最近的一项实验表明

SUV的盲区

可容纳75名儿童

而在生活中我们也经常会看到

由于盲点的存在

从而引发交通事故

那么有没有什么办法可以减少盲点呢？

或者削弱盲点带来的危害？

今天我们就来盘点一下

相关“贴心”技术~

第 1 部分：了解盲点

在介绍处理盲点的技术手段之前，我们先来了解一下盲点。 盲点的基本原理其实就是光线沿直线传播。 当驾驶员坐在驾驶位置时，由于视角的限制和车身的遮挡，大面积物体反射的光线无法透射到驾驶员的眼睛。

图1 后视镜扩大视野示意图

虽然后视镜在一定程度上可以通过反射光线来扩大驾驶员的视野，但是由于其尺寸和位置的限制，还是有一些区域无法覆盖到。

图2 汽车盲区示意图

对于普通轿车来说，盲区可以分为：前盲区、后盲区、两侧后视镜盲区、两侧AB柱盲区等。前侧盲区主要是由于面积引擎盖前方被挡住，而后方侧盲区是因为车尾部分在后视镜的可观察范围之外。 两侧后视镜的盲区是大角度转弯时难以通过后视镜观察到的区域，而AB柱的盲区是由于两侧的立柱遮挡挡风玻璃部分造成的。前视图。

而卡车等大型汽车由于车身较大，行驶时的盲区也比轿车大。

图4 大货车盲区示意图

但值得注意的是，即使是在盲区之外的区域，也不代表绝对安全。 因为驾驶员即使在全神贯注的情况下也很难同时观察到各个方向，而且还会受到实时路况、天气情况、对面车辆灯光亮度等因素的干扰。 可以认为，真实情况下的“盲区”只会比上面的介绍更大！ 那么，我们能做些什么来帮助一群司机呢？

第 2 部分：更多镜子

当我们巧妙地利用镜面反射的原理时，我们可以创造出一些减少盲点的设计。 比如后视镜上的辅助镜片和让A柱“透明”的隐形装置。

图5 后视镜上的广角镜头

安装在后视镜上的辅助镜片已经相当流行，它们通常被称为广角镜或盲点镜。 由于这个镜头是一个小凸镜，它可以覆盖更大的视野。 原理可以通过下面的示意图大致了解一下。

图6 凸面镜扩大视场原理

这样，驾驶员就可以观察到原后视镜无法覆盖到的后轮后方等其他地方，有效地减少了两侧的盲区。 但是，这种凸面镜也会带来一个潜在的问题，那就是会造成画面一定的变形和失真。 驾驶员在通过凸面镜观察后方情况时，不易准确把握后方物体和车辆的实际距离，因此过分相信广角镜中的画面容易出现误判。

图7 添加广角镜头后的视场增益

下面要介绍的双透镜结构其实类似于潜艇潜望镜的原理，即通过一对相互平行的平面镜，将不在视野范围内的物体发出的光经过两次反射后引导至人眼，从而看到物体。

图8 潜望镜原理示意图

前面提到，AB柱在行驶过程中会遮挡部分前方视线，会带来很大的安全隐患。 如果我们借用类似的思路，将两个镜头放在合适的位置和合适的角度，就可以看到AB柱后面被遮挡的物体。

图9 让A柱“隐形”的装置示意图

当然，实际应用在汽车上时，为了保证美观等更多的实际需求，需要进行更复杂的设计。 这样就可以实现类似于下图的A柱“隐形”的效果。

图10 隐形效果示意图| 图片来自[4]

当然，通过摄像头将外界的图像呈现在A柱内部，也可以实现类似的效果。

第三部分：让汽车有眼睛

上面介绍的广角镜头和A柱“隐形”装置主要是通过光学的方式减少驾驶员行驶时的盲区。 但是，对于更宽的视觉盲区，考虑到驾驶员的精力有限，单纯扩大驾驶员的视野是不够的。 于是，人们想到了让汽车拥有“眼睛”，即让汽车自己主动判断周围情况，对驾驶员进行有效的提醒甚至干预驾驶操作。 说到这里，很多读者可能想到了一个词：雷达。

图 11 雷达

没错，雷达是我们最熟悉的物体定位和测速工具。 其英文全称直译为“无线电探测与测距”。 在定位方面，雷达发射无线电脉冲后，会等待接收物体反射的脉冲，得到往返传播时间dt。 由于无线电是一种电磁波，我们可以使用以下公式计算其在介质中的速度：

其中c和n分别表示真空中的光速和某种介质（如空气）的折射率。 则物体与雷达之间的距离可表示为：

如果需要实现三维空间定位，可以采用多基站的方法。 这在之前的文章中已经详细解释过。 有兴趣的话可以回顾一下~那么，雷达是如何实现测速的呢？ 这就是所谓的多普勒效应。

图12 声波的多普勒效应

多普勒效应是指当波源和观察者相对移动时，物体辐射的波长发生变化。 例如，对于以声波为代表的机械波来说，当一辆汽车（波源）向你驶来时，汽车发出的声音的音调会变高，即频率会增加； 波源远的话，音调就会变低，即频率会降低。 类似的现象也出现在光波中，但情况稍微复杂一些：假设波源发出的波的频率为f，接收到的波的频率为f'，那么两者之间存在关系:

式中，为波源与接收器的连线与波源速度方向的夹角。 当然，当车载雷达判断周围车辆或行人的位置和速度时，情况会更加复杂。 由于发送脉冲的设备和接收百思特网设备都在行驶的汽车上，因此反射脉冲的物体也可能正在行驶。 不过，只要仔细考虑两者之间的相对运动，仍然可以根据上述原则做出判断。

图13 车载雷达类型比较 | 图片来自【5】

事实上，广义上的雷达不仅可以发射无线电，还可以发射红外线、超声波甚至激光。 定位和测速的原理类似。 根据发射脉冲的类型，可分为红外雷达、超声波雷达、毫米波雷达等。

图 14 车载雷达工作流程 | 图片来自[5]

有了这样的定位测速装置，汽车就可以扫描周围的环境，并将信号发送给算法芯片进行分析。 一旦发现周围物体快速接近，可通过报警装置提醒驾驶员或通知周围车辆、百思特网行人。 必要时，如果发现与前车的距离正在迅速接近，汽车还可以启动自动制动系统，完成制动过程，大大增加了驾驶员的安全系数。

第 4 部分：可以更聪明

近年来，无人驾驶技术的技术词汇已经为人们所熟悉，这也意味着在未来的完全无人驾驶时代，驾驶员将被彻底解放，“盲点”的概念将不复存在。 。 那么这一切是如何运作的呢？ 这主要取决于两个方面：定位系统和环境感知。

图15 谷歌无人驾驶汽车工作原理| 图片来自【8】

由于互联网技术的发展，我们逐渐能够以更快的速度与互联网实时交换信息，这意味着行驶中的汽车也可以通过互联网实时获取自己的定位和路况信息。 可以想象，如果所有的汽车都联网，就意味着它们在一定程度上都可以拥有全球视野。

图16 北斗等卫星定位系统

具有高分辨率、高精度、抗干扰能力强等优点的激光雷达的普及，使得汽车检测周围环境的能力远远不再是简单的定位和测速。 例如，车载三维激光雷达可以通过高速旋转实时绘制车辆周围的三维空间地图，同时测量车辆的距离、速度、加速度、角速度等信息。其他三个方向周围的车辆。

图17 激光雷达给出的3D建模图 | 图片来自【9】

除了上面提到的定位系统和环境感知之外，我们还可以想到最近不断发展的计算机视觉。 未来的汽车不仅可以全面感知周围环境，甚至可以提取并识别其中的不同元素，并选择性地做出反应、警告和回避操作。

图18 无人驾驶场景概念图| 图片来自【8】

当科技真正运用起来时，我们不仅可以减少盲点，甚至可以消除盲点； 不仅帮助驾驶员，甚至解放驾驶员。 期待更多的科技变得成熟、普及，最终成为大家出行安全的守护神。 我也希望在通往这个理想终点的路上，我们都能对自己、对他人负责，更有安全感。

参考