CH05-2汽车防眩技术.ppt

汽车防眩与后视技术 华中科技大学机械学院刘伦洪 驾驶员的 眩 视野 夜晚前方来车 夜晚后车的大灯 白天的阳光 主要问题 夜间对向车大灯 前眩夜间后车大灯 车内后视镜眩光 后眩夜间后车大灯 左右后视镜眩光 左右眩强烈阳光 阳光眩与前几种不同的是 光线强度过大其他问题 雾 雨 冰 学生的思路 防眩 偏振光挡风玻璃混入感光气体车灯亮度周期性变化调整车灯角度转向随动灯光 前视防眩1 日夜两用防眩镜 夜间开车刺眼的车灯光和太阳天强烈的日光一直是开车人一件头疼的事蓝阳牌汽车日夜两用防眩镜科技新产品 专利号 ZL200720200152 1 使人们在夜间或白天开车时 所见的车灯火柔和 太阳光不再刺眼 视觉不会疲劳 白天用蓝片 夜间用黄片 特点 1 汽车日夜两用防眩镜彻底解决了一副眼镜不可能是日夜均能用 既遮阳 又遮车灯光 的难题 2 结构简单可靠 通用性强 适合任何轿车 越野车 面包车等车型 3 使用时不遮挡视线 不妨碍驾驶 不需维修 不需更换镜面板 用哪块就翻下哪块 经久耐用 4 安装使用方便 镜面板遮挡范围在左右方向上可通过捆绑带位置来调节 在上下方向可通过拉移遮阳板向前或向后的角度来调节 安装方法 1 先翻下遮阳板 将镜架大托板背面紧贴住遮阳板内侧的中下部 再把捆绑带从遮阳板上头穿到遮阳板的另一面 再将遮阳板翻回到车顶 2 把镜架小托板背面紧贴住遮阳板外侧的中上部 并扣紧捆绑带 3 分别将夜视镜面板扣进大托板上的挂耳内 太阳镜面板扣进小托板上的挂耳内 使用方法 一 夜视镜的使用 1 夜间开车时 先翻下遮阳板 再翻下夜视镜面板 并将镜面板置于垂直位置 2 若遇长时间不会车又无路灯的路段 最好将镜面板向上翻转紧贴遮阳板 3 汽车夜视镜严禁在阳光下使用 以避免增加光照强度 增加眼睛的疲劳和不适 4 用完夜视镜后 先将镜面板向上翻转紧贴遮阳板 再将遮阳板连同夜视镜一起向上翻转收回到车顶 二 太阳镜的使用 1 在太阳天要使用墨绿色的太阳镜面板 使用时先拉开墨绿色的太阳镜面板 再放下遮阳板 把太阳镜面板置于垂直位置既可 2 用完太阳镜后 先将遮阳板翻回到车顶 再将太阳镜面板紧贴遮阳板即可 前视防眩2 日夜两用防眩偏光镜夹片 夜间戴黄色的夹片 能阻挡与吸收车灯光紫外线 蓝光 降低对方车灯光照强度 滤除物体和道路反射的杂散眩光 在强光对射下仍看的清前方路况 避免了车灯光刺眼与视觉眩晕 黄昏 阴雨天与大雾中使用黄色的镜夹片还可提高人眼分辨率 太阳天使用黑色的镜夹片 能阻挡99 太阳光紫外线 大大降低光照强度 在玻璃基材上精密涂布上二氧化钛 TiO2 与二氧化矽 SiO2 经过精密的仪器控制各膜层厚度经多层真空电镀而成 一般较高波长的可见光容易产生眩光 而蓝光则是人类眼睛最能适应的光线 双曲率镜片是用同一镜片产生两种不同的曲率 由二种不同的曲率产生两种不同角度的影像 增进驾驶员观察车辆左 右 后方的实际状况 避免死角所产生之危险 在90年代 德国开始陆续将双曲率镜片用于新款车上 后来欧 美 日等车亦跟进 防眩后视蓝镜七大优点 1 多层光学蓝镜 防眩不刺眼 2 视觉柔和清晰 减轻疲劳 3 双曲率视野无盲点 行车更安全 4 影像真实不失真 正确判断行车距离 5 镜面因经多层电镀处理 减小水珠附着的烦恼 6 镜面超耐磨 永不褪色 7 安装便捷 不需任何工具 不破坏内装 省时 美观 实用 后视防眩1 双曲率防眩后视 蓝镜 普通镜vs蓝镜 防眩 防雨 大视野 蓝镜 已用车型 奔驰宝马奥迪宝来 部分 广本新奥德赛东方之子 后视防眩2 双反射面 后视镜做成上厚下薄 利用光学两次反射角度不同来实现防眩 在非防眩模式下 即开关不往后扳 驾驶员看到的是最清晰的底面 即水银面 第一次反射 防眩目模式下 驾驶员看到的只是镜表面的那层玻璃上表面反射 这束反射光能量很弱 从而起到防眩功能 因此 在白天 驾驶员如果打开防眩模式 其实看到的是后排座椅的反射光 反而看不到后窗玻璃外的车 其实有 只是能量太弱感觉不到 已用车型 福特致胜 后视防眩3 电子防眩后视镜 原理 防眩目后视镜有一面特殊镜子和两个光敏二极管及电子控制器组成 两个光敏二极管分别设置在后视镜的前面及背面 分别接收汽车前面及后面射来的光线 当车后面跟随车辆的大灯照射在车内后视镜上时 此时后面的光强于前面的光 此反差被两个光敏二极管感知并向电子控制器输出一个电讯号到后视镜导电层上 致使后视镜镜面电化层颜色变深 此时再强的光照射在车内后视镜上也不会反射到驾驶者眼睛上 不会晃眼 当车辆倒车时 防眩目车内后视镜防眩功能被解除 右外后视镜自动照射地面 实例1 鹰眼 电子防眩后视镜 淘宝价 580 00元 鹰眼 电子防眩后视镜 安装过程2 鹰眼 电子防眩后视镜 安装过程3 鹰眼 电子防眩后视镜 安装过程4 鹰眼 电子防眩后视镜 安装过程5 鹰眼 电子防眩后视镜 安装过程6 鹰眼 电子防眩后视镜 安装过程7 安装完成 实例2 铁将军防眩后视倒车雷达 淘宝价 980 00 2008 11 一 产品特点 防眩后视镜 夜间行车 后方强光照射到车内后视镜时 后视镜自动变色 司机眼睛不被强光照射 距离显示 0 3 2 5米精确数字显示障碍物距离 汽车每移动0 1米刷新一次 停车警告 当障碍物距离小于0 3米时 STOP 闪烁 警示停止 动态光标 冷光光标智能准确定位障碍物 易于识别 语音喇叭 真人语音报距及蜂鸣警示声 双重提示倒车与图形显示 根据障碍物距离的远近 光标的显示状态也不同 感光器 感应光源的强弱 电源指示灯 当电源指示灯亮时 提示司机防眩镜处于正常工作状态 二 产品组件 主机 探头4个 探头接线4根 打孔专用钻头 电源线 防眩镜 使用说明书 安装指南 后视新技术1 镜面 镜子是光学反射式汽车后视装置中的核心零件 镜面又是它的关键部位 应能满足以下要求 物象不变形或变形小 足够的后视视野 最好能消除盲区 在雨 雾 寒冷等特殊天气下能正常工作 目前的新技术大都是围绕这几个方面提出的 增加面积增加面积是汽车制造商为解决后视盲区的第一个反映 但镜子大镜框也大 会产生整体不协调的问题 同时也可能给视觉带来不便 为解决这些矛盾 设计者从镜子形状 面积 安装位置 整车风格 车主爱好等多方面综合考虑 现在有不少汽车特别是大型车上采用状如手臂的大面积后视镜又称 兔耳式后视镜 它们安装的位置也和其它车辆不同 一般置与车辆前部 改变镜面曲率平面镜 球面镜是传统镜面采用的两大系列 它们各有所长 但都存在明显的功能缺陷 平面镜 优点是后视物体无失真 能真实反映车后物体的真实外形及实际距离 给司机有比较准确的判断信息 缺点是后视范围较小 造成过多的视觉盲区 球面镜 特点是后视物体缩小 后视范围 视角扩大 不能真实反映车后物体大小及实际距离 驾驶员需经过一段适应对比过程 双曲率镜面 双曲率镜面是目前比较新颖的镜面 它弥补了平面镜后视范围过小 球面镜反映后方物体不真实的不足 它的球面部分曲率半径较大 一般为SR2000左右 基本上解决了失真问题 变曲率镜面 它是依据车型 驾驶员眼点位置与后视镜相对位置 视野要求三个要素 运用光学原理和数据方法 对车辆的前后左右不同视野角度选择不同的曲率半径 并平滑过渡 这样 能够在满足基本不失真的条件下进一步扩大视野 减少盲区 既满足了国家强制性标准 又解决了盲区问题 另外 在镜面的设计上采用分界线的办法来警示驾驶员变曲率面仅供观察车后大致情况 在后视安全性的设计上是一个创新的进步 但制造工艺较为复杂 制造成本昂贵 全景后视镜 欧洲和日本已经采用了一种全景后视镜来消除驾驶员的盲点 这种后视镜中间2 3的面积用平面镜 靠外1 3的面积用大弧度的凸面镜 这样司机就能看到车后的一个全景 消除转弯时的盲点 视野扩大了200 为减少盲点 瑞典在10多年前就采用了具有凸面玻璃的外后视镜 这种后视镜看远处的物体有失真现象 但由于其有助于消除盲点 现在己在世界不少地区使用 后视新技术2 表面处理 镀层技术后视镜镜面镀层有镀银 镀铝 镀铭 TiO2涂层 俗称 蓝镜 四种 镀银 镀铝镜面反射率较高 虽看得清晰 但长期观察镜面容易对眼睛造成疲劳 且防腐蚀性能较差 容易产生氧化 成本较低 镀铬镜面反射率比较适合于对眼部的刺激 防腐蚀性能较好 目前使用的后视镜大多采用此类镀层方式 TiO2涂层镜面有防眩目的功能 以减少眼部的疲劳 目前对中高档轿车后视镜的采用也比较普遍 但加工工艺比较复杂 色差的稳定性较难控制 电化学后视镜这种后视镜含有一种胶黏体 施加电荷 胶裁体就发暗 当光敏传感器感觉到眩目强光时 电荷就被激发 后视镜就不晃眼了 1998年全球共用了700万只电化学后视镜 保护膜与防护液这是为解决在用车辆后视镜的防雨 防雾 防尘问题而开发的汽车辅助用品 有的还能防止阳光反射和夜间灯光的刺激 国外己较多使用 国内尚未普及 成熟产品也少见 保护膜与防护液工作的基本机理在于它有或能够形成一个具有亲水作用表层 使雨水不能形成水滴 光线没有不规则反射 防强光反射则是因为有的保护膜呈蓝色 同时注意 这些辅助用品在使用条件上有不少限制 使用寿命 周期 也不长 后视新技术3 方便操作 电动后视镜与记忆储存式电动后视镜驾驶员在行车前或行车过程中通过后视镜观察车侧和车后情况时 有时需调节镜面以便获得最佳视野 对镜面与镜框固定的固定式后视镜 在调节视角时操作者用手直接调节镜框来完成 镜框与支架连接是可调节的 这种调节方式费时费力 很难方便地一次完成视角的调节 驾驶员需用手伸出车窗外调节 在行车 雨天等情况下调节很不方便 对直接调节镜面后视镜 驾驶员在调节镜面时 用手来按住镜面直接调节视角 同固定式后视镜比较类似 方便在于不必大动干戈来扳动整个后视镜镜框 也不致于破坏整车造型的美观 但依然不方便 对拉索在车内操作转动部件来调节镜面的后视镜 驾驶员在车内通过后视镜转动部件上的拉索来调节镜面的视角 在行车时调节或雨天调节均比较安全方便 但自动化程度不高 电动后视镜是目前高档车上普遍使用的调节装置 驾驶员在车内通过按钮用电气装置控制转动部件来调节镜面达到所需视角 这样的操作轻松 快捷 方便 正确 还解决了拉索后视镜在调节右外后视镜时因驾驶员远离按钮而产生的操作不便的问题 经过不断完善 电动后视镜上可能出现的松动问题 电磁干扰问题己基本解决 并进一步发展为记忆储存式后视镜 此类后视镜的镜面调节设计与驾驶员座椅 转向盘 内视镜构成一个系统 每个驾驶员可根据个人身高与驾驶习惯的不同来调节后视镜的最佳视角 座椅 转向盘最佳舒适性 然后进行记忆储存 在其他人驾驶车辆后或被他人调整己记忆的视角后 车主可以非常轻松地开启自己的记忆储存 所有内在设施就又恢复到最佳的设定状态 目前 很多轿车上都配有这种后视镜 后视镜的加热除霜当司机在雾天或雨天行驶时 由于雾气造成的后视镜镜面的积雾 冬天积霜或雨水侵袭会造成司机对侧后方的视线不清 影响行车安全 驾驶员需伸出车窗外进行清洁镜面表面 这样极不方便 又是暂时措施 雾气及雨水又会马上使之模糊不清 因此 为了功能上的完备 驾驶的安全性及操作的方便性 设计采用加热除霜装置 当产生上述情况时 驾驶员就可方便地开启加热除霜按扭 解除不必要的后顾之忧 后视新技术4 提高自身安全及经久耐用性 延长装置寿命方面 镜面防飞溅后视镜作为车身安全件 国家强制性标准明确规定 当后视镜受到强烈冲击时 后视镜镜面不得因破碎而飞溅伤人 为了防止镜面飞溅 设计时的措施有 采用安全玻璃 玻璃组件与整个装置尽可能牢固联接 折叠功能车辆在行车过程中难免发生一些意外事故 如车辆与车辆相擦 车辆与建筑物相擦 车辆与行人相擦等不经意的意外碰撞事件 后视镜作为安装在车辆上宽度最宽的零部件 在造成相擦的情况下 最易受到冲击 为了避免擦伤 也为了缩小停车泊位空间 研究人员想到了将镜框折叠的办法 设计时是通过改变联接方式或增加折叠机构 使后视镜具有折叠功能 需要折叠时又有两种办法 通常是用手伸出窗外或人到车外将镜框折拢 但不够不便 目前有不少已是电动的 驾驶员在车内就可方便地调节 解决了许多操作上的方便 材料与镀层要求由于后视镜去装在汽车外 长期日晒雨淋 气候条件恶劣 汽车行驶过程中要经受颠簸冲击 因此现在后视镜的材料选用时兼顾了温度 湿度 强度与冲击 弯曲性能等方面的要求 同时还要求材料不易老化 耐腐蚀 注塑性能和泊漆性能好等等 后视的新技术5 美观协调 注重后视镜的整体风格设计现代汽车 特别是高档车 设计时除了考虑后视镜流线型及风阻系数外 还非常重视后视镜的整体风格设计 艺术性 可观赏性大大增强 通过表面涂装体现豪华气派后视镜组件的高质量的喷涂能让后视镜上了一个档次 或使其与车身浑然一体 或体现高雅气质 或别具一格 后视新技术6 倒车安全新思路 1 增加光学辅助后视镜辅助后视镜安装到标准后视镜之上 并且可相对于标准后视镜进行角度调节 以扩大其后视范围 辅助后视镜有主体部分和相对主体转动的壳体组成 壳体内有用于保持镜子的带凸肩的倾斜部分 壳体的下表面中心有轴套 自由端有一副相背安装支架 辅助后视镜主体在同边上有许多齿 其中心分叉式轴用于在其连接时插入壳体轴套 在壳体转动时 支架的齿与主体的齿相啮合 这样就固定了其相互的位置 同时镜子相对主体倾斜 主体可用胶固定到标准后视镜上 辅助后视镜的直径约40 50m 安装在标准后视镜之上 对整车的风阻没有影响 然而 它仍有较大的盲区 且制造较为复杂 制作成本较高 后视新技术6 倒车安全新思路 2 汽车列车的侧后视镜这种可调式后视镜结构在转向或倒车时 特别对于列车 具有最佳的视野 在共用的壳体内安装一副侧镜 一个动的和一个不动的 活动的侧镜相对于不动侧镜转动并可形成不同的线角 活动侧镜用电动机经杆件连接转动 两个侧镜与壳体一起 也可相对固定支架垂直轴转动 而其盲区仍旧很大 且使整车宽度增大 不够美观 后视新技术6 倒车安全新思路 3 智能技术随着电子技术的发展 智能化的后视技术层出不穷 如Gentex公司正在研究用一个数字辅助的后视镜系统来加强驾驶员的视觉 这个系统并不仅仅反映能看到的景物 还用若干个传感器捕捉和显示不明显的视觉信息 传感器能改变物体间光线的反差 使在黑暗中不容易看见的物体显现出来 还能发现在前照灯照不清楚或阳光眩目的地方的危险障碍物 a 智能测距 显示 倒车雷达 技术采用雷达 激光 超声波 测距原理制成的各种系统或装置被广泛用于汽车上 它能比较准确地测量出波源与障碍物之间的距离 并以数字形式显示于装在驾驶员可视范围的仪表上或发出警报或两者兼而有之 后视新技术6 倒车安全新思路 b 红外夜视技术利用红外线可改善汽车夜间行驶的视野情况 戴姆勒 克莱斯勒公司利用具有与远光灯同样照度的两束激光红外线光束照射汽车前方的景物 然后由放置在汽车顶部的一架红外线摄像机拍摄下所有驾驶员不能看到的东西 行人 骑自行车的人等 拍摄的图像传输到驾驶座前方的风窗玻璃与仪表板之间的一个类似电视的荧屏上 这样一来 驾驶员