轻卡外后视镜视野盲区与结构优化

张军

摘要：随着汽车工业发展，行车安全现在越来越受到汽车厂家和消费者的重视。汽车外后视镜是实时为驾驶者提供车辆周围的路况信息从而保障行车安全的关键零件，其品质的好坏关乎驾驶者的行车安全，也直接影响整车质量的主观评价。而外后视镜则是在路试评价时最为重要也是最容易出现的问题，导致此问题的因素多种多样，往往在设计阶段容易忽略或者考虑不够周全，因此如何在产品设计阶段预防与改善此问题显得非常关键。

关键词：轻卡外后视镜；视野盲区；结构优化

轻卡作为现代化交通工具之一，是城际、城乡和区域之间商品、货物流通的纽带，在我们日常生活中扮演着重要的角色，因此人们对于轻卡的安全性要求也越来越高。车辆的安全运行，与驾驶员接受信息正确与否、信息输入装置的多少和快慢有着重要的关系。

一、轻卡外后视镜的特点

轻卡在新产品设计过程中，为了满足法规的间接视野要求，需要安装以下五类间接视野装置——主外视镜（Ⅱ类）、内视镜（Ⅰ类）、广角外视镜（Ⅳ类）、补盲外视镜（Ⅴ类）及前视镜（Ⅵ类）。主外视镜是轻卡最重要的间接视野装置，具有相对较大且真实的视野，是驾驶员行车观察视镜时使用最多镜子；而内后视镜观察到的后方視野，受轻卡产品功能的影响和约束，在行驶中会被后方货物或货厢遮挡，使用较少；因此驾驶员得到的后方视野更多来自于外后视镜。若轻卡车辆外后视镜的视野受到影响，出现盲区或视野不足，会给驾驶员行车安全带来巨大的隐患。对于已安装于车身上某款后视镜而言，其安装位置及曲率基本上是固定不变的，此时影响外后视镜视野的主要因素是整车最大外宽。乘用车车身部分就是最宽处，一款车型的最大外宽是固定不变的；但对于轻卡而言，最宽处往往不是在车身部分，而是在货箱部分，而且同一车型，往往同时会配备两款甚至是更多款不同宽度的货箱，此时，该种车型其最大外宽是变化的。因此，同一车型配同一后视镜时因货箱状态的不同，导致其外后视镜视野不同，这是轻卡外后视镜视野区别乘用车最主要的特点之一。

二、轻卡外后视镜视野盲区分析

1.设计原因。后视镜设计之初未能考虑到某些影响后视镜视野的因素，导致设计后视镜不满足视野法规要求；即外后视镜设计本身的问题。

2.市场原因。由于用户需求不断变化，增加了更宽的货箱状态或用户自行改装货箱，导致整车宽度超出原有后视镜视野所允许整车最大宽度，导致后视镜视野区域不满足要求；即外后视镜与货箱（整车最外宽）不匹配。

三、结构优化

1.改变主外后视镜镜面曲率半径。作为后视镜的一个基本参数，后视镜曲率半径直接关系到后视镜的视野大小和影像质量。因此凸面镜改变镜片的曲率半径，是最直接改变后视野的方法。众所周知，凸面镜可以扩大视野，随着曲率半径的减小视野增大。通过改变曲率半径的方法来改善视野时，需要考虑以下条件的限制：1）法规要求。改变曲率半径后的后视镜必须满足所规定的视野要求和曲率半径要求。2）曲率半径太小的后视镜会使图像失真，使驾驶员产生眩晕感，影响行车安全。此方法对于新开发产品、成熟产品和市场服务都具有一定的适用性。

2.改变主外后视镜镜片大小。改变主外后视镜镜片大小，也是一个改善视野直接、简单的方案。一般后视镜镜片越大，视野范围越大。通常确定镜片大小是否合适的原则是：能清楚地反映法规所规定的后视野。通过改变镜片大小的方法来改善视野时，需要考虑以下因素：1）法规要求。改变后的镜片尺寸必须进行校核，使其满足规定后视野范围要求和镜面尺寸大小的要求。2）外后视镜镜片太大可能会影响前方视野，同时不需要的影物会映入镜中，易分散驾驶员的判断力。3）外后视镜镜片太大可能会对镜杆、支座的承重受力产生影响，需要同步对镜杆、支座等进行受力分析，以保证其可靠性和耐久性。此方法对于新开发产品、成熟产品和市场服务都具有一定的适用性。

3. 改变后视镜结构形式。常见的轻卡外后视镜主要为杆式后视镜和框架式后视镜。杆式后视镜通常固定在驾驶室本体上（前围钣金），但也有极少数轻卡的框架后视镜固定在驾驶室本体上（前围和顶盖）。一般来讲，由于框架后视镜的稳定性好、防抖动效果好，故其视野优于杆式后视镜；另外，相同镜杆长度下，外后视镜安装在车门上的方式视野要优于安装在驾驶室本体上，原因是前者镜杆的有效长度比后者长。过去，载重较小的窄体轻卡多采用杆式后视镜，但随着客户对安全和舒适性的要求不断提高、法规要求愈来愈严格，框架后视镜已然成为轻卡外后视镜的主流结构形式。由上可知，改变后视镜结构形式的方法不适用于成熟产品的改进和市场问题车型的市场服务，适合全新产品和换代产品开发时后视镜的设计。

4.增加镜杆长度。对于成熟的轻卡产品，若出现视野不足或视野盲区问题，最常用的方法就是增加镜杆长度。作为解决市场问题的临时服务方案，为客户更换增加镜杆长度的后视镜，该方法直接有效、便于操作。但采用增加镜杆长度来改善视野时，也需要注意以下事项：1）法规要求。改变后的视镜必须满足要求，且在规定“当车辆处于最大设计满载质量状态下，且外视镜的最低边缘距地面高度小于1800mm 时，其单侧视镜外伸尺寸比未装视镜时车辆的最大宽度不应超出 250mm。2）镜杆和支座的受力情况。需要在方案设计阶段对更改后的结构进行受力分析，避免行驶中因抖动致使镜杆断裂或支座开裂。此方法对于新开发产品、成熟产品和市场服务都具有一定的适用性。

5.改变货箱边板外部结构。在用户的实际使用中，货箱边板外侧的把手、立柱也会对车辆后方的视野造成影响。如常见的轻卡载货货箱可分为带外立柱货箱和无外立柱货箱。我们通过对市场投诉报单梳理发现，载货货箱中带外立柱货箱比无外立柱货箱关于后视镜盲区的投诉率高；在应用 CATIA 软件视野校核分析时，也可以看出载货货箱的外立柱会遮挡车辆尾部边板处的部分视野。另外，对于同一车型同一外后视镜状态，开发同一内部尺寸货箱，无外立柱结构的货箱外廓尺寸小于带外立柱结构的货箱外廓尺寸，即：选择无外立柱结构的货箱的车辆最大外宽小，通过性好，视野更好。过去，载重大的车型为了保证货箱强度，货箱开发时采用带外立柱结构；随着材料科学的发展和高强钢材料的广泛应用，无无外立柱结构的货箱同样能保证强度要求，因此，现在越来越多的轻卡货箱设计时选择无无外立柱结构。通过将货箱边板外部结构形式由带外立柱改为无外立柱结构的方法来改善视野时，整车公告和油耗。某一公告型号对应的车型，若将货箱边板结构由带外立柱改为无外立柱，会导致整车外观变化和整车外宽尺寸变化，因此需要扩展公告和油耗的相应参数。认证周期较长，成本较高。由上可知，此方法若应用在成熟产品的改进上时，需扩展公告和油耗，增加产品认证费用；同时由于周期较长、成本较高且更换货箱操作不方便，不适合市场问题车型的市场服务。

优化后的后视镜视野盲区大大改善，验证了后视镜优化方案的可行性。优化方案和设计方法可以为其他车辆解决后视镜视野盲区提供参考。

参考文献：

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