![汽車的“兩個耳朵”,未來如何進化?](/data/news/202408/17/1bce8bbce3212dedd88fb38b8b5b8989.webp)
最近10年,是電動汽車大規模占領市場的10年,汽車的動力總成從內燃機逐漸向三電過渡。但其實除了動力總成之外,整車上下的各個部位也都走向電氣化升級,機械檔杆被電子檔杆所取代、機械儀表盤被全液晶儀表盤取代、物理控製按鍵被液晶大屏所取代,而如今這股電氣風逐漸刮到了汽車的兩個耳朵:外後視鏡這個部件上。
本期暗信號,就從技術應用角度和用戶體驗角度,詳細聊聊電子外後視鏡的設計方案。這到底是一項提升用戶體驗的高科技,還是為了創新而創新的雞肋技術?
去年7月,國標GB15084-2022正式實施《機動車輛間接視野裝置性能和安裝要求》,其中包括攝像機-監視器係統”、“後視鏡和CMS雙功能係統”等內容,新國標允許電子後視鏡取代傳統的物理光學後視鏡。在那之後,國內外一級供應商先後推出了CMS電子後視鏡配置,一些車企也開始定點采購,麵向消費者提供選裝。
CMS係統全稱Camera-Monitor System電子外後視鏡,ISO 國際標準組織將其定義為攝像頭監控係統,由攝像頭+控製處理係統+監控屏幕三部分組成。位於車外的攝像頭負責采集圖像,經過係統處理之後,車內的監控屏幕顯示實時畫麵。
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圖片來源:虎嗅汽車
Kyrie(某一級供應商研發負責人,為自主品牌車企提供電子後視鏡方案)告訴筆者:從最早的平麵鏡到不同曲率的曲麵鏡,這些年汽車的外後視鏡一直都在迭代。但物理光學外後視鏡終究有技術上限。例如,大雨天氣下,外後視鏡+前車窗兩層雨水覆蓋,必然會影響視線。又比如,夜間路況下,後車燈光過亮時非常容易對前車形成眩目,或者部分車輛忘記打開車燈,這些行為都會對前車造成行駛危險。
而CMS電子後視鏡的存在,很大程度上就可以解決這些問題,讓外後視鏡視覺不受天氣影響、夜視更清晰,同時也能消除視野盲區,利用曲率變化讓駕駛視野更寬廣,直接提升駕駛安全標準和等級。
CMS的具體結構有1個控製器+2顆車外HD高清攝像頭+2個車內實時電子屏,控製器包括SoC(System on Chips,完整集成了 CPU、GPU、通信等模塊)和MCU(微控製單元Micro controller Unit),通過同軸電纜以及轉接板和解串器,控製器可以將處理過的畫麵,呈現在車內的兩個屏幕上。同時另外一邊,控製器也在根據實時天氣,決定對車外攝像頭是否進行加熱除霧,提高清晰度。
最新的CMS車外高清攝像頭和車內實時電子屏,都能做到60fps(60幀)的刷新率,用蘋果手機作為對比的話,雖然達不到120幀高刷的iPhone 15 Pro係列標準,但60幀的刷新率也足以和常規的iPhone 15係列一致了。
Kyrie告訴筆者,鏡頭鏡片的光學設計以及控製器對於畫麵的處理能力和全係統的標定能力,都會最終決定CMS係統的實際體驗質量。以駕駛員經常會碰到的遠光燈為例,後車的大燈作為點光源,直接照射進CMS的車外攝像頭中,常規情況下就會出現相機過曝,各種雜光、鬼影、眩光、高光溢出現象。這種情況下,駕駛員受光汙染影響,根本辨別不了後車的距離以及數量,如果變道會非常危險,那麽CMS係統就要做電信號圖像處理。
對於不同位置、色溫、距離的點光源,都要具備能力處理,處理項包含亮度、色彩、畸變、對比度等等,最後獲得最優成像的視野且符合人眼視覺標準,呈現在車內屏幕。
同時,這個過程還要做到低延時,否則又會產生危險狀況,目前的延時時間可以控製在40ms以下。而在轉彎過程中,因為車頭的擺動,視野也會受限,CMS係統還要做到視野隨動,根據車輛轉彎的對應方向,擴大可視範圍,提高安全性。
科技含量是一方麵,但從一些車型的選裝率來看,對於CMS電子外後視鏡,市場還沒有真正認可並且買單。目前,阿維塔12、路特斯ELETRE、上汽大通大家7還有最新上市的享界S9等車型都開放了CMS係統的選裝。
一位選裝了CMS的阿維塔12車主告訴筆者:他用了4個月後,整體還是滿意的,主要是夜視、防眩目還有雨天顯示的效果確實很好,另外因為外後視鏡的迎風麵積小了很多,所以來自A柱的風噪確實也有明顯降低。缺點則有兩點:
1、沒法像過去的物理光學後視鏡一樣,身體或者頭部移動就能稍微轉化視角,因為眼睛和外部攝像頭之間沒有光線折射關係了。
2、一萬多塊錢的選裝價格稍微偏貴。
而Kyrie也告訴筆者,由於目前隻有阿維塔、北汽(魔方)、享界、上汽大通以及奧迪等少數車企願意嚐試前裝電子外後視鏡,所以CMS的研發成本和硬件成本還沒法充分規模化攤薄,導致選裝價格居高不下。後期一旦大批車企跟進,成本降低一半甚至三分之二,都是有可能的。
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圖片來源:享界S9官網,智能電子外後視鏡
對於CMS電子外後視鏡的不足,他們調研了幾十位深度試駕並且體驗過的潛在用戶。其中一部分用戶表示:因為多年以來習慣使用傳統外後視鏡,扭頭的動作都已經形成肌肉記憶了,一下想要改變使用習慣並不容易,到底要適應多長時間還不確定。
在Kyrie看來,CMS電子外後視鏡,就像最開始特斯拉取消物理儀表和實體換擋杆,用中控屏幕顯示時速和換擋操作一樣。車主開始未必願意適應,就看車企有多大意願去推進。特斯拉在Model 3上幹掉實體儀表盤,最開始也被罵得很慘,但最後證明沒影響銷量,用戶還是接受了這樣的設計。
CMS電子外後視鏡的出現,到底是利大於弊,還是弊大於利,在某豪華品牌的整車產品經理Kevin看來,其實不用糾結。他認為,CMS電子外後視鏡與傳統的物理光學後視鏡未必隻是相互取代的關係,兩者之間完全並行存在,作為安全冗餘,大大提高安全性。物理光學後視鏡讓用戶依然保留使用習慣,CMS電子外後視鏡則可以與現在的智駕係統搭配使用,外攝像頭拍到的畫麵,經過處理後既可以選擇呈現在HUD上,還可以整合到全液晶儀表盤的中央畫麵中。人眼沒看到或者看不清的,攝像頭畫麵此時在車內提示用戶,形成視野雙保險。
Kevin告訴筆者,其實理想在MEGA上已經做了不錯的嚐試,基於現有艙外ADAS攝像頭感知能力和HUD進行結合,可以調用環視或者側視攝像頭,駕駛員在打轉向燈的時候,HUD可以顯示轉向盲區影像。同時,因為沒有常規CMS的兩塊車內屏幕,成本也降低了不少。
Kevin認為,CMS電子外後視鏡真正的價值,要等到高階自動駕駛大規模落地的那一天才會放大。至於減小風阻係數、提升幾公裏的續航,其實都不是真正的痛點。等到自動駕駛實現的時候,因為用戶無需接管車輛,實體外後視鏡的存在價值就大大降低了。那一天,也就不用再糾結,傳統後視鏡與電子後視鏡的優劣了。