《機(jī)動車輛間接視野裝置性能和安裝要求》（GB 15084－2022）正式發(fā)布，標(biāo)志著中國在政策法規(guī)上正式允許了裝備電子后視鏡的車輛能夠進(jìn)行汽車產(chǎn)品公告準(zhǔn)入，即將開啟汽車電子后視鏡產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。文章梳理了電子后視鏡的發(fā)展歷程，總結(jié)了電子后視鏡的優(yōu)缺點(diǎn)，對新標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于電子后視鏡的要求進(jìn)行了解讀，用于指導(dǎo)生產(chǎn)企業(yè)合法合規(guī)進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)，促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展。

電子后視鏡法規(guī)定義為攝像機(jī)-監(jiān)視器系統(tǒng)（Camera-monitor System, CMS），是一種通過攝像機(jī)與監(jiān)視器組成的系統(tǒng)來獲取規(guī)定視野的間接視野裝置。CMS由高清攝像頭、系統(tǒng)控制器以及顯示器三部分共同組成。雖然電子后視鏡已經(jīng)發(fā)展了很長一段時(shí)間，尤其是近幾年攝像成像系統(tǒng)飛速發(fā)展，其功能也日趨完善，但與其配套的政策法規(guī)《機(jī)動車輛間接視野裝置性能和安裝要求》（GB 15084－2022）[1]（簡稱“新標(biāo)準(zhǔn)”）一直到2022年才發(fā)布，2023年7月1日起正式實(shí)施。因此，目前還未有大量配備電子后視鏡的車輛進(jìn)入市場，但值得肯定的是電子后視鏡即將迎來飛速發(fā)展的窗口期。

1 汽車電子后視鏡的發(fā)展歷程

電子后視鏡的發(fā)展可以追溯到20世紀(jì)90年代，當(dāng)時(shí)，一些汽車制造商開始嘗試將攝像頭和顯示屏技術(shù)應(yīng)用于車輛后視鏡設(shè)計(jì)，以提供更好得可視性和安全性。最早的電子后視鏡采用了簡單的黑白攝像頭和小型顯示屏，用于替代傳統(tǒng)的后視鏡。這些早期的產(chǎn)品雖然在可視性方面有所改善，但由于技術(shù)限制和成本問題，應(yīng)用范圍相對有限。

隨著技術(shù)進(jìn)步和成本下降，電子后視鏡在2000年應(yīng)用得到了廣泛應(yīng)用。高分辨率彩色攝像頭、大尺寸液晶顯示屏以及更先進(jìn)圖像處理技術(shù)的引入，使電子后視鏡在可視性和功能上有了質(zhì)的飛躍。特別是到了現(xiàn)在，電子后視鏡的發(fā)展更加迅速。一些汽車制造商開始將電子后視鏡作為標(biāo)配或選裝項(xiàng)目，而不僅僅是高端車型的特殊配置。同時(shí)，一些新技術(shù)也被應(yīng)用于電子后視鏡，如高動態(tài)范圍（High Dynamic Range, HDR）圖像處理、智能識別和輔助駕駛功能等，進(jìn)一步提升了電子后視鏡的性能和實(shí)用性。

從國內(nèi)外法規(guī)方面來講，2015年5月，電子后視鏡國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 16505－2015[2]正式發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)旨在規(guī)定攝像頭監(jiān)視器系統(tǒng)在道路車輛上的人機(jī)工程學(xué)和性能方面的要求，并提供相應(yīng)的測試程序。2016年6月，歐標(biāo)ECE-R46[3]法規(guī)更新，正式允許了使用電子后視鏡取代傳統(tǒng)物理視鏡，標(biāo)志著裝備電子后視鏡的車輛可以在歐洲合法上路。2017年6月，作為歐洲經(jīng)濟(jì)委員會（Economic Commission of Europe, ECE）成員國的日本，正式批準(zhǔn)了采用歐標(biāo)ECE-R46。2018年至2022年，國內(nèi)外主機(jī)廠相繼發(fā)布了搭載電子后視鏡的概念車型。在重型車方面，2018年9月6日，梅賽德斯-奔馳卡車在柏林全球首發(fā)了配備電子視鏡系統(tǒng)的新Actros旗艦車型，并為這套系統(tǒng)命名為“MirrorCam”。2021年6月9日，達(dá)夫（DAF）發(fā)布了包含XF、XG以及XG+車型在內(nèi)的新一代卡車，除了車輛結(jié)構(gòu)的一些升級外，也同時(shí)引入了電子視鏡系統(tǒng)[4]。乘用車方面，奧迪于2018年開始在其旗艦轎車A8上使用虛擬外后視鏡系統(tǒng)，這是一種使用高分辨率攝像頭和OLED顯示屏的電子后視鏡系統(tǒng)。雷克薩斯于2019年在其旗艦轎車ES上引入了數(shù)字外后視鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用攝像頭和顯示屏來提供更廣闊的視野。梅賽德斯-奔馳于2020年推出了EQS轎車，該車配備了數(shù)字外后視鏡系統(tǒng)，使用高分辨率攝像頭和顯示屏。寶馬于2021年在其iX電動運(yùn)動型多用途汽車（Sport Utility Vehicle, SUV）上引入了數(shù)字外后視鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用攝像頭和顯示屏替代了傳統(tǒng)的后視鏡。

與老標(biāo)準(zhǔn)GB 15084－2013[5]相比，新增CMS部分，自此電子后視鏡在我國也有了法規(guī)支撐，這標(biāo)志著以后搭載電子后視鏡的車輛可以合規(guī)上路。

2 電子后視鏡的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 電子后視鏡的優(yōu)點(diǎn)

1）節(jié)能降耗，提升續(xù)航：通過研究表明，相比傳統(tǒng)后視鏡，對于商用車來說在長途運(yùn)輸過程中能夠降低整車油耗 2% 以上[6]，這意味著每年能夠節(jié)省近萬元的運(yùn)營成本。同時(shí)油耗的降低在提高了燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)也減少了二氧化碳的排放。對于新能源乘用車，搭載CMS可降低0.016～0.021的風(fēng)阻系數(shù)，在高速路況下能夠平均提升約5%～7%的續(xù)航里程。

2）減少直接和間接視野盲區(qū)：相比傳統(tǒng)后視鏡，通過采用廣角攝像機(jī)鏡頭，電子后視鏡能有效減少視野盲區(qū)。電子后視鏡能夠使商用車駕駛員一側(cè)的直接視野障礙角可減少約40%，乘客一側(cè)的直接視野障礙角可減少近50%。

3）惡劣工況下視野更優(yōu)：通過先進(jìn)的傳感器和光學(xué)鏡頭技術(shù)、優(yōu)化的圖像算法，電子后視鏡能夠在夜間、雨雪天氣、轉(zhuǎn)彎等復(fù)雜環(huán)境工況下為駕駛員提供更清晰、有效的間接視野。

4）更多功能和特性保障行車安全：通過夜間哨兵、盲點(diǎn)探測系統(tǒng)（Blind Spot Discern, BSD）信號顯示、距離輔助線和幾何失真優(yōu)化設(shè)計(jì)等功能和特性的加持，電子后視鏡使駕駛員能夠更輕易地察覺和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，保障行車安全。

5）美觀度更高：電子后視鏡可以更好地融入車身設(shè)計(jì)，讓車輛外觀更加美觀。

2.2 電子后視鏡的缺點(diǎn)

1）價(jià)格較高：電子后視鏡的價(jià)格相對于傳統(tǒng)后視鏡較高，安裝和維修成本也比較高。

2）對電源的需求：電子后視鏡需要車輛提供足夠的電源支持，如果車輛電池電量不足或電路出現(xiàn)故障，可能會影響電子后視鏡的使用。

3）技術(shù)不夠成熟：電子后視鏡技術(shù)相對較新，可能存在一些不穩(wěn)定的情況，如：圖像質(zhì)量不穩(wěn)定、視角調(diào)整不準(zhǔn)確等。

4）對駕駛員的適應(yīng)性要求高：由于電子后視鏡與傳統(tǒng)后視鏡有很大的不同，駕駛員需要一定的時(shí)間來適應(yīng)電子后視鏡的使用，可能會影響駕駛員的行車安全性[7]。

3 電子后視鏡部分標(biāo)準(zhǔn)解讀

現(xiàn)行新標(biāo)準(zhǔn)主要從CMS通用技術(shù)要求、CMS部件級要求、CMS整車安裝要求和CMS電子系統(tǒng)安全性四個(gè)方面規(guī)定了電子后視鏡應(yīng)滿足的法規(guī)要求。

3.1 CMS通用技術(shù)要求

標(biāo)準(zhǔn)新增的CMS通用技術(shù)要求如表1所示，主要規(guī)定了CMS應(yīng)便于調(diào)整，外殼應(yīng)有一定的圓角（滿足特定條件時(shí)可用倒角代替），視鏡轉(zhuǎn)動軸支座伸出量不應(yīng)太長等要求，其目的是防止傷害到駕駛員或行人。

表1 CMS通用技術(shù)要求

3.2 CMS部件級要求

CMS部件級要求如表2所示，亮度調(diào)節(jié)是為了保證在不同環(huán)境光照條件下駕駛員的適應(yīng)性，規(guī)定了CMS監(jiān)視器的亮度應(yīng)能根據(jù)環(huán)境條件手動或者自動調(diào)節(jié)。

方向均勻性是為了確保駕駛員在眼橢圓范圍內(nèi)（包括頭部運(yùn)動）預(yù)期的不同方向觀察監(jiān)視器時(shí)，監(jiān)視器具有足夠的可見性，限制從不同方向觀察監(jiān)視器時(shí)的圖像亮度衰減。

橫向均勻性是為了確保監(jiān)視器整個(gè)顯示區(qū)域內(nèi)亮度的均勻性，可見監(jiān)視器具有足夠的可見性。

亮度對比度復(fù)現(xiàn)是為了確保CMS在不同使用環(huán)境條件下的圖像質(zhì)量及可辨識的車外視野。分別選取陽光直射條件、散射環(huán)境光照條件、日落條件以及夜間條件這4種典型的使用場景，來評估亮度對比復(fù)現(xiàn)。

表2 CMS部件級要求

灰度等級復(fù)現(xiàn)及色彩還原是為了確保CMS具有足夠的色調(diào)等級，能夠真實(shí)地還原車外視野的色彩信息，以提供良好的視野表現(xiàn)。

彌散、光暈和鏡頭眩光則是為了避免由于強(qiáng)光源照射攝像機(jī)鏡頭上，進(jìn)而在監(jiān)視器上形成的光芒狀的亮條或形成的光暈和眩光面積過大，對駕駛員產(chǎn)生干擾。

點(diǎn)光源是為了在夜間行車時(shí)，駕駛員能夠明確地區(qū)分車后機(jī)動車的兩個(gè)前照燈，觀察后面超車的車輛以及識別車輛類型。

銳度是為了保證CMS具有對車外視野內(nèi)目標(biāo)物快速識別的能力，能夠清晰區(qū)分出不同目標(biāo)物之間的邊界，還原車外視野景物的層次和細(xì)節(jié)對比度。

景深是為了確保CMS在一定距離范圍內(nèi)被觀察景物的清晰度，且無模糊、無散焦。

幾何畸變是為了避免視野畸變過大，使駕駛員對視野及視野內(nèi)的目標(biāo)物相對位置關(guān)系和速度產(chǎn)生誤判。

閃爍是為了保證至少90%的用戶群體在監(jiān)視器的整個(gè)圖像區(qū)域識別不到閃爍。幀率是為了保證CMS呈現(xiàn)的視野的動態(tài)畫面的流暢性。

成像時(shí)間和系統(tǒng)延遲是為了保證駕駛員對車外視野的快速獲取能力，及時(shí)地傳遞場景信息，避免獲取的車外視野信息滯后而無法在駕駛過程中及時(shí)做出操縱決定。

監(jiān)視器高亮度引起的眩光是為了避免對駕駛員的視線產(chǎn)生干擾，規(guī)定了監(jiān)視的亮度在夜間應(yīng)用手動或者自動調(diào)暗。

電磁兼容性能在整車層面進(jìn)行試驗(yàn)，且裝備電子后視鏡的車輛應(yīng)具備符合《道路車輛電磁兼容性要求和試驗(yàn)方法》（GB 34660－2017）的相關(guān)電磁兼容性能要求。

CMS部件級這18點(diǎn)技術(shù)要求，從亮度，色彩，成像，延遲等各方面保證了CMS具有等同于或更優(yōu)于物理后視鏡的相應(yīng)功能，確保了駕駛員的駕駛體驗(yàn)。

3.3 CMS整車安裝要求

3.3.1安裝數(shù)量

CMS監(jiān)視器的最大安裝數(shù)量應(yīng)不大于對應(yīng)類別的視鏡數(shù)量，即Ι類、Ⅴ類、Ⅵ類CMS應(yīng)不大于1個(gè)；Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類應(yīng)不大于2個(gè)。在CMS用于提供視野的情況下，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打開或車輛主控制開關(guān)被激活時(shí)，相關(guān)視野（標(biāo)準(zhǔn)7.1.4中規(guī)定的臨時(shí)調(diào)整視野除外）應(yīng)對駕駛員永久可見。

3.3.2視野范圍

安裝CMS的車輛的試驗(yàn)范圍要求與傳統(tǒng)的物理視鏡一致，能觀測到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的物理視鏡能觀測到的視野范圍即可。

3.3.3CMS安裝

1）監(jiān)視器向下的傾角不能大于30°，以防止駕駛員低頭幅度過大，影響觀察視野。2）左側(cè)視野在基準(zhǔn)眼點(diǎn)左側(cè)，右側(cè)視野在基準(zhǔn)眼點(diǎn)右側(cè)。3）允許一個(gè)監(jiān)視器顯示多個(gè)視野（商用車Ⅱ類和Ⅳ類共用一個(gè)監(jiān)視器），但不連續(xù)的圖像應(yīng)清晰地區(qū)分開，如果不同類別視野沒有隱藏任何部分，則允許顯示連續(xù)圖像。4）Ⅰ類至Ⅳ車內(nèi)監(jiān)視器的布置，在滿足前方視野要求的情況下，應(yīng)盡可能地減少對直接視野的遮擋，標(biāo)準(zhǔn)只做定性要求，不進(jìn)行定量考核。5）對于Ⅴ類和Ⅵ類CMS，沒有放大倍數(shù)等要求，為了Ⅴ類和Ⅵ類CMS能夠在視野范圍內(nèi)有效地發(fā)現(xiàn)臨界物體，且駕駛員能在監(jiān)視器上發(fā)現(xiàn)臨界物體，因此，附錄D和附錄E規(guī)定了觀察距離的計(jì)算和臨界物體尺寸的確定方法。

3.3.4新增內(nèi)容

1）對于Ⅱ類和Ⅲ類CMS而言，每次車輛下電后（發(fā)動機(jī)熄火或電動車進(jìn)入駐車狀態(tài)），系統(tǒng)應(yīng)保持運(yùn)行至少120 s。此后，在至少300 s內(nèi)應(yīng)能夠通過操作前門自動重新啟動或由駕駛員手動重新啟動該系統(tǒng)，并在1 s內(nèi)提供所需的視野。在此時(shí)段之后，系統(tǒng)應(yīng)能夠在7 s內(nèi)重新啟動開啟前門。車輛在車外鎖車后CMS無需繼續(xù)運(yùn)行120 s。

2）如同當(dāng)前的傳統(tǒng)后視鏡，CMS也允許用戶根據(jù)駕駛員的習(xí)慣改變視野范圍，可調(diào)整默認(rèn)視野為不同駕駛員根據(jù)不同駕駛習(xí)慣調(diào)節(jié)視野。系統(tǒng)需要具備恢復(fù)到默認(rèn)視野的功能。

3）不同于傳統(tǒng)后視鏡，在特殊駕駛情況下駕駛員可以通過擺頭等動作來觀察到更廣的視野，而CMS無法通過擺頭來獲取更大的視野范圍。因此，CMS允許在車道合并、泊車等特殊駕駛條件下顯示臨時(shí)調(diào)整視野，觸發(fā)條件可自行設(shè)置。在系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程和顯示臨時(shí)視野時(shí)，監(jiān)視器上應(yīng)有提示告知駕駛員目前是臨時(shí)調(diào)整視野。

4 結(jié)論

由于CMS在駕駛安全、智能駕駛方面有重要作用，同時(shí)在降低風(fēng)阻、噪聲、能耗方面有較大的貢獻(xiàn)，與目前中國提出并推動的“碳達(dá)峰”與“碳中和”戰(zhàn)略相匹配，CMS擁有較大的市場空間和應(yīng)用前景。未來的CMS可能會集成智能輔助功能，如：盲點(diǎn)檢測、車道偏離警示、交通標(biāo)識識別等，增強(qiáng)駕駛員的安全性和便利性。CMS還可以與車輛的其他智能系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，如：車輛的自動駕駛系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)等。通過數(shù)據(jù)共享和交互，CMS可以在駕駛過程中提供更精準(zhǔn)的信息和更智能的駕駛輔助。

最后，電子后視鏡必將迎來井噴式發(fā)展，上下游產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)當(dāng)以標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，共同推動行業(yè)發(fā)展，給駕駛員提供更好更優(yōu)質(zhì)的駕乘體驗(yàn)。

審核編輯：黃飛

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