CN1235911A - 后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术改进方案 - Google Patents

Abstract

一种后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术改进方案。本发明克服了传统的技术偏见,进一步揭示了会车眩目现象的原因和本质,深入地阐述了背景照明的技术原理,在夜间会车时或特定环境行车时,打开本发明的后灯、侧灯、车体灯实施背景照明,使双方驾驶员和其他观察者得到视野环境空间的完整的立体视觉信息,从而消除会车眩目现象。提高安全度,增强安全感。

Description

后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术改进方案

本发明涉及一种防夜间会车眩目的技术原理和三种防会车眩目的车灯及其电路的安装位置、安装方式、设计原则和使用方法。

本发明人李振东于1996年8月13日向中国专利局提交了名为<后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术>的发明专利申请。申请号为：96106470.6，该发明专利于1997年3月12日提前公告，目前正在进行实质审查，该项专利申请处于有效法律状态。

以下<后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术>简称为“96106470.6号申请”。

96106470.6号申请克服了传统的技术偏见。分析和揭示了产生会车眩目现象的原因和本质，但分析表述不全面，不准确；该申请虽然提出了背景照明防会车眩目的技术原理，但论证不充分；对相关技术的引证不全面不充分，该申请提出了对后灯和侧灯的设计原则，但不完善，不具体；另外，该申请没给出后灯侧灯的电路设计。

本发明的目的在于提供一种<后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术改进方案>。本发明要进一步深入地分析产生会车眩目现象的原因；进一步揭示会车眩目现象的本质；对背景照明防会车眩目的技术原理作出更准确更科学更严密的分析表述；对背景照明防会车眩目的措施作出全面改进，给出后灯、侧灯、车体灯的设计原则，使之更加完善；并提供一套适应各种会车环境和行车环境更便于驾驶员的操作的照明车灯电路；从而实现防夜间会车眩目的技术目标，大大提高夜间行车安全度，提高驾驶员和乘客的安全感。

首先，本发明要对会车眩目现象的原因和本质作进一步分析。

什么是会车眩目现象：在夜间或其他黑暗环境中(例如隧道)，二辆汽车相会车时，双方汽车的前灯灯光对对方驾驶员和乘客形成强烈的视觉刺激。观察者只能看到对方汽车前灯“光芒四射”的灯光以及“光辉”“光雾”，看不见前灯后面的车体、道路和景物，进而产生一种头晕目眩的感觉，形成一种紧张、恐惧、茫然不知所措的心理状态，有时会造成事故，这就是所谓“会车眩目现象”。

在火车、拖拉机、摩托车及其他地面机动交通工具的夜间会车过程中，也会发生相同的眩目现象。

在日常生活中，也有由于强光刺激引起的眩目现象。但是夜间会车眩目现象发生在车辆高速行驶的过程中，驾驶员和乘客都有一种强烈的不安全感，路上的行人也会感受车灯眩目的刺激，危害很大。

夜间会车眩目现象是夜间行车的严重障碍，是一些交通事故的重要肇事原因，是令驾驶员和乘客最苦恼的问题。

在机动车辆剧增，夜间车流量大量增加的情况下，夜间会车眩目现象已不仅是对驾驶员和乘客构成危害，而且成为对环境的重要光污染源。解决夜间会车眩目问题已经成为紧迫的社会需要。

防眩目技术的现状：会车眩目现象早已引起广泛重视。据中央人民广播电台<汽车市场>节目报道：世界各国的汽车企业和利研机构以及众多的业余研究者都曾为解决会车眩目问题投入了相当大的人力物力，但是，没有取得实质性的技术进展。这是因为研究者们没有认真地分析产生会车眩目现象的原因。人们错误地认为：会车眩目现象，是前灯灯光直射、亮度太大造成的，长期以来形成了一种根深蒂固的技术偏见。在这种偏见的束缚下，研究者们把研究方向都不约而同地集中在对前灯的改进方面。人们试图设计一种既能为自己的汽车照亮前进道路而又不使对方眩目的汽车前灯，结果无一成功。会车眩目问题已成为一个久悬未决的国际热门课题。

目前，防会车眩目技术仍然停留在远近光变换的水平上。事实上，会车时换用近灯后仍然使人头晕目眩，变光只能减弱眩目，并不能有效地消除眩目现象。

众所周知：各类汽车的前灯的玻璃灯罩都有很多“条纹”状的“微型透镜结构”，灯光通过这些“微型透镜”的折射使光线向二侧散开，减弱了直射光。

近年新生产的高级轿车设计了“丹凤眼”式的扁长型前灯，这种车灯不仅外形美观，而且可以使灯光向二侧散射，扩大了驾驶员的视野，减弱了直射光，但这个改进也只能减弱会车眩目现象。

近几年汽车前灯有一项重要改进：其反射镜由一个横向放置的U形镜面和上下二曲面共同组成，这种灯可以使前灯灯光横向散开，减弱了眩目现象，但并未因此而消除会车眩目现象。

德国大众汽车安装了“光敏电脑自动变光装置”，这种装置仅仅是减轻了驾驶员的操作负担，而所谓“变光”仍然是变换远近光，其防眩目效果并未因此提高。

据查，中国有一项名为“会车灯”的专利，申请号为93231295，其原理是采取“遮挡直射光”的方式避免会车眩目，目前，尚不了解该项专利实施状况，本发明人没发现哪种汽车安装这种灯，估计是操作困难不实用而没能实施。

据中央人民广播电台“汽车市场”节目报道，97年上海某厂生产了一种“防眩光眼镜”，驾驶员夜间行车时戴上这种具有反射和吸光、滤光作用的眼镜后，对方车灯的灯光就不那么刺眼了。实际上戴上这种眼镜后，车灯后面的黑暗背景将“更黑”。其效果仅是“防灯光刺眼”而不能“防眩目”。

1997年6月18日，河北电视台在<科技时代>节目中报道河北省某科研单位研制了一种“电致变色镜”。该镜由多层变光膜、微型电池、集成电路、光敏元件组成。这种眼镜在遇强光照射时可在0.1秒内实现变色，镜片由明变暗起到吸光滤光作用。这种“电致变色镜”就其自身设计来说确有独到之处。但是从防眩目角度来分析，它的吸光、滤光、反射作用与上述的“防眩光眼镜”以及普通“墨镜”“太阳镜”并无实质不同。这些眼镜的共同特点都是可以使直射光减弱。在白天逆光行驶或在有电焊弧光的工地以及城市玻璃幕墙大量反射光线等强光环境中佩戴这类眼镜，可以减轻刺激，具有一定防护作用。但是：在夜间会车时戴这类眼镜，对方车灯灯光虽然被减弱了，而灯光后面的背景将“更黑”，眩目现象将更加严重。

这些眼镜的设计思想仍然认为，造成眩目现象的原因前灯灯光太强，灯光直射。实行上是传统技术偏见的延伸。

96106470.6号申请克服传统的技术偏见，从新的角度分析了会车眩目现象的原因，揭示了会车眩目现象的本质。但分析不全面，表述不准确。

本发明<后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术改进方案>要进一步全面准确地深入地阐述论证背景照明防眩目技术。分析会车眩目现象的原因，进一步揭示会车眩目现象的本质。

人体的感觉器官，在接受了强度相同或相近的外界信息之后，大脑能同时接受几个对比信息，但是当一个强信息和弱信息同时被接受后，大脑就只能接受强信息。例如一个人正在听蝉鸣，突然空中响一声雷，这时，大脑接受的听觉信息就是“只听雷声，不闻蝉鸣”这是因为蝉鸣的弱信息被雷声的强信息“淹没”了。人体其他感觉器官也有类似现象；例如：一个人进了厕所就闻不到身上的香水味；手上扎了一个小刺很痛，但是手上又溅上硫酸，硫酸烧灼的强烈疼痛远远超过刺痛，这时就感觉不到刺痛了。

同理，普通人在白天看不见天上的星星和萤火虫，这是因为阳光太强；在黑暗的夜晚，人眼靠微弱的星光可以看见周围景物的轮廓，但此时对面一个人手拿电筒走来时，观察者就只能看到“光芒四射”的灯光，而灯光后面的景物和拿电筒的人连“轮廓”也看不到了，这是为什么呢？

96106470.6号申请指出：“据中国七十年代出版的<十万个为什么>一篇资料，科学家作过下述试验：用照相机、摄影机、摄像机直接拍摄强光源，照片和影视片上只有光源的“图象”，并没有“光芒”，但是人直接用肉眼看光源时，却有一种“光芒四射”的感觉，这是因为人的眼球的晶状体具有可调解伸缩的辐射状透明细胞组织，正是这些辐射状组织使透过晶状体的光线在视网膜上形成了“光芒四射”的图像”，同时指出：“在白天和灯光强烈的室内，人既使直接目视光源也不会感觉到眩目。这是因为：在充足光照下，光源周围的景物反射光线较强，光源与景物的亮度对比接近，视网膜上可以形成亮度相对均匀的图像，‘光芒’遮不住其他景物图象，所以不会发生眩目现象”。

96106470.6号申请提交之后，本申请人又查到一份对比资料：中国出版的<知识就是力量>杂志在1984年第4期第38页刊登一篇文章，题目是<星星的角>，作者：张世伟、赵明宇。全文如下：

德国科学家格里姆戈里兹曾作过一次点光源的有趣实验。他分别用左眼和右眼对点光源进行细致的观察，然后把观察结果绘制成两辐速写画。结果发现：明亮的小光点在人眼底会产生变形，变成辐射状的圆光点。

原来眼睛对光的感觉有不完善之处，表现在：折光面不圆、折光面不能把所接受的全部光线集中成像：眼内价质的密度分布不均匀。前二条原因导致光点在眼底成像发生变形--变成椭圆形，即所谓光散体。眼睛介质密度分布不均匀，这一点在晶状体上尤为明显。晶状体由许多小瓣膜组成，瓣与瓣之间的接合处有接缝。晶状体这种瓣式结构和瓣间接缝的实体密度不均匀，造成了一种使眼底光散体具有多瓣的效应。因此，当我们观察漆黑夜空中的星星时，星星在眼底的成像也具有这种效应，使人感到星星银光四射，仿佛向外伸出几个角来。这实际上是人的一种视错觉。

<星星的角>一文从解剖学角度指出了晶状体的“瓣式结构”和“接缝密度不均匀”所以产生了“银光四射”的“多瓣效应”，这个分析结论与96106470.6号申请所述的“辐射状透明细胞组织”产生的“光芒四射”的“视觉误差”是基本一致的。

另外，还需指出，空气中的尘埃、烟雾、水汽也可以在光源附近反射散射光线，形成“光辉”“光线”“光雾”。

在黑暗环境中，二辆汽车会车时，由于汽车前灯后面背景黑暗。在双方驾驶员、乘客及其他观察者的视网膜上，前灯灯光和它的“光芒”“光辉”“光雾”“光柱”的很亮的视觉图像图象完全覆盖了前灯后面的车体、道路、景物的很暗的视觉图像，光芒、光辉的强视觉信息“淹没”了车体道路景物的弱信息，而视神经传递给大脑的信息就只有“光芒四射”的灯光和“光辉”，大脑由于缺乏对比信息没有“参照物“而无法判断空间位置，感到头晕目眩，并进而形成一种紧张、恐惧、茫然不知所措的心理状态。夜间会车眩目现象就是这样发生的。正如司令部的雷达屏幕一片“雪花”时，指挥官既无法准确判断敌情，也不能果断下达命令一样。

96106470.6号申请指出：“造成眩目现象的原因并不在于车灯的亮度，而在于车灯与车灯后面的背景的车体、道路、景物的亮度对比差太大”。

本发明进一步指出：形成夜间会车眩目现象的内因是：人的眼睛的晶状体具有“辐射状”的“接缝密度不均匀的瓣膜结构细胞组织”，晶状体的这种结构特点使得人在黑暗环境中观察点光源时就在视网膜上形成了“光芒四射”的光源图像；形成夜间会车眩目现象的外因是：汽车前灯后面的背景大黑暗，前灯灯光经过前灯附近的空气中的尘埃、烟雾、水汽的反射散射形成“光辉”“光雾”“光柱”；在夜间会车时，双方观察者的视网膜上的对方前灯后面背景的车体、道路、景物的很暗的图像被前灯的“光芒”“光辉”覆盖，观察者由于不能得到视野环境空间的完整的视觉信息，缺乏参照物，因此影响大脑的分析判断能力而感到头晕目眩，并进而产生一种紧张、恐惧、茫然不知所措的心理状态，夜间会车眩目现象就是由上述内因外因的共同作用产生的。

本发明进一步指出：夜间会车眩目现象的本质是由于人的眼睛的生理结构的不完善而对景物图像亮度分辩能力有限，在黑暗环境中产生视错觉而形成的一种生理心理现象。

96106470.6号申请提出了消除会车眩目现象的“背景照明”的技术原理。

本发明<后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术改进方案>要对“背景照明”的技术原理作进一步阐述论证：

首先，让我们观察一下自然环境和社会环境形成的背景照明：

例1、白天二辆打开前灯远光灯的汽车会车，双方驾驶员都不会感到眩目，这是因为在阳光照耀下，环境亮度大于车灯亮度。在驾驶员的视网膜上灯光的光芒遮不住景物图像。大脑可以得到完整的对比信息，可以作出准确的分析判断，所以不会感到眩目。

例2、月光明亮的夜晚，二辆打开前灯的汽车会车，眩目并不严重。

例3、当一辆汽车与迎面驶来的车距较近的车队会车时，由于每一辆车的后方都被后面的车灯照亮，形成“背景照明”，因此会车眩目现象大为减弱。

例4、在有较强的路灯照射的城镇街道会车时，由于道路和景物都有一定亮度，会车眩目现象较弱。

例5、夜间会车时，假如突然有电闪、电焊或其他偶然强光照射时，眩目现象即可消失。

本发明人正是对会车眩目现象的原因和本质作了进一步地深入分析研究，并且对上述的自然和社会环境的“背景照明”现象进行了仔细地观察思考，使背景照明的技术方案进一步完善。

本发明<后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术改进方案>的技术原理和技术措施就是：根据上述的观察分析，对96106470.6号申请提出的非信号用防眩目照明灯后灯和侧灯作出改进，并加装车体灯。在夜间会车时，打开后灯侧灯和车体灯，实施背景照明，照亮车体及车二侧和车后方的道路、景物，实质是双方互为对方照亮前方的车体、道路和景物。在双方观察者眼中，对方前灯的亮度与前灯背景的亮度对比之差减少或接近了，这样，对方前灯的“光芒”“光辉”就再也遮不住对方前灯后面的车体、道路、景物的视觉图像，使驾驶员、乘客及路上的其他观察者可以获得视野环境空间的完整的立体视觉信息从而消除会车眩目现象，使驾驶员保持清醒、冷静的心理状态，保持正常的分析判断能力，正确的操作驾驶，提高行车安全度，增强行车安全感。

本申请所称“背景”是相对于定向照射的前灯而言，指的是前灯后面的车体、道路、景物；而“视野环境空间”则是指观察者视野所及的前灯以及前灯前面和前灯后面一切可以发光和反射光线的物体及其空间位置。

根据上述背景照明防会车眩目的技术原理和技术措施，本发明<后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术改进方案>进一步给出了完善的后灯和侧灯车体灯设计方案如下：

关于后灯的设计原则：后灯是实现背景照明的基本技术措施，后灯的作用是照亮车体后方的道路和景物，后灯的形状构造、反射折射光线的原理与前灯相同，后灯的亮度不小于前灯。

(1)后灯的位置：货车和工程车的后灯应装在车体后部车厢底板以下的二侧边缘内，以不影响车厢板收放和不损坏后灯为原则。客车和轿车的后灯应安装在车体后部二侧外边缘。

(2)后灯的光源：每只后灯只有一个光源，不进行远近变换。

(3)后灯光源的位置在凹面反射镜的焦点之内，便反射光线适度“发散”地射出。

(4)后灯的灯罩应具有向二侧散射光线的“微型透镜结构”(与公知的前灯灯罩相同)其“凸形条纹”为纵向。

(5)后灯的照射方向应是中距离照射，以20米-30米为宜，因此后灯主光轴方向与车体平面应有一个斜向地面的下倾角。

96106470.6号申请所述的侧灯是：“若干个侧灯安装在汽车二只前灯外侧和汽车车体二侧车窗下及车厢二侧上部，侧灯亮度小于的灯和后灯，侧灯的外壳斜向下盍住光源，侧灯内壁是非聚焦的漫反身镜面，侧灯的灯罩具有可向车体外折射光线的透镜结构”。

该申请给出的侧灯设计不细致，甚至自相矛盾，该项申请中缺点最多的部分是侧灯。

本发明将对侧灯作出重要的全面改进。

关于侧灯的设计原则：侧灯是实现背景照明的主要技术措施，侧好的使用概率要多于后灯；侧灯的作用是：照亮车体及车体二侧的道路，所以侧灯基本技术要求是照射范围尽可能宽，照射要均匀，避免形成“光柱”“光圈”，同时遮住光源向二侧的水平直射光。现详细叙述如下：

(1)货车工程车侧灯的位置：96106470.6号申请所设计的货车侧灯位置在车厢二侧上部，原意是“挂得高，照得宽”。但是货车车厢上部安装侧灯以后，将对装卸货物和收放车厢厢板带来不便，且易损坏侧灯，电源线安装比较麻烦，所以本申请改进为：根据不同车型，有固定车厢的工程车和可收放车厢的货车的侧灯可分别装于车厢二侧上部或车厢底板下面二侧外边缘内，以不影响车厢厢板收放和不损坏侧灯为位置设计的原则。大型汽车车头发动机罩二侧驾驶室车窗下也应安装侧灯。

(2)客车和轿车的侧灯位置：96106470.6号申请所设计的“客车轿车的侧灯位置在车体二侧车窗下”，对于小轿车，侧灯装在可活动车门的车窗下，电源线要通过车门的“门轴”所以电源线需要特殊设计。在车轴上装一个凸凹相扣而又与车体绝缘的可随车门旋转的导电装置，凸凹二端分别接开关和灯线，对于车身短的轿车，也可把侧灯安装在车头和车尾以避开车门，甚至可以装在前灯侧面和后灯侧面。

(3)客货二用车和特种车的侧灯位置可根据背景照明的技术原理和具体车型的特定车型和用途确定侧灯的具体位置。

(4)侧灯的数量：根据车型大小设计安装若干个侧灯。

(5)侧灯的安装方式：工程车和货车车厢二侧的侧灯可以采取外附式安装，工程车和货车前灯二侧和车头二侧的侧灯以及客车和轿车的侧灯的安装方式可采取内藏式安装，车体安装内藏式侧灯的部位可稍向外凸出形成凸檐，在加工车体外壳时即冲压出“灯窝”及灯窝上部的凸檐，以扩大侧灯的照射范围。

(6)侧灯灯壳的外形：侧灯灯壳可以是近似棱台或近似半个椭球体灯壳，灯壳对于车体前后方向对称，对车体内外方向不对称，外侧稍长，可遮住侧灯光源向二侧的水平直射光，使车内外的观察者都不能直接目视侧灯光源，以免对路上其他观察者形成直射光照射。

(7)长檐形侧灯：单个侧灯的缺点是照射范围小，亮度不均匀，车身较长的客车轿车，可以结合车体美术设计，把侧灯设计成纵向长檐形，即在车体二侧加装长条檐形灯盍，灯盍内壁为漫反射镜面，灯盍稍伸出车体，以扩大照射范围，灯盍对应的车体部分内凹，内装若干个光源。车体长的货车工程车也可安装外附式长檐形侧灯。

(8)侧灯灯壳内壁的反射镜：

96106470.6号申请提出：“侧灯灯壳内壁为非聚焦的漫反射镜面”这种设计可以均匀地照亮较大范围的路面，对于货车、工程车来说是实用的。

但是对采用内藏式安装的侧灯则有不足，因为这样的漫反射将有一部分灯光照向“灯窝”，使照明效率降低。

本发明对反射镜作出如下改进：根据车型不同，侧灯灯壳内的反射镜有的可以是漫反射的镜面，有的可以是凹面反射镜。使光源发出的光经反射后“发散”或“平行”地射向灯罩。

侧灯的凹面反射镜主光轴方向应斜向车体外，与车体竖直方向形成一个下倾角，凹面镜的车体前后方向二面对称，向车体内外的二面可不对称，与灯壳对应，车体外侧的一面稍长。

凹面反射镜可以是旋转体抛物面，也可以是前后方向长，内外方向短的不对称抛物面(近似半个椭圆球面)，但它不同于漫反射侧灯凹面镜，而能向灯罩反射“平行光”或一定角度的“发散光”。

(9)侧灯的灯罩：

96106470.6号申请提出“侧灯灯罩具有向车体外侧折射光线的透镜结构”但该申请却没有给出透镜结构的具体形状结构，甚至与“漫反射”的反射面相矛盾。

本发明对侧灯灯罩分别提出三个设计：

平板玻璃侧灯灯罩：适用于采用“漫反射镜面”和“发散式”反射光线的凹面镜的侧灯。

半凸透镜侧灯灯罩：此种灯罩是一近似半圆的“半凸透镜”，使半凸透镜的主光轴一侧在车体外侧，近半圆形边缘在车体内侧，由于抛物面反射镜的主光轴斜向外，并使抛物面反射镜的焦点在凸镜焦平面上，而光源与焦点重合，这样凹面反射镜反射的平行光按适当的入射角通过透镜时，由于凸透镜的“汇聚”作用，光线汇聚于焦点后再“发散”地射向车体外侧。而光源的直射光则通过透镜后平行地斜射向车体外，此种灯罩适用于采取反射平行光的凹面反射镜的侧灯。

棱镜侧灯灯罩：此种灯罩是横截面为三角形的棱镜，三棱镜灯罩的顶角小于60°，上底角大于90°，下底角小于60°，上腰小于下腰，即棱镜的上表面小于下表面。当侧灯光源的光线经反射镜反射成平行光后通过棱镜时，经过棱镜二个折射面的折射后即射向车体外。由于底边斜向外侧，可防止底面向回反射光线。这种三棱镜侧灯灯罩的形状是与灯口对应吻合的近半圆形或梯形，这种灯罩折射的光栈会发生“色散”现象，但实验证明，灯光比太阳光弱得多，因此“色散”后的灯光颜色很淡，并不会发生“七彩缤纷”“眼花缭乱”的现象。这种灯罩的优点是加工工艺比较简单。此种灯罩适用于反射平行光的凹面反射镜的侧灯。以上三种灯罩的形状都要与相应的侧灯灯口形状对应吻合。

关于车体灯的设计原则：

(1)车体灯的作用：为了实施背景照明，仅有后灯和侧灯是不够的，为了更清楚地显示车体轮廓，还需在车头、车顶加装非信号用照明车体灯，车体灯可照亮车头、车顶。车体灯不向车外直射反射光线，车内外的观察者都不能直接目视车体灯光源。

(2)车体灯的安装位置：汽车车头、车顶。

(3)车体灯的安装方式：外附式安装。

(4)车体灯的数量：根据车型大小可有若干个车体灯。

(5)车体灯的外形：根据车型不同，车体灯可以是单个的伞形灯，也可以是长脊形车体灯。长脊形车体灯内装若干个光源，长脊型车体灯的形状是倒扣的凹槽，长脊形车体灯可横向也可以纵向设计。

(6)车体灯的灯盍内壁为漫反射镜面。

(7)车体灯不同于示宽灯，不是信号灯，而是非信号用防眩目照明灯。

96106470.6号申请在提到电路时说：“当然，后灯和侧灯也要有相应的导线、开关，这是常识，不再赘述”。

显然，这是不完善的，夜间会车眩目现象发生在汽车高速行驶的过程中。驾驶员要集中精力于驾驶操作，而在会车的短时间内需要同时控制远光灯、近光灯、后灯、侧灯、车体灯，如果这些灯都是独立的开关，那么操作是很不方便的。

所以这些照明灯应有一定的内在联系。

下面本发明给出一个照明灯系统开关电路，使每一组灯都有一个单刀双掷开关，都可以单独使用，也可以联合使用，以适应不同会车条件和不同行车环境的需要。

照明系统的电路开关有下述七种开关：电源总开关、前灯总开关、远近光变换开关、防眩目车灯单刀三掷总开关、后灯组单刀双掷开关、侧灯组单刀双掷开关、车体灯组单刀双掷开关。

下面分析照明车灯的几种使用情况：

(1)在非会车条件下，防眩目车灯总开关应置于空位关灯位置，后灯、侧灯、车体灯的单刀双掷开关应置于总开关位置。

(2)只进行远近光变换的变光：因为远近光变换不单是为会车设置的，当汽车爬上坡顶或弯路、小沟及其他原因需要近距离照明时，也需要使用近光灯，这时仍然使用远近光变换开关，但需把防眩目车灯总开关置于空位关灯位置。

(3)使用近光灯的背景照明

当驾驶员发现远处有车驶来将要会车时，应把防眩目车灯总开关扳向近灯。此时后灯、侧灯、车体灯即与近光灯的非电源灯端连接，但此时四灯都不亮。当双方进入会车距离后，使用脚踏变光开关，此时四灯同亮，实施背景照明，消除会车眩目现象。会车过后，重新变换远光，此时四灯同灭。

(4)使用远光的背景照明：在较宽的公路会车可不变换近光，会车时只须把防眩目车灯总开关扳向电源端，后灯、侧灯、车体灯同亮，即可实现远光条件下的背景照明，会车过后把防眩目车灯总开关扳向空位关灯位置。

(5)单独使用侧灯和车体灯的情况：在城市街道或车流密度大的干线公路会车以及通过后视镜发现后方有车而又要与前方会车时，可不使用后灯，以免对后方车辆形成直射光照射，此时应把防眩目车灯总开关置于空位关灯位置，把侧灯和车体灯的单刀双掷开关扳向电源开灯位置，即可单独使用侧灯和车体灯，照亮车体和二侧道路。

(6)使用后灯、侧灯而不使用前灯的情况，这种情况较少，例如夜间倒车调头，可分别单独使用后灯、侧灯的开关。此时防眩目车灯总开关应置于空位关灯位置。

后灯、侧灯及车体灯的使用方法：

96106470.6号申请提出的后灯和侧灯的使用方法是“二辆汽车在夜间会车时，在换用前灯近灯的同时，打开后灯和侧灯；在与车队会车或城市街道及车流密度大的干线公路会车可以只开侧灯，不开后灯”。

本发明把防眩目车灯的使用方法改进如下：

1、当只有二辆车会车时，根据道路及环境情况，在前灯不变光或变换远近光的同时，打开后灯、侧灯、车体灯实施背景照明，以消除会车眩目现象，会车后换用或仍用远近灯，同时关掉后灯、侧灯、车体灯。

2、当与车队会车时，由于前面每辆车的车体及道路都被后面的车的前灯照亮，所以只开侧灯、车体灯不开后灯，这样也防止后灯灯光对后方驾驶员形成直射光照射，而最后一辆车则需要开后灯(驾驶员可以通过后视镜观察后方是否有车)。

3、在城市街道和车流密度大的干线公路会车，只开侧灯和车体灯，不开后灯。

4、在城市街道和车流密度大的干线公路或其他特定公共场所行驶，在非会车条件下，应打开侧灯和车体灯，显示车体轮廓以减轻对路上行人及居民的眩目刺激。

本发明的技术原理，技术措施也适用于火车、拖拉机、摩托车等地面机动交通运输工具，这些车辆可以运用背景照明防会车眩目的技术原理和后灯、侧灯、车体灯的设计原则，根据各自的车型特点设计防眩目照明灯。例如：二轮摩托车可把后灯侧灯合为一种灯，在车座下方二侧安装斜向地面的照明灯，既可实施背景照明，又不使后方车辆受灯光直射影响，只要确定合理的照射距离即可。

由于汽车种类很多，各种汽车的车体外形、尺寸、用途、档次各不相同，差异很大。所以本发明仅给出后灯、侧灯的设计原则和开关电路，给各类汽车留出了较大的选择余地。

至于各类汽车的后灯、侧灯、车体灯的实际生产尺寸、材质、加工工艺，均不是本发明专利申请的技术内容。

各种开关的形状、构造、材质、制造上艺及其在驾驶室的位置也不是本专利的技术内容。

另外，关于各类汽车加装后灯、侧灯、车体灯以后，其电源能否满足供电需要也应考虑，但是在一般情况下，打开所有照明灯时的功率消耗和电流强度也远小于汽车起动机的耗电，所以一般不会“供不应求”，个别车型也许需要增加电源。但是电源不属于本申请的技术内容，不予讨论。

还有一些属于常识性问题，例如：各种灯的固定方式、布线等问题均属常识，不言自明，不再赘述。

本发明<后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术改进方案>的积极效果是：

可以更有效地消除会车眩目现象，保证行车安全，提高驾驶员和乘客的安全感。

关于本发明<后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术改进方案>的实施方式，可以从三个方面实施：

(一)用于新车生产，即汽车生产制造者在生产汽车时，根据上述技术原理、技术措施、设计原则，在新车上加装防眩目后灯、侧灯、车体灯。

(二)用于社会车辆加装防眩目后灯、侧灯、车体灯。

(三)本发明的实施不权涉及生产厂家，而且需要必要的交通法规。

例如：交通规则应补充后灯、侧灯、车体灯的使用规则。

下面结合附图做进一步说明：图1 是货车和工程车上后灯、侧灯、车体灯的安装位置。

1是后灯 2是侧灯 4是车体灯

虚线表示后灯主光轴与车体平面的下倾角，图中给出了侧灯的几个位置，

可供不同车型选择，本图主要是标明位置，所以图中尺寸与实物不成比例。图2 是轿车(包括客车)的后灯、侧灯、车体灯的安装位置。

1是后灯 2是侧灯 4是车体灯

虚线表示后灯主光轴与车体平面的下倾角，图中给出了侧灯的几个位置，可供

不同车型选择。图3 是客车的后灯、侧灯、车体灯的安装位置

同时给出了长檐形侧灯和长脊形车体灯的各一个实施例，1是后灯，虚线表示

后灯主光轴与车体平面的下倾角。

3是长檐形侧灯，其内壁为漫反射镜面

5是长脊形车体灯

6是与侧灯下面对应的车体内凹部分。图4 是前灯及防眩目车灯的照明系统开关电路原理图

L1是前灯远光灯组

L2是前灯近光灯组

L3是后灯组

L4是侧灯组

L5是车体灯组

K1是电源总开关

K2是前灯总开关

K3是公知的远近光变换开关

K4是防眩目车灯单刀三掷总开关，k4的刀端接后灯组L3、侧灯组L4、车体灯组

  L5的单刀双掷开关K5、K6、K7的下掷端，K4的下掷端接近光灯L2的非电源灯

  端，K4的中掷端是空位即关灯位置，K4的上掷端接电源。

K5是后灯组单刀双掷开关，K5的刀端接后灯组L3的非电源灯端，下掷端接防眩

  目车灯总K4开关的刀端，上掷端接电源。

K6是侧灯组单刀双掷开关，K6的刀端接侧灯组L4的非电源灯端，下掷端接防眩

  目车灯总开关K4的刀端；上掷端接电源。

K7是车体灯组单刀双掷开关，K7的刀端接车体灯组L5的非电源灯端，下掷端接

  防眩目车灯总开关k4的刀端，上掷端接电源。图5是外附式侧灯的一个实施例的车体纵向侧视立体示意图图6是外附式侧灯车体横向剖视图，a为车体内侧，b为车体外侧其灯壳内壁为漫

反射镜面，光源在顶端，矢线表示侧灯光线向外斜向下方向的光路。图7是车体一侧使用凸透镜灯罩的内藏式侧灯一个实施例的车体横向放大剖视图。

是抛物面反射镜

CF是抛物面反射镜主光轴

AC是车体竖直方向

∠ACF是抛物面反射镜主光轴CF与车体竖直方向AC的外倾角

f1是抛物面反射镜的焦点

f2是凸透镜灯罩的焦平面

抛物面反射镜的焦点f1在凸透镜灯罩的焦平面上，光源与f1与f2重合。

矢线表示侧灯光线经反射折射后斜向下射向车外的光路

7是车体一侧，8是凸檐，9是灯窝，11是半凸透镜灯罩图8是半凸透镜的放大俯视图，虚线表示公知圆形凸透镜，实线表示从圆形凸透

镜上“裁取”的用作灯罩部分，MN是凸透镜直径，光心o靠近车体外B的一侧，

A为车体内侧，B为车体外侧。图9是车体一侧使用三棱镜灯罩的内藏式侧灯一个实施例的车体横向放大剖视图

是抛物面反射镜

CF是抛物面反射主光轴

AC是车体竖直方向

∠ACF是抛物面反射镜主光轴CF与车体竖直方向AC的外倾角

f1是抛物面反射镜的焦点，光源与焦点f1重合。

矢线表示光线经反射折射后斜向下射向车外的光路

7是车体一侧 8是凸檐 9是灯窝 12是棱镜灯罩图10是内藏式长檐形侧灯一个实施例的车体一侧横向放大剖视图

7是车体，8是侧灯灯壳及其凸檐，灯壳内壁是漫反射镜面，13是平板玻璃灯

罩，6是侧灯下面的车体内凹部分(与图3对应)

矢线表示侧灯光线反射后，斜向下射向车外和车体的光路图11是安装在汽车顶部车体灯的一个实施例的车体横向剖视图

7是车体上部，10是伞形或长脊形灯盍的车体灯剖面，其内壁为漫反射镜面

矢线表示车体灯的照射范围，车体灯不向车外照射光线

Claims (5)

1、一种后灯和侧灯背景照明防会车眩目技术改进方案，本发明克服了传统技术偏见进一步分析和揭示了夜间会车眩目现象的原因和本质，深入阐明和论证了后灯和侧灯背景照明防会车眩目的技术原理，完善了背景照明防会车眩目的技术措施；其特征是：

本发明克服了传统的技术偏见，指出造成夜间会车眩目现象的原因并不在于汽车前灯的亮度；形成夜间会车眩目现象的内因是人的眼睛的晶状体具有辐射状的接缝密度不均匀的瓣膜结构细胞组织，晶状体的这种结构特点使得人在黑暗环境中观察点光源时就会在视网膜上形成“光芒四射”的光源图像；形成夜间会车眩目现象的外因是汽车前灯后面的背景太黑暗，前灯灯光被前灯附近的空气中尘埃、烟雾、水汽反射散射形成“光辉”；夜间会车时，在双方观察者的视网膜上对方前灯后面背景的车体、道路、景物的很暗的图像被前灯的“光芒”“光辉”覆盖，观察者由于不能得到视野环境空间的完整视觉信息，缺乏参照物，而影响大脑的分析判断能力感到头晕目眩，并进而产生一种紧张、恐惧、茫然不知所措的心理状态，夜间会车眩目现象就是由上述内因外因的共同作用产生的；

本发明指出：夜间会车眩目现象的本质是由于人的眼睛的生理结构的不完善而对景物图像亮度分辩能力有限在黑暗环境中产生视错觉而形成的一种生理心理现象；

本发明的技术原理是：通过背景照明使观察者得到汽车前灯与前灯后面的背景的车体、道路、景物的亮度对比接近的视野环境空间的完整的视觉信息，纠正视错觉，消除会车眩目现象，使观察者保持清醒冷静的心理状态，使驾驶员正确操作驾驶，提高行车安全度，增强安全感；同时也减轻光污染，使居民和行人免受眩目之苦；

本发明的技术措施是：在汽车后部二侧安装二只非信号用防眩目照明后灯(1)，同时在汽车车体二侧安装若干个非信号用防眩目照明侧灯(2)或(3)，在车头、车顶安装若干个非信号用防眩目照明车体灯(4)或(5)，在会车时或在某种特定环境行驶时打开后灯(1)、侧灯(2)或(3)、车体灯(4)或(5)，实施背景照明，使观察者得到视野环境空间的完整视觉信息，从而消除会车眩目现象，保证行车安全；

后灯、侧灯、车体灯的具体使用方法是：二辆汽车在夜间会车时在换用前灯近光灯的同时或不需要变光仍然使用远光灯的情况下，打开后灯(1)、侧灯(2)或(3)、车体灯(4)或(5)；在与车队会车或在城市街道及车流密度大的干线公路会车可以不开后灯，只开侧灯(2)或(3)和车体灯(4)或(5)；在城市街道、工地、广场等非会车条件的特定环境行车，可以单独打开侧灯(2)或(3)和车体灯(4)或(5)；

本发明给出了远光灯L1、近光灯L2、后灯L3、侧灯L4、车体灯L5的照明灯系统开关电路，使各种照明灯可以单独使用，也可以配合使用，以适应不同会车条件和行车环境的不同需要；

本发明的技术原理、技术措施、设计原则和使用方法也适用于火车、拖拉机、摩托车等其他地面机动交通工具。

2、一种改进的防夜间会车眩目的后灯，是一种安装在车体后部的非信号用防眩目照明灯可向车后方照明；其特征是：

后灯的作用：照亮车体后方的道路和景物。后灯的形状构造及反射折射光线的原理与前灯相同，其亮度不小于前灯；

后灯的位置：货车和工程车的后灯安装在车体后部车厢底板下二侧外边缘内，客车和轿车的后灯安装在车体后部二侧外边缘；

后灯的光源：每只后灯只有一个光源，不进行远近光变换；

后灯的凹面反射镜：原理与前灯相同，使反射光线适度“发散”地射出；

后灯的灯罩：原理与前灯相同，具有向二侧“发散”光线的微型透镜结构，微型透镜的“条纹”为纵向；

后灯的主光轴方向与车体平面有一个斜向地面的下倾角。后灯的照射方向斜向下照亮路面，照射距离20-30米。

3、一种改进型防夜间会车眩目的侧灯，是一种安装在汽车车体二侧的非信号防眩目照明灯，其特征是：

侧灯的作用：侧灯能够斜向下地、较宽地、均匀地照亮汽车的车体和二侧道路，侧灯灯光不能是“光柱”“光圈”不向车二侧照射水平方向直射光；车内外的观察者都不能直接目视侧灯光源；

侧灯的位置：货车和工程车的侧灯安装在前灯二侧、车头二侧、车厢上部二侧或车厢底板下二侧外边缘内；客车和轿车的侧灯可根据车型不同分别安装在前灯二侧、车头二侧、车尾二侧、后灯二侧及车体(7)二侧车窗下；客货二用车及特种车辆可根据背景照明的技术原理和侧灯的作用针对具体车型的特定用途确定该种车型的侧灯位置；

侧灯的数量：根据车型大小可有若干个侧灯；

侧灯的安装方式：工程车和货车车厢二侧的侧灯可采取外附式安装，工程车货车的前灯二侧、车头二侧和客车轿车的侧灯可采取内藏或安装，安装内藏式侧灯的车体对应部分稍向外凸出形成凸檐(8)，侧灯灯罩下方的车体对应部分向内凹形成“灯窝”(9)；

侧灯的灯壳外形：侧灯外壳形状近似棱台或近半个椭圆球体，侧灯灯壳向外的侧面b比向内的侧面a稍长斜向下遮住侧灯光源向车外的水平直射光；

侧灯也可采用长檐形侧灯，即在车体上加工出微伸出车体的长檐(8)其内壁为漫反射镜面，内装若干个光源，长檐下方的车体部分内凹成槽状(6)长檐形侧灯也可以制成外附式侧灯，安装于车体较长的货车、工程车、特种车；

侧灯的反射镜：反射镜与灯壳相对应，外侧稍长，外附式侧灯的反射镜是漫反射镜面或者是可以反射“发散光”的凹面镜；内藏式侧灯的反射镜是能够把光源直射光反射成平行光的凹面镜AEB，凹面镜可以是旋转体抛物面或车体的后方向长内外方向短的非对称抛物面；光源安装在反射镜主光轴CF上，光源与焦点f1和焦平面f2重合；主光轴CF斜向外与车体竖直方向AC形成下倾角；

侧灯的灯罩：平板玻璃灯罩(13)适用于使用于反射或反射发散光的凹面镜的侧灯；近半圆形凸透镜灯罩(11)和近梯形或近半圆形的棱镜灯罩(12)适用于使用反射平行光的抛物面反射镜的侧灯。

4、一种防夜间会车眩目的车体灯，是一种安装在汽车上部的非信号用防眩目照明灯，其特征是：

车要的作用是：照亮汽车车头、车顶、车身、显示完整的车体轮廓，车体灯不向车外照射光线，车内外的观察者都不能直接目视车体灯光源。

车体灯的安装位置：车体灯(10)安装在汽车车头、车顶；

车体灯的安装方式；外附式安装；

车体灯的数量：根据车型不同，车体灯可以是单个的伞形灯；也可以是长脊形车体灯，其形状是倒扣的凹槽灯壳，其内壁为漫反射镜面，内装若干个光源；

长脊形车体灯可以横向设计，也可以纵向设计。

5、一种汽车照明灯系统的开关电路，由电源总开关k1、前灯总开关k2、远近光变换开关k3、防眩目车灯单刀三掷总开关k4、后灯组单刀双掷开关k5、侧灯组单刀双掷开关k6、车体灯组单刀双掷开关k7及远光灯组L1、近光灯组L2、后灯组L3、侧灯组L4、本体灯组L5及导线，搭铁线组成；其特征是：

电源总开关k1、前灯总开关k2、远近光变换开关k3为公知开关；防眩目车灯单刀三掷总开关k4有一个刀端，三个掷端：刀端连接后灯组L3开关k5、侧灯组L4开关k6、车体灯组L5开关k7的下掷端；上掷端接电源；中掷端为空位即关灯位置；下掷端连接近光灯12的非电源灯端；

后灯组L3开关k5、侧灯组L4开关K6、车体灯组L5开关K7都是单刀双掷开关；K5、K6、K7的刀端分别接后灯组L3、侧灯组L4、车体灯组L5的非电源灯端；上掷端都接电源；下端都接防眩目车灯单刀三掷总开关K4的刀端；

后灯、侧灯、车体灯通过各自的单刀双掷开关的选择，可以分别单独使用，也可以与远光灯、近光灯配合使用，以适应不同会车条件和行车环境的各种照明需要和防眩目需要；

各种开关的使用方法是：

在非会车条件下，防眩目车灯单刀三掷总开关K4应置于中掷端空位关灯位置，后灯L3开关K5，侧灯L4开关K6，车体灯L5开关K7应置于防眩目车灯总开关K4的刀端位置；

使用近光灯的会车的开关使用方法：会车前防眩目车灯总开关K4扳向下掷端，使防眩目车灯与近灯相连，待进入会车距离后，使用远近光变换开关K3，变换近光，此时近灯、后灯、侧灯、车体灯四灯同亮，实现背景照明防会车眩目作用；

使用远光灯的会车情况的开关使用方法：进入会车距离后，把防眩目车灯总开关K4扳向上掷端，即与电源相连，前灯不变光而后灯、侧灯、车体灯同亮，实现远光灯条件下的背景照明防会车眩目作用；

单独使用后灯、侧灯、车体灯的开关使用方法：根据会车条件和行车环境需要单独使用某一种或二种开关，把后灯组L3开关K5、侧灯组L4开关K6、车体灯组L5开关K7分别扳向上掷端接通电源，即可实现某种灯的单独使用。

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