汽车灯示语言的进化

梁幸玲 蒋大伟

（1.广西科学活动中心，广西 南宁 530022；2.北京航空航天大学，北京 100191）

汽车灯示语言的进化

梁幸玲1蒋大伟2

（1.广西科学活动中心，广西 南宁 530022；2.北京航空航天大学，北京 100191）

介绍了汽车灯示语言的发展历史和现状，提出灯示语言进化的要求，总结汽车灯示语言的设计原则，并阐述了其在汽车高位刹车灯灯示语言设计上的应用。

灯示语言；汽车；安全

（一）灯示语言的发展历程

1887年，一个驾驶员在黑暗的旷野上迷路时，一位农民用手提灯把他引回家。

1898年，波士顿举办美国首届汽车展览会，美国哥伦比亚号汽车将电灯作为前灯和尾灯，车灯从此诞生。最初的前大灯不能调光，所以在会车时有些晃眼，为了克服这个缺点，后来采用了附加光度调节器。这种前大灯可以在垂直方向移动，但驾驶员必须下车搬动夹具装置。

1916年，美国一个名叫C•H•托马斯的人为了让对方驾驶员在晚上能看到他打的手势，把一个带电池的灯泡装在手套上，由此转向信号灯幽默登场。

1938年，别克汽车制造商提供了转向灯作为选用的附件，但当时只在汽车尾部安装，到1940年以后汽车前面也装有转向信号灯了，而且信号开关具有随时调节的功能。

经过 120多年的历史，现在的汽车上都装有多种照明设备和信号灯装置，传达汽车灯示语言的工具也越来越丰富。汽车灯具按其功能可分为照明类灯具和信号类灯具（信号装置）。照明类灯具包括：前照灯前雾灯、倒车灯和牌照灯等，而信号类灯具又可分为只在夜间使用的信号灯具：位置灯、示廓灯、驻车灯、侧标志灯和回复反射器等，以及昼夜都使用的信号灯具：制动灯、转向信号灯和后雾灯等。

汽车灯具是汽车重要的安全部件，《汽车及挂车后牌照板照明装置配光性能》(GB18408-2001)、《汽车驻车灯配光性能》(GB18409-2001)两项国家强制性标准于2001年8月22日批准，于2002年5月1日起实施[1]。作为重要的安全部件，我国的汽车(摩托车)灯光强制性标准对机动车上安装的照明和信号位置的配光性能、光色与色度、使用的光源以及安装在车上的位置、数量、最小可见度等都做出了具体的规定。

其实机动车辆合理正确地使用灯示语言也是有着严格的规定和要求的。机动车违反规定使用灯光与车辆的超速、超载、抢行等行为具有同样的危害性，而且违章用灯不易被人们察觉和识别，相比之下就更具有危险性[2]。机动车灯光的使用，实际上就是司机在行车途中提醒他方注意的无声的语言。比如，汽车的转向灯、示宽灯、防雾灯、制动灯、大灯、小灯、大灯的远光与近光、小灯的间歇性闪烁等等，司机要借助这些灯的设置，打出不同的灯光，以向他方及时反映出自己的意图和目的。但是现有的汽车之间仅仅通过信号类灯具的亮、灭、闪烁等方式的灯示语言，来彼此交流行车信息，表达方式呆板，信息量单一，无法让司机之间充分交流行车信息。随着电子产品的日益多样化，在一定成本范围内针对性的对灯示语言进行量度和强度的细分成为可能从而使灯示语言的示意更为明显、信息更为丰富。

（二）灯示语言的进化需求

1.灯示语言要示意更为明显

从汽车信号灯的发展历程就可以很明显的看出，汽车信号灯需要明确的示意。灯示语言作为车辆之间交流信息的一种方式，首先就是要满足示意明显的要求，就是灯光表达的意思清晰、直观，让驾驶员能够准确知道邻车的意图。否者会让司机间信息理解错误，造成交通事故。

2.灯示语言要更为引起司机的注意力

灯示语言作为车辆之间交流信息的一种方式，还需要醒目，也就是在提高驾驶员的注意力，让其及时了解周围的交通状况。以刹车灯为例，车辆在驾驶员踩下刹车踏板的同时亮起刹车灯，刹车灯以高亮的红色灯光的形式能有效地吸引邻车驾驶员的注意，并使其采取相应措施避免交通事故的发生。但是随着灯示语言的进化，将人机工程、心理学等研究融入灯示语言的设计过程中，给现有的灯示语言体系提出了很多新的要求和思路。比如，VOLVO轿车就装备有紧急刹车灯闪烁系统，当强力制动减速度达到1g以上时，让高位刹车灯快速闪烁以警示后方车辆注意减速。研究结果表明，通过闪烁的灯光将更能有效地提醒驾驶员危险状况，比传统的刹车能更有效的避免追尾事故的发生。

3.灯示语言信息量要更为丰富

如何能通过汽车灯示语言为驾驶员提供更丰富的信息，使其更全面了解邻车的行驶意图，也为灯示语言发展提出了更多要求。比如，宝马公司采用了双段式刹车灯技术，这套系统是通过刹车灯的亮度和点亮面积来表现驾驶员施加刹车力的大小，提醒后方驾驶员注意减速，及时采取适当的措施防止追尾。这不仅能有效地避免追尾事故的发生，同时还能使后车司机有效区分前方车辆是否是紧急刹车，从后保持更为合适的跟车距离，提高交通通行效率。除了通过灯示语言的设计让驾驶员知道比如邻车加速或刹车的程度信息外，还有甚至可以表达司机间相互打招呼、问候等等信息，是汽车灯示语言系统更为人性化和娱乐性。

4.灯示语言要更为安全

现有的信号灯对车辆处于的情况是否紧急并未做出区分，当车辆出现紧急制动、转向角度较大时，就需要一种新的灯示语言进行强调以增加后车的警示。

（三）灯示语言设计原则

1.唯一性

每种灯示语言应指示唯一的车辆状态。例如，倒车灯亮起时唯一表示车辆倒车的状态。所以在设计汽车灯示语言体系时，必须遵守唯一性的原则，否则会形成杂乱现象和产生干扰。

2.辨识性

辨识性要求每一种灯示语言应该易于被驾驶员辨别和理解。灯光可以通过不同的颜色、形状、闪烁方式以及流动方式等来表达不同的信息。研究表明，不同颜色的信号灯给人的示意是不同的。一般来说而红色信号灯常用于提示警戒、禁止、停顿或不安全；黄色信号灯往往是用提请注意；而绿色信号灯则一般表示正常运行。所以，刹车灯采用红色、转向灯采用黄色。通过不同颜色信号灯的使用可以更为丰富的表达车辆的行驶状态，比如我们也可以用绿色的灯光表示车辆加速的状态。

3.警示性

为引起驾驶员注意，也可采用强光或闪烁信号。闪烁方式可分为明暗、明灭、似动等方式。闪光信号比固定信号更能引起人的注意。根据人机功效学的研究，闪光信号的作用主要有引起观察者的进一步注意、指示操作者立即采取行动、反映不符合指令要求的信息、用闪光的快慢指示运动速度的快慢、用闪光指示警觉或危险信号等作用。所以我们可以充分利用这些作用来提高灯示语言的警示性。

4.形象性

灯示语言直观、示意明确的要求，使得在灯示语言设计上要充分体现形象性。比如，可以用灯排列出不同的形状甚至是语言符号等，也能表到出形象的意思。常用的形状或标记与其表示的意义有逻辑联系，如“→”可表示想右转，“×”表示刹车，而“！”表示危险等。同样地，流动的灯光因为其不同的流动方向、流动频率的不同，也可以表达丰富的意思。

5.组合性

灯示语言要求信息量丰富，使得灯示语言设计上要考虑灯光的组合性，来表达丰富的信息。单一的灯光可以表达唯一的意义，同时单一灯光的组合同样了能表达对应的逻辑。例如，紧急刹车可以通过高位刹车灯高频闪烁辅助刹车灯亮起来组合表示车辆进入紧急刹车状态等。

（四）安全灯示语言在高位刹车灯上的应用

1.减速状态灯示语言：当驾驶员松开油门踏板，车辆处于减速状态，此时制动尾灯亮起，同时高位刹车灯开始以从两边向中间依次熄灭的方式低频循环流动，直至减速过程结束。

2.加速状态灯示语言：当驾驶员踩下油门踏板，则车辆处于加速状态，此时，高位刹车灯开始以从中间向两边依次亮起的方式低频循环流动，直至加速过程结束。

3.制动状态灯示语言：当驾驶员踩下制动踏板，但制动减速度小于等于门限（时，则灯光控制装置判断出车辆处于制动状态，制动尾灯亮起，同时高位刹车灯高频闪烁一次后亮起，直至制动过程结束。

4.紧急制动状态灯示语言：当制动减速度大于门限值时，制动尾灯亮起，同时高位刹车灯高频闪烁 4次后亮起，直至过程结束。

5.紧急转向状态灯示语言：当车速和转向角均大于门限值时，则车辆进入紧急转向状态，转向灯相应以两短一长方式闪烁亮起，同时高位刹车灯开始向转向方向高频循环流动，直至紧急转向过程结束。

6.转向状态灯示语言：当车速或转向角速度小于相应门限值时，则车辆进入转向状态，转向灯相应双闪亮起，同时高位刹车灯开始向转向方向低频循环流动，直至转向过程结束。

7.倒车状态灯示语言：当驾驶员挂入倒档，则车辆处于倒车状态，倒车灯亮起，同时高位刹车灯开始中频闪烁，直至倒车过程结束。

8.故障状态灯示语言：当驾驶员按下故障警示灯，则车辆已进入故障警示状态，转向灯双闪，同时高位刹车灯开始高频闪烁，直至过程结束。

9.怠速停车状态灯示语言：当车辆已进入怠速停车状态，则高位刹车灯开始低频闪烁，直至过程结束。

（五）总结

我国设计车灯的标准已有将近10年未进行相应更新，随着资讯的日益发达和人机工程的深入研究，可以预见，在不久的将来更为丰富的、个性化的灯示语言将广泛应用于我们身边的车辆。

[1] 白木.车灯的分类、标准[J].光源与照明,2003(2): 43-44.

[2] 彭天增.怎样读懂车灯的“语言”[J].公安月刊, 2003(下):62.

[3] 余士强.汽车车灯发展历史以及相关知识详细介绍.http://news.bitauto.com/qichezhishi/20090921/10050412 69.html

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梁幸玲（1966－），广东广州人，广西科学活动中心讲师，研究方向为人机工程；蒋大伟（1985－），男，湖南岳阳人，北京航空航天大学在读博士，研究方向为智能车辆技术。