一种可观察前视盲区并符合人体工学的汽车后视镜设计

来源: 发布时间:2019-09-18 浏览次数:412

基本信息

第一作者姓名:白宇涵

性别:女

民族:汉族

第一作者学校:西安爱知初级中学

第一作者人所在年级:初中二年级

第一作者人所在年级:

性别:

民族:

第二作者人所在学校:

第二作者人所在年级:

辅导教师姓名:李敏


作品摘要

*结构组成:

该发明是由汽车后视镜本体、凹凸透镜、保持架、五角棱镜四部分组成,形成一个光路汇聚及转向系统。稍微转移视线,可以通过后视镜看见汽车后端,相当于将汽车右侧全部状况尽收眼底,适合特殊状况下行车安全保证。

*主要特征:

该项目增加了汽车后视镜的功能,通过重新设计结构,利用凸凹透镜的光路汇集原理以及五棱镜的光路转向原理,将两者安装到后视镜上,使驾驶员可以方便地看到汽车两侧前视盲区。在驾驶员位置,通过五棱镜看到的图像相当于在后视镜处向前方看到的,不是“倒像”而是与人体感觉方向一致,符合人体工学,紧急情况下进行操作时也不会出现问题。方便驾驶员观察两侧尤其是右侧的全部状况,从而大大提高狭窄路况会车的安全系数。

*主要用途:

该发明可以应用于汽车后视镜上,可以方便地看到汽车前视盲区,且图像方向与人的视觉习惯一致,符合人体工学,从而提高行车安全性,并帮助减少违章。最主要的是能为这个世界增添一分平安。

*创新点:

1、通过动手做发明,将我所学书本知识转化为解决生活问题的“有力武器”。2、将五棱镜和凹凸透镜组成的光路转向系统应用到后视镜上,使得通过后视镜不但能够“后视”,还可以看到两侧前方盲区,提高行车安全性。


作品说明

*问题提出:

*提出的问题和解决的问题:

我发现爸开车经过狭窄山路时,如果遇到对面驶来车辆,在会车过程中由于右前方存在盲区无法看见路况,导致车辆刮蹭、出现险情,需要解决“看见盲区”的问题;如果采用反射镜,由于图像相反,容易在紧急状况下误操作。

研究问题的原因和意义:

如果通过技术手段使视线转变90度,将汽车右前方(尤其是车轮)的盲区图像投射到后视镜面向驾驶员一侧的空白区,在发生危险状况时,可以方便地看到汽车一侧的全部状况,利于汽车安全行驶。

*解决方案:

解决问题的办法:

为了解决驾驶员可以看到前视盲区(尤其是右前方车轮处盲区),同时符合人体工学的习惯问题,解决思路是通过一些技术手段将盲区的图像投射到后视镜的内侧面,同时图像的视觉方向与实际情况一致,最终结果相当于重新设计了后视镜,使之成为了一个“全视镜”,不但能够“后视”还可以“前视”,方便驾驶员观察两侧尤其是右侧的全部状况,从而大大提高狭窄路况会车的安全系数。技术方案有三点:(1)首先采取五棱镜的90°光路转向原理,在后视镜内侧加装五棱镜,将右前方盲区的景象通过五棱镜转向90°,使驾驶员可以看见,且能够保证所看到景象与习惯一致;(2)为了解决五棱镜视野较小的问题,同时考虑到减小阻力问题,在五棱镜前端加装凹凸透镜,利用其光线汇聚原理,扩大视野,盲区景象汇聚后通过五棱镜转向,使驾驶员可以看到较大范围的盲区。(3)凹凸透镜、五棱镜通过保持架连接在一起,安装在后视镜内侧面。

发明研究的重点:

(1)如何通过简单的方式可以让驾驶员方便地看到前视盲区(尤其是右前方车轮处盲区),减少事故的发生;

(2)看到盲区的方式可靠,不需要电子技术;同时符合人体工学,且视野集中在一侧。

发明研究的难点:

(1)五棱镜的光路转向原理以及视野的控制问题

(2)五棱镜光线输入端与凹凸透镜的视野的匹配问题,使之尽可能扩大视野,同时减少干涉图像的产生。

发明研究的难点:

(1)五棱镜的光路转向原理以及视野的控制问题

(2)五棱镜光线输入端与凹凸透镜的视野的匹配问题,使之尽可能扩大视野,同时减少干涉图像的产生。

本发明使用方法、附图说明性文字:

为实现原理,首先将凸凹透镜与五棱镜安装在一起,同时还须保证通过凹凸透镜的光线可以全部进入五棱镜。可以将光路转向组件相对于后视镜向下倾斜一定角度,使凸凹透镜基本对准车轮上端,通过凸凹透镜的光路范围实现功能。

如下面附图所示,经过对后视镜进行重新设计,前视盲区图像经过凹凸透镜汇聚,通过五棱镜转向90°,使驾驶员可以看见盲区景象。凹凸透镜通过保持架与五棱镜连接在一起,通过适当的改装后固定在后视镜内侧。

*使用或试用效果:

如附图所示,驾驶员在看右侧后方景象的同时,可以通过五棱镜看到右前方盲区景象,而且不是反射景象,与视觉习惯一致(反射镜显示图像相反,紧急状况下易造成误操作),有利于行车安全。通过反复实验,方便且有效。

*优点:

经查询,没有发现与本发明相近的发明专利,其余方案集中在电子改装方面,如增加摄像技术在驾驶室集中显示,技术复杂且价格比较昂贵;或者是反射镜方案,阻力较大,效果不明显,且由于反射造成图像相反,不符合人体工学。该发明结构紧凑,验证后证明原理可行,由于图像显示符合视觉习惯,人体工学性能良好,可以解决行车过程中的实际问题,同时所需元器件简单,易于推广。

*还需进一步研究的问题:

由于时间较为紧张,而且所购买的后视镜结构所限,不能进一部设计可旋转的模型(包括镜片、凸凹透镜均可以设计成可旋转的,进一步扩大灵活性),在后期,考虑用3D打印的方式进行验证。

(1)此发明使用的五棱镜是光学器件,价格较为昂贵,下一步研究用其余材料替代;

(2)需要进一步与后视镜进行一体化设计,达到更好效果。


作品图片


查新说明


*查新网址与关键词:

佰腾专利检索网址:http://so.baiten.cn/

关键词1:后视镜  and  盲区and 五棱镜and凹凸透镜

在中国专利公布公告网上查找,关键词为后视镜  and盲区and 五棱镜and凹凸透镜 

*与本发明最相近的发明专利、研究文献的名称与摘要:

在“佰腾专利检索网址:http://so.baiten.cn”搜索:

CN201220536546.5    一种汽车后视镜盲区监测系统

摘要: 本实用新型公开了一种汽车后视镜盲区监测系统。它包括中央处理单元、左盲区指示灯、右盲区指示灯和设置在汽车左右后视镜上的雷达传感器,所述中央处理单元分别与左盲区指示灯、右盲区指示灯和雷达传感器相连,左盲区指示灯和右盲区指示灯设置在汽车仪表台上。本实用新型能够监测汽车后视镜盲区内是否存在车辆,并通过盲区指示灯提醒驾驶员注意,避免汽车变车道或转弯时发生碰撞事故。

      未发现与我发明作品相类似的作品或专利。 

*自我查新结论:

新颖