汽車燈示語言的進化

梁幸玲 蔣大偉

（1.廣西科學活動中心，廣西 南寧 530022；2.北京航空航天大學，北京 100191）

汽車燈示語言的進化

梁幸玲1蔣大偉2

（1.廣西科學活動中心，廣西 南寧 530022；2.北京航空航天大學，北京 100191）

介紹了汽車燈示語言的發展歷史和現狀，提出燈示語言進化的要求，總結汽車燈示語言的設計原則，并闡述了其在汽車高位剎車燈燈示語言設計上的應用。

燈示語言；汽車；安全

（一）燈示語言的發展歷程

1887年，一個駕駛員在黑暗的曠野上迷路時，一位農民用手提燈把他引回家。

1898年，波士頓舉辦美國首屆汽車展覽會，美國哥倫比亞號汽車將電燈作為前燈和尾燈，車燈從此誕生。最初的前大燈不能調光，所以在會車時有些晃眼，為了克服這個缺點，后來采用了附加光度調節器。這種前大燈可以在垂直方向移動，但駕駛員必須下車搬動夾具裝置。

1916年，美國一個名叫C?H?托馬斯的人為了讓對方駕駛員在晚上能看到他打的手勢，把一個帶電池的燈泡裝在手套上，由此轉向信號燈幽默登場。

1938年，別克汽車制造商提供了轉向燈作為選用的附件，但當時只在汽車尾部安裝，到1940年以后汽車前面也裝有轉向信號燈了，而且信號開關具有隨時調節的功能。

經過 120多年的歷史，現在的汽車上都裝有多種照明設備和信號燈裝置，傳達汽車燈示語言的工具也越來越豐富。汽車燈具按其功能可分為照明類燈具和信號類燈具（信號裝置）。照明類燈具包括：前照燈前霧燈、倒車燈和牌照燈等，而信號類燈具又可分為只在夜間使用的信號燈具：位置燈、示廓燈、駐車燈、側標志燈和回復反射器等，以及晝夜都使用的信號燈具：制動燈、轉向信號燈和后霧燈等。

汽車燈具是汽車重要的安全部件，《汽車及掛車后牌照板照明裝置配光性能》(GB18408-2001)、《汽車駐車燈配光性能》(GB18409-2001)兩項國家強制性標準于2001年8月22日批準，于2002年5月1日起實施[1]。作為重要的安全部件，我國的汽車(摩托車)燈光強制性標準對機動車上安裝的照明和信號位置的配光性能、光色與色度、使用的光源以及安裝在車上的位置、數量、最小可見度等都做出了具體的規定。

其實機動車輛合理正確地使用燈示語言也是有著嚴格的規定和要求的。機動車違反規定使用燈光與車輛的超速、超載、搶行等行為具有同樣的危害性，而且違章用燈不易被人們察覺和識別，相比之下就更具有危險性[2]。機動車燈光的使用，實際上就是司機在行車途中提醒他方注意的無聲的語言。比如，汽車的轉向燈、示寬燈、防霧燈、制動燈、大燈、小燈、大燈的遠光與近光、小燈的間歇性閃爍等等，司機要借助這些燈的設置，打出不同的燈光，以向他方及時反映出自己的意圖和目的。但是現有的汽車之間僅僅通過信號類燈具的亮、滅、閃爍等方式的燈示語言，來彼此交流行車信息，表達方式呆板，信息量單一，無法讓司機之間充分交流行車信息。隨著電子產品的日益多樣化，在一定成本范圍內針對性的對燈示語言進行量度和強度的細分成為可能從而使燈示語言的示意更為明顯、信息更為豐富。

（二）燈示語言的進化需求

1.燈示語言要示意更為明顯

從汽車信號燈的發展歷程就可以很明顯的看出，汽車信號燈需要明確的示意。燈示語言作為車輛之間交流信息的一種方式，首先就是要滿足示意明顯的要求，就是燈光表達的意思清晰、直觀，讓駕駛員能夠準確知道鄰車的意圖。否者會讓司機間信息理解錯誤，造成交通事故。

2.燈示語言要更為引起司機的注意力

燈示語言作為車輛之間交流信息的一種方式，還需要醒目，也就是在提高駕駛員的注意力，讓其及時了解周圍的交通狀況。以剎車燈為例，車輛在駕駛員踩下剎車踏板的同時亮起剎車燈，剎車燈以高亮的紅色燈光的形式能有效地吸引鄰車駕駛員的注意，并使其采取相應措施避免交通事故的發生。但是隨著燈示語言的進化，將人機工程、心理學等研究融入燈示語言的設計過程中，給現有的燈示語言體系提出了很多新的要求和思路。比如，VOLVO轎車就裝備有緊急剎車燈閃爍系統，當強力制動減速度達到1g以上時，讓高位剎車燈快速閃爍以警示后方車輛注意減速。研究結果表明，通過閃爍的燈光將更能有效地提醒駕駛員危險狀況，比傳統的剎車能更有效的避免追尾事故的發生。

3.燈示語言信息量要更為豐富

如何能通過汽車燈示語言為駕駛員提供更豐富的信息，使其更全面了解鄰車的行駛意圖，也為燈示語言發展提出了更多要求。比如，寶馬公司采用了雙段式剎車燈技術，這套系統是通過剎車燈的亮度和點亮面積來表現駕駛員施加剎車力的大小，提醒后方駕駛員注意減速，及時采取適當的措施防止追尾。這不僅能有效地避免追尾事故的發生，同時還能使后車司機有效區分前方車輛是否是緊急剎車，從后保持更為合適的跟車距離，提高交通通行效率。除了通過燈示語言的設計讓駕駛員知道比如鄰車加速或剎車的程度信息外，還有甚至可以表達司機間相互打招呼、問候等等信息，是汽車燈示語言系統更為人性化和娛樂性。

4.燈示語言要更為安全

現有的信號燈對車輛處于的情況是否緊急并未做出區分，當車輛出現緊急制動、轉向角度較大時，就需要一種新的燈示語言進行強調以增加后車的警示。

（三）燈示語言設計原則

1.唯一性

每種燈示語言應指示唯一的車輛狀態。例如，倒車燈亮起時唯一表示車輛倒車的狀態。所以在設計汽車燈示語言體系時，必須遵守唯一性的原則，否則會形成雜亂現象和產生干擾。

2.辨識性

辨識性要求每一種燈示語言應該易于被駕駛員辨別和理解。燈光可以通過不同的顏色、形狀、閃爍方式以及流動方式等來表達不同的信息。研究表明，不同顏色的信號燈給人的示意是不同的。一般來說而紅色信號燈常用于提示警戒、禁止、停頓或不安全；黃色信號燈往往是用提請注意；而綠色信號燈則一般表示正常運行。所以，剎車燈采用紅色、轉向燈采用黃色。通過不同顏色信號燈的使用可以更為豐富的表達車輛的行駛狀態，比如我們也可以用綠色的燈光表示車輛加速的狀態。

3.警示性

為引起駕駛員注意，也可采用強光或閃爍信號。閃爍方式可分為明暗、明滅、似動等方式。閃光信號比固定信號更能引起人的注意。根據人機功效學的研究，閃光信號的作用主要有引起觀察者的進一步注意、指示操作者立即采取行動、反映不符合指令要求的信息、用閃光的快慢指示運動速度的快慢、用閃光指示警覺或危險信號等作用。所以我們可以充分利用這些作用來提高燈示語言的警示性。

4.形象性

燈示語言直觀、示意明確的要求，使得在燈示語言設計上要充分體現形象性。比如，可以用燈排列出不同的形狀甚至是語言符號等，也能表到出形象的意思。常用的形狀或標記與其表示的意義有邏輯聯系，如“→”可表示想右轉，“×”表示剎車，而“！”表示危險等。同樣地，流動的燈光因為其不同的流動方向、流動頻率的不同，也可以表達豐富的意思。

5.組合性

燈示語言要求信息量豐富，使得燈示語言設計上要考慮燈光的組合性，來表達豐富的信息。單一的燈光可以表達唯一的意義，同時單一燈光的組合同樣了能表達對應的邏輯。例如，緊急剎車可以通過高位剎車燈高頻閃爍輔助剎車燈亮起來組合表示車輛進入緊急剎車狀態等。

（四）安全燈示語言在高位剎車燈上的應用

1.減速狀態燈示語言：當駕駛員松開油門踏板，車輛處于減速狀態，此時制動尾燈亮起，同時高位剎車燈開始以從兩邊向中間依次熄滅的方式低頻循環流動，直至減速過程結束。

2.加速狀態燈示語言：當駕駛員踩下油門踏板，則車輛處于加速狀態，此時，高位剎車燈開始以從中間向兩邊依次亮起的方式低頻循環流動，直至加速過程結束。

3.制動狀態燈示語言：當駕駛員踩下制動踏板，但制動減速度小于等于門限（時，則燈光控制裝置判斷出車輛處于制動狀態，制動尾燈亮起，同時高位剎車燈高頻閃爍一次后亮起，直至制動過程結束。

4.緊急制動狀態燈示語言：當制動減速度大于門限值時，制動尾燈亮起，同時高位剎車燈高頻閃爍 4次后亮起，直至過程結束。

5.緊急轉向狀態燈示語言：當車速和轉向角均大于門限值時，則車輛進入緊急轉向狀態，轉向燈相應以兩短一長方式閃爍亮起，同時高位剎車燈開始向轉向方向高頻循環流動，直至緊急轉向過程結束。

6.轉向狀態燈示語言：當車速或轉向角速度小于相應門限值時，則車輛進入轉向狀態，轉向燈相應雙閃亮起，同時高位剎車燈開始向轉向方向低頻循環流動，直至轉向過程結束。

7.倒車狀態燈示語言：當駕駛員掛入倒檔，則車輛處于倒車狀態，倒車燈亮起，同時高位剎車燈開始中頻閃爍，直至倒車過程結束。

8.故障狀態燈示語言：當駕駛員按下故障警示燈，則車輛已進入故障警示狀態，轉向燈雙閃，同時高位剎車燈開始高頻閃爍，直至過程結束。

9.怠速停車狀態燈示語言：當車輛已進入怠速停車狀態，則高位剎車燈開始低頻閃爍，直至過程結束。

（五）總結

我國設計車燈的標準已有將近10年未進行相應更新，隨著資訊的日益發達和人機工程的深入研究，可以預見，在不久的將來更為豐富的、個性化的燈示語言將廣泛應用于我們身邊的車輛。

[1] 白木.車燈的分類、標準[J].光源與照明,2003(2): 43-44.

[2] 彭天增.怎樣讀懂車燈的“語言”[J].公安月刊, 2003(下):62.

[3] 余士強.汽車車燈發展歷史以及相關知識詳細介紹.http://news.bitauto.com/qichezhishi/20090921/10050412 69.html

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梁幸玲（1966－），廣東廣州人，廣西科學活動中心講師，研究方向為人機工程；蔣大偉（1985－），男，湖南岳陽人，北京航空航天大學在讀博士，研究方向為智能車輛技術。