王澤坤 湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

1 引言

汽車照明是汽車夜間行駛安全性的重要保障，特別是在照明不良及雨夜條件下顯得尤為重要。本文就在汽車原有照明燈具的基礎(chǔ)上增設(shè)側(cè)面照明燈的意義及設(shè)計(jì)構(gòu)想進(jìn)行論述。

2 應(yīng)用側(cè)面照明燈的意義

2.1 對現(xiàn)有車載照明條件的補(bǔ)充

通常家用轎車上的外部照明燈具有前照燈、霧燈、倒車燈、牌照燈，其中常用于路面照明的是前照燈與倒車燈，分別對應(yīng)汽車前進(jìn)時(shí)（車前路面照明）和倒車時(shí)（車后路面照明）。這兩種照明燈在使用時(shí)有局限性，即在夜間轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)無法讓駕駛員準(zhǔn)確判斷兩側(cè)路面情況。對于汽車前進(jìn)轉(zhuǎn)彎，駕駛員還可以依據(jù)前照燈在路面照明留下的大腦記憶大致判斷轉(zhuǎn)彎時(shí)兩側(cè)路面情況，但感知并不準(zhǔn)確；而汽車后退轉(zhuǎn)彎時(shí)，駕駛員通過倒車影像及倒車燈可以判斷車輛正后方路面情況，但無法通過兩側(cè)后視鏡觀察到兩后輪行駛軌跡，而前輪作為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向軌跡更加無法判斷。所以，為了使汽車在夜晚鄉(xiāng)間較窄路面牽引掉頭時(shí)，不至于因兩側(cè)照明不良使車輪掉下路沿或深坑，而讓駕駛員較放心的控制汽車倒退轉(zhuǎn)向操作，設(shè)置側(cè)面照明裝置則具有現(xiàn)實(shí)意義。

2.2 對雨夜條件下城市路面標(biāo)線的感知輔助

在城市道路雨夜行車時(shí)，我們常常有這樣的體驗(yàn)：明明城市道路兩側(cè)有路燈照明，可我們卻看不清或者嚴(yán)重時(shí)看不到路面標(biāo)線。其主要原因在于路面積水覆蓋了路面標(biāo)線，導(dǎo)致標(biāo)線中混合的細(xì)微玻璃珠反射效果減弱；加上道路兩側(cè)的照明燈距離地面有一定高度，光線經(jīng)過空氣中的雨霧后，照射到地面的光線被削弱；再加上前照燈光被路面雨膜反射了大部分光線。綜合原因?qū)е挛覀儫o法通過前擋風(fēng)玻璃看清路面標(biāo)線。此時(shí)，我們可以借助側(cè)面照明燈的短距離反射效果，通過兩側(cè)后視鏡來加強(qiáng)對路面標(biāo)線的感知效果，從而及時(shí)校正行車路線。

2.3 夜間會(huì)車輔助

夜間會(huì)車時(shí)，兩車頭交錯(cuò)后，會(huì)出現(xiàn)光線盲區(qū)，此時(shí)無法準(zhǔn)確判斷輛車之間的橫向距離。設(shè)置側(cè)面照明燈，可起到類似貨車示廓燈的作用，可加強(qiáng)對方駕駛員的視距感知，輔助安全的回車，而不僅僅是憑借駕駛經(jīng)驗(yàn)。

3 側(cè)面照明燈的設(shè)計(jì)構(gòu)想

3.1 安裝位置及照射方向

對安裝位置要考慮的因素有：①安裝位置要有安裝照明燈具的空間；②同時(shí)不能影響汽車的外觀審美；③汽車燈具的控制連線要求布線簡捷方便；④照明光線不能影響他車駕駛員及乘客。綜合以上幾點(diǎn)因素，本構(gòu)思選擇照明燈具安裝在車門把手內(nèi)，在車門把手下側(cè)面開透鏡窗口，使光線朝地面方向照射。

3.2 照射范圍及燈具透鏡外形設(shè)計(jì)

汽車一側(cè)兩車門把手上的燈具照明范圍應(yīng)連接至前后車輪范圍，這樣方便駕駛員判斷前后車輪的軌跡?？紤]車門把手空間限制和開關(guān)車門時(shí)車門把手的強(qiáng)度要求，折射透鏡的長度和寬度受限，所以透鏡設(shè)計(jì)成球面凹透鏡，增加照射范圍的寬度。

3.3 照射角度問題

為避免在雨夜行車時(shí)，側(cè)面照明燈光在后視鏡中形成光斑，反而無法看清路面，照明主光線所在平面不能過于靠近于與地面垂直的法向平面，從而使大部分光線經(jīng)過路面水膜的反射后偏離后視鏡（凸鏡）。另外，根據(jù)照射范圍要求，一側(cè)的兩個(gè)車門把手均靠近后輪，在沿車身方向上應(yīng)該使照射光線向前輪側(cè)偏轉(zhuǎn)。

3.4 燈具開關(guān)連接及控制

側(cè)面照明燈與前照燈同時(shí)使用，所以側(cè)面照明燈的控制開關(guān)可與前照燈開關(guān)合并，即使用前照燈開關(guān)一同控制前照燈與側(cè)面照明燈的打開關(guān)閉。同時(shí)，當(dāng)前前照燈的自動(dòng)控制（ATUO）功能也可應(yīng)用到側(cè)面照明燈上，在側(cè)面照明燈的自動(dòng)控制中，除了光照度傳感器之外，系統(tǒng)中增設(shè)雨量傳感器。在城市雨夜條件下行駛時(shí)，即便光照度足夠，但側(cè)面照明燈在雨量傳感器的信號(hào)控制中使照明燈打開，輔助路面標(biāo)線的感知。那么在控制單元中應(yīng)具有優(yōu)先權(quán)與仲裁機(jī)制，即雨量傳感器信號(hào)控制的優(yōu)先權(quán)在光照度之前。

3.5 燈具選擇

受安裝空間限制，并且照射距離短，車門側(cè)面照明燈選擇小功率的LED燈即可。燈光顏色采用偏黃白色光。

4 結(jié)語

汽車側(cè)面照明裝置的研究對于汽車安全駕駛具有重要意義，特別是對于提高在夜間照明不良條件下的倒車、會(huì)車時(shí)的安全性以及提高在雨夜條件下對路面標(biāo)線的感知能力有現(xiàn)實(shí)意義。