工程師解讀：消滅后視鏡，Tesla們還要熬過(guò)這些“山頭”

汽車(chē)后視鏡是汽車(chē)歷史悠久的零部件，相比于汽車(chē)百年巨變，后視鏡也已經(jīng)豎立在車(chē)“耳朵”的位置近百年了。近日，特斯拉聯(lián)合通用、豐田、大眾等汽車(chē)制造商聯(lián)盟的12名成員，向NHTSA上交了一份提案，建議用后視攝像頭取代傳統(tǒng)的汽車(chē)后視鏡。一時(shí)間，后視鏡岌岌可危。

其實(shí)，Tesla即將上市的Model X就已率先用微型攝像頭取代了后視鏡，攝像頭捕捉到的圖像會(huì)顯示在車(chē)內(nèi)的電子觸摸屏上。此舉雖減少了Model X的風(fēng)阻，但同時(shí)也違反了美國(guó)多項(xiàng)安全規(guī)定。因此也就不難理解為什么Tesla要帶頭請(qǐng)?jiān)噶?。但是在分析這件事情之前，我們必須要搞清楚后視鏡真的已經(jīng)LOW到必須廢除的地步了嗎，要把汽車(chē)上的這兩面鏡子摘掉，有多大的難度？車(chē)云菌說(shuō)的不算，來(lái)看下面這位專門(mén)做后視鏡的工程師分析：

最先放置后視鏡，是來(lái)自一位女士的主意，而真正應(yīng)用起來(lái)，應(yīng)屬于1911年印地賽車(chē)比賽中，三年后成為量產(chǎn)車(chē)標(biāo)準(zhǔn)配置。后視鏡用于觀察車(chē)后方交通狀況，和剎車(chē)功能一樣，在本質(zhì)上是一種需要利用駕駛員主觀判斷的主動(dòng)安全配置，這使得百年來(lái)，沒(méi)有任何其他配置取而代之，反而隨著技術(shù)發(fā)展，后視鏡系統(tǒng)功能愈加完善。

什么是后視鏡的殺手锏？

1.曲面鏡片。觀察后方始終是后視鏡重中之重，為了擴(kuò)大視野，增加鏡片面積是最直接的方式，但是這樣帶來(lái)了另一個(gè)問(wèn)題：遮擋前方視野，而將后視鏡的鏡片變?yōu)榍骁R，則可一舉兩得。但是鏡片的曲率是不能無(wú)限擴(kuò)大的，因?yàn)樵谀銛U(kuò)展視野的同時(shí)，犧牲了鏡中相的準(zhǔn)確性，也就是說(shuō)，你鏡片當(dāng)中看到的物體是比實(shí)際物體要離你更遠(yuǎn)，這就非常容易導(dǎo)致駕駛員誤判，產(chǎn)生事故，所以另一種變通的辦法是，在一面鏡子上設(shè)計(jì)兩種不同的曲率，即雙曲率鏡片，在側(cè)向的遠(yuǎn)端部分繼續(xù)增加鏡片的曲率擴(kuò)大遠(yuǎn)端視野，在近端保持低曲率確保視覺(jué)的安全性，兩者兼顧。

2.鏡片加熱。對(duì)于雨雪天氣來(lái)說(shuō)，鏡片上的水是將嚴(yán)重遮擋視線，在后視鏡上安放雨刮顯然得不償失，但是通過(guò)在鏡片背面加裝電加熱絲，就能蒸發(fā)掉鏡片上的水汽，保證視野清晰。類似的設(shè)計(jì)還有鏡片鍍膜工藝，產(chǎn)生憎水膜，讓水滴無(wú)法在鏡片上停留等。這其中，屬加熱功能最為直接。

3.鏡片調(diào)節(jié)。為了能讓每個(gè)人都能以舒服的姿勢(shì)盡可能看到后方，鏡片調(diào)節(jié)必不可少。最初是人手伸出車(chē)外扳動(dòng)鏡片，后來(lái)設(shè)計(jì)拉鎖連入車(chē)內(nèi)調(diào)節(jié)，再到在鏡片后面增加可調(diào)節(jié)的電機(jī)，通過(guò)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)，目前，具備記憶調(diào)節(jié)功能的后視鏡已得到廣泛應(yīng)用。

4.防眩目。隨著車(chē)燈工藝的飛速發(fā)展，大燈亮度提升，卻也成了傷害前方駕駛員眼睛的罪魁禍?zhǔn)?。防眩目功能在?nèi)后視鏡中應(yīng)用最早，最簡(jiǎn)單的辦法是利用一面斜契形鏡片，在普通狀況和閃爍狀況下，分別調(diào)整鏡片與后方的角度，讓實(shí)像和虛像照射進(jìn)入人眼，因虛像亮度遠(yuǎn)低于實(shí)像，達(dá)到降低后方車(chē)燈的亮度的目的。隨著對(duì)于人際關(guān)注的增加，自動(dòng)防眩目功能也隨之而來(lái)。這項(xiàng)功能產(chǎn)生于上世紀(jì)90年代，因成本高，普及緩慢，目前，內(nèi)后視鏡已在中端車(chē)普及，豪華車(chē)外后視鏡也開(kāi)始應(yīng)用。

雖然，后視鏡在這些功能的武裝下，行進(jìn)百年，幾乎難以取代。但是，一股將后視鏡從汽車(chē)上徹底廢除的暗流卻開(kāi)始涌動(dòng)。

廢除后視鏡，矛頭指向何方？

1.設(shè)計(jì)的突兀。隨著汽車(chē)設(shè)計(jì)、整體審美的進(jìn)化，一個(gè)流線型的整車(chē)造型被越來(lái)越多的設(shè)計(jì)師所崇尚，依此潮流，所有的零件都必須服從于這個(gè)理念，并做出改變。而如今，只剩下后視鏡始終沒(méi)有屈服。在概念車(chē)上，設(shè)計(jì)師們?cè)缫芽车袅撕笠曠R，只是，量產(chǎn)車(chē)型，如何匹配整車(chē)效果，始終還是一個(gè)難題。

2.風(fēng)阻和風(fēng)噪。審美的變化與性能進(jìn)化密不可分。一個(gè)流線型的整體造型，實(shí)際上也就是一個(gè)風(fēng)阻系數(shù)更低、風(fēng)噪更好的車(chē)型。后視鏡因此也引起了工程師的“痛恨”。不管如何變更后視鏡造型，其對(duì)整車(chē)的風(fēng)噪貢獻(xiàn)基本都會(huì)有1dB左右。而對(duì)風(fēng)阻系數(shù)的影響，雖然受整車(chē)比例影響，因車(chē)而異，但是完全不受后視鏡影響的車(chē)，目前還未被設(shè)計(jì)出來(lái)。

3.視野。后視鏡為視野而生，卻也在視野上有致命傷。盲區(qū)是最大的致命傷。此外，前面描述過(guò)的曲面鏡失真以及后視鏡遮擋前方視野也是為人詬病之處。總之，對(duì)于后方視野來(lái)說(shuō)，后視鏡不是一個(gè)百分百完美的解決方案。

有哪些解決方案伺機(jī)而動(dòng)？

1.紅外激光（IR）。通過(guò)安裝在后視鏡上的紅外激光發(fā)射器發(fā)出多道激光束，探測(cè)車(chē)側(cè)是否有潛在靠近物體，如果有物體進(jìn)入激光束區(qū)域，反射回來(lái)的激光被另一個(gè)接受器接受到，則完成一個(gè)信號(hào)的發(fā)出接收循環(huán)，并發(fā)出警報(bào)。這個(gè)方式簡(jiǎn)單快捷，無(wú)需整車(chē)匹配，可在后市場(chǎng)安裝，適用于對(duì)盲區(qū)物體的探測(cè)和報(bào)警，但是缺陷是偵測(cè)距離短，偵測(cè)準(zhǔn)確度不夠，只能作為后視鏡方案的補(bǔ)充，不能獨(dú)立存在。

2.短程雷達(dá)（SRR）。方案普遍，以現(xiàn)有雷達(dá)技術(shù)，測(cè)量車(chē)后面的幾個(gè)目標(biāo)綽綽有余，不過(guò)還要考慮到雷達(dá)技術(shù)的適用性和成本。因此，各家都在找尋最具性價(jià)比的方案。此方案優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，準(zhǔn)確性高，成本也相對(duì)低一些。

3.攝像頭（Camera）。攝像頭是用來(lái)模擬人觀察方式的解決方案。通過(guò)攝像頭采集側(cè)后區(qū)域圖像，可以讓駕駛員觀看，也可以通過(guò)圖像識(shí)別及技術(shù)進(jìn)行機(jī)器判斷。

4.通信方式（V2V）。這個(gè)概念比較前瞻。通過(guò)每輛車(chē)裝載的通信裝置形成一個(gè)巨大的通信網(wǎng)絡(luò)，車(chē)輛之間能夠互通周邊所有車(chē)輛的物理位置、車(chē)速、方向以及路線，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的終極目標(biāo)。后視鏡？恐怕連駕駛員都可以放手了。

上述四種方式，1過(guò)于簡(jiǎn)單，4過(guò)于理想，都不是最近幾年可以應(yīng)用的解決方案。2+3的組合方式在近幾年推廣的可行性看上去是非常高的。目前的主動(dòng)安全技術(shù)在整車(chē)應(yīng)用上越來(lái)越廣泛，傳感器、長(zhǎng)短距雷達(dá)、攝像頭開(kāi)始普及，整車(chē)的電子架構(gòu)也隨之升級(jí)，以匹配更加大的數(shù)據(jù)吞吐量。

這些基礎(chǔ)變化之后，突顯出該組合方案的可行性。增加側(cè)面的雷達(dá)+攝像頭（方案2+3）的組合，減掉后視鏡這個(gè)零件，從整車(chē)角度考量成本變化不大。既然如此，對(duì)于整車(chē)廠來(lái)說(shuō)，推動(dòng)這個(gè)變革就變得有利可圖了。

這也是Tesla在兩年之前就放出風(fēng)聲要挑戰(zhàn)NHTSA，最近又聯(lián)合通用汽車(chē)、豐田和大眾一起向NHTSA請(qǐng)?jiān)傅脑虬伞２贿^(guò)，真的要把放在車(chē)上一百年的零件取消掉，哪怕NHTSA妥協(xié)了，說(shuō)服車(chē)主的過(guò)程也并不簡(jiǎn)單。

首先，一旦廢除后視鏡，面對(duì)長(zhǎng)期累積的使用觀察習(xí)慣，如何安排側(cè)方影像的顯示位置將爭(zhēng)議不斷?；蛟S，Tesla會(huì)放在中央顯示屏上，通用汽車(chē)集成在HUD上，而奔馳很可能與Google Glass合作植入其中，但在統(tǒng)一的、可被重新接受的方案得出之前，這將會(huì)是一段多么糾結(jié)的過(guò)程！

其次，電子系統(tǒng)的可靠性如何取代機(jī)械元件。后視鏡的可靠性接近100%，除非你被一輛卡車(chē)從側(cè)面削過(guò)，整個(gè)鏡子廢掉，否則哪怕鏡片碎了，你也能繼續(xù)用他。而攝像頭影像消失，對(duì)駕駛員的心理打擊將非常大，攝像頭+數(shù)據(jù)線路+信號(hào)處理+操作系統(tǒng)+顯示屏的組合失效率顯然不低，只要一則攝像頭失效導(dǎo)致撞車(chē)的車(chē)禍新聞一出，這個(gè)變革就將面臨被討伐。就像人們對(duì)于無(wú)人駕駛的本能恐懼一樣，也許技術(shù)上用雷達(dá)+攝像頭的組合能夠從可靠性上匹敵現(xiàn)有光學(xué)鏡片，但是真正大面積廢除后視鏡，我想，除非V2V時(shí)代也能提前到來(lái)。

最后，從旁觀者的謹(jǐn)慎看去，能夠看出Tesla等企業(yè)在此方面的遠(yuǎn)見(jiàn)。作為龐大的汽車(chē)企業(yè)來(lái)說(shuō)，遵守各項(xiàng)法規(guī)、按部就班將盡可能減少變動(dòng)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。而為后視鏡這種小成本零部件去更改法規(guī)，通過(guò)計(jì)算發(fā)掘其中的趨勢(shì)和獲利空間，并著手改變用戶習(xí)慣，這幾乎就是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代帶來(lái)的，讓人驚訝的蛻變了。