伸出車窗外進行清潔鏡麵表麵,這樣極不方便,又是暫時措施,霧氣及雨水又會馬上使之模糊不清。因此,為了功能上的完備,駕駛的安全性及操作的方便性,設計采用加熱除霜裝置,當產生上述情況時,駕駛員就可方便地開啟加熱除霜按扭,解除不必要的後顧之憂。
3、提高自身安全及經久耐用性、延長裝置壽命方麵的新技術
(1)鏡麵防飛濺
後視鏡作為車身安全件,國家強製性標準明確規定,當後視鏡受到強烈衝擊時,後視鏡鏡麵不得因破碎而飛濺傷人。為了防止鏡麵飛濺,設計時的措施有:采用安全玻璃:玻璃組件與整個裝置盡可能牢固聯接。
(2)折疊功能
車輛在行車過程中難免發生一些意外事故,如車輛與車輛相擦、車輛與建築物相擦、車輛與行人相擦等不經意的意外碰撞事件。後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,最易受到衝擊。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,設計時是通過改變聯接方式或增加折疊機構,使後視鏡具有折疊功能。需要折疊時又有兩種辦法,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的,駕駛員在車內就可方便地調節,解決了許多操作上的方便。
(3)材料與鍍層要求
由於後視鏡去裝在汽車外,長期日曬雨淋,氣候條件惡劣,汽車行駛過程中要經受顛簸衝擊,因此現在後視鏡的材料選用時兼顧了溫度、濕度、強度與衝擊、彎曲性能等方麵的要求,同時還要求材料不易老化、耐腐蝕、注塑性能和泊漆性能好等等。
鍍層同樣影響產品的耐用性,有關技術己在前麵論述。
4、滿足美觀協調方麵的新技術
(1)注重後視鏡的整體風格設計
現代汽車,特別是高檔車,設計時除了考慮後視鏡流線型及風阻係數外,還非常重視後視鏡的整體風格設計,藝術性、可觀賞性大大增強。
(2)通過表麵塗裝體現豪華氣派
後視鏡組件的高質量的噴塗能讓後視鏡上了一個檔次;或使其與車身渾然一體,或體現高雅氣質,或別具一格。
5、倒車安全新思路
(1)增加光學輔助後視鏡
這是一種在英國較為歡迎的後視鏡。其輔助後視鏡安裝到標準後視鏡之上,並且可相對於標準後視鏡進行角度調節,以擴大其後視範圍。
輔助後視鏡有主體部分和相對主體轉動的殼體組成,殼體內有用於保持鏡子的帶凸肩的傾斜部分,殼體的下表麵中心有軸套,自由端有一副相背安裝支架,輔助後視鏡主體在同邊上有許多齒,其中心分叉式軸用於在其連接時插入殼體軸套,在殼體轉動時,支架的齒與主體的齒相齧合,這樣就固定了其相互的位置,同時鏡子相對主體傾斜,主體可用膠固定到標準後視鏡上。
此輔助後視鏡的直徑約40-50m,安裝在標準後視鏡之上,對整車的風阻沒有影響。然而,它仍有較大的盲區,且製造較為複雜,製作成本較高。
(2)汽車列車的側後視鏡
這種可調式後視鏡結構在轉向或倒車時(特別對於列車)具有最佳的視野。在共用的殼體內安裝一副側鏡——一個動的和一個不動的,活動的側鏡相對於不動側鏡轉動並可形成不同的囈牽?疃?嗑滌玫綞???思??幼???礁霾嗑滌肟翹逡黃穡?部上嘍怨潭ㄖЪ艽怪敝嶙???/p>
而其盲區仍舊很大,且使整車寬度增大,不夠美觀。
(3)智能技術
隨著電子技術的發展,許多智能化技術被廣泛應用到汽車上。據粗略統計,單用於汽車安全的智能技術就有20多種,智能化的後視技術層出不窮。如Gentex公司正在研究用一個數字輔助的後視鏡係統來加強駕駛員的視覺。這個係統並不僅僅反映能看到的景物,還用若幹個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出來,還能發現在前照燈照不清楚或陽光眩目的地方的危險障礙物。
a.智能測距、顯示(倒車雷達)技術
采用雷達(激光、超聲波)測距原理製成的各種係統或裝置被廣泛用於汽車上。它能比較準確地測量出波源與障礙物之間的距離,並以數字形式顯示於裝在駕駛員可視範圍的儀表上或發出警報或兩者兼而有之。
b.紅外夜視技術
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,然後由放置在汽車頂部的一架紅外線攝像機拍攝下所有駕駛員不能看到的東西(行人、騎自行車的人等)。拍攝的圖像傳輸到駕駛座前方的風窗玻璃與儀表板之間的一個類似電視的熒屏上。這樣一來,駕駛員猶如戴上一副紅外線望遠鏡,車前方的景物清晰可辨。
c.可視監控(倒車電子屏)技術
倒車電子屏係統是在行李箱蓋或後保險杠上裝設攝像機,並將拍攝到的畫麵傳遞到駕駛座前方的電子屏幕上,駕駛員隻要看眼前的電子屏幕就能知道車後的情況。這一技術目前已有應用,並解決了反向、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公司生產的以攝像機為基礎的後視鏡係統。該係統用一個內後視鏡和兩個外後視鏡采集汽車周圍的景象,三個景象合成一個全景圖像在中控台的視屏上顯示出來,還用文字說明來傳達信息。攝像機也可在倒車時使用,當車後近處有消火栓等障礙物時,就及時讓駕駛員知曉。
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“主動式後視鏡和後向式攝像機”技術,實質是數字技術和可視監控(倒車電子屏)技術的綜合,其上嵌上車門的後視鏡和後保險杠中的傳感器,可通過視頻信號提醒駕駛員注意從轎車側後方“盲點”處駛來的車輛。當險情加劇時,駕駛員還會收到由視頻和音頻信號共同組成的警報。作為車門後視鏡的補充,車兩側後視鏡處配置了“向後式攝像機”,它拍攝的畫麵以視頻圖像的方式出現在儀表板上的一台顯示監視器中。必要時,駕駛員可借助它觀察情況。同時,車上還配置了一種紅外光增強器,它利用紅外技術延長並拓寬了駕駛員在夜間的視野。
倒車電子屏係統與倒車雷達係統相比,前者具有確切判斷距離的優點,這是由於對車後方的水溝、山崖、凸出的鋼筋、竹杆等超聲波是無法感應,這也是後者的倒車安全上的死角。同時由於目前汽車上視聽係統越來越完善,更為前者的廣泛應用奠定了基礎。