高源潔 姜霄 楊琰

摘要：解決自行車(chē)在夜晚事故率較高的問(wèn)題，保障夜間自行車(chē)出行者的安全。經(jīng)調(diào)查、分析，總結(jié)歸納出社會(huì)大背景、人們戶外騎行情境、周邊環(huán)境和存在安全隱患的原因，結(jié)合產(chǎn)品材料、加工工藝等因素對(duì)其外形、功能、結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)和創(chuàng)新。設(shè)計(jì)一款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自行車(chē)夜間轉(zhuǎn)向燈，保障交通出行安全。該自行車(chē)轉(zhuǎn)向燈可為夜間行駛的自行車(chē)提供照明與轉(zhuǎn)向提示，使其他車(chē)輛明確其行駛方向，以提高夜間出行的安全系數(shù)。

關(guān)鍵詞：自行車(chē) 轉(zhuǎn)向燈 夜間 事故

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2020）02-0120-02

引言

隨著低碳環(huán)保主義的興起，越來(lái)越多的人選擇騎車(chē)出行。目前，夜晚騎行安全問(wèn)題還未得到解決，這不僅會(huì)給來(lái)往車(chē)輛帶來(lái)不便，也會(huì)帶來(lái)安全隱患。文中針對(duì)自行車(chē)轉(zhuǎn)向以及夜晚騎行問(wèn)題，設(shè)計(jì)了自行車(chē)夜間轉(zhuǎn)向燈，以提高騎行安全性，在保障社會(huì)道路安全的同時(shí)增強(qiáng)全民交通安全意識(shí)。

一、設(shè)計(jì)背景

（一）社會(huì)環(huán)保意識(shí)的提升：我國(guó)“十二五”規(guī)劃綱要指出，“倡導(dǎo)文明、節(jié)約、綠色、低碳消費(fèi)理念，推動(dòng)形成與我國(guó)國(guó)情相適應(yīng)的綠色生活方式和消費(fèi)模式?！盵1]，在此背景下，單車(chē)行業(yè)掀起一股全面新熱潮，上班下班、休閑娛樂(lè)、“最后一公里”，自行車(chē)成為現(xiàn)代新興出行方式。據(jù)自行車(chē)市場(chǎng)分析調(diào)查報(bào)告不完全統(tǒng)計(jì)，78%的中國(guó)家庭擁有自行車(chē)，中國(guó)擁有自行車(chē)的總數(shù)達(dá)4.5億輛。[2]近年來(lái)，隨著共享單車(chē)行業(yè)的發(fā)展，自行車(chē)大量進(jìn)入我國(guó)大中城市，在我國(guó)已有龐大自行車(chē)數(shù)量的基礎(chǔ)上，自行車(chē)的數(shù)量又有了明顯增長(zhǎng)。

（二）騎行健身的流行：如圖1，2015年，我國(guó)運(yùn)動(dòng)騎行人數(shù)僅為408萬(wàn)，在2017年已達(dá)1500萬(wàn)，僅僅兩年我國(guó)騎行人口就有著爆發(fā)式的增長(zhǎng)[3]。隨著我國(guó)人民健身意識(shí)的進(jìn)一步提升，越來(lái)越多的人們加入騎行的隊(duì)伍中，我國(guó)騎行趨勢(shì)還有著極大的增長(zhǎng)空間。人們選擇騎單車(chē)，也不僅是因?yàn)槠浞奖憧旖荩菍⒐蚕韱诬?chē)看作一種健康的出行方式，在出行過(guò)程中運(yùn)動(dòng)健身，強(qiáng)身健體，在全國(guó)也是掀起了全民健身健體熱潮[4]。

二、設(shè)計(jì)自行車(chē)轉(zhuǎn)向燈的必要性

（一）設(shè)計(jì)自行車(chē)轉(zhuǎn)向燈的必要性夜間發(fā)生安全事故的比例大，危險(xiǎn)系數(shù)高：夜晚的交通量約為白天交通量的10%～30%，但是46%～54%的事故發(fā)生在夜晚，夜間交通事故導(dǎo)致的死亡人數(shù)更多，約占交通事故死亡總數(shù)近六成[5]。在夜間，光照和環(huán)境具有不確定因素，自行車(chē)可視度較低。再加上汽車(chē)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，駕駛員在行車(chē)過(guò)程中視力會(huì)有所降低，車(chē)輛識(shí)別反應(yīng)過(guò)程變長(zhǎng)[6]，更是增加了危險(xiǎn)因素。在夜間環(huán)境下，發(fā)生交通事故的概率和致死率較白天有明顯升高。

（二）轉(zhuǎn)彎及夜間自行車(chē)的交通事故率高：我國(guó)部分地區(qū)有非機(jī)動(dòng)車(chē)道，自行車(chē)與電動(dòng)車(chē)在其中行駛，音盼地區(qū)道路是混合交通，機(jī)動(dòng)車(chē)與非機(jī)動(dòng)車(chē)在同一條道路上行駛，車(chē)況復(fù)雜，突然轉(zhuǎn)彎、夜間行駛問(wèn)題及轉(zhuǎn)向無(wú)明顯提示的現(xiàn)象非常多，大大提升了自行車(chē)的交通事故率。作為易受傷害的道路使用者，行人和自行車(chē)騎車(chē)人在中國(guó)混合道路交通環(huán)境下承受很高的死亡風(fēng)險(xiǎn)[7]。

自行車(chē)事故的表現(xiàn)有如下特點(diǎn)：1.轉(zhuǎn)彎事故多。非機(jī)動(dòng)車(chē)道，直行、轉(zhuǎn)彎車(chē)輛共同行駛，不像機(jī)動(dòng)車(chē)道會(huì)有左右轉(zhuǎn)車(chē)道，由于騎自行車(chē)的人出行的目的地不同，所以在交叉路口易發(fā)生碰撞。2.自行車(chē)超車(chē)事故多。自行車(chē)行駛較慢，與電動(dòng)車(chē)同時(shí)行駛，速度快慢不一，常有超車(chē)情況，易發(fā)生交通事故。3.自行車(chē)突然轉(zhuǎn)向。當(dāng)單車(chē)橫向穿越道路或左轉(zhuǎn)穿越道路時(shí)，其行車(chē)軌跡與汽車(chē)的行駛軌跡交叉，汽車(chē)駕駛員無(wú)法及時(shí)判斷單車(chē)騎行方向，從而引起交通事故。4.夜間易發(fā)自行車(chē)事故。由于自行車(chē)夜間行車(chē)沒(méi)有照明裝置，車(chē)輛交會(huì)前不易發(fā)現(xiàn)目標(biāo)而發(fā)生事故。

（三）現(xiàn)有保護(hù)措施不完善：自行車(chē)的保護(hù)裝置只有剎車(chē)與反光板，剎車(chē)是日常生活中減速的裝置。反光板僅有光源的時(shí)候，才能夠?qū)⒐饩€按原來(lái)方向照射回原路徑，僅對(duì)于機(jī)動(dòng)車(chē)和部分非機(jī)動(dòng)車(chē)起到提示作用，且有一定局限性，反光板對(duì)于突然變道，轉(zhuǎn)向等動(dòng)態(tài)趨向無(wú)法進(jìn)行警告提示作用。

（四）自行車(chē)駕駛員安全意識(shí)較弱：自行車(chē)駕駛者安全意識(shí)較弱。汽車(chē)駕駛需要通過(guò)審核和駕駛證考取，騎自行車(chē)沒(méi)有相關(guān)培訓(xùn)和證件要求，與經(jīng)過(guò)統(tǒng)一培訓(xùn)的機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員相比，自行車(chē)駕駛者的安全意識(shí)相對(duì)較弱。

三、設(shè)計(jì)思維與解決方案

我們將自行車(chē)燈分為判斷裝置、發(fā)光裝置與供電裝置，對(duì)各部分進(jìn)行多種方案的對(duì)比與甄選。

（一）設(shè)計(jì)思路，如表1

方案提出與分析：

通過(guò)表1對(duì)以上方案的對(duì)比，最終將陀螺儀、激光燈、充電電池結(jié)合為可拆卸的一個(gè)整體，以達(dá)到操作簡(jiǎn)單，警示作用強(qiáng)的目的。

（二）設(shè)計(jì)原理。自行車(chē)轉(zhuǎn)向車(chē)燈分為兩個(gè)部分，下半部分為發(fā)光裝置，固定在自行車(chē)的前杠上，與整個(gè)車(chē)體保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，負(fù)責(zé)供電與發(fā)光;上半部分為檢測(cè)裝置，安裝在自行車(chē)的立管上，隨著車(chē)把的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，其內(nèi)部具有電子陀螺儀，可檢測(cè)車(chē)把的轉(zhuǎn)向狀態(tài)，當(dāng)車(chē)把轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將電信號(hào)傳遞到與車(chē)身保持相對(duì)靜止的發(fā)光裝置內(nèi)，電信號(hào)將改變激光燈的相應(yīng)方向投射方式，形成明顯圖形，達(dá)到警示作用，如圖2所示。

自行車(chē)燈的判斷過(guò)程如圖3。直行時(shí)，自行車(chē)打地面投射圖形為“‖”形，自行車(chē)向左轉(zhuǎn)向時(shí)，左側(cè)燈光進(jìn)行變化，投影圖形由“‖”形變?yōu)椤?|”形，自行車(chē)向右轉(zhuǎn)向時(shí)，右側(cè)燈光進(jìn)行變化，投射圖形由“‖”形變?yōu)椤皘>”形，每次轉(zhuǎn)彎結(jié)束后，地面投射圖形變回為“‖”形。后方車(chē)輛可在第一時(shí)間內(nèi)，觀測(cè)到前方自行車(chē)行駛狀態(tài)，以在最快時(shí)間內(nèi)做出相應(yīng)應(yīng)對(duì)措施。

（三）設(shè)計(jì)方案：自行車(chē)燈的造型（圖4）采用簡(jiǎn)約的流線型設(shè)計(jì)風(fēng)格，中間部分采用硅膠材料，如圖5，用戶可根據(jù)車(chē)身大小自主改變固定部分的松緊，將車(chē)燈安裝在圖6中①位置，使得車(chē)燈與車(chē)體完美融合。車(chē)燈簡(jiǎn)約小巧，在騎行及使用過(guò)程中，絲毫不會(huì)影響用戶騎車(chē)的操作感及體驗(yàn)感，簡(jiǎn)約貼合的外觀更加能夠體現(xiàn)出自行車(chē)的輕巧與便捷，如圖7，讓自行車(chē)充滿時(shí)尚感與科技感。

自行車(chē)燈的上半部分（檢測(cè)裝置）內(nèi)部設(shè)有電子陀螺儀，下半部分（供電及發(fā)光裝置）設(shè)有左右兩個(gè)小型激光燈（圖s）及外置式電池。在電池沒(méi)電時(shí)，用戶只需將置于外部的電池取下，進(jìn)行充電后放回，即可繼續(xù)使用。硅膠材質(zhì)環(huán)保輕便，也使得自行車(chē)燈在方便安裝及拆卸的同時(shí)，延長(zhǎng)了車(chē)燈的使用壽命。相比將車(chē)燈直接固定在自行車(chē)把手上的方式，在產(chǎn)品中加入陀螺儀大大提高了產(chǎn)品對(duì)自行車(chē)行駛時(shí)拐彎的角動(dòng)量變化判斷精確度，而可拆卸的充電電池與普通電池相比不僅更加環(huán)保也節(jié)約了用戶的后期投入?？勺兓募す馍錈羟宄貙⒆孕熊?chē)行駛過(guò)程的變化以圖案的方式投射在地面上，當(dāng)用戶在騎行過(guò)程中突然轉(zhuǎn)向時(shí)，可以達(dá)到警示其他自行車(chē)及機(jī)動(dòng)車(chē)的作用。

結(jié)語(yǔ)

由于自行車(chē)市場(chǎng)的擴(kuò)張和現(xiàn)代出行新趨勢(shì)，加上群眾安全意識(shí)較弱和基礎(chǔ)建設(shè)不完善等原因，自行車(chē)在夜間出行安全系數(shù)較弱。自行車(chē)轉(zhuǎn)向燈能在夜間提供安全保障，具有較好的應(yīng)用前景，相信在不久的未來(lái)能夠更好地為人們服務(wù)，為自行車(chē)出行保駕護(hù)航。

基金項(xiàng)目：嘉興學(xué)院2018年度大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（SRT）論文。

參考文獻(xiàn)

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