關于汽車夜間行車側面照明裝置的設計思考

王澤坤 湖南應用技術學院

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上增設側面照明燈的意義及設計構想進行論述。

2 應用側面照明燈的意義

2.1 對現(xiàn)有車載照明條件的補充

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，分別對應汽車前進時（車前路面照明）和倒車時（車后路面照明）。這兩種照明燈在使用時有局限性，即在夜間轉彎行駛時無法讓駕駛員準確判斷兩側路面情況。對于汽車前進轉彎，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彎時兩側路面情況，但感知并不準確；而汽車后退轉彎時，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，但無法通過兩側后視鏡觀察到兩后輪行駛軌跡，而前輪作為轉向輪的轉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，不至于因兩側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向操作，設置側面照明裝置則具有現(xiàn)實意義。

2.2 對雨夜條件下城市路面標線的感知輔助

在城市道路雨夜行車時，我們常常有這樣的體驗：明明城市道路兩側有路燈照明，可我們卻看不清或者嚴重時看不到路面標線。其主要原因在于路面積水覆蓋了路面標線，導致標線中混合的細微玻璃珠反射效果減弱；加上道路兩側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。綜合原因導致我們無法通過前擋風玻璃看清路面標線。此時，我們可以借助側面照明燈的短距離反射效果，通過兩側后視鏡來加強對路面標線的感知效果，從而及時校正行車路線。

2.3 夜間會車輔助

夜間會車時，兩車頭交錯后，會出現(xiàn)光線盲區(qū)，此時無法準確判斷輛車之間的橫向距離。設置側面照明燈，可起到類似貨車示廓燈的作用，可加強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。

3 側面照明燈的設計構想

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。綜合以上幾點因素，本構思選擇照明燈具安裝在車門把手內，在車門把手下側面開透鏡窗口，使光線朝地面方向照射。

3.2 照射范圍及燈具透鏡外形設計

汽車一側兩車門把手上的燈具照明范圍應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。考慮車門把手空間限制和開關車門時車門把手的強度要求，折射透鏡的長度和寬度受限，所以透鏡設計成球面凹透鏡，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，側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，一側的兩個車門把手均靠近后輪，在沿車身方向上應該使照射光線向前輪側偏轉。

3.4 燈具開關連接及控制

側面照明燈與前照燈同時使用，所以側面照明燈的控制開關可與前照燈開關合并，即使用前照燈開關一同控制前照燈與側面照明燈的打開關閉。同時，當前前照燈的自動控制（ATUO）功能也可應用到側面照明燈上，在側面照明燈的自動控制中，除了光照度傳感器之外，系統(tǒng)中增設雨量傳感器。在城市雨夜條件下行駛時，即便光照度足夠，但側面照明燈在雨量傳感器的信號控制中使照明燈打開，輔助路面標線的感知。那么在控制單元中應具有優(yōu)先權與仲裁機制，即雨量傳感器信號控制的優(yōu)先權在光照度之前。

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 結語

汽車側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、會車時的安全性以及提高在雨夜條件下對路面標線的感知能力有現(xiàn)實意義。