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研究生:王凱正
研究生(外文):WANG KAI-CHENG
論文名稱:對向汽車頭燈照射對正向駕駛者可視度的影響探討
論文名稱(外文):The Glare Effect of the Headlamp of On-Coming Vehicle On Driver''s Visibility
指導教授:楊旻洲楊旻洲引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:設計研究所
學門:設計學門
學類:視覺傳達設計學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:71
中文關鍵詞:工業設計設計評價人因工程汽車頭燈眩光CNS
外文關鍵詞:Industrial designdesign appraisalErgonomicspassenger carheadlampCNS
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汽車頭燈的主要功能係使駕駛者在夜間能看清楚道路狀況,惟因道路上有許多同向與反向的車輛,在照射前方道路的同時,也會照射到對向汽車駕駛者的眼睛,而影響駕駛對路況的可辨識度。因此汽車頭燈的設計不能只顧慮駕駛本身的視界,另需考慮對向汽車駕駛的影響。我國CNS法規對汽車頭燈雖有規範限制照射的角度與高度範圍,但基本上CNS係仿照美國FMVSS法規訂定。而我國道路狀況與美國並不相同,百分之七十三(73﹪)以上的道路都無分隔島,且道路狹窄,路面狀況並不好,行人、動物又多,如果會車時,頭燈照射的眩光效應影響對向汽車駕駛的視野辨識,便容易造成交通事故。
有鑑於此,本研究期望由設計評價的眼光,探討汽車頭燈照射分佈的光源(眩光)對駕駛者視覺可辨識度的影響,探討的內容包括:有和無對向頭燈照射之駕駛可辨識距離與兩車會車距離之關係、男女生之可辨識距離的差異性、目標物顏色對可辨識距離之影響等…,研究採夜間實車測試方式,由受測者坐在車內,在不同測試條件下,量測有對向車頭燈照射與無對向車頭燈照射下之可辨識距離的差異,做為汽車頭燈干擾性光源(眩光)對駕駛者視覺辨識影響的指標。希望透過本研究瞭解國內汽車頭燈設計的適當性,並評估CNS汽車用頭燈燈光瞄準檢驗法在我國的適用性。
The main function of the car front lamp is for driver to see clearly on the road when driving in the nighttime. Actually there are many cars on the same direction or opposite side on the road. Therefore, the time to project light upon the road also is able to irradiate on the driver’s eye whom in the opposite side. It influences driver’s recognition of road. So that, the design for lamp of vehicle not only considered the field of vision on driver but also must considering the driver who is on the opposite side. Although the CNS regulation rule angle illuminative and high degree of coverage, but each of car manufacture and refitting car market on lamp design still have continuously new modeling which can fit coordinate with carriage. They make front lamp performance raising and giving drivers more illuminative chooses excluding regulation. Therefore, driving in the night that illuminates interference situation more and more which let safety problems increasing relatively. And road conditions in our country are not same with outside of country. There are 73 percentage above of road with 0no median strip and also road narrow with bad condition, more pedestrians and animals. So, garish light illuminating from front lamp will effect on the opposite side driver’s recognize of view then the accident might be happen.
Accordingly, this research expectation to evaluate from the designer’s point of view. To studying vehicles front lamp illumination and distribution which will effect on driver’s vision. Studying content including: effecting on driver’s recognize between light irradiating from opposite side or none light irradiating, distance of two cars drive in front, different of recognizable between male and female etc. This research is taking on really car testing in nighttime. By tester sitting inside the car and under different testing condition to survey that recognizes distance of difference from illuminating from opposite car lamp and no car illuminative. It will be a pointer of car front lamp interfere with illuminative that influence on driver’s vision. By way of this research to understand domestic design of car front lamp properly and also take the gauge of CNS regulation of inspection for car front lamp applicability in our country.
目 錄
封面內頁
簽名頁
授權書 ……………………………………………………… iii
中文摘要 …………………………………………………… v
英文摘要 …………………………………………………… vi
誌謝 ………………………………………………………… viii
目錄 ………………………………………………………… ix
圖目錄 ……………………………………………………… xi
表目錄 ……………………………………………………… xiv
第一章 緒論 ------------------------------------------------1
1.1 研究背景與動機 -- ---------------------------------------1
1.2 研究問題與假說 ------------------------------------------3
1.3 研究範圍與限制 ------------------------------------------4
1.4 有關光及照明名詞解釋 -----------------------------------5
1.5 研究流程與架構 ------------------------------------------7
第二章 文獻探討 --------------------------------------------9
2.1 汽車車燈之法規 ------------------------------------------9
2.2 汽車頭燈設計與評價相關之研究 ---------------------------11
2.3 眩光與視覺相關之研究 ----------------------------------15
2.4 視力量測工具的認知 -------------------------------------23
第三章 研究方法 -----------------------------------------25
3.1 研究原理與架構 ----------------------------------------25
3.2 研究名詞定義 -------------------------------------------26
3.3 研究對象 ----------------------------------------------27
3.4 研究工具 ----------------------------------------------27
3.5 實驗設計與流程 -----------------------------------------28
3.6 實驗步驟 ------------------------------ ----------------31
3.7 資料分析方法 -------------------------------- ---------32
第四章 研究分析結果與討論 --------------------------------33
4.1 汽車頭燈基本照度分析 -------------------------- -------33
4.2 無車燈干擾下之實驗分析 ------------------------------- 37
4.3 有對向車燈照射下之實驗分析 -----------------------------42
4.4 兩車頭燈照射對駕駛者照度之分析 ------------------------55
第五章 結論與建議 ----------------------------------------59
5.1 結論 ------- -------------------------------------------59
5.2 建議 ------------------------------------------ --------60
參考文獻 ---------------------------------------------------61
附錄【一】 -------------------------------------------------63
附錄【二】 -------------------------------------------------65
附錄【三】 ------------------------------------ ------------67
附錄【四】 ----------------------------------------- -------67
附錄【五】 ---------------------------------------------- --68
附錄【六】 -------------------------------------------------69
附錄【七】 -------------------------------------------------70
附錄【八】 -------------------------------------------------71
圖 目 錄
圖1-1 1999年公路分配比例圖 ----------------------------------2
圖1-2 市售H4燈泡 -------------------------------------------5
圖2-1 汽車用前燈燈光瞄準檢驗法 -----------------------------10
圖2-2 汽車用照明與信號設備檢驗法光幕牆之分佈 --------------10
圖2-3 最佳的燈光模式 ---------------------------------------11
圖2-4 照度傾斜分佈圖 ---------------------------------------12
圖2-5 比較A與B之照射分佈圖 --------------------------- ----12
圖2-6 頭燈照射所造成之不同區域圖 ---------------------------13
圖2-7紫外線燈在夜晚照射情形 --------------------------------14
圖2-8 眩光亮度、偏角的關係圖 -------------------------------15
圖2-9 眩光偏角與視覺效率關係圖 -----------------------------16
圖2-10 眼睛的構造圖 ---------------------------------------17
圖2-11 暗適應與明適應圖 -----------------------------------18
圖2-12 可見光之比視感度分佈圖 - ----------------------------19
圖2-13 直接眩光區:垂直面 45 ~ 85度 -----------------------20
圖2-14 人眼視野:上下共130度;左右共180度 ------------------22
圖2-15 史奈侖氏E字視力表 -----------------------------------23
圖2-16 藍多爾氏C字視力表 -----------------------------------23
圖3-1 實驗設計流程架構 -------------------------------------25
圖3-2 受測者A車與對向光源B車 ------------------------------27
圖3-3 仿藍多爾氏C圈及六種辨識的顏色 -----------------------28
圖4-1 以CNS法規測試車燈照射角度的範圍 ----- ----------------34
圖4-2 繪製地面照度分佈圖 -----------------------------------34
圖4-3 拍攝實驗車燈照射分佈情形 -----------------------------35
圖4-4 與車燈等高平行於地面之照度圖 ------------------------35
圖4-5 男女生在判斷黃色目標物之盒形圖分佈 -------------------38
圖4-6 男女生在判斷白色目標物之盒形圖分佈 -------------------38
圖4-7 男女生在判斷紅色目標物之盒形圖分佈 -------------------39
圖4-8 男女生在判斷綠色目標物之盒形圖分佈 -------------------39
圖4-9 男女生在判斷藍色目標物之盒形圖分佈 -------------------40
圖4-10 男女生在判斷黑色目標物之盒形圖分佈 ------------- ----40
圖4-11 黃色目標物辨識距離之盒形圖分佈-----------------------46
圖4-12 黃色目標物有無對向頭燈照射之距離比值盒形圖 ----------46
圖4-13 黃色目標物之比值分佈圖 ------------------------------47
圖4-14 白色目標物辨識距離之盒形圖分佈 ----------------------47
圖4-15 白色目標物有無對向頭燈照射之距離比值盒形圖 ----------48
圖4-16 白色目標物之比值分佈圖 ------------------------------48
圖4-17 紅色目標物辨識距離之盒形圖分佈 ----------------------49
圖4-18 紅色目標物有無對向頭燈照射之距離比值盒形圖 ----------49
圖4-19 紅色目標物之比值分佈圖 ------------------------------50
圖4-20 綠色目標物辨識距離之盒形圖分佈 ----------------------50
圖4-21 綠色目標物有無對向頭燈照射之距離比值盒形圖 ----------51
圖4-22 綠色目標物之比值分佈圖 ------------------------------51
圖4-23 藍色目標物辨識距離之盒形圖分佈 ----------------------52
圖4-24 藍色目標物有無對向頭燈照射之距離比值盒形圖 ----------52
圖4-25 藍色目標物之比值分佈圖 ------------------------------53
圖4-26 黑色目標物辨識距離之盒形圖分佈 ----------------------53
圖4-27 黑色目標物有無對向頭燈照射之距離比值盒形圖 ----------54
圖4-28 黑色目標物之比值分佈圖 ------------------------------54
圖4-29 車燈距離與駕駛者眼睛照度值分佈圖 --------------------56
圖4-30 水平不同距離位置之汽車照射角度圖 ----------- --------57
圖4-31 垂直不同距離位置之汽車照射角度圖 --------------------57
圖4-32 水平眩光角度與兩車距離之關係圖 ----------------------58
表 目 錄
表1. 研究範圍與限制 ----------------------------------------4
表2. 本研究的流程架構 ---------------------------------------8
表3. 視覺的年齡效應 ---------------------------------------21
表4. 年齡與照明需量 ---------------------------------------21
表5. 實驗設計流程架構 --------------------------------------27
表6. 實驗A流程架構 ------------------------------------- ---29
表7. 實驗B流程架構 -----------------------------------------30
表8 車燈照射不同點之照度值 ---------------------------------36
表9 男女生族群受測者對6種顏色目標物之可辨識距離(單位:公尺) ----------------------------------------------------------- --37
表10 男女生族群對對6種目標物之差異性比較 ---------- ------ -41
表11 受測者對黃色目標物之可辨識距離 --------------------- --42
表12 受測者對白色目標物之可辨識距離 ---------------------- -42
表13 受測者對紅色目標物之可辨識距離 ---------------------- -43
表14 受測者對綠色目標物之可辨識距離 ---------------------- -43
表15 受測者對藍色目標物之可辨識距離 ---------------------- -44
表16 受測者對黑色目標物之可辨識距離 --------------------- --44
表17 六種顏色目標物對有無車燈照射距離辨識的比值 - --------- 45
表18 對向車燈照射下之駕駛者眼睛照度與照射水平及垂直角度-----56
參 考 文 獻
1. 中國國家標準:汽車用前燈燈光瞄準檢驗法,(CNS:總號10704,類號D3159),經濟部中央標準局。
2. 中國國家標準:汽車用照明與信號設備檢驗法,(CNS:總號7884,類號D3074),經濟部中央標準局。
3. 照明設計學,李碩重 / 編著,全華科技圖書股份有限公司,P7-12。。
4. 眩光的亮度及偏角對視覺清晰度的影響,國立清華大學工業工程研究所,計劃人/游志雲副教授,研究員/陳泰良。
5. Luckiesh,M.,and Moss,F.K.(1927-1932).The new science of seeing In Interpreting the science of seeing into lighting practice,vol.1.Cleveland:General electric Co。
6. Wolf,M.,and Gardiner,J.S.(1965).Studies on the scatter of light in the dioptric media of the eye as a basis of visual glare . Archives of Ophthalmology,74,338-345。
7. ATTWOOD,D.A.(1979). The effects of headlight glare on vehicle detection at dusk and dawn . Human factors,21(1),35-45。
8. Safety and Comfort : Advanced Methods to Analyze Headlamp Light Performance , Michael Hamm and Martin Lampen,SAE 2000 World Congress, March 2000, Detroit, MI, USA, Session: Human Factors in Driver Vision and Lighting 2000 。
9. Headlamp Light Performance – Criteria for Customer Satisfaction,Ralner Neumann and Hans Stoll,SAE Technical Paper series 960790,1996。
10. Vision and Visibility in Vehicular Accident Reconstruction, SAE Technical Paper series 900369,Erich S. Phillips,Tara Khatua,Garrison Kost,and Robert Piziali,Failure Analysis Associates,Inc。
11. 超越車訊1999年11月、2000年7月,極白光7360K市售燈泡猛力測試,P242-250。
12. 超越車訊2000年12月,Ford全新安全概念,P272-277。
13. 交通部運輸研究所。http://www.iot.gov.tw。
14. 國家科學委員會。http://www.nsc.gov.tw。
15. 福特汽車全球網站。http://www.ford.com。
16. 日產汽車網站。http://www.Nissan.com。
17. 學生視力保健工作手冊,台灣省政府教育廳 編印,中華民國79年1月。
18. 公路局彰化監理站。
19. 伍倫綜合醫院。
20. 金機興業有限公司,夜視測量儀。
21. 車輛研究測試中心,測試技術部 / 測技三課。
22. 照明與照明設計,何正倫 / 編著,慈恩書局,P212-223,P350。
23. 戶外照明設計與維修,陳棋陣 / 編著,建宏出版社,P12-16。
24. 室內照明設計原理,石曉蔚 /編著,淑馨出版社,P27。
25. AUTO DRIVER車主3月份,燈泡測試,P236。
26. 飛利浦網站。WWW.PHILIPS.COM.TW.AUTOMOTIVE。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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