奥迪电子车外后视镜技术与应用

2018年9月18日，奥 迪e-tron 车型在美国旧金山首发上市。该车型不仅是奥迪的第一款纯电动车型，而且也是首款装备电子车外后视镜技术的车型，这些面向未来的汽车技术，彰显了奥迪的科技领先理念。

电子车外后视镜技术在汽车行业已有多年的发展历史，但主要还是出现在各大车企发布的概念车上，而真正实现在量产车型上装备，目前仅有奥迪e-tron和雷克萨斯ES 这2 款车型。本文将以奥迪e-tron 车型为例 （图1），介绍电子车外后视镜技术 。

图1 奥迪e-tron 车型上的电子车外后视镜

1.电子车外后视镜相对传统车外后视镜的优势

（1）结构小巧紧凑，降低风阻系数，并提高适用性

图2 装备电子车外后视镜车型的风阻系数更低

电子车外后视镜显著特征是外形尺寸小、流线造型动感，可有效降低风阻系数，且风噪也相应减小。装备电子车外后视镜的奥迪e-tron，其风阻系数为0.27。相对于装备传统后视镜的同款车型，风阻系数降低了0.01（图2）。当车辆以70 km/h 以上的速度行驶时，行车阻力主要来自于空气阻力。经测算，风阻系数每减少0.01，相当于车辆减重70 kg，续航里程增加5 km。

电子车外后视镜使奥迪e-tron 的车宽减少了150 mm，且可以进行收折，这提高了车辆在狭窄道路条件下的适用性。

（2）受外界环境因素干扰小，异常天气行车更为安全

传统车外后视镜的观察易受外界环境因素影响，如遇到雨雪天气外后视镜和车窗玻璃易凝结水雾，或是在夜间道路光线不足的情况下行车，这些状况都将导致驾驶员无法正常观察侧向道路情况。相比之下，电子车外后视镜可以完全规避这些行车安全隐患。

图3 高速公路时显示屏上的视野

奥迪e-tron 将替代后视镜的屏幕放在车内，车外的摄像头采用物理遮挡和电动加热相结合的方式，避免了雨雪对后视镜的影响。另外，在较暗的光线环境下，车外后视镜可主动进行亮度调节，获得更清晰的视野，从而保障了恶劣天气下行驶的安全性。

（3）视野盲区小，显示视图智能切换，行车更安全

奥迪e-tron 的车外摄像头可采集更宽的图像范围，且显示屏上具有非球面显示区域，进一步扩大成像范围，从而减少后视野的盲区。后视镜会自动适应3 种驾驶情况：高速公路、转弯和泊车。当驾驶员以高于90 km/h 的速度、导航数据报告车辆在高速公路上行驶时，后视镜将显示高速公路视图，显示屏上的画面收窄，让侧后方的车辆显得更大，以便驾驶员更好地估计相对车速（图3）。如果驾驶员激活转向灯或有改变车道的意图，指示器视图则会在相应侧扩展图像细节，以减少盲区。如果驾驶员选择倒车，路缘视野则将提高操纵和泊车的可见性，图像向下延伸，类似于传统外后视镜的自动下转角度功能。

图4 数字式车外后视镜摄像头

2.电子车外后视镜的系统部件和功能

（1）数字式车外后视镜摄像头

摄像头分辨率为1 280 x 1 080 像素，可将采集到的图像处理成数字信号传送给系统控制器（图4）。由于采用了高动态范围成像技术HDR，可主动进行亮度调节，在外界光线不足的条件下（如通过隧道行驶时）也会获得更清晰的视野。

另外，摄像头还具备加热功能，防止雾化或结冰，影响成像效果。加热器是自动激活工作的，具体取决于车外温度、雨刮器是否工作、后风窗加热是否接通以及是否识别出有污物。

（2）高清显示屏

图5 高清显示屏

在仪表板和车门之间左右各布置一个分辨率为1 280 x 800 像素的触摸式OLED 高清显示屏（图5），其对角线长度为7"，具有自动亮度调节和接近传感器技术。如果驾驶员将手指移向表面则会激活显示调整界面，该界面可实现调整图像显示、切换功能，还可以调节前排乘客侧后视镜显示区域。

（3）系统控制器

控制器与显示屏集成为一体，通过舒适CAN 与其他控制单元通讯。汽车各控制单元之间可共享信息，协同完成系统功能。例如：根据车辆装载情况自动调整视野，以及根据环境照明强度自动调节显示屏亮度等。这些自适应功能的实现，离不开电子车外后视镜控制单元从其他控制单元获取的数据作为支持。

3.电子车外后视镜系统工作情况说明

（1）接通电子车外后视镜系统的情况

车辆解锁，该系统立即启动；打开驾驶员侧车门或者乘客侧车门后，显示屏会激活显示一段时间；接通点火开关情况下，摄像头图像会一直处于工作状态；车辆在行驶中无法关闭该系统。

（2）关闭电子车外后视镜系统的情况

关闭点火开关，系统会延时工作约2 min 后关闭；车辆上锁，则该系统停止工作。

（3）转向灯激活时的情况

图6 显示屏上绿色转向灯激活提示

在转向灯激活时，相应侧显示屏会有绿色转向灯激活提示（图6）。

（4）变道和离车辅助警告激活时的情况

在变道和离车辅助警告激活时，相应侧显示屏会有黄色变道警报提示。

4.电子车外后视镜未来发展

电子车外后视镜未来拥有无限扩展空间，例如，为电子车外后视镜升级使用夜视摄像头，从而使夜间行车更为安全。此外，将后视镜影像投屏至抬头显示器（HUD），可帮助驾驶员观察车辆两侧的情况。与此同时，该项技术还可为未来的自动驾驶系统提供辅助支持。

目前，电子车外后视镜发展受限因素有2 点。首先是价格昂贵，车外后视镜在日常行车中容易出现剐蹭损坏，而单侧电子车外后视镜的维修费用就达4 000 元人民币，因此目前只适合在高档车型上装备。 其次是交通法规限制其使用，例如在中国和美国这2 个全球最大的汽车市场，尚没有立法批准该技术的实际使用，这也限制了该项技术的推广和应用。

尽管如此，在全球市场范围内，有些国家和地区已经开始迎合时代和科技的发展而修改相应的法律法规。2016年日本最早修改了法规，允许使用电子车外后视镜的车辆上路。随后，欧洲也修改了相关规定。

电子车外后视镜技术集数字化、智能化和流媒体等先进技术为一体，可带来更为安全、舒适的驾驶体验，且具有丰富的功能拓展空间。可以预见，该项技术未来有望成为各大豪华汽车制造商竞相追逐的技术热点。