汽车后视镜的相关技术介绍

汽车后视镜反映汽车后方、侧方和下方的情况，使驾驶者可以间接看清楚这些位置的情况，它起着“第二只眼睛”的作用，扩大了驾驶者的视野范围。

汽车后视镜属于重要安全件，它的镜面、外形和操纵都颇讲究。

后视镜的质量及安装都
有相应的行业标准，不能随意。

后视镜以安装位置划分，分有外后视镜、下后视镜和内后视镜。

以用途划分，外后视镜
反映汽车后侧方，下后视镜反映汽车前下方，内后视镜反映汽车后方及车内情况。

用途不一样，镜面结构也会有所不同。

一般后视镜镜面主要有两种，一种是平面镜，顾名思义镜面是平的，用术语表述就是“表面曲率半径R无穷大”，这与一般家庭用镜一样，可得到与目视大小
相同的映像，这种平面镜常用做内后视镜。

另一种是凸面镜，镜面呈球面状，具有大小不同的
曲率半径，它的映像比目视小，但视野范围大，好像相机“广角镜”
的作用，这种凸面镜常用
做外后视镜和下后视镜。

轿车及其它轻型乘用车一般装配外后视镜和内后视镜，大型商用汽车（大客车和货车）
一般装配外后视镜、下后视镜和内后视镜。

后视镜有一个视界的问题，也就是指镜面所能够反映到的范围。

业界有视界三要素提
法，即驾驶者眼睛与后视镜的距离；后视镜的尺寸大小和后视镜的曲率半径。

这三要素之间具
有一定的关系，当后视镜的距离和尺寸相同时，镜面的曲率半径越小，镜面反映的视界越大.
当镜面的曲率半径相同时，镜面的尺寸越大，镜面反映的视界越大。

但是，事物总有两重性,
虽然镜面的曲率半径越小视野范围越大，但同时镜面反映的物体
变形程度也越大，这有些像
“哈哈镜”，往往会造成驾驶者的错觉。

从行车安全的角度出发，有一个映像失真率的问题。

行业标准规定，平面镜的失真率不得大于3%，凸面镜的失真率不得大于7%，要求不能反映有歪
曲变形的实物图像。

因此，镜面的曲率半径就有一个限制范围，行业标准规定外后视镜的曲率
半径为R1200，内后视镜的曲率半径为无限大（平面镜）。

同时，后视镜也有一个反射率指标。

反射率越大镜面反映的图像越清晰。

反射率的大小
与镜内表面反射膜材料有关。

汽车后视镜反射膜一般用银和铝为材料，它们的最小反射率为
80%。

高反射率在一些场合会有副作用，例如夜间行车在后面汽车前大灯的照射下，经内后视
镜的反射会使驾驶者产生眩目感，影响行车安全。

因此内后视镜一般采用棱形镜，虽然镜面也
是平的，但其截面形状是棱形，它利用棱形镜的表面反射率与里面反射率不一样的特点，达到
无眩目要求。

白天采用反射率为80%的银质或铝质里面反射膜，晚上则用反射率只有4%左右的
表面玻璃。

为此，晚上只需略为将白天位置的内后视镜转动一下角度就行了。

目前有一种自动
变色的内后视镜，它的电子感光检测器能自动分辨外界的自然光和强加光源，通过电流变在几
秒钟内调节镜内的变色材料，从无色变到有色以调节内后视镜的反射率，从而解决眩光产
生
近年来，国内外科研人员和汽车厂商针对传统光学后视镜存在的缺陷，从不同的
角度通过各种途径和方法进行革新与改进，产生了不少新技术。

这些新技术中，既有局部的、
单方面的变革，也有全方位的、根本性的改造(采用新的工作原理)：既有从功能上的创新，也
有为满足个性化或美学要求的设计，它们有的己形成产品、投放市场，有的还停留在方案设计
或试验阶段。

1、强化后视功能方面的新技术
(1)镜面新技术
镜子是光学反射式汽车后视装置中的核心零件，镜面又是它的关键部位，为提高行驶时
特别超车、并线、转弯、倒车或高速行驶时的安全系数，减轻驾驶员的疲劳，同时适应不同的
工作环境，它最低应能满足以下要求正确鲜明地反映物象，不变形或变形小；足够的后视视
野，后视范围尽可能的大，最好能消除盲区；在雨、雾、寒冷等特殊天气下能正常工作。

目前
的新技术大都是围绕这几个方面提出的。

a.改变形状，增加面积
增加面积是汽车制造商为解决后视盲区的第一个反映，但镜子大镜框也大，会
产生整体不协调的问题，同时也可能给视觉带来不便。

为解决这些矛盾，设计者从镜子形状、
面积、安装位置、整车风格、车主爱好等多方面综合考虑。

现在有不少汽车特别是大型车上采
用状如手臂的大面积后视镜又称“兔耳式后视镜”，它们安装的位置也和其它车辆不同，一般
置与车辆前部。

b.改变镜面曲率
平面镜、球面镜是传统镜面采用的两大系列，它们各有所长，但都存在明显的
功能缺陷。

平面镜：
优点是后视物体无失真，能真实反映车后物体的真实外形及实际距离，给
司机有比较准确的判断信息。

缺点是后视范围较小，造成过多的视觉盲区。

球面镜：
特点是后视物体缩小，后视范围、视角扩大，不能真实反映车后物体大小及实际距离，驾驶员需经过一段适应对比过程。

对上述两种镜面各取所长，人们用改变镜面曲率的方法开发出一些新技术和新产品。

双曲率镜面：
欧洲和日本已经采用了一种后视镜来消除驾驶员的盲点。

这种后视镜中间2/3
的面积用平面镜，靠外1/3的面积用大弧度的凸面镜，这样司机就能看到车后的一个全景，消
除转弯时的盲点，视野扩大了200%。

为减少盲点，瑞典在10多年前就采用了具有凸面玻璃的外
后视镜。

这种后视镜看远处的物体有失真现象，其有助于消除盲点，现在己在世界不少地区使
用。

双曲率镜面是目前比较新颖的镜面。

它弥补了平面镜后视范围过小，球面镜反映后方物体
不真实的不足，它的球面部分曲率半径较大，一般为SR2000左右。

另外，在镜面的设计上采用分界线的办法来警示驾驶员变曲率面仅供观察车后大致情况，在后视安全性的设计上是一个创新的进步。

变曲率镜面：
它是依据车型、驾驶员眼点位置与后视镜相对位置、视野要求三个要素，运用
光学原理和数据方法，对车辆的前后左右不同视野角度选择不同的曲率半径，并平滑过渡，这
样，能够在满足基本不失真的条件下进一步扩大视野、减少盲区，既满足了国家强制性标准，
又解决了盲区问题。

但制造工艺较为复杂，制造成本昂
贵。

(2)表面处理新技术
a.镀层技术
后视镜镜面镀层有镀银、镀铝、镀铭、TiO2涂层(俗称“蓝镜”)
四种。

镀银、镀
铝镜面反射率较高，虽看得清晰，但长期观察镜面容易对眼睛造成疲劳，且防腐蚀性能较差，
容易产生氧化，成本较低。

镀铬镜面反射率比较适合于对眼部的刺激，防腐蚀性能较好，目前
使用的后视镜大多采用此类镀层方式。

TiO2涂层镜面有防眩目的功能，以减少眼部的疲劳，目
前对中高档轿车后视镜的采用也比较普遍，但加工工艺比较复杂，色差的稳定性较难控
制。

b.电化学后视镜
这种后视镜含有一种胶黏体，施加小电荷，胶裁体就发暗，当光敏传感器感觉到
眩目强光时，电荷就被激发，后视镜就不晃眼了。

c.保护膜与防护液
这是为解决在用车辆后视镜的防雨防雾防尘问题而开发的汽车辅助用品，有的
还能防止阳光反射和夜间灯光的刺激。

国外己较多使用，产品种类也多，国内尚未普及，成熟
的产品也少见。

保护膜与防护液工作的基本机理在于它有或能够形成一个具有亲水作用表层，
使雨水不能形成水滴，光线没有不规则反射。

防强光反射则是因为有的保护膜呈蓝色。

同时注
意，这些辅助用品在使用条件上有不少限制，使用寿命(周期)也不长。

2、方便操作方面的新技术
(1)电动后视镜与记忆储存式电动后视镜
驾驶员在行车前或行车过程中通过后视镜观察车侧和车后情况时，有时需调节
镜面以便获得最佳视野。

对镜面与镜框固定的固定式后视镜，在调节视角时操作者用手直接调
节镜框来完成，镜框与支架连接是可调节的。

这种调节方式费时费力，很难方便地一次完成视
角的调节，驾驶员需用手伸出车窗外调节，在行车、雨天等情况下调节很不方便。

对直接调节
镜面后视镜，驾驶员在调节镜面时，用手来按住镜面直接调节视角。

同固定式后视镜比较类
似，方便在于不必大动干戈来扳动整个后视镜镜框，也不致于破坏整车造型的美观，但依然不
方便。

对拉索在车内操作转动部件来调节镜面的后视镜，驾驶员在车内通过后视镜转动部件上
的拉索来调节镜面的视角。

在行车时调节或雨天调节均比较安全方便，但自动化程度不
高。

电动后视镜是目前高档车上普遍使用的调节装置，驾驶员在车内通过按钮用电气装置控制
转动部件来调节镜面达到所需视角，这样的操作轻松、快捷、方便、正确，还解决了拉索后视
镜在调节右外后视镜时因驾驶员远离按钮而产生的操作不便的问题。

经过不断完善，电动后视镜上可能出现的松动问题、电磁干扰问题己基本解决。

并进一步
发展为记忆储存式后视镜。

此类后视镜的镜面调节设计与驾驶员座椅、转向盘、内视镜构成一
个系统，每个驾驶员可根据个人身高与驾驶习惯的不同来调节后
视镜的最佳视角，座椅、转向
盘最佳舒适性，然后进行记忆储存。

在其他人驾驶车辆后或被他人调整己记忆的视角后，车主
可以非常轻松地开启自己的记忆储存，所有内在设施就又恢复到最佳的设定状态。

目前，很多
轿车上都配有这种后视镜。

(2)后视镜的加热除霜功能
汽车后视镜加热功能是指当汽车在雨、雪、雾等天气行驶时，后视镜可以通过
镶嵌于镜片后的电热丝加热，达到除霜确保镜片表面清晰，功能与除霜玻璃一样。

当在雾天或雨、雪天行驶时，由于雾气造成的后视镜镜面的积雾、冬天积霜或雨水侵袭
会造成司机对侧后方的视线不清，需要驾驶员不时的伸出车窗外
对镜片表面进行清洁，这样不
仅极不方便，又严重影响了行车安全，还只是暂时措施，雾气及雨水又会马上使之模糊不清。

而具有加热功能的后视镜，当遇到上述情况时，驾驶员只需开启加热除霜按钮，后视镜就会加
热(一般在45℃左右)，除去镜片表面的积雾、积霜等，使后视镜变的清晰，不仅方便省事了不
少，而且还提高了行车时的安全系数。

目前在国内的中、高档汽车上都配备了这种具有加热功能的后视镜。

3、提高自身安全及经久耐用性、延长装置寿命方面的新技术
(1)镜面防飞溅
后视镜作为车身安全件，国家强制性标准明确规定，当后视镜受到强烈冲击时，
后视镜镜面不得因破碎而飞溅伤人。

为了防止镜面飞溅，设计时
的措施有：采用安全玻璃：玻
璃组件与整个装置尽可能牢固联接。

(2)折叠功能
驾驶者眼睛与后视镜的距离，也就是后视镜的安装位置，直接影响到后视镜的视界、清晰
程度和汽车轮廓尺寸，对行车安全很重要。

因此，后视镜的安装位置要求达到行业标准的视界
要求；后视镜应尽可能靠近驾驶者的眼睛，应方便驾驶者观察，头部及眼球转动尽量小；后视
镜应安装在车身上下振动最小的位置上。

以现在的轿车为例，外后视镜主要装配在前车门上，
控制方式有电动式和手动式。

电动式外后视镜的镜片后面装有驱动机构，它由小型可逆式直流
电动机、减速齿轮、电磁离合器组成，驾驶者在车内控制开关对
外后视镜进行上下左右调整，
调整范围30度以内，并可以折叠。

手动式外后视镜多采用杠杆式，驾驶者在驾驶座上摆动车门
上相应的小手柄，即可上下左右调整镜面角度，这种手动后视镜的结构比较简单，一般装配在
经济型轿车上。

车辆在行车过程中难免发生一些意外事故，如车辆与车辆相擦、车辆与建筑物相擦、车
辆与行人相擦等不经意的意外碰撞事件。

后视镜作为安装在车辆上宽度最宽的零部件，在造成
相擦的情况下，最易受到冲击。

为了避免擦伤，也为了缩小停车泊位空间，研究人员想到了将
镜框折叠的办法，设计时是通过改变联接方式或增加折叠机构，使后视镜具有折叠功能。

需要
折叠时又有两种办法，通常是用手伸出窗外或人到车外将镜框折拢，但不够不便；目前有不少
已是电动的，驾驶员在车内就可方便地调节，解决了许多操作上的方便。

(3)材料与镀层要求
由于后视镜去装在汽车外，长期日晒雨淋，气候条件恶劣，汽车行驶过程中要经
受颠簸冲击，因此现在后视镜的材料选用时兼顾了温度、湿度、强度与冲击、弯曲性能等方面
的要求，同时还要求材料不易老化、耐腐蚀、注塑性能和泊漆性能好等等。

镀层同样影响产品的耐用性，有关技术己在前面论述。

4、满足美观协调方面的新技术
(1)注重后视镜的整体风格设计
现代汽车，特别是高档车，设计时除了考虑后视镜流线型及风
阻
系数外，还非常重视后视镜的整体风格设计，艺术性、可观赏性大大增强。

(2)通过表面涂装体现豪华气派
后视镜组件的高质量的喷涂能让后视镜上了一个档次；或使其
与车身浑然一体，或体现高雅气质，或别具一格。

5、倒车安全新思路
外后视镜外形轮廓不但影响到车身的外观，也影响到车身尺寸，行业标准有轿
车外后视镜的安装位置不得超出汽车最外侧250毫米的规定。

同时，由于一般轿车的速度提
高，风阻和噪声是设计者要考虑的重要问题，因此外后视镜外形轮廓要符合空气动力学，用园
滑的线条尽量减少风阻及风噪。

目前一些汽车的外后视镜还具有除霜除雾功能和洗涤功能。

由于外后视镜最外端面
也就是汽车最宽的位置，所以有些车上外后视镜前端还增加了侧面转向灯，可以醒目提示汽车
转弯方向。

至于内后视镜的附加功能就更加多了，在内后视镜后面装置集成芯片，利用液晶显
示可将倒车雷达、来电显示、内外温度、汽车速度、胎压、CD及GPS显示等等信息在内后视镜
上反映出来。

随着科技的发展，用摄像系统取替后视镜已经成为一些厂家今后的新目标。

它通过
车辆两侧和车尾的摄像装置及红外线装置，将摄到的图像在后视显示屏上显示出来。

例如去年
第七届北京国际车展上日产ideo概念车没有传统的后视镜，四周一共安装了14个摄像机（8个
平面视图摄像机和6个环视摄像机），其作用除了能够帮助驾驶员确保行驶安全外，还能用来
扩展信息和收集图像。

整个仪表板是一个显示屏，显示了汽车后面及两侧的图像，取替了后视
镜的作用。

(1)增加光学辅助后视镜
这是一种在英国较为欢迎的后视镜。

其辅助后视镜安装到标准后视镜之上，并且
可相对于标准后视镜进行角度调节，以扩大其后视范围。

辅助后视镜有主体部分和相对主体转动的壳体组成，壳体内有用于保持镜子的带凸肩的倾
斜部分，壳体的下表面中心有轴套，自由端有一副相背安装支架，辅助后视镜主体在同边上有
许多齿，其中心分叉式轴用于在其连接时插入壳体轴套，在壳体转动时，支架的齿与主体的齿
相啮合，这样就固定了其相互的位置，同时镜子相对主体倾斜，主体可用胶固定到标准后视镜
上。

此辅助后视镜的直径约40-50m，安装在标准后视镜之上，对整车的风阻没有影响。

然而，
它仍有较大的盲区，且制造较为复杂，制作成本较高。

(2)汽车列车的侧后视镜
这种可调式后视镜结构在转向或倒车时(特别对于列车)具有最佳的视野。

在共用
的壳体内安装一副侧镜——一个动的和一个不动的，活动的侧镜相对于不动侧镜转动并可形成
不同的线角，活动侧镜用电动机经杆件连接转动，两个侧镜与壳
体一起，也可相对固定支架垂
直轴转动。

而其盲区仍旧很大，且使整车宽度增大，不够美观。

(3)智能技术
随着电子技术的发展，许多智能化技术被广泛应用到汽车上。

据粗略统计，单用于汽车安
全的智能技术就有20多种，智能化的后视技术层出不穷。

如Gentex公司正在研究用一个数字辅
助的后视镜系统来加强驾驶员的视觉。

这个系统并不仅仅反映能看到的景物，还用若干个传感
器捕捉和显示不明显的视觉信息，传感器能改变物体间光线的反差，使在黑暗中不容易看见的
物体显现出来，还能发现在前照灯照不清楚或阳光眩目的地方的危险障碍物。

a.智能测距、显示倒车雷达技术
采用雷达(激光、超声波)测距原理制成的各种系统或装置被广泛用于汽车上。

它
能比较准确地测量出波源与障碍物之间的距离，并以数字形式显示于装在驾驶员可视范围的仪
表上或发出警报或两者兼而有之。

b.红外夜视技术
利用红外线可改善汽车夜间行驶的视野情况。

戴姆勒-克莱斯勒公司利用具有与
远光灯同样照度的两束激光红外线光束照射汽车前方的景物，然后由放置在汽车顶部的一架红
外线摄像机拍摄下所有驾驶员不能看到的东西(行人、骑自行车的人等)。

拍摄的图像传输到驾
驶座前方的风窗玻璃与仪表板之间的一个类似电视的荧屏上。

这样一来，驾驶员犹如戴上一副
红外线望远镜，车前方的景物清晰可辨。

c.可视监控(倒车电子屏)技术
倒车电子屏系统是在行李箱盖或后保险杠上装设摄像机，并将拍摄到的画面传递到驾驶座
前方的电子屏幕上，驾驶员只要看眼前的电子屏幕就能知道车后的情况。

这一技术目前已有应
用，并解决了反向、夜视等问题。

在底特律国际车展上，通用公司的Precept概念车装了Donnelly 公司生产的以摄像机为基
础的后视镜系统。

该系统用一个内后视镜和两个外后视镜采集汽车周围的景象，三个景象合成
一个全景图像在中控台的视屏上显示出来，还用文字说明来传达信息。

摄像机也可在倒车时使
用，当车后近处有消火栓等障碍物时，就及时让驾驶员知晓。

沃尔沃(富豪)轿车公司新近推出的一款名为SCC的新车上采用了“主动式后视镜和后向式
摄像机”技术，实质是数字技术和可视监控(倒车电子屏)技术的综合，其上嵌上车门的后视镜
和后保险杠中的传感器，可通过视频信号提醒驾驶员注意从轿车侧后方“盲点”处驶来的车
辆。

当险情加剧时，驾驶员还会收到由视频和音频信号共同组成的警报。

作为车门后视镜的补
充，车两侧后视镜处配置了“向后式摄像机”，它拍摄的画面以视频图像的方式出现在仪表板
上的一台显示监视器中。

必要时，驾驶员可借助它观察情况。

同时，车上还配置了一种红外光
增强器，它利用红外技术延长并拓宽了驾驶员在夜间的视野。

倒车电子屏系统与倒车雷达系统相比，前者具有确切判断距离的优点，这是由于对车后方
的水沟、山崖、凸出的钢筋、竹杆等超声波是无法感应，这也是后者的倒车安全上的死角。

同
时由于目前汽车上视听系统越来越完善，更为前者的广泛应用奠定了基础。