汽車駕駛員視野設(shè)計(jì)要求及方法

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摘 要：汽車駕駛員視野在汽車設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中至關(guān)重要。除了在法規(guī)上對(duì)汽車駕駛員視野有一些要求以外，在實(shí)際汽車設(shè)計(jì)中，非法規(guī)要求項(xiàng)的汽車駕駛員視野對(duì)于提升汽車的行駛安全、乘坐舒適性及操作便利性有重要作用。本文重點(diǎn)對(duì)非法規(guī)要求的視野設(shè)計(jì)要求及方法進(jìn)行了敘述。

關(guān)鍵詞：視野;組合儀表;可視性要求

1 前言

汽車駕駛員視野的設(shè)計(jì)是汽車總布置工作的關(guān)鍵一項(xiàng)內(nèi)容，視野設(shè)計(jì)好壞直接影響汽車的行駛安全、乘坐舒適性及操作便利性。

汽車駕駛員視野主要包括前方的上下視野、A柱的雙目障礙角、“S”區(qū)域視野、組合儀表視野、內(nèi)后視鏡視野、外后視鏡視野及儀表板區(qū)域可視性要求視野。

其中的前方的上下視野、A柱的雙目障礙角、“S”區(qū)域視野、內(nèi)后視鏡視野、外后視鏡視野分別在GB11562-2014和GB15084-2013中都有明確的技術(shù)要求，本文將不再對(duì)這些視野要求進(jìn)行敘述，本文重點(diǎn)對(duì)組合儀表視野、儀表板區(qū)域可視性要求視野進(jìn)行設(shè)計(jì)及校核。

2 組合儀表視野

組合儀表的視野是指駕駛員通過(guò)轉(zhuǎn)向盤觀察到儀表盤上指示、顯示裝置的視野區(qū)域[1]。在進(jìn)行視野設(shè)計(jì)時(shí)，必須要在可視區(qū)域內(nèi)看到組合儀表表盤的顯示信息。

2.1 SAE眼橢圓

SAE眼橢圓有九十百分位、九十五百分位和九十九百分位3種模型，分別表示相對(duì)應(yīng)百分位人體模型的眼橢圓分布規(guī)律。眼橢圓的確立為汽車視野設(shè)計(jì)提供了視點(diǎn)基準(zhǔn)[2]。本文中的視野校核均基于九十五百分位眼橢圓進(jìn)行。

2.2 組合儀表位置校核

在UG中，通過(guò)總布置模塊中的眼橢圓命令生成九十五百分位的眼橢圓，在H點(diǎn)所在的Y向截面視圖中，如圖1，組合儀表和眼橢圓關(guān)系如下：

1）眼橢圓中心到組合儀表表盤中心的視野線與組合儀表表盤表面夾角為90°;

2）眼橢圓中心到組合儀表表盤中心的距離a，轎車在775mm到815mm范圍，其他車型在800mm到840mm范圍內(nèi);

3）眼橢圓中心到組合儀表表盤中心的視野線與水平方向的夾角b，轎車在18°到20°，其他車型在20°到22°范圍內(nèi)。

2.3 組合儀表可視性校核

駕駛員在觀看組合儀表時(shí)，視線會(huì)受到方向盤的遮擋，遮擋的部分稱為視野盲區(qū)。根據(jù)人機(jī)工程學(xué)要求，組合儀表上的各種儀表和顯示裝置應(yīng)該在5%女性和95%男性的視野范圍內(nèi)。

在UG中，根據(jù)眼橢圓和方向盤，可以繪制出組合儀表視野視野盲區(qū)，見(jiàn)圖2，組合儀表表盤顯示信息都必須在該盲區(qū)限制面以內(nèi)。

3 儀表板區(qū)域可視性要求視野

儀表板區(qū)域可視性要求視野主要是為了提升感知，加強(qiáng)乘坐舒適性，根據(jù)視野關(guān)注區(qū)域，主要分為前除霜風(fēng)管可視性、主駕駛側(cè)腳部區(qū)域可視性、副駕駛側(cè)腳部區(qū)域可視性、手套箱內(nèi)部可視性。

3.1 前除霜風(fēng)管可視性

前除霜風(fēng)管在儀表板前段，處在駕駛員前方視野范圍內(nèi)，前除霜格柵開(kāi)口應(yīng)不可見(jiàn)。

校核方法如圖3所示，通過(guò)九十五百分位眼橢圓的上切點(diǎn)與儀表板邊界切點(diǎn)連一直線，該直線即為人體在前除霜區(qū)域的最大視野線，要求前除霜格柵在該視野線以下。

3.2 主駕駛側(cè)腳部區(qū)域可視性

主駕駛側(cè)腳部區(qū)域作為駕駛員上下車最頻繁的區(qū)域，也是重點(diǎn)關(guān)注的感知區(qū)域。主駕駛側(cè)腳部區(qū)域應(yīng)保證簡(jiǎn)潔明了，除了地毯、歇腳踏板、三踏板（離合踏板、制動(dòng)踏板、加速踏板）和轉(zhuǎn)向中間軸以外，不應(yīng)外漏其他駕駛艙內(nèi)的零件。

設(shè)計(jì)校核方法：做一直線，分別與第二排乘員九十五百分位眼橢圓下部和膝部擋板下表面相切，該直線即為觀察主駕駛腳部區(qū)域的視野線，除三踏板和轉(zhuǎn)向中間軸允許位于該視野線下方，其余零部件均需位于該視野線上方，如圖4所示。

3.3 副駕駛側(cè)腳部區(qū)域可視性

副駕駛側(cè)腳部區(qū)域作為乘客上下車最頻繁的區(qū)域，也是重點(diǎn)關(guān)注的感知區(qū)域。副駕駛側(cè)腳部區(qū)域應(yīng)保證簡(jiǎn)潔明了，除了地毯以外，不應(yīng)外漏其他駕駛艙內(nèi)的零件。

設(shè)計(jì)校核方法：做一直線，分別與第二排乘員九十五百分位眼橢圓下部和手套箱下表面相切，該直線即為觀察副駕駛腳部區(qū)域的視野線，座艙模塊內(nèi)部的任何零部件均需位于該視野線上方，如圖5所示。

3.4 手套箱內(nèi)部可視性

在手套箱打開(kāi)時(shí)，不能通過(guò)手套箱開(kāi)口看到儀表板內(nèi)部的零件。

設(shè)計(jì)校核方法：做一直線，分別與第一排乘員九十五百分位眼橢圓下部和儀表板下表面相切，該直線即為觀察手套箱內(nèi)部區(qū)域的視野線，手套箱內(nèi)部的任何零部件均不能被該視野線可見(jiàn)，如圖6所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文總結(jié)了駕駛員視野設(shè)計(jì)要求， 對(duì)后續(xù)汽車開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中的視野設(shè)計(jì)校核有重要作用，對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)有很大的使用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭亞菲，段亞娟，司娟，王龍飛，朱志冬，閆美平.淺談儀表板總成布置及法規(guī)校核 [J] 第十二屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，2015-09-18，366-367.

[2]杜子學(xué)，伍毅.SAE眼橢圓和RAMSIS眼點(diǎn)在儀表板盲區(qū)校核上的比較[J]北京汽車，2011，（5）：36-39.