曲折与颠覆：漫谈汽车A柱进化史

文／十二 袖手

在汽车造型设计中，A柱绝对是个特殊的存在。为提高汽车碰撞安全性，A柱被设计得越来越结实，越来越粗。随之而来的是，A柱导致的视觉盲区，又给行车安全带来了隐患。近日，造车新势力哪吒新车U上市，其“透明A柱”的设计，着实亮眼，能否引领A柱设计新潮流？请听汽车设计师的点评。

哪吒汽车所谓的透明A柱，字面意思有点唬人，但显然不是真的把A柱做成了透明的。这源于合众在当时Eureka概念车上提出的一个叫“AR-View行车系统”的概念。

这个概念是什么意思？简单说来，大概就是车外放个摄像头，A柱上放个屏幕。更直白的解释是，把手机粘到A柱上，摄像头抠下来放到车外，然后打开相机。听起来好像简单得很，其实不然，否则它早就被实现了。毫无疑问，这是一个高科技装备，要解决的问题有很多：布置问题、亮度问题、流媒体技术目前的延迟问题等等。当然，在关心这项技术革新之前，我们还是先来关心一下，哪吒U要解决的问题本身是怎么来的。

透明A柱是哪吒U系列最大亮点

A柱会造成视野盲区

相信开过车的朋友都对A柱视野盲区带来的危险性深有体会，A柱加后视镜，这一块不大不小的视野盲区，很容易让你在转弯、变道时，伴随着一声巨响（或尖叫）和一次剧烈的冲击，撞上一个压根都没看到的东西（或人），惊诧、悔恨、冤屈的情绪轮番袭来，最后化为一句抱怨：这破车的A柱怎么这么粗，科技都这么发达了，咋就不能做细一点呢？

早年的A柱是很细的，细到没有

吊诡的是，这似乎是一段不太符合达尔文主义的进化史。早年间，汽车的A柱就是很细的，追溯到汽车刚刚诞生的年代，A柱甚至细到没有。

汽车刚刚诞生时的形态，只是一个开放式的马车加上内燃机，由于技术水平限制，车速很低，所以连挡风玻璃都不需要，更不用说封闭式车身，自然也没有A柱这么一件东西，例如戴姆勒先生的奔驰一号、福特最早的A型车等等。

20世纪初期，随着车速的提高，为了防止迎面的风吹乱了绅士们的发型，车的前端“进化”出了挡风玻璃，在保证视野的同时，挡住凛冽的风和冷冷的冰雨，再加上头顶遮阳挡雨防雷劈的需求，汽车上出现了像马车一样的篷子。在那个年代的技术水平下，A柱作为挡风玻璃支架和顶棚支杆的作用出现了。再到后面封闭式车身的诞生，A柱一直是作为支架的作用而存在。在这样的定位下，A柱自然不必做得很粗，在车内看起来也不过是一根细细的铁架子而已。

即便如此，人们依然觉得A柱这个东西不美观、碍眼、“不通透”。随着玻璃制造水平的日渐提高，拿掉A柱这件事开始提上日程。50年代的美国车很流行做一个“反角度”的A柱，也就是A柱前倾，配上一个大U型的前挡风玻璃（别克 Century 1955），本来A柱就很细，再加上这样的设计，前方视野基本可以说一览无余。

不过在这样的设计中，A柱仍然存在，本着“斩草要除根”的原则，通用在60年代推出过几款概念车（Stiletto X, Firebird IV,Roundabout），直接把A柱“完全抹杀”掉了，一整块U型玻璃从前拉到后，目光所及之处毫无遮挡。

当然这个想法也没能得到量产，毕竟在封闭车厢时代，A柱的另一个重要功能是承载前门的门缝线，让两个玻璃——还是运动件直接匹配，基本没有密封性的可能了。对于无A柱的开门问题，萨博在2006年发布的Aero X概念车提供了一种思路——一种颠覆式的开门方式，把整个车顶连带侧面的车门一起掀开，这个想法显然更加离谱，也不够实用，同样止步于概念阶段。

按这个逻辑，如今的A柱应该更细才对，至少不能更粗吧？

历史转折，A柱加粗

透明A柱的演变史

历史是在哪里发生了转折，让本来差点消失的A柱反而变得越来越粗了呢？其实，这本质上还是技术升级带来的问题。

随着汽车工业的发展，车速越来越高，汽车也开始走进千家万户，交通事故越来越多，汽车在事故中的安全性开始被人们重视起来。对于汽车这种“笼子”状的结构而言，ABC柱是保护乘员的最后一道防线，不论是在正面碰撞，侧翻还是重物坠落中，良好的A柱强度对于保护乘员生命都是至关重要的，尤其是最近兴起的25%偏置碰撞实验，更让人们感受到有两根（真正）结实的A柱是多么重要。1978年USNCAP提出5星评价方法，用于在正面碰撞中评价汽车保护车内乘员的性能，由此吹响了车企比拼安全性（但实际是比拼碰撞测试分数，请注意这个差异）的号角。早期车厂主要致力于汽车前舱的碰撞吸能研究，对于A柱强度的重视程度虽然日渐提高，但仍然没到要命的程度，直到2008美国IIHS协会（大概类似于美国的中保研，这些保险机构真的对A柱情有独钟）开启了车顶承压测试，狠狠地教育了各大厂家，于是汽车行业整体开启了A柱补强之路，一手加粗A柱，另一手研究材料、结构的优化。同时，随着汽车设计越来越复杂，A柱还承载了线束布置，天窗积水导水管布置的功能（大兄弟，反正你粗也粗了，干脆捎带手给我布两根线呗？），综合来讲，一个必然的趋势就是A柱越来越粗了。

但是，别忘了核心问题：A柱变粗真的让驾驶更为安全了吗？发生剧烈碰撞、翻滚时，粗壮A柱带来的强度优势，从发生事故后保护车内乘员性命这一点上来看，确实是更安全了。从碰撞测试的分数来看，当然更是如此。然而A柱越来越粗的必然结果就是驾驶员视野受到影响，这反而增加了交通事故发生的概率。您说这事儿，车企不知道吗？当然知道，但工程逻辑的重要原则就是两害相权取其轻，对车企而言，法规不甚严苛的乘客视野当然不如五星碰撞重要。所以，视野相关的安全法规也紧紧跟上，于是在碰撞安全和视野法规的双重压力下，A柱就变成了现在这个样子，每家企业的A柱基本都停留在了一个矛盾冲突之后的平衡点。

解决A柱矛盾的N种尝试

矛盾既然存在，从业者就要想办法去解决它。对于这个问题，各家企业都有自己的解决方案。

最简单的就是掏空了。把一根粗壮的A柱变成两根，自然就有希望在保证强度的前提下，优化视野。这实质上也是反角度A柱的一种延续。

2001年，沃尔沃在SCC概念车上展现了一种奇妙设想，通过结构优化，做出镂空A柱，这样驾驶员便可以透过这些“洞洞”看到被A柱遮挡的景象，再通过格式塔效应——即驾驶员自己的“脑补”来消除A柱的视野问题。不过这一前卫的设想难以量产，最终只停留在概念车阶段（不得不说这个做法在造型上也确实稍显奇葩）。

另一种思路便是通过光学折射、投影技术解决这一问题（颇像一段时间流行的隐身衣设想），大陆、丰田、捷豹路虎等，都在这一路线上做出了尝试。

“透明A柱”的黑科技和小隐患

不过探索了这么久，A柱问题一直也没什么实质性进展，直到新技术的诞生为解决这一问题带来新的希望。接下里就要讲到哪吒U的AR-View系统了。前面说这样一个把手机摄像头拿到车外的事情原比想象的难做，具体难在哪里呢？

通过光学折射、投影技术解决驾驶员视野盲区

第一个核心问题就是即时性。不信？请打开你的手机相机。看起来似乎画面是实时更新的，但是现在开始左右移动手机，慢慢加快速度,是不是能感受到明显的卡顿了？这种卡顿在汽车高速行驶的状态下，显然是非常致命的，这个问题同样也是流媒体后视镜发展的重要壁垒（这也是取消外后视镜的概念说了这么久，迟迟不能真正落地的原因之一）。所以这里先拿流媒体内视镜进行举例，延迟大概是40-60ms，这是个什么概念呢？一般MOBA游戏里面有个概念叫“网络延迟”，20ms以下基本上一般玩家都不会有任何感觉，往上继续增加，慢慢就能感受到延迟的存在，达到100-300ms时会相当影响游戏体验，300以上的延迟，可以直接退了。所以对于实时动态的东西，人的感受还是相当敏锐的（尤其高速路况下，延迟的影响就会相当严重），以当前的流媒体技术水平，想要取代更为重要的外后视镜，还确实差了那么一些距离。A柱视野这一问题在这里还要更为复杂，要让驾驶员视角看到显示屏上的内容恰好是被A柱遮挡的景象，这就需要摄像头采集图像的同时，还要捕捉驾驶员的视线，经过计算再呈现到屏幕上，这就要求强大的算力和更为优化的算法作为支持，不然计算时间带来的延迟就会让这一技术毫无实际意义。不过这并不意味着流媒体技术对汽车毫无作用，比如A柱视野这一问题，更多场景是在低速转弯时易撞到行人，所以相对而言，几十毫秒的延迟还在可接受的范围内，流媒体做透明A柱的做法，在这一点上并不十分完美，但也还算成立。

A柱的内饰板截面图

第二个就是布置问题，有屏幕就要有线束，PCB板等等内部零件，加上本来就要从A柱走上车顶的线束，天窗导水管等，再包上A柱的内饰板，显然会让A柱变得更为粗壮，哪吒U在这一点上也没能逃过。相比于Eureka概念车上的“顺畅无比”，量产版本相比一般A柱明显多了一块凸包。A柱并不是一根方方直直的柱子，前文讲到为了照顾包住粗粗的A柱白车身结构，照顾内部的走线、导水管等布置，还要考虑到视野的要求，A柱的内饰板截面一般都会尽量做成类似倒梯形的样子。这样一种截面形状对于布置显示屏是不利的，在考虑屏幕本身黑边的要求，可能加上显示屏给A柱等增肥反而使这一技术得不偿失。不过，随着OLED，柔性屏技术的发展，此处的减肥应该不是什么纯技术难题。所以，哪吒U在这里确实下功夫迈出了有意义的一步，这一尝试对于解决A柱视野问题是有效的。但车企是要盈利的，这一技术不菲的成本，是否划算？

当然，透明A柱要面临的问题还远不止这些。如果碰撞无法避免，这么一块屏幕会不会直接碎着飞向人眼睛？加一块屏幕是否会干扰驾驶员注意力？为了模拟真实视野的屏幕和为了显示信息的屏幕，其亮度控制应遵循同一原则吗？这些都还是未知。

解决A柱问题的终极方案

前面花了很多时间来讲A柱的视野问题是怎么来的，最后再来看一下这个问题是怎么没的。古人有云：“如果一个问题无法解决，那就把提出问题的人消灭掉（划掉）或是把问题本身消灭掉。”那么A柱视野问题怎么从根本上消灭掉呢？

自动驾驶。

固然，随着技术水平的提高，前面讲流媒体透明A柱的不完美之处也会日趋完美，但当流媒体技术不再是科技难题，前风挡是否会直接被一张大屏幕替代？而且别忘了，汽车行业里还有一场赛跑：随着主动安全技术的普及，自动驾驶时代的加速到来，驾驶员还需要时刻看路吗？高速状态的视野盲区还是个问题吗？甚至到了一个全道路自动驾驶的时代，乘员坐姿和碰撞法规还会是现在这个样子吗？

哪吒在陈塘关前绷紧麒麟臂，左手如托泰山，右手如抱婴孩，拼尽全力射出一支轩辕箭，但或许再过些时候，箭靶都已消失不见，天边只留一片云烟。