【摘要】汽車駕駛員的視野，對汽車駕駛員有效地發(fā)現(xiàn)車輛周邊的不良因素，及時(shí)作出反應(yīng)，有重要影響。研究汽車駕駛員視野問題，改善駕駛員視野，對維護(hù)交通安全有著重要意義。

【關(guān)鍵詞】汽車駕駛員；視野；顯示器；后視鏡

人的視野分全視野及明確視野兩種。全視野是指人向前方及向后方看時(shí)能看到的范圍。向前方看的范圍大約為120°—140°之間，而能看得清楚和能準(zhǔn)確判別前方事物具體的特征的范圍只有50°左右，這種能見范圍稱之為明確視野。至于距離多遠(yuǎn)的事物能看清楚則決定于駕駛員的視力。

上述的視野范圍是指人處于晴朗天氣下及靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，如果環(huán)境光線弱或模糊，如雨雪或有霧天氣或者夜間，那么視野范圍變狹窄。在高速行駛的汽車上，駕駛員的視野變得更狹窄，當(dāng)車速達(dá)到100km/h時(shí)，視野道路兩旁的大部分事物都在視野范圍之外。駕駛員視力的反應(yīng)跟不上汽車的速度，容易造成判斷上的錯(cuò)誤，遇到緊急情況，駕駛員慌張更易造成交通事故。由此可見采用新技術(shù)及裝備，改善駕駛員的視野，對減少交通事故是很重要的一個(gè)方面?！笆握厥戮糯慰臁蓖ㄋ椎胤从沉硕鄶?shù)交通事故是由于車速高、駕駛員看不準(zhǔn)，來不及反應(yīng)造成的。社會生活的快節(jié)奏不容許靠降低車速保安全，而是要采用先進(jìn)技術(shù)，改善駕駛員的視野，提高其觀察的方便性及可靠性。改善人的視野分正常環(huán)境條件下及非正常環(huán)境條件下，正常環(huán)境條件下采用的新技術(shù)如平視顯示器及先進(jìn)的后視鏡等。非正常環(huán)境條件可包括夜間及雨雪天等，采用的新技 術(shù)有先進(jìn)的前照燈、增水擋風(fēng)玻璃、紅外線監(jiān)視器、測距傳感器及攝像機(jī)等。

一、平視顯示器

駕駛員在操作時(shí)，既要觀察前方道路上的事物，又要經(jīng)常注意轉(zhuǎn)向盤附近儀表盤上各種信息數(shù)據(jù)。需要經(jīng)常改變眼睛觀察角度，這既拖延了視覺的反應(yīng)速度，又容易造成疲勞。于是開發(fā)和采用平視顯示器，該裝置依靠凸透鏡、反射鏡系統(tǒng)，把儀表盤上的信息數(shù)據(jù)變成駕駛員眼睛正前方擋風(fēng)玻璃上的虛像。這樣駕駛員在觀察道路及儀表盤時(shí)，不必改變眼睛的高度，同時(shí)也不要求眼睛必須適應(yīng)遠(yuǎn)近距離的視野。近距離視野容易引起疲勞，對年紀(jì)大的人尤其如此。

二、汽車外后視鏡

汽車外后視鏡是影響主動安全性的重要設(shè)備，長期以來外后視鏡大都是采用平面鏡或球狀凸面鏡，性能不能令人滿意。因視野小盲區(qū)大而造成的交通事故，在我國約占整個(gè)交通事故總數(shù)的1/3。為了擴(kuò)大視野和消除盲區(qū)，可以在原來的外后視鏡上加曲率很大的凸面鏡，或者采用多面不同安裝角度的后視鏡，或者采用兩塊不同曲率的后視鏡。但是這些辦法都可能使鏡中的圖像變形失真或圖像不連貫等，使駕駛員難以正確地判斷。在汽車后端安裝攝像機(jī)，并在夜間利用紅外技術(shù)，則是完善地解決后方視野的方案，但由于價(jià)格貴，在較長時(shí)間內(nèi)不可能普遍推廣使用。

清華大學(xué)開發(fā)的大視野汽車外視鏡就是改進(jìn)了外視鏡性能的例子之一。這種大視野后視鏡是根據(jù)光學(xué)原理及數(shù)學(xué)物理方法，通過計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一種變曲率的高次曲面鏡。該外視鏡具有如下特點(diǎn)：

1.鏡面各個(gè)連續(xù)的橫斷面上的每一微元面的曲率，自內(nèi)側(cè)向外側(cè)逐漸光滑地連續(xù)增大；

2.鏡面各個(gè)連續(xù)的縱斷面上的每一微元面的曲率，自上方向下方逐漸光滑地連續(xù)地增大；

3.曲率增大趨勢沿各橫斷面和各縱斷面不同；

4.每一橫斷面與縱斷面交點(diǎn)處微元面上，有兩個(gè)互相垂直的主方向曲率，其大小是不同的。根據(jù)汽車車身的情況，利用該技術(shù)可以設(shè)計(jì)、制造出既能擴(kuò)大視野又不會產(chǎn)生駕駛員不能接受的變形。

另外，福特通過一個(gè)簡單的方式解決了盲區(qū)問題。福特在其2009款Edge上面推出了全新的盲區(qū)消除后視鏡。這個(gè)盲區(qū)消除后視鏡的原理非常簡單。

2008年秋天上市的2009款福特Edge是業(yè)界首次采用該項(xiàng)名為盲區(qū)消除后視鏡技術(shù)的車型，這項(xiàng)技術(shù)是在傳統(tǒng)的后視鏡的外側(cè)上角加裝了一個(gè)小的凸鏡，這個(gè)凸鏡可以給駕駛員帶來額外的視角，讓駕駛員的后視角度更加開闊。

三、夜視輔助系統(tǒng)

夜間行車時(shí)，由于車燈照明范圍的限制，駕駛員很可能沒有發(fā)現(xiàn)路邊或者前面較遠(yuǎn)處的行人或者動物，從而導(dǎo)致交通事故。如何改善駕駛員的視野，為駕駛員安全行車提供幫助是主動安全技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要內(nèi)容。2008年4月上市的豐田皇冠混合動力版配備的一套名為NightView夜視系統(tǒng)，不僅可以識別夜間道路上的車輛情況，還新增加了行人檢測功能，更大限度地避免了交通事故的發(fā)生。以前豐田的夜視系統(tǒng)都是將信息顯示在位于前上方的顯示器上。而新的夜視系統(tǒng)利用一個(gè)設(shè)置在儀表板上的1280X480像素的LCD顯示屏，既可以顯示車輛環(huán)保和運(yùn)動模式下的油耗，又能利用紅外線顯示前方路況。車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)搜尋前方的行人。發(fā)現(xiàn)后利用屏幕右下端不斷閃爍的人形圖標(biāo)提醒駕駛員前方有行人。目前夜視系統(tǒng)還只能對行人進(jìn)行檢測，但豐田希望未來能對動物，騎車人和其他移動物體進(jìn)行檢測。由于夜視系統(tǒng)需要對路邊的行人進(jìn)行辨識，需要一個(gè)處理過程，因此車輛的行駛速度和天氣條件成為制約該系統(tǒng)正常發(fā)揮的因素，目前該系統(tǒng)只能在車速15～60km/h范圍內(nèi)工作，如果車速太快就來不及對捕捉到的圖形進(jìn)行處理，另外在某些情況下，大雨天，雨刷器工作將對系統(tǒng)造成干擾使其無法對行人進(jìn)行辨識。

目前比較成熟的夜視輔助系統(tǒng)是奔馳S500車型配備的夜視輔助系統(tǒng)，它采用了創(chuàng)新性的紅外技術(shù)，進(jìn)一步降低了車輛在黑暗行駛情況下的事故風(fēng)險(xiǎn)。借助于2個(gè)大功率的紅外前大燈，近光時(shí)將駕駛員的視野擴(kuò)展至150m以上，且因?yàn)槭褂玫氖侨庋劭床坏降募t外線，因此不會令迎面車輛中的駕駛員感覺不適。此外，在前車窗內(nèi)部還安裝有紅外攝像機(jī)，它可記錄前方道路的反射影像，并將影像在儀表板中顯示出來，因此，無論是行人、騎車人、停駐車輛還是其他障礙物在夜視系統(tǒng)下均清晰可見。在現(xiàn)代，很多汽車公司研發(fā)出了具有以上多種功能的系統(tǒng)。多個(gè)鉛筆大小的攝像機(jī)和三個(gè)可切換的視頻顯示屏為駕駛員提供了前、后視線，這樣既 可方便停車時(shí)的操作，又可在擁擠的交通中提高行駛的安全性。

綜合利用各種有利因素，提高駕駛員的視野寬泛，及時(shí)有效地對發(fā)生的障礙作出合理的反應(yīng)，從而減少車輛事故的發(fā)生。

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