隨著我國(guó)汽車電動(dòng)化、智能化的飛速發(fā)展，為規(guī)范行業(yè)技術(shù)發(fā)展并與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相接軌，全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)更新了汽車電子外后視鏡（CMS）新國(guó)標(biāo)GB15084-2022。文章介紹了中國(guó)汽研風(fēng)洞中心對(duì)CAERI Aero Model（Sedan）的風(fēng)阻、風(fēng)噪進(jìn)行風(fēng)洞測(cè)試，其結(jié)果表明：電子外后視鏡可降低整車風(fēng)阻系數(shù)7%左右，有助于整車?yán)m(xù)航提升；電子外后視鏡能降低側(cè)窗表面聲壓級(jí)，改善汽車外氣動(dòng)噪聲源。本文對(duì)新國(guó)標(biāo)的解讀和研究供行業(yè)同行參考。

1.電子外后視鏡法規(guī)變革

汽車電子外后視鏡CMS（Camera-Monitor System）新國(guó)標(biāo)GB15084-2022《機(jī)動(dòng)車輛間接視野裝置性能和安裝要求》將于2023年7月1日正式實(shí)施，屆時(shí)將全面取代現(xiàn)行的GB15084-2013版本。國(guó)標(biāo)明確指出，電子外后視鏡可取代傳統(tǒng)光學(xué)后視鏡，未來會(huì)有更多的帶電子外后視鏡的車型在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上市，汽車外后視鏡行業(yè)將進(jìn)入又一新賽道。

圖1  國(guó)標(biāo)GB15084-2022

全球范圍內(nèi)，歐洲相關(guān)法規(guī)主要有UN ECE R46-2016《關(guān)于間接視野裝置及安裝間接視野裝置車輛認(rèn)證的統(tǒng)一規(guī)定》和ISO 16505-2019《攝像頭監(jiān)視系統(tǒng)的人體工程學(xué)和性能方面的要求和試驗(yàn)程序》。從2016年6月，聯(lián)合國(guó)發(fā)布UN-R6法規(guī)后，歐洲、日本、韓國(guó)及印度等地區(qū)/國(guó)家開始陸續(xù)上市銷售配置電子外后視鏡的車型。

圖2  部分國(guó)家已經(jīng)運(yùn)用的電子后視鏡車型

(圖片來源：佐思汽研）

電子外后視鏡是用攝像頭+監(jiān)視器的組合來取代傳統(tǒng)的光學(xué)后視鏡，顯示模型為外部攝像頭采集圖像，處理后顯示在乘員艙內(nèi)顯示屏上，同時(shí)可以集成類似盲區(qū)預(yù)警、障礙物提示等功能。

圖3     電子外后視鏡（CMS）

新法規(guī)中明確規(guī)定以下6大類型間接視野裝置，主要分為乘用車和商用車。

圖4  間接視野裝置的類型

2. 電子外后視鏡優(yōu)勢(shì)

電子外后視鏡典型布置是將2個(gè)攝像頭、2塊高清液晶顯示屏組成穩(wěn)定的系統(tǒng)，不僅為駕駛員提供更高清、更廣闊的車外后視野影像，還集成了豐富的ADAS功能，可以實(shí)現(xiàn)后車提醒、變道提醒、安全警示等智能輔助駕駛作用。具體優(yōu)勢(shì)可以分為以下三點(diǎn)：

全天候能力

傳統(tǒng)外后視鏡受光線、天氣等影響，存在視野不清晰、視野窄、盲區(qū)大、眩光干擾等問題。電子外后視鏡，通過攝像頭防水抗?jié)n、避雨遮擋及電動(dòng)加熱等設(shè)計(jì)，使攝像頭即使在雨、雪、霧、霜等全天候惡劣的天氣下，也能捕捉到清晰的后視野畫面，外后視鏡還能通過攝像頭的HDR功能、特殊的圖像處理算法，解決光線過強(qiáng)、過弱或高光強(qiáng)差等造成的不利影響，保障顯示屏呈現(xiàn)舒適的后視野影像，提升駕駛安全性。

圖5   雷克薩斯ES350，雨天效果遠(yuǎn)比玻璃鏡要好

（圖片來源：雷克薩斯）

視野廣闊及夜視能力

電子外后視鏡，通過廣角攝像頭捕捉車后方畫面，擴(kuò)寬左右兩側(cè)視野，減少視野盲區(qū)，電子后視鏡的攝像頭及圖像優(yōu)化處理方面發(fā)展迅速，液晶顯示屏高清成像給人觀感優(yōu)于傳統(tǒng)光學(xué)后視鏡。

圖6   雷克薩斯ES350，夜間效果遠(yuǎn)比玻璃鏡要好

（圖片來源：雷克薩斯）

風(fēng)阻/風(fēng)噪性能

后視鏡是車身主要的外凸零部件，傳統(tǒng)光學(xué)后視鏡由于其需要向駕駛員提供一定角度的視野要求，光學(xué)后視鏡存在鏡面面積大，鏡體體積大、造型不規(guī)則、重量大等問題；電子后視鏡通常采用“攝像頭+莖桿狀”設(shè)計(jì)，其體積小，造型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一定程度上減少整車氣動(dòng)阻力（本田e的電子后視鏡將能降低整車3.8%的風(fēng)阻；奧迪etron搭載電子外后視鏡后，整車風(fēng)阻系數(shù)降低10count），降低車輛能耗，提升續(xù)航里程和行駛經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，相比傳統(tǒng)后視鏡，電子后視鏡體積小、造型簡(jiǎn)潔，可以有效降低車外風(fēng)噪聲源。

3. 電子和傳統(tǒng)外后視鏡

整車風(fēng)阻系數(shù)貢獻(xiàn)量對(duì)比

中國(guó)汽研風(fēng)洞中心緊跟汽車行業(yè)發(fā)展潮流，關(guān)注汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)更新，針對(duì)新國(guó)標(biāo)的發(fā)布，開展了傳統(tǒng)/電子外后視鏡風(fēng)阻/風(fēng)噪風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)試研究工作，下文將部分測(cè)試結(jié)果公布，歡迎業(yè)內(nèi)各大企業(yè)、科研單位交流討論。

圖7   中國(guó)汽研風(fēng)洞中心氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞

本次試驗(yàn)采用中國(guó)汽研2020年發(fā)布的CAERI Aero Model（Sedan）模型，工況測(cè)試風(fēng)速120kph，五帶速度120kph。

圖8   中國(guó)汽研CAERI Aero Model（Sedan）模型

不同外后視鏡狀態(tài)測(cè)試結(jié)果如下表所示：

圖9   不同電子外后視鏡風(fēng)阻貢獻(xiàn)量

圖10   電子后視鏡風(fēng)阻測(cè)試方案示意圖

測(cè)試結(jié)果顯示，無論電子后視鏡安裝于水切還是門板上，相對(duì)于傳統(tǒng)后視鏡均有明顯減阻優(yōu)勢(shì)，安裝于水切的電子后視鏡風(fēng)阻貢獻(xiàn)量和無后視鏡狀態(tài)無差異，整體風(fēng)阻系數(shù)降低18cts，降阻率約7%，氣動(dòng)阻力降低24N，有助于整車?yán)m(xù)航提升。

4. 電子和傳統(tǒng)外后視鏡

對(duì)整車外場(chǎng)風(fēng)噪性能影響對(duì)比

本次試驗(yàn)采用中國(guó)汽研2020年發(fā)布的CAERI Aero Model（Sedan）模型，工況測(cè)試風(fēng)速140kph，五帶速度0kph。為測(cè)量不同后視鏡狀態(tài)對(duì)風(fēng)噪影響差異，本次風(fēng)噪測(cè)試僅監(jiān)測(cè)主駕側(cè)窗三點(diǎn)處聲壓級(jí)。側(cè)窗表面三點(diǎn)麥克風(fēng)測(cè)壓點(diǎn)布置如圖所示。

圖11   主駕側(cè)窗表面測(cè)點(diǎn)布置示意圖

圖12   電子后視鏡風(fēng)噪測(cè)試方案示意圖

不同電子外后視鏡主駕側(cè)窗表面聲壓級(jí)貢獻(xiàn)量測(cè)試結(jié)果如下表所示。測(cè)試結(jié)果表明，電子外后視鏡對(duì)主駕側(cè)窗表面聲壓級(jí)的優(yōu)化效果可以媲美無后視鏡狀態(tài)，優(yōu)秀造型的電子外后視鏡能有效改善車內(nèi)靜謐性，提升車內(nèi)聲品質(zhì)。

圖13   不同電子外后視鏡主駕側(cè)窗表面聲壓級(jí)貢獻(xiàn)量

從三維陣列聲學(xué)相機(jī)捕捉的車身表面聲源（圖13）可以看出，傳統(tǒng)外后視鏡在后視鏡及側(cè)窗玻璃區(qū)域會(huì)產(chǎn)生較大的氣動(dòng)聲源，無后視鏡或任一種電子外后視鏡都未在該區(qū)域出現(xiàn)明顯聲源，側(cè)面說明了電子外后視鏡對(duì)車外/內(nèi)風(fēng)噪的影響都有明顯降低。

5. 小結(jié)

綜上所述，GB15084-2022《機(jī)動(dòng)車輛間接視野裝置性能和安裝要求》新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將加速推動(dòng)汽車間接視野裝置的技術(shù)發(fā)展、提高汽車自動(dòng)駕駛輔助能力，提升汽車座艙智能化等優(yōu)勢(shì)，在汽車智能化、高端化的熱潮中必將有極大的運(yùn)用前景。

整車風(fēng)阻/風(fēng)噪風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，電子后視鏡由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造型、空間布置等優(yōu)勢(shì)，有效降低整車風(fēng)阻系數(shù)，提升續(xù)航里程；提升車內(nèi)靜謐性、語言清晰度。電子后視鏡也將助力純電動(dòng)汽車低風(fēng)阻/風(fēng)噪開發(fā)，可以預(yù)期屆時(shí)搭載電子外后視鏡的量產(chǎn)車將不斷刷新汽車低風(fēng)阻/低風(fēng)噪性能紀(jì)錄。

本文作者

段孟華、陳祎、馮錦陽、黃滔、秦玲、楊潔

1. GB 15084-2022《機(jī)動(dòng)車輛 間接視野裝置 性能和安裝要求》

2.佐思汽研

3. 一圖讀懂：強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 15084-2022《機(jī)動(dòng)車輛 間接視野裝置 性能和安裝要求》