一種車(chē)輛危險(xiǎn)警示裝置分析設(shè)計(jì)

王子彥

（西安郵電大學(xué) 陜西省西安市 720121）

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，家庭擁有轎車(chē)普及率的提高，以及駕駛技術(shù)作為就業(yè)、生活的一項(xiàng)基本技能之一，越來(lái)越多的人員擁有了機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛證，導(dǎo)致各種道路上車(chē)流量的激增，但是擁有駕駛證的人們水平參差不齊，尤其是在節(jié)假日、上下班高峰時(shí)期，各種道路交通安全事故頻頻發(fā)生。事故出現(xiàn)后，快速保護(hù)受傷人員及受損車(chē)輛安全、保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)，防止后面跟上來(lái)的車(chē)輛再次發(fā)生交通事故是重中之重，然而現(xiàn)實(shí)中當(dāng)發(fā)生交通事故的時(shí)候，現(xiàn)有的車(chē)輛危險(xiǎn)警示裝置并沒(méi)有發(fā)揮很好的警示作用，尤其是在高速上，導(dǎo)致二次事故頻發(fā)。車(chē)輛行駛在路上發(fā)生交通事故的時(shí)候，一旦車(chē)輛在行車(chē)道發(fā)生故障無(wú)法移動(dòng)時(shí)，及時(shí)有效的為后方來(lái)車(chē)提供警示，有助于避免二次事故的發(fā)生，所以國(guó)家規(guī)定車(chē)輛出售時(shí)都必須配備自帶警示裝置，當(dāng)車(chē)輛在行車(chē)過(guò)程中出現(xiàn)意外交通事故的時(shí)候，及時(shí)將三腳架放置在車(chē)后幾百米外，提醒后方車(chē)輛及時(shí)躲避，但是現(xiàn)有的三腳架都僅有二三十厘米高，將其放置在路面上，目標(biāo)很小，警示作用有限，僅有最前方的車(chē)輛才能觀(guān)測(cè)到，車(chē)速較快的時(shí)候，更是難以做好應(yīng)急處理措施。另外雖然交通法規(guī)定當(dāng)發(fā)生交通事故以后，警示裝置要放置在一百五十米以外，但是在實(shí)際使用過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生意外交通事故的時(shí)候，故障車(chē)輛很少會(huì)真的把三角架放在車(chē)后幾百米外，而是僅距離車(chē)輛十幾、二十米的位置，當(dāng)后方有車(chē)輛連續(xù)行駛過(guò)來(lái)的時(shí)候且相互之間車(chē)距較近，駕駛員很難清楚的發(fā)現(xiàn)警示架，即便有時(shí)候發(fā)現(xiàn)了，因?yàn)榭康奶?，在臨近三腳架處才緊急避開(kāi)，則極易導(dǎo)致后方車(chē)輛來(lái)不及躲閃事故車(chē)，造成二次事故。因此，若能更有效的、更廣泛的向事故車(chē)后方車(chē)輛提供故障信息，則可以避免很多的二次交通事故。根據(jù)這種實(shí)際情況，在對(duì)現(xiàn)有警示裝置進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，探索一種新警示裝置的設(shè)計(jì)。

1 新警示裝置的設(shè)計(jì)思路

當(dāng)前警示裝置的主要缺陷是反射面積小，形狀小，反射位較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)械化含量較多，難以高位進(jìn)行遠(yuǎn)距離進(jìn)行警示。根據(jù)這些缺陷，對(duì)現(xiàn)有的警示裝置進(jìn)行改進(jìn)，采用現(xiàn)代化、自動(dòng)化、數(shù)字化元素進(jìn)行填充設(shè)計(jì)，盡可能運(yùn)用現(xiàn)代化的技術(shù)來(lái)做好事故發(fā)生時(shí)，盡快以最低的危險(xiǎn)提高預(yù)警能力。因此，本設(shè)計(jì)是構(gòu)思一款能夠自動(dòng)調(diào)整反射位，提升反射效果，反射距離和反射視角范圍的新款警示裝備。新的設(shè)計(jì)的車(chē)輛危險(xiǎn)警示裝置將采用一個(gè)自動(dòng)化的升降裝置或是人工輔助升降裝備，不脫離車(chē)身，不用人跑出很遠(yuǎn)去放置裝備。僅僅在自家車(chē)上拉出，然后將警示器升高來(lái)對(duì)著后方，通過(guò)來(lái)改變警示的反射位，警示光線(xiàn)，警示現(xiàn)象等操作，帶動(dòng)移動(dòng)警示器進(jìn)行動(dòng)態(tài)的警示，主動(dòng)發(fā)信號(hào)進(jìn)行示警存在危險(xiǎn)，提高警示效果。

圖1

2 新警示裝置的組成

本車(chē)輛危險(xiǎn)警示裝置包括升降裝置和警示器兩部分，升降裝備包括固定座、支架和伸縮桿。警示器包括警示框、警示LED 燈、警示帶和電子煙霧器。警示器固定在升高裝置的端部，警示器采用充氣式三棱錐狀或者圓球狀，表面貼敷有反光警示圖示，警示器上設(shè)有煙霧發(fā)生器。升高裝置起到支撐作用，用鋼架組成把警示器拖在空中由。通過(guò)高空置位增加它的可視范圍和可視距離及可視視角，確保對(duì)后車(chē)的預(yù)警效果更佳。具體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。1、故障車(chē)輛；2、三角架；3-1、伸縮桿；3-2、警示器；3-3、煙霧。從圖中可以看出本警示設(shè)備相對(duì)比較簡(jiǎn)單，易于制作，折疊后容易攜帶。

3 警示裝置工作過(guò)程

傳統(tǒng)的舊式警示設(shè)備就是一塊附貼反光帶的三角鐵，當(dāng)有車(chē)輛在行駛過(guò)程中發(fā)生交通故障后，車(chē)主可以將警示裝置放置的車(chē)后一定的距離范圍外（具體可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定）。通過(guò)光反射原理來(lái)進(jìn)行警示提醒。當(dāng)后來(lái)來(lái)車(chē)時(shí)，通過(guò)車(chē)后方向駕車(chē)員的觀(guān)察力、注意力等被動(dòng)的接收警示如圖2。新警示裝備完全不需要人冒著危險(xiǎn)跑車(chē)百米的距離放置警示器，只要在車(chē)上拉出，然后操作升高裝置進(jìn)行移動(dòng)，通過(guò)伸縮機(jī)構(gòu)將警示器置于高過(guò)車(chē)輛本身的位置，再把反射面的方位調(diào)整好，讓其盡可能的對(duì)準(zhǔn)本車(chē)道的后方，這樣可以使后方更遠(yuǎn)處的車(chē)輛及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常。升降裝置可以是一種固定桿也可以做成伸縮桿，伸縮桿的效果將更加優(yōu)越，更加靈活、方便。與傳統(tǒng)的警示設(shè)備相比新的設(shè)計(jì)設(shè)備與傳統(tǒng)的相比有很多有點(diǎn)：首先，采用伸縮桿可以成本更低，方便操作，收縮起來(lái)也占用原車(chē)空間，拆卸方便，攜帶方便。其次伸縮桿的下端可以采用尖錐狀設(shè)計(jì)，當(dāng)在車(chē)輛發(fā)生較嚴(yán)重的事故變形，導(dǎo)致伸縮桿指向不對(duì)時(shí)，可以將伸縮桿拆下，插在旁邊綠化帶上使用。第三，本警示裝備的警示器的反射器采用充氣式三棱錐狀，表面貼敷有反光警示圖示。采用這種結(jié)構(gòu)，在夜晚發(fā)生交通車(chē)輛事故時(shí)，當(dāng)后方車(chē)輛開(kāi)啟燈光時(shí)，可以原路反射燈光，使警示器更明顯，且可以從四面八方均可清楚的看到警示標(biāo)志。警示器采用充氣式圓球型，表面貼敷有反光警示圖示。第四，傳統(tǒng)的警示器采用反光帶進(jìn)行發(fā)射，不能主動(dòng)警示，新型警示設(shè)備采用警示器加設(shè)有LED 燈珠，用于在夜間主動(dòng)發(fā)出警示信息，可以讓駕駛員在很遠(yuǎn)的地方就可以采取避讓措施，由于警示器采用了高位警示，可以很好到的做到當(dāng)事故車(chē)輛的后方車(chē)輛沒(méi)有開(kāi)啟燈光的情況下，仍然能夠主動(dòng)發(fā)出警示燈光，提醒更遠(yuǎn)后方來(lái)車(chē)注意避讓。第五，本警示設(shè)備上除了設(shè)有LED 長(zhǎng)時(shí)間警示外還設(shè)立了緊急警示情況下的警示方式，在頂部設(shè)置煙霧發(fā)生器。在天氣晴朗的情況下，煙霧報(bào)警器釋放煙霧，很容易被察覺(jué)，也可以遠(yuǎn)距離觀(guān)看到。煙霧是我們?nèi)粘Ｉ钪械姆浅Ｒ?jiàn)性事物或是非正常環(huán)境下可以看到的，一旦出現(xiàn)很容易引起人的注意，可以使后方車(chē)輛更容易發(fā)現(xiàn)前方故障車(chē)輛。

4 應(yīng)用體驗(yàn)

為進(jìn)一步闡明本警示設(shè)備的具體應(yīng)用，本文舉例在交通事故中的具體應(yīng)用來(lái)解釋警示設(shè)備的使用過(guò)程和技巧。本警示器與傳統(tǒng)警示器一樣，都是隨車(chē)攜帶，平常是折疊放置在車(chē)廂里或是后側(cè)面的車(chē)底下的，為了驗(yàn)證裝備的警示效果，采用自家三廂家用小轎車(chē)進(jìn)行改造，在車(chē)的后備箱的位置進(jìn)行加裝危險(xiǎn)警示裝備。如圖1 所示的伸縮桿3-1 和警示器3-2，伸縮桿平時(shí)固定在車(chē)身側(cè)面或者固定在車(chē)底，當(dāng)一輛家庭用的轎車(chē)在路上出現(xiàn)事故時(shí)。駕駛員或是隨同人員應(yīng)立刻下車(chē)將伸縮桿從車(chē)底伸出，旋轉(zhuǎn)調(diào)整指向，將警示器升高到伸縮桿3-1的頂部，將警示器3-2的充氣式圓球狀對(duì)向來(lái)車(chē)方向，激發(fā)上述警示器3-2 上設(shè)有的煙霧發(fā)生器，生成煙霧3-3，增加可視范圍和距離，對(duì)后車(chē)進(jìn)行有有效的預(yù)警。若是夜間，迅速打開(kāi)警示器上設(shè)有的LED 燈珠，通過(guò)閃爍的燈光，提前向遠(yuǎn)方來(lái)車(chē)進(jìn)行預(yù)警。通過(guò)演示取得了良好的預(yù)警效果，若是直線(xiàn)距離、無(wú)障礙物體，煙霧可有效可視范圍在1-2 公里內(nèi)，夜間的LED 可傳遞2-3 公里。但是應(yīng)用過(guò)程發(fā)現(xiàn)，人員下車(chē)去拉操作桿這一過(guò)程仍然有一定的缺陷，在人繞車(chē)幫助升起的過(guò)程中仍存在潛在的危險(xiǎn)，分析可以進(jìn)一步進(jìn)行改善，采用液壓自動(dòng)操作升降進(jìn)行控制會(huì)更加完善。

圖2

5 結(jié)論

本警示器原理比較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，制作方便，沒(méi)有技術(shù)障礙，警示器的最大創(chuàng)新就是將被動(dòng)警示集現(xiàn)代電子技術(shù)，生活知識(shí)融合在一起設(shè)計(jì)出主動(dòng)警示的效果，最大限度的消除了人員跑動(dòng)放置帶來(lái)的潛在危險(xiǎn)，放大警示視野和投放距離。給二次交通事故警示起到了巨大的改善。但是我們要認(rèn)識(shí)到，在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用還有很多困難。新的警示器還沒(méi)成為標(biāo)配。車(chē)上安裝升降裝置涉及到車(chē)體變化，推廣起來(lái)尚有一定的難度。本設(shè)計(jì)要想廣泛的應(yīng)用到家用小車(chē)當(dāng)中，還需要汽車(chē)外觀(guān)設(shè)計(jì)師與我們共同進(jìn)行探索。