文/周 浩
【機動車專欄】
《機動車輛間接視野裝置性能和安裝要求》標準解讀
文/周 浩
汽車間接視野裝置是車輛上用于觀察直接視野無法觀察到的車輛臨近交通區域的裝置,幫助駕駛員觀察了解汽車左、右方及后方的交通情況或路面狀況,對于車輛的安全行駛具有十分重要的作用。本文主要對新版強制性國家標準GB15084-2013《機動車輛間接視野裝置性能和安裝要求》的技術內容進行分析解讀,了解換版前后標準要求上的差異,以指導車輛生產企業進行相關產品的設計和開發。
汽車間接視野 標準 新技術Abstract∶ Automobile devices for indirect vision are the vision devices for observing traffic areas adjacent to the vehicle which cannot be observed directly.They help the driver to observe and understand traffic conditions or road conditions on the left, right and rear side of the vehicle, and play a very important role for safe driving.This paper focuses on the analysis and interpretation of the technical contents of new mandatory national standard GB 15084-2013 “Motor Vehicle Devices for Indirect Vision Performance and Installation Requirements.” The paper helps to understand the difference between the old and current version of the standard, and provides the guidance to the vehicle manufacturers in their designing and development of relevant products.
∶ Devices for indirect vision; Standard; New technology
汽車的增長,為人們的生活交通帶來了便利。同樣,人們也越來越關注汽車所帶來的安全、節能和環保問題。其中,安全問題是汽車發展的重點之一。汽車間接視野裝置作為汽車主動安全的重要部件,也得到汽車生產企業對其設計生產的高度重視。對于正在行駛的汽車,駕駛員需通過各種視野裝置獲得道路、環境及周圍的各種信息,以幫助其正確駕駛車輛,確保行駛安全。除直接視野外,借助各類裝置獲得的間接視野對行車安全的影響也日益明顯。現在,汽車間接視野已經不再僅限于通過汽車后視鏡等傳統光學視鏡而獲得,越來越多的車載電子裝置(攝像機—監視器等)的應用,為駕駛員提供了更多更廣的視野觀察,也為車輛的安全行駛提供了更好的保障。
在歐、美、日等汽車技術發達的國家和地區,汽車后視鏡技術法規分別適用于聯合國歐洲經濟委員會(ECE)、美國聯邦機動車安全標準(FMVSS)和日本保安基準。其中,又以歐洲的ECE R46《后視鏡》和美國的FMVSS 111《后視鏡》為主導地位。我國在修訂GB 15084-2006《汽車后視鏡》技術標準時,根據自有的汽車技術標準體系,采用了適合我國汽車發展水平、操作性更強的ECE R46為參考,2013年頒布了修訂版GB 15084-2013《機動車輛間接視野裝置性能和安裝要求》。
1.新增內容
在適用范圍中,增加了駕駛室被部分封閉的L類機動車輛的間接視野裝置最低配置安裝要求,間接視野裝置、用于間接視野的攝像機-監視器裝置、攝像機、監視器、分辨率、臨界物體、臨界視覺、發現距離、臨界視野、觀察基準點、可見光譜、其他間接視野裝置、攝像機-監視器-記錄裝置、間接視野裝置型式、平頭式等名詞定義。“VI”類前視鏡的技術要求、試驗方法、安裝要求及視野要求;“VII”類駕駛室被部分封閉的L類機動車輛的視鏡技術最低要求、試驗方法、安裝要求及視野要求等;修改了II類、IV類和V類后視鏡的曲率半徑,視鏡之外的間接視野裝置的要求;視鏡的安裝數量和視野要求。表1列出了新舊標準主要變化對比。
新標準中視鏡的一般安裝要求依然是保證安裝固定牢靠,以車輛最高設計車速的80%(最大不超過150 km/h)行駛時,不能因視鏡的振動而使駕駛員對圖像產生錯覺。
1.后視鏡安裝
新標準對后視鏡的最少安裝數量有了新的規定,針對不同的車輛分類提出更嚴格的安裝要求,保證更安全的行駛視野。
① 對于M1和N1類車,明確規定車輛左右兩側均要安裝外后視鏡,Ⅰ類后視鏡如不提供視野可選裝(見圖1)。
② 對于總質量不大于7 500 kg的N2類車,IV類后視鏡隨V類后視鏡的安裝而安裝,V類后視鏡的安裝必須保證鏡面或托架離地高度大于1 800 mm,對于駕駛艙高度無法符合要求的不能安裝。

表1 新舊版標準與ECE R46(2009)比對

圖1 內后視鏡不提供視野可以不安裝
③ 對于總質量大于7 500 kg的N2和N3類車,明確了IV類后視鏡必須為左右兩側安裝,V類后視鏡和VI類前視鏡的鏡面或托架離地高度大于1 800 mm。這就說明不允許企業將V類補盲鏡或VI類前視鏡安裝在不滿足高度的主外后視鏡框架上。當主外后視鏡框架不符合高度時,VI類前視鏡必須重新單獨固定在車身上,以確保行駛時的充分視野,保障行人安全。另,ECE R46法規中高度為2 000 mm,新標準是根據我國人體平均身高因素改為1 800 mm(見圖2)。

圖2 VI類前視鏡支架高度安裝不符
④ 視鏡的安裝位置要求與舊標準相比有了新變化。當車輛滿載時,且外視鏡的底邊距地面高度小于1 800 mm時,其單側外伸量不得大于車輛未裝視鏡時測得的最大寬度250 mm,舊版標準此處為200 mm。新版標準里的后視鏡外伸量與GB 1589-2004《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質量限值》中的外伸量按要求分別執行。
⑤ 間接視野裝置的新概念:間接視野裝置是用來觀察直接視野無法觀察到的車輛臨近交通區域的裝置,包括傳統的光學視鏡、攝像機-監視器或其他能夠向駕駛員提供間接視野信息的裝置。除視鏡外的攝像機-監視器類間接視野裝置,在滿足V和VI類視鏡的視野要求的前提下,可以代替V類和VI類視鏡,暫不可用來替代其他類型的視鏡,但可在已安裝視鏡的基礎上加裝該類裝置作為補充。對于通過對視野進行掃描來觀察整個視野的裝置,企業申請人須提供佐證資料,證明系統響應時間不超過2 s。同樣,對目前很多車輛上安裝的“倒車/全車影像系統”也不屬于本標準要求的間接視野裝置,因為其本身無法滿足新標準中各類視鏡的視野要求(見圖3)。

圖3 倒車影像不屬于間接視野裝置
⑥ VI類前視鏡的安裝新要求,即必須能提供標準中要求的視野范圍;新標準中VI類前視鏡的強制安裝車型為平頭式的N2(大于7 500 kg)和N3類車,其安裝位置高度要求不小于1 800 mm。值得注意的是在GB 7258-2012《機動車運行安全技術條件》中規定:車長大于等于6 m的平頭汽車車前應至少安裝一面前下視鏡或相應的監視裝置;在GB 24407-2012《專用校車安全技術條件》中規定:長頭校車前部也要安裝前下視鏡。那么,這三個標準中提到的3種前視鏡應該視為3種不同的視鏡,3個標準分開執行,互不影響干涉,但可以用一個視鏡來滿足所有要求(見圖4)。

圖4 前下視鏡和前視鏡區分對待

圖5 測量視鏡視野要求
⑦ 對各類視鏡的視野要求,除內后視鏡視野要求未變化外,其他后視鏡與舊標準相比有了更寬更廣闊的視野要求。新增的VI類前視鏡也能保證平頭汽車前方的視野安全。對于標準中各類后視鏡的可見視野,在實際檢測中通常是將車輛放置在有一定空間的暗室里,安裝好假人模型,將假人頭部的眼點儀投射出光線等比例投放到屏幕上。根據不同的位置距離,測量反射在屏幕上的光圈大小和高度。此方法既克服了路面觀察法必須利用廣闊場地的缺陷,又能夠準確、快速地測量出各類后視鏡的視野范圍,同時也方便在屏幕上計算內外后視鏡的遮擋視野面積(見圖5)。
⑧ 新標準中提到的障礙物遮擋視野,對于I類后視鏡頭枕、框架、后窗框構成的障礙均不計入視野遮擋,其他外視鏡視野遮擋考慮到如燈具、門把手等遮擋很小,可忽略不計(見圖6)。
GB 15084-2013已開始實施。此次標準的更新修訂,為汽車后視鏡的制造和使用提供了科學的檢測依據,有助于汽車行駛安全性的提升。
汽車后視鏡的發展歷經百年,誕生出許多后視鏡新技術,如多曲面鏡片、鏡片加熱、后視鏡電動調節、防炫目后視鏡等,這些新技術也得到廣泛的認可和應用。目前,傳統的汽車后視鏡受到電子攝像頭等電子視野裝置的挑戰,特斯拉新一代Model X SUV、大眾XL1等車型已經用微型攝像頭取代后視鏡,通過不變形的廣角攝像頭技術實現更大的后視野。就目前而言,電子攝像頭完全取代后視鏡仍然有許多問題值得考慮:電子系統的可靠性、攝像頭從概念車到量產車應用的匹配問題,人們的駕駛習慣問題等。這些問題還是有待探索和解決,但相信隨著科技水平的提高,整車主動安全技術的發展,整車電子架構的升級,車輛行駛環境和方式的數字化,未來電子攝像頭的使用和取代也是發展趨勢。

圖6 外視鏡視野遮擋說明
(作者單位:國家機動車產品質量監督檢驗中心(上海))