我國(guó)汽車(chē)駕駛員視野設(shè)計(jì)要求綜述

文/李麗鳳 許明春 胡雋雋 姚其海 洪麗（江淮汽車(chē)股份集團(tuán)有限公司技術(shù)中心）

在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中，駕駛員的視野校核是一項(xiàng)非常重要的工作，是汽車(chē)研發(fā)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。汽車(chē)的視野性能直接影響到汽車(chē)的行駛安全性、乘員的乘坐舒適性及操作方便性，因此，保證汽車(chē)駕駛員的視野需求是汽車(chē)總布置設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)。

目前，國(guó)內(nèi)主流車(chē)企采取的駕駛員視野要求主要分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是國(guó)家法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求，如國(guó)標(biāo)《汽車(chē)駕駛員前方視野要求及測(cè)量方法》（GB11562—2014）對(duì)前方視野、A 柱視野的要求，以及國(guó)標(biāo)《機(jī)動(dòng)車(chē)輛 間接視野裝置 性能和安裝要求》（GB15084—2022）對(duì)內(nèi)外后視鏡的設(shè)計(jì)要求等；另一類(lèi)是各大主機(jī)廠現(xiàn)行的非法規(guī)項(xiàng)要求，如對(duì)側(cè)門(mén)玻璃視野、整車(chē)視野、組合儀表視野的要求等。本文主要對(duì)目前主流的視野設(shè)計(jì)要求及校核方法進(jìn)行介紹。

一、法規(guī)項(xiàng)要求

1.前方視野要求

所有的M1 類(lèi)車(chē)，其駕駛員前方180°范圍內(nèi)的直接視野均應(yīng)滿足GB 11562—2014 的要求，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)“V 點(diǎn)”“S 區(qū)域”“透明區(qū)”“風(fēng)窗玻璃基準(zhǔn)點(diǎn)”等術(shù)語(yǔ)都有明確的定義，同時(shí)規(guī)定了相應(yīng)的技術(shù)要求，本文不再贅述。在實(shí)際的汽車(chē)總布置校核中，會(huì)根據(jù)如圖1所示的法規(guī)要求繪制出風(fēng)窗玻璃基準(zhǔn)點(diǎn)，再繪制出如圖2 所示的要求區(qū)域，如該區(qū)域在前擋風(fēng)玻璃透明區(qū)內(nèi)，即表明駕駛員前方視野滿足要求，目前，針對(duì)駕駛員前方視野校核，國(guó)內(nèi)主流主機(jī)廠均采用此種校核方法。

圖2 前方視野校核方式

2.A 柱視野要求

法規(guī)中，對(duì)A 柱的定義為位于V 點(diǎn)前68 毫米處橫向鉛垂平面前方的車(chē)頂支撐件和不透明零件，在實(shí)際的汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中，有些車(chē)型的骨架有雙立柱結(jié)構(gòu)時(shí)，不透明三角窗也會(huì)計(jì)入A 柱內(nèi)，如圖3 所示。法規(guī)的具體要求在國(guó)標(biāo)中均有描述，具體測(cè)量方式如圖4所示。若汽車(chē)的左右A 柱關(guān)于汽車(chē)的中心面左右對(duì)稱(chēng)，則只需要校核駕駛員一側(cè)的A 柱即可，法規(guī)GB 11562—2014 中，對(duì)于防彈車(chē)輛的要求為小于10°，對(duì)于普通車(chē)輛的要求為小于6°，目前國(guó)內(nèi)主流主機(jī)廠均采用此種測(cè)量方法，但設(shè)計(jì)要求會(huì)根據(jù)具體車(chē)型適當(dāng)加嚴(yán)，A 柱障礙角通常設(shè)置在4°～6°。

圖3 雙A 柱結(jié)構(gòu)

圖4 前方視野校核方式

3.后視鏡視野要求

前方視野及A 柱視野均為駕駛員可以直接看到的視野。汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中，同樣會(huì)有間接視野的設(shè)計(jì)要求，間接視野裝置如內(nèi)外后視鏡均需滿足GB 15084—2022 的要求。其中，內(nèi)后視鏡（Ⅰ類(lèi)）的要求為駕駛員應(yīng)能在水平路面上看到以車(chē)輛縱向基準(zhǔn)面為中心，寬度至少為20 米并從駕駛員的眼點(diǎn)后60 米處延伸至地平線的區(qū)域，如圖5 所示；外后視鏡（Ⅱ類(lèi)）的要求為駕駛員應(yīng)能在水平路面上看到5 米寬，由平行于車(chē)輛縱向基準(zhǔn)面并且通過(guò)駕駛員側(cè)車(chē)輛最外側(cè)點(diǎn)的平面所界定，從駕駛員眼點(diǎn)后方30 米處延伸至地平線的區(qū)域。同時(shí)，駕駛員應(yīng)能看到從通過(guò)駕駛員兩眼點(diǎn)的垂面后方4 米的點(diǎn)開(kāi)始，寬度為1 米，由平行于車(chē)輛縱向基準(zhǔn)面并通過(guò)車(chē)輛最外側(cè)點(diǎn)的平面所限定的區(qū)域，如圖6 所示。

圖5 Ⅰ類(lèi)內(nèi)后視鏡視野

圖6 Ⅱ類(lèi)外后視鏡的視野

二、整車(chē)可視性要求

1.整車(chē)360°視野要求

對(duì)于整車(chē)的360°視野要求，法規(guī)中無(wú)強(qiáng)制要求，但各大主機(jī)廠會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的校核，常用的方法為從主駕H點(diǎn)沿Z向往上635 毫米得到V點(diǎn)，過(guò)V點(diǎn)作XY平面，用該平面切整車(chē)的初步造型面（concept a surface，CAS,包括外CAS 面、所有玻璃、柱護(hù)板CAS）得到截面，在該截面上，過(guò)V點(diǎn)做各立柱的切線，具體如圖7 所示。對(duì)于整車(chē)360°視野的校核，各主機(jī)廠的要求不同，通常對(duì)A 柱視野夾角的限值要求大于B 柱視野夾角，C 柱視野夾角的限值要求最小。目前，國(guó)內(nèi)主流主機(jī)廠的限值要求見(jiàn)表1。

表1 整車(chē)360°視野限值要求

圖7 整車(chē)360°視野校核方式

2.側(cè)門(mén)玻璃視野要求

側(cè)門(mén)玻璃視野也是駕駛員視野中的重要組成，是行車(chē)過(guò)程中觀察側(cè)后方來(lái)車(chē)情況的重要途徑，側(cè)門(mén)玻璃視野的校核多采用如圖8 所示的測(cè)量方法，對(duì)上下視線與水平面的夾角進(jìn)行限值要求。目前，各主機(jī)廠的設(shè)計(jì)要求多為上視線與水平線的夾角不小于25°，下視線與水平線的夾角不小于15°。

圖8 側(cè)門(mén)玻璃視野要求

圖9 兒童視野要求

3.兒童視野要求

兒童視野校核主要是為了讓駕駛員可以及時(shí)觀察車(chē)外兒童的情況，兒童視野的要求是駕駛員在行車(chē)過(guò)程中可以看到車(chē)外兒童的頭頂。目前，各主流主機(jī)廠在實(shí)際的汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要采用高度為1 米的圓柱體來(lái)模擬兒童的身高。兒童視野校核分為兩個(gè)方面：直接視野校核和間接視野校核。一般先校核間接視野，若圓柱體可以通過(guò)內(nèi)外后視鏡看到，則滿足設(shè)計(jì)要求；如果無(wú)法通過(guò)間接視野裝置看到，則需要校核直接視野，常用校核方法為通過(guò)眼點(diǎn)做水平面，觀察從眼點(diǎn)到圓柱體頂面的連線是否有遮擋，若視線無(wú)遮擋，則滿足設(shè)計(jì)要求。

三、儀表板區(qū)域可視性要求

1.組合儀表位置要求

在汽車(chē)行駛過(guò)程中，組合儀表實(shí)時(shí)反映整車(chē)重要部件如發(fā)動(dòng)機(jī)控制、變速箱、底盤(pán)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，駕駛員會(huì)通過(guò)組合儀表或顯示屏上的信息來(lái)判斷車(chē)輛的行駛狀態(tài)，若組合儀表設(shè)計(jì)不合理，容易造成駕駛員不能及時(shí)了解到整車(chē)信息，同時(shí)可能容易造成駕駛員疲勞，影響行車(chē)安全，組合儀表的視野良好是保證安全駕駛的重要因素之一。

目前，國(guó)內(nèi)主流主機(jī)廠對(duì)組合儀表的布置位置均有相應(yīng)要求，其中，最基礎(chǔ)的校核項(xiàng)目為眼橢圓中心到組合儀表中心連線與水平線的夾角及長(zhǎng)度，即圖10中角度A1和長(zhǎng)度L1，具體測(cè)量方式如圖10 所示。

圖10 組合儀表位置要求

2.組合儀表視野校核

駕駛員在觀看組合儀表時(shí)，視線會(huì)受到方向盤(pán)的遮擋，存在一定的視野盲區(qū)，在汽車(chē)的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，組合儀表的布置需在5%的女性及95%的男性視野范圍內(nèi)。在實(shí)際的汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中，組合儀表位置還需考慮方向盤(pán)的遮擋，在布置組合儀表時(shí)，根據(jù)如圖11所示方向盤(pán)的位置做出方向盤(pán)雙目遮擋區(qū)域，調(diào)整組合儀表位置，使主要儀表顯示避開(kāi)雙目遮擋區(qū)域。

圖11 組合儀表位置要求

四、結(jié)語(yǔ)

本文綜述了我國(guó)現(xiàn)行的汽車(chē)駕駛員視野的設(shè)計(jì)要求和校核方法，包含了現(xiàn)行的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求和各大主流主機(jī)廠常用的校核方式，對(duì)后續(xù)汽車(chē)研發(fā)過(guò)程中的駕駛員視野設(shè)計(jì)提供了參考，有利于保證駕駛員在行車(chē)過(guò)程中接收到正確及時(shí)的信息，對(duì)保障汽車(chē)安全駕駛有著重要意義。