重型卡车电子外后视镜的应用

王祥林，赵贝贝，刘 昆Wang Xianglin，Zhao Beibei，Liu Kun

重型卡车电子外后视镜的应用

王祥林，赵贝贝，刘 昆
Wang Xianglin，Zhao Beibei，Liu Kun

（北汽福田汽车股份有限公司，北京 102206）

目前国内市场的重型卡车均存在视觉盲区大的弊端，严重影响了车辆行驶安全，利用摄像头加显示屏组合的电子外后视镜，能极大减小驾驶员的视觉盲区。在外界光线不良的场景下，电子外后视镜可以通过摄像头光圈调节和图像处理的方式，保证驾驶员获得良好的视野，有效提升安全性。相比传统后视镜，电子外后视镜体积小，有效减小风阻，提升了动力性和经济性，并且其横向尺寸也有缩小，有利于狭窄路况会车。

摄像头；盲区；视野

0 引 言

车辆常规外后视镜的面积和调整角度是有限制的，驾驶员的视觉存在很大盲区，会严重影响车辆行驶的安全性，对于重型卡车，这个弊端尤为突出；常规外后视镜体积较大，增加了整车风阻，降低了车辆的动力性和经济性；常规外后视镜会增加车辆的横向尺寸，不利于狭窄路况会车。此外，在光线不良的场景下，驾驶员无法通过常规外后视镜获得安全视野，如夜间行车在后车开启远光灯时，外后视镜不仅不能满足视野要求，反而会使驾驶员产生眩晕感[1]。

用户对常规外后视镜已产生诸多抱怨，为提升用户体验，针对重型卡车开发了一款摄像头加显示屏全新电子外后视镜，可有效解决上述问题。研发中主要技术点包括摄像头的定位与视野调校、长时间成像的可靠性、光线不良场景下的解决方案、成本与兼容问题。

1 摄像头的定位与视野调校

根据国家法规要求，重卡必须安装II类、IV类、V类和VI类后视镜。II类后视镜提供车外后部视野，IV类后视镜提供车外广角视野，V类后视镜提供盲区视野，VI类后视镜提供前方视野。重卡电子外后视镜系统由3个摄像头和3块显示屏组成，其中提供II类外视野和IV类广角外视野的摄像头共用，左右各1个，提供V类补盲外视野和VI类前视野的摄像头共用 1个，如图1所示。

图1 摄像头布置图[2]

经反复调校，最终测得II类电子外后视镜视野如图2所示，IV类电子外后视镜视野如图3所示，V类电子外后视镜视野如图4所示，VI类电子外后视镜视野如图5所示，在满足了相关法规的前提下，尽可能地扩大了视野范围以减小盲区。

图2 II类电子外后视镜视野

图3 IV类电子外后视镜视野

图4 V类电子外后视镜视野

图5 VI类电子外后视镜视野

II类、IV类电子外后视镜视野在驾驶室内的左右各1块显示屏显示，如图6所示，显示屏上部显示II类外视镜视野，显示屏下部显示IV类外视镜视野。V类和VI类电子外后视镜视野在驾驶室内的右下侧显示屏显示，如图7所示。

图6 II类、IV类电子外后视镜视野显示

图7 V类、VI类电子外后视镜视野显示

使用电子外后视镜后，重卡的视野范围增强，并极大地减少了视觉盲区，与常规后视镜的视野对比如图8所示。

图8 2种后视镜的视野对比[3]

2 长时间成像的可靠耐久性

采用电子外后视镜，车辆一启动则需要正常运行，在任何路况和外部环境下都需保证其能够正常使用，这对电子外后视镜的可靠性和耐久性要求非常高。主机厂通过搭载可靠性样车和耐久性样车进行整车道路验证。

可靠性试验采用该车型目标用户使用工况的各种道路占比来确定试验里程分配，见表1。

表1 可靠性试验工况 km

耐久性试验根据典型用户道路与试验场道路的相关性分析，确定采用试验场10 000 km等效强化坏路对应典型用户道路B10寿命，试验所包含的典型路面和试验车速要求见表2。

表2 耐久性试验工况 km/h

通过搭载整车进行验证，确保电子外后视镜系统安全可靠。另外，摄像头还应具备加热功能，防止雾化或结冰影响成像效果，加热器可以根据车外温度自动激活工作。

3 光线不良场景下的解决方案

电子外后视镜成像的一个关键条件是光照，外界光线不良时，如后方车辆开启远光灯使光照过强、夜间行驶外界光线过暗或旁侧车辆信号灯闪烁导致光线闪烁等，均会导致成像质量变差。

通常有两种解决方式：一种是改变摄像头参数，如调节光圈；另一种是依靠处理器对图像进行处理，将采集到的图像处理成数字信号传送给系统控制器，依靠高动态范围成像技术，主动进行亮度调节，在外界光线不足的条件下也会获得清晰的视野，使显示屏呈现出适宜的画面。这两种方式均对控制和运算速度提出了较高要求。

另外，还有一种基于红外线成像的技术，用以解决光线不良时的成像问题。在摄像头上安装红外灯辐射“照明”，产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光，通过黑白摄像机实现拍摄。这种方式可以消除可见光对成像的影响，且目前相关技术已成熟，可以大规模使用[4]。

4 成本和兼容性问题

随着摄像头传感器的分辨率增加，摄像头和数据传输使电子外后视镜的生产成本大幅增加，目前市场上有多种高清视频传输数字串行标准，但与电子外后视镜的高清视频传输技术所需线缆和连接器并不兼容[5]。

近年来汽车电子技术快速发展，降本成效显著。各大主机厂综合考虑成本、能耗、安全性等因素，已在部分高端乘用车和商用车上率先使用电子外后视镜，如图9所示。相信随着汽车电子技术的不断进步，电子外后视镜将得到更加广泛的应用。

图9 客车电子外后视镜的应用

5 总 结

（1）采用电子外后视镜可以提升车辆安全性，使驾驶员视野更广阔，并极大地减少了视觉盲区；同时辅以数字修正技术，提高了在炫光、黑暗、雨天、隧道等光线不良情况下的成像清晰度，降低了安全事故发生的概率。

（2）采用电子外后视镜可以降低车辆风阻、油耗，提升车辆动力性、经济性。

（3）目前，电子外后视镜在商用车上的需求较突出，尤其是客车、重卡、中卡等盲区较大的车型，可以有效提升用户满意度。

[1]张昕磊．以奥迪E-tron为例浅谈摄像头外后视镜[J]. 河北农机，2019（8）：66．

[2]欧阳星．全景系统的摄像头固定结构设计[J]. 现代制造技术与装备，2019（2）：42-44．

[3]李海玲，李潇，杨赫，等．电动客车智能化设计方案[J]．客车技术与研究，2020（1）：10-12．

[4]宋奕岑．对汽车后视镜的摄像头替代方案分析[J]．山东工业技术，2018（4）：21．

[5]万其仓，刘营营．后视影像取代传统后视镜的应用与分析[J]．时代汽车，2017（18）：97-98．

U463.85+6

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2021.02.009

1002-4581（2021）02-0029-04

2020-11-16