视觉视野对行车安全的影响

汽车行驶过程中,驾驶员80%以上的信息是通过视觉获得的,而立体视觉异常者视物体为一平面图形,会使获得的信息不准确而导致判断上的失误,因此立体盲比色盲对行车安全更具有危险性。汽车的视野受车窗的限制,视野过大、过小都会直接或间接地影响到行驶安全,不同用途的汽车其视野所对应的速度感都应处于舒适区。

  对于高速行驶的汽车,驾驶员要时刻不停地获得道路、环境及车内的各种信息,而这些信息又是不断变化的,原有的信息消失了,新的信息又不断出现,这种复杂的信息会先后不同或数个信息同时出现,这些信息的获得和处理主要依靠驾驶员的视觉和视野,一旦驾驶员的视觉和视野影响到对信息的获得,就会直接影响到行车安全。

  一、视觉对行车安全的影响

  人类在长期进化中获得了一种特有的双眼高级视觉功能,即对三维空间物体的远近、前后、高低、深浅和凹凸的感觉功能。通常人类的左眼看物体的左侧,右眼看物体的右侧,这样物体在两视网膜上出现了像的视差,视差是产生立体视觉的重要因素,经大脑对视差信号加工处理后便产生立体视觉,是一个完整的生理功能,双眼视觉与单眼视觉有明显不同,其一,双眼的视觉与视野范围显著扩大,在静止状态,视野约为200°;其二,能形成空间感觉,对空间物体的方向、位置、前后、距离、深度和立体感;其三,视锐度大大提高。

  由于职业上的需要,要求驾驶员具有高敏锐立体视觉功能,倘若驾驶员有双眼视功能障碍或立体感丧失,就会成为立体盲,在对1853名驾驶员进行立体视觉检查中,立体视觉异常及立体盲者有68人之多,占被检人数的3.67%.这些立体盲者双眼视物体为一个平面,它比色盲对行车安全更具危险性。

  在汽车行驶过程中,驾驶员80%以上的信息是靠双眼立体视觉收集的,经大脑的处理和反馈,使驾驶员能及时、准确地处理各种情况,有效地确保行车安全。由于立体盲视道路、车辆、行人、树木和房屋等为一平面图像,也判别不清物体的远近、高低等,只能凭借以往的经验和感觉来估计物体的轮廓形状,极易误视标志,导致信息的收集和判断上的不准确,造成操作失误而发生道路交通事故。因此,除对驾驶员进行色觉检查外,还应经常对驾驶员进行立体视觉检查,以便有效地确保行车安全。

  二、视野对行车安全的影响

  (一)道路环境对视野的影响

  人在空旷场地上,其眼的水平方向视野约200°,竖直方向约125°,其视野范围为一椭圆形。处于驾驶室内的视野称为汽车的视野,它要受到汽车窗框的限制,不同路况和不同用途的车型对汽车视野有不同的要求。

  1.汽车“前上方”视野

  汽车“前上方”视野最基本的要求,应能保证在十字路口处看到信号灯,同时能够避免太阳光线的刺眼,看到信号灯所需的最小视角取决于信号灯至停车线的距离。长车头“前上方”视野约为10°,平车头在10°以上。

  2.汽车“前下方”视野

  汽车“前下方”视野受前下方视角的限制,视角越大视野越大,越能看到靠近车前方的物体,什么样的视野才合适呢?不同道路行驶的汽车有不同的要求,以城市行驶的客车为例,驾驶员要时刻观察和处理车与车、人与车、车处自行车之间出现的情况,行车环境较为复杂,需要有一个较好且合适的“前下方”视野,以看清车前方1米以上的小学生及行人从车前穿过。经道路感觉试验,对于在市区行驶的客车,“前下方”视野应选择在距驾驶员前方2.8m较合适,常在高速公路上行驶的汽车,“前下方”视野应选择在距驾驶员前方约8m较合适,常在山区行驶的汽车,“前下方”视野应选择在距驾驶员前方约3m较合适。较小时“前下方”视野会影响到对车外信息的获得,特别是不易看到行人和较小车辆,同时减小“前下方”视野会使路面移动感减小,驾驶员会不自觉地提高车速,遇到紧急情况会因制动不及而造成事故,所以“前下方”视野较小的客车不适宜市区行驶。“前下方”视野过大,在密集的车流中,前车的停、动会给该车造成较大的敏感反应,使驾驶员处于紧张状态,同时挡速增高时,较大的“前下方”视野会使路面移动感强烈,强烈的路感刺激会使人有一种恐惧感,也容易引起驾驶员的疲劳而影响到行车安全。长车头“前下方”视野约20°,平方车大于20°。

  3.汽车左、右两侧的视野

  汽车左、右两侧视野除满足看清道路两侧情况外,还要满足驾驶员能方便地看到后视镜,这对行车安全是很必要的。平头车的视野好于长头号车视野,直行时,长头车左侧视角约20~30°,右侧视角约35~45°,而平头车左侧视角约35°,右侧视角约55~60°。在这个视野范围内,既能满足对道路两侧信息的获得,又能在头部稍微活动的情况下从后视镜获得车后的信息,有利于行车安全性。

  (二)车速对视野的影响

  行驶中驾驶员对路面物体有一种速度感,这种速度感不是驾驶员对速度物理量的感觉,而是人眼与所视物构成角度的速度感觉。即路面上各点与驾驶员眼睛的角速度(rad/s)。经试验和计算表明,客车以40km/h在市区行驶时,最舒适视野值对应的速度感约为2rad/s;以100km/h在高速公路上行驶时,较舒适“前下方”视野值在8.15m的情况下,其速度感约为1rad/s;在山区道路以50km/h行驶时,其最舒适视野值的速度感也是2rad/s.可见,三种道路条件下最舒适视野值的速度感都在2 rad/s以下,因此速度感小于2 rad/s称舒适区。市区行驶若速度感超过2.5 rad/s,便感到不舒适,高速公路上速度感超过4 rad/s,就感到很不舒适,山区不舒适速度感为3 rad/s.可见速度感为2.5—4 rad/s时,为不舒适驾驶视野范围,称为不舒适区。当速度感值超过4 rad/s时,路面的移动感会使驾驶员很不舒服,并具有一种恐惧感,这种不舒服感很容易引起精神疲劳而影响到行车安全,同时人也会有被抛出去的感觉造成精神紧张,因此当速度感超过4 rad/s时,称为有恐怖感的驾驶视野范围,称为恐怖区。可见,速度感超过2 rad/s时,对行车安全都是不利的,应通过调整车速加以控制,如市区行驶的客车车速控制在40km/h左右,山区行驶的汽车车速控制在50km/h左右,高速公路上车速控制在约100km/h较合适。

  三、结束语

  良好的视觉是从事汽车驾驶工作的先决条件,它直接影响到行车安全,在对驾驶员进行选拔时,除对色觉进行测试外,还应对立体视觉进行必要的检查。对于已经从事汽车驾驶工作的人员也应定期进行立体视觉检查,因为立体盲除与先天遗传有关外,后天的眼疾和意外伤害也会形成立体盲。

  汽车行驶速度越高,视野越大越不好,会使驾驶员对车速感觉变差,有不自觉提高车速的趋势。一定的视野值对相应的道路和车速是的,但对于其它道路和车速就不一定了,所以要根据不同用途选择车型,驾驶员行驶在不同道路环境时,要尽量调整车速使自己处于较舒适的速度感范围内,以防因精神紧张造成疲劳而影响到行车安全。

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