为什么汽车有后视镜而不是照相机?


52

尽管技术进步很大,但我想知道为什么汽车仍然使用后视镜(驾驶员左右两侧)。这些反光镜可以很容易地被摄像机和监视器(驾驶员显示屏)取代。我注意到存在这种技术,但仅限于以相反的方向行驶时。如果我们在驾车时(即向前行驶)使用该技术,我相信这对驾驶员会有所帮助,因为在汽车后部安装的多个摄像头可以为驾驶员提供统一的视野。另外,它将避免在驾驶时监视两个后视镜的麻烦。我认为这将带来两个好处:

  1. 由于后视镜将被照相机取代,因此将减少汽车的风阻。
  2. 假设电子电路比镜子轻,那么汽车的重量可以忽略不计。

    所以,我的问题是

    1. 为什么不使用照相机(显然是显示器)代替镜子?
    2. 是否存在这样的技术?如果存在,那么为什么它没有被广泛使用?

41
去找汽车经销商,看看有后视摄像头的汽车和没有后视摄像头的汽车之间的价格差异。那是你答案的很大一部分。另外,去任何欠发达国家,看看他们的汽车。他们几乎负担不起汽车的燃料,更不用说在故障时更换昂贵的摄像头系统了。镜子很便宜,而且可以工作。
grfrazee

31
我的第一个想法是容错。每台机器最终都会崩溃。如果您在开车时相机坏了怎么办?如果屏幕熄灭怎么办?
Devsman '16

10
对于初学者来说,如果在评估盲点时只需要再留一点头发,那么我就可以调整臀部并获得额外的视野。我很确定调整相机会比较耗时。奇怪的是,汽车设计师会愚蠢到实际上将摄像头控件实现到汽车的触摸屏界面中,从而消除了任何水平的触觉反馈。另外,如果使用普通的镜子,如果我的孩子在后座上的行为不正常,那么我可以迅速调整镜子以骂他们。
MonkeyZeus

2
我在Gentex工作,他在LCD(和其他高档)反射镜中拥有大部分市场份额。我没有发布答案的声誉,但是您想知道的大多数信息都可以在Gentex.com上找到-以及youtube.com/watch?v=CHSr0J_l8EY
RoadieRich

3
汽车制造商已经在尝试这项技术。但是,几乎每个国家/地区的交通法规都规定,后视镜和后视镜应使用反光镜。也有人担心添加技术会增加发生故障的风险。我记得有些汽车制造商,不记得这个名字,而是使用在审讯室中看到的典型镜玻璃来解决的。只要屏幕上显示东西,玻璃就会让它通过。当屏幕由于某种原因变暗时,它会像侧镜一样反射。
BlueCacti

Answers:


105

这是花哨的新技术(SHINY !!!)的另一个坏案例(TM)。当您开车时,您的眼睛大致聚焦在无限远处,即看着距离超过5 m的物体。当您查看后视镜时,您仍在查看远处的物体。

但是,当您查看相机显示屏时,您的注意力集中在可能距离30厘米的图像屏幕上。这意味着您需要不断改变焦点,以便能够向前看并检查后视监视器。这不仅使您的眼睛疲惫不堪,而且导致您在不专注于任何一个区域时都花费了大量时间。

(我希望)仅以非常慢的速度进行备份的相机可能会有所帮助。盲区覆盖通常是一种辅助系统,不能提供直接的视野(只是警告灯或声音)。


27
检查摄像机显示与检查仪表盘有何不同?您已经需要更改焦点以验证速度/ RPM / etc。因此,如今的某些汽车实际上配备了平视显示器,可以将摄像头系统而不是后视镜与之完美集成。
JAB

34
(嗨,卡尔)我加入这个社区只是为了支持这个答案。相机的眼神有所不同。关于焦点,当人们透过镜子看时,他们可以选择不同的对象聚焦在视场中。相机无法读懂驾驶员的思想,无法根据需要聚焦于其他物体。同样,人类可以在给定尺寸的镜子中移动头部并扩大有用的视野。当您查看屏幕时,所获得的只是屏幕上的内容。备用摄像机的图像非常失真,可以增加FoV。出于多种原因,您只是无法用相机看到。
Todd Wilcox

14
@JAB是非常不同的,因为您几乎不需要检查仪表板,因为您可以根据其他因素轻松估算速度/ RPM,并且可以选择何时进行读数-在检查后视镜时通常不需要。此外,由于您确实希望有时获得信息而不会分散注意力,这只是使仪表保持模拟状态的一个重要原因,因为与数字显示的信息相比,仪表不需要集中精力读取。
AS

1
@JAB:除了巡航控制之类的东西之外,您没有像其他交通一样频繁地检查速度,因为您应该能够很好地估算出自上次检查以来的速度差。同样,针头提供的信息通常在较大的视野范围内也足够小,您几乎不必调整焦距就可以很好地看到它
PlasmaHH

1
只是一个小小的技术问题:您的光学无限
远距离

56

我们仍然使用镜子是因为:

  • 镜子是一种便宜,简单,被动的技术。几乎唯一的失败模式是它在撞击时破裂。(尽管我曾经将中央后视镜倒下一次,因为将其固定在挡风玻璃上的粘合剂失效了。)摄像头和屏幕更昂贵,更复杂,更有源。还有更多的故障模式。

  • 镜子可让您以双目视觉进行观察,并保留3D线索,例如视差。摄像机将单视点投影到屏幕上,以进行2D投影。

  • 镜子使您可以通过稍微改变观看位置来观看更多内容。

  • 镜子比任何相机和屏幕组合都具有更好的对比度,颜色和分辨率。

  • 镜像实际上具有零延迟。摄像机和屏幕的延迟大约为数十毫秒,这在紧急情况下可能会有所不同。

摄像头和屏幕(具有良好的处理能力)可以带来许多优势:

  • 它们可以完全消除前大灯的眩光或低照度,同时仍保持对比度。

  • 它们可以改善汽车的空气动力学性能。

  • 他们可以通过将红外光谱转移到可见光范围内来改善夜视能力。

  • 他们甚至可以完全消除盲点,甚至允许制造出完全不同的汽车形状,这些形状可能被证明具有更高的空气动力学性能或制造成本更低。

预计到达时间后备摄像头并没有阻止驱动程序退回东西。这仅是切线相关的,因为备用摄像机用于备份,但镜像还可以用于许多其他目的。


9
请注意,尤其是在弱光条件下,几乎没有相机可以达到人眼附近任何地方的对比度。
丹·亨德森

3
另一方面,镜像必须放置在可以看到驾驶员和感兴趣对象的地方。中央后视镜需要通向车辆后部的清晰路径才能正常工作,而这并非总是可用的。翼镜easilly损坏,增加车辆的有效宽度..
彼得绿色

@Peter Green:您的评论中是否有我未回答的内容?
Adrian McCarthy

1
@AdrianMcCarthy我看不到您的回答明确指出了Peter提出的任何观点。您可以合理地扩展答案,以纳入视线和车辆占地面积问题。
航空

1
@AdrianMcCarthy在一定程度上。我还将与Peter和Air一起争论,视线和视野障碍问题与盲点不同。镜子即使在视线清晰的情况下也经常会出现盲点,而即使没有遮挡点的全覆盖镜子也无法阻挡视线。摄像机视图的视线完全由眼球屏幕+摄像机对象组成,这尤其是在中置后视镜的长而杂乱的视线范围内可能是一个重大胜利。
2013年

31

由于您提到的确切原因,该行业已经沿着这条道路走了。有一篇文章提供了有关此信息。

总而言之,我们还没有的主要原因是

  1. 州法律要求使用镜子,因此必须先进行更改
  2. 常规的反光镜基本上是故障安全的,想象一下相机系统在行驶中会关闭。新系统必须在可靠性和安全性方面与镜子匹配。电子设备可以被操纵,具有等待时间等
  3. 价格上,传统的镜子非常便宜,带摄像头的汽车不是基本配置。许多人根本买不起带有昂贵配件的汽车。

例如,梅赛德斯·奔驰(Mercedes Benz)具有一些非常好的安全功能,这些功能已经使用摄像头。360° 鸟瞰停车辅助。碰撞检测功能可检查您的死角,如果不安全,请更改侧车镜中的红色三角形。如果您仍然尝试更改车道,直到车辆侧面刹车的位置,然后再返回原始车道,则发出声音警告。您甚至已经具有主动车道跟踪功能

技术已经存在,我们只能慢慢适应变化。其他所有方面都一样,新技术真正达到公认标准需要花费数年的时间。


6
我强烈不同意这些是主要原因。如果用照相机代替而不是增加镜子,我真的会感到惊讶。
卡尔·威索夫特

我仍然认为第二点是主要原因。在我看来,为这样一种简单而有效的设备找到合适的替代/扩充是一项重大挑战。并解决关于焦距的问题。您的典型镜子的距离与摆放好的显示器的距离是否大致相同,并且您仍需要更改焦点?您也可以将显示器HUD放置在外围视野中。
idkfa

@idkfa感谢您的出色解释。我认为我们当然可以依靠电子产品和相机。我们已经在汽车中使用了大量电子设备,我们对此表示信任。这将是要添加的另一电子产品。
parag

14
@idkfa不要误以为镜子是必须聚焦的平面。镜子反射光。可以将其更多地看作是窗口而不是显示器。离您的脸3英尺远的镜子显示出从镜子出来的汽车17实际上需要您的眼睛将焦点对准20英尺远。
食人魔赞美诗

10
@ OgrePsalm33:一个事实的重要推论是镜子的虚像在镜子后面(并且镜子的曲率确实导致距离与真实物体的距离不同)是深度感知也适用于具有立体视觉的观察者。这可能比与焦距相关的眼疲劳更为重要。
Ben Voigt

21

带有LCD屏幕的数码相机系统在图像上施加至少一帧的延迟。适用于慢速移动的停车摄像机,可能在速度上有问题。通过30 fps摄像机显示的以60 mph的速度移动的物体的潜伏期为1帧,该物体与看起来的位置相距1m。

(带有模拟电视摄像机的CRT屏幕在信号路径中没有数字几乎是避免这种情况的唯一方法,这将是一个庞大的系统。)

晚上开车时,保持屏幕亮度正确可能是个问题。亮度和对比度必须与周围环境大致相同,否则拥有明亮的后视镜会分散注意力。而镜子显示的环境照度与通过挡风玻璃向前看相同。

FoV和失真也可能是一个问题。对象的外观会有所不同。这具有潜在的好处-消除盲点-但需要重新学习。

关于聚焦的注意事项:当您聚焦在镜子中的物体上时,您是在在距离而不是镜子的距离上聚焦。因此,对于距离眼睛1m的镜子,看着镜子后面20m的汽车,您将焦点对准21m。对于屏幕不是这样。


3
CRT有同样的问题。实际上,由于它们的帧更长,因此它们具有更高的延迟-典型的LCD约为60 Hz,而典型的CRT为24 Hz隔行扫描(每1/12帧的图像刷新一半的图像)第二)。当您将相机对准电视时,这很容易看到(尽管今天找到要与模拟电视一起使用的模拟相机可能很棘手)。与模拟信号相比,LCD并不意味着数字连接,数字连接也不需要暗示更高的延迟-您仍在通过1D线推动2D图像。
a安

2
实际上,情况恰恰相反。隔行扫描CRT的场频是标称帧频的两倍(60场/秒vs. 30帧/秒,或50场/秒vs 25帧/秒)。传统上,电影胶片的帧速率为24FPS(尽管1990年代的某些电视节目...在价格实惠的高清摄像机出现之前,尽管每个人都知道高清即将到来...以30FPS或25FPS的速度拍摄胶卷。这个)。从理论上讲,LCD不必比CRT有更多的延迟...但是在现实世界中,具有通用控制器的LCD至少会增加1或2帧延迟。
Bitbang3r

1
@Luaan,告诉我160 Hz CRT电脑显示器。
2016年

2
另外,如果有人以您的速度+ 60mph接近您,即使通过常规的镜子也很难以1m的精度估算距离。
德米特里·

1
@卢安首先,警告实际上与您所说的相反:镜子中的物体比出现的物体更近。其次,该警告之所以存在,正是因为后视镜不平。平面镜将如何使物体看起来更远?
德米特里·格里戈里耶夫

10

相机用作后视镜,而在主流乘用车中根本不使用。例如,以下是在电车轨道上进行后视的方法: 在此处输入图片说明

除了您提到的提高的抗风性外,相机还可以减少维护成本。没有外部后视镜的车辆可以通过自动清洗站轻松清洗。在带镜子的老式电车上,通常必须手动清洗机舱。

另一个重要的方面是IR灵敏度,它允许在暗处使用相机,而在这些地方镜子效率不高。

综上所述,确实可以用摄像头代替汽车后视镜,但是出于实际原因没有这样做。


6
我记得有一次我驾驶电车,不得不突然改变车道...
AS

2
@AS您还记得您要关门时看到一个孩子伸出头的时候吗?
德米特里·格里戈里耶夫

2
很好的例子,但这仅强调了在汽车和有轨电车中使用后视镜的根本差异。我看到照相机而不是镜子对电车有利,但对汽车不利。
AS

1
@是的,我完全同意。汽车实际上并不需要红外视觉,而且电车的价格也不受成千上万的影响。
德米特里·格里戈里耶夫

2
@按约定。这确实突出了汽车和有轨电车之间的一些差异,但是这个问题专门询问了汽车。电车是一个完全不同的用例,具有自己的一套要求,不应真正与汽车相提并论……将一连串(可能是铰接的)后视镜试图向后看是不可行/不切实际的。 ..如果我只能因为它是题外话,我会否决这个答案
特工挑衅者

8

其他人提到的所有观点都是因素,但我认为正确的答案是:

为什么不使用照相机(显然是显示器)代替镜子?

法律(街车法规)规定您需要后视镜。

法律将很可能不会改变以排除物理后视镜,原因是:
与电动制动器和电动助力转向系统一样,出于安全原因,在任何电子或组件故障的情况下,始终需要物理连接来致动制动器和转向。它必须是一种“辅助”动力,因为它只能“辅助”现有的机械连接,从而使驾驶员更容易操作,而不能完全更换。
如果系统控制或电子组件发生任何故障,驾驶员仍然可以执行刹车和转向功能(尽管比以前需要更多的努力)。

基本上就是这样:摄像机和显示器是电子“辅助”,而镜子是故障安全的物理设备。

在法律方面,安全永远是第一位的,然后可以考虑选购可选的必备品,例如摄像头和显示器或动力辅助系统。

是否存在这样的技术?如果存在,那么为什么它没有被广泛使用?

技术确实存在,但是耐用性和可靠性(以消费者水平的成本效益)仍然是我们努力的方向。特别是对于汽车用途,这意味着每天的条件相对恶劣。测试新系统并批准将其用于汽车需要花费数年的时间。
通常,当生命受到威胁时,根据严重性,我们会有两倍或三倍的冗余系统。物理镜像充当(手动)冗余系统。


@idkfa提供的链接将提供比不必要的其他错误答案更好的信息。
parag

1
@parag我个人不喜欢该文章,因为它没有具体说明。仅说明某些制造商希望更改法律的方式,但没有时间表或进度或可能性的状态。具体的是法律及其制定法律的原因,这主要取决于安全因素。安全第一,然后是可选的好装备(例如能够使用摄像头和显示器)。
特工挑衅者

1
我希望法律改变为不再需要物理后视镜,但要以汽车由计算机驱动为条件。
Gerrit

@gerrit就是说,“由计算机驱动”是否经过安全测试,并且经过了多年的测试批准。一旦(如果)发生,这将打开许多潜在的电子控制升级的“大门”,例如照相机/显示器等。由于计算机驱动的汽车要先进得多,并且很可能具有更多的故障模式,我个人认为如果我们甚至接近批准使用计算机驱动的汽车,那么很可能已经有了其他事情,例如摄像机/显示器的更换已获得批准(或接近被批准)。
代理挑衅者

您认为驾驶员“在系统控制或电子组件发生任何故障时始终可以控制汽车”的说法是错误的。例如,ABS / ESC系统存在故障模式,计算机可以命令阀将所有制动器与主制动缸隔离,甚至可能释放所有压力。这会导致“硬”制动踏板,并且会完全失去对制动器的控制。
dasdingonesin

7

用相机更换所有汽车后视镜不是一个好主意。它所做的只是为车辆增加了不必要的成本,并且摄像头实际上不如标准镜那么好。

现有的汽车后视镜做得很好。它们需要零电才能运行,并且在车辆完全关闭电源后才能工作。后视镜也非常耐普通磨损。它们不会损坏,不会显示错误的图像,甚至在损坏时也可以工作。

另一方面,相机及其相应的屏幕远不如标准镜。它们更容易受到损坏。在车辆中,敏感的电子器件会由于诸如持续振动之类的应力而随着时间而失效。连接可能会松动,等等。使用相机可能会使您迷失方向。屏幕通常不会放置在方便或合乎逻辑的位置。这可能是危险的,因为驾驶员将注视着座舱中的屏幕而不是注视着汽车,并获得了错误的安全感。拥有备用摄像机的任何人都知道,即​​使摄像机完全受阻,它也会变得无用。仅需一点点污垢即可有效地挡住视线。摄像头的最大缺点是,在车辆断电时它们根本无法工作。当车辆停在城市中时,通常,驾驶员会检查后视镜以确保可以安全退出车辆。如果车辆停放并关闭,则它们将失去检查交通的能力,并可能导致受伤或生命损失。

相机非常适合某些目的。备用摄像机非常有用,因为它使您可以看到标准镜中不可见的对象。它可以让您看到您身后有多少空间,在停车以及安装拖车时非常有用。我可以看到在大型卡车等车辆上使用相机的其他用途。尤其是拖拉机拖车,有很大的盲区。最大的盲点是在乘客一侧,有时被称为“无区”。当车辆经过右侧的卡车时,通常驾驶员无法看到它们在哪里。摄像机的增加将有助于大大减少盲点的数量,并可以减少事故的发生。


0

简单地说,使用相机将在99%的时间内工作,但在某些情况下(例如极端天气,故障,物体挡住/遮挡相机等)它们仍然可能会失败,而在任何情况下都可以使用后视镜,而且镜面减少了分心的程度。


0

除了已经提到的其他良好原因之外,因为与大多数主流相机相比,眼睛和大脑的动态范围更好

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.