駕駛員妙招:後視鏡,告別盲點

加入我們的科學愛好者社群!

本文最初發表於《大眾科學》的前部落格平臺,僅反映作者觀點,不代表《大眾科學》官方立場



關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮訂閱以支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。 透過訂閱,您將幫助我們繼續創作更多有影響力的深度報道, рассказывающих about 塑造當今世界的科學發現和前沿思想。


一位對光學充滿熱情的數學家發明了一種後視鏡,據稱可以消除變道時最令人頭疼的盲點問題。 安德魯·希克斯,費城德雷塞爾大學的副數學教授,設計了一款凸面駕駛員側後視鏡,在提供更廣闊視野的同時,顯著減少了影像失真。 但不要期待這項創新很快在美國汽車上普及——美國法規要求車輛左側後視鏡必須是平面鏡。

受一位同事的挑戰,希望能改進腳踏車把手上那種會產生失真的球形後視鏡,正如《費城問詢報》報道的那樣,希克斯轉而開發了一款汽車後視鏡原型。 在公路測試中,希克斯告訴SciAm.com,從左側超車的車輛始終在他的後視鏡視野範圍內。“如果你通過後視鏡觀察後方來車,你會發現當它們從後視鏡中消失時,幾乎就在同一時刻,它們會重新出現在你的正常視野中,”他說。

根據德雷塞爾大學以希克斯名義提交的專利顯示,1994年,變道和車輛併線造成的事故佔交通事故總數的4%——這一比例“主要歸咎於車輛側後視鏡提供的視野範圍過小”。

希克斯表示,他的後視鏡形狀是透過計算機輔助,對複雜的數學公式進行近似計算得出的。 他希望這款後視鏡能夠覆蓋常見的盲點區域,同時儘量不扭曲反射影像的形狀。 結果表明,透過採用細微且富於變化的曲率設計,可以實現這一目標。

“它的設計目標是精確捕捉45度視角,無需更大角度,也無需過度彎曲即可實現,”希克斯解釋說,“如果你觀察卡車或巴士上常見的那種球面鏡,或者你在汽配市場購買的附加後視鏡,你會發現球面鏡雖然提供了非常寬廣的視野,但影像失真也很嚴重。 實際上,你並不需要那麼寬泛的視野,很多時候你看到的景象並非是你真正關心的。”

當前的聯邦機動車輛安全標準規定,駕駛員側後視鏡必須是“單位放大率”的——即,鏡面必須是平面,既不放大也不縮小反射影像。(希克斯認為,他的設計或許仍可以在美國作為汽配產品找到市場,例如作為普通後視鏡的粘性附加元件。) 乘客側後視鏡允許使用凸面鏡,並帶有常見的警示語“後視鏡中的物體比實際距離更近”,但希克斯尚未找到適用於乘客側後視鏡的最佳解決方案。

“有些問題我還沒有找到答案,比如乘客側後視鏡的設計,”他說道,“我不確定是否存在我尚未發現的理想方案,還是說根本就不存在這樣的完美方案。”

照片為希克斯後視鏡原型(上圖)和標準駕駛員側後視鏡(下圖),由安德魯·希克斯提供

© .