汽车视野分析操作手册(法规、人机)

1/27汽车视野分析操作手册目录一、前方视野分析二、A柱障碍角分析三、前风窗刮刷面积分析四、仪表视野分析五、驾驶员对仪表板操纵件的视野分析六、侧视野分析七、B柱障碍角和视角分析八、后视野分析九、360°总视野分析十、虚拟主观评价分析2/27一、前方视野分析1.输入条件R点坐标,驾驶员靠背角度,风窗玻璃数据(含黑边),A柱内外表面数据(含门窗框),侧门玻璃面数据,前机盖及风窗装饰件外表面数据,顶盖内饰前端表面数据，设计状态地面线，雨刮数据等.2.校核风窗玻璃透明区域按GB11562-1994《汽车驾驶员前方视野要求及测量方法》的要求，根据R点和靠背角度，做出V1、V2点和风窗玻璃的透明区域基准点abc和a’b’c’（如图1所示）,再根据ECER43做出黑边最小范围（图1中黄色线），仅当同时满足a、b、c、a’、b’、c’和黑边最小范围在风窗透明区域之内时，透明区域才能满足法规要求。3.前视角校核a）将V1、V2点投影到Y0平面得V1’、V2’点，过V1点做Z0平面的平行平面Z’面；b）Z’面与挡风玻璃左黑边边界相交得交点a点，做a点与V1点的连线，测出该线与Y0平面的夹角——前左视角前左视角前左视角前左视角；c）Y0面与挡风玻璃上黑边边界相交得交点b点，做b点与V1’点的连线，测出该线与Z’平面的夹角——前上视角前上视角前上视角前上视角；d）Y0面与挡风玻璃下黑边边界相交得交点c点，做c点与V2’点的连线，测出该线与Z’平面的夹角——前下视角前下视角前下视角前下视角；法规要求，仅当同时满足左视角不小于17°、上视角不小于7°和下视角不小于5°的条件时，前视角才能满足要求。而实际前下视角需要综合考虑前方盲距的要求而实际前下视角需要综合考虑前方盲距的要求而实际前下视角需要综合考虑前方盲距的要求而实际前下视角需要综合考虑前方盲距的要求，，，，前上视角需要综合前上视角需要综合前上视角需要综合前上视角需要综合考虑前方交通灯的影响考虑前方交通灯的影响考虑前方交通灯的影响考虑前方交通灯的影响。。。。4.前方盲距将前下视野线延长至设计地面线，交点与车头之间的距离即为前方盲距，不同车型的前方盲距要求不同，应根据相应类型车辆对标后确定或判定是否合适，见图2。V1V2bacc’ba图图图图13/275.前方交通灯指车头沿设计地面线向前12m远，5m高处的点，与V1点的连线应在可视范围之内，见图2。6.前方儿童视野儿童视野指车辆结构必须能够使驾驶员在正常位置能看到图3中标示区域内任意位置放置的直径为30cm，高度为1m的圆柱体。这个要求可以是驾驶员的直接视野看到，也可以是通过后视镜等其他装置的间接视野看到的。而前方儿童视野是指驾驶员在正常位置能看到在车辆前端的直径为30cm，高度为1m的圆柱体，如图2所示。图图图图2前方盲距前方交通灯直径为30cm高度为1m的圆柱体。4/277.前方180度视野在驾驶员前视野180°范围内，在通过V1的水平面下方和通过V2的三个平面（三个平面都和水平面向下成4°夹角，其中一个平面垂直于Y基准平面，另两个平面垂直于X基准平面）上方的范围内，除了A柱、三角窗分隔条、车外无线电天线、后视镜和风窗玻璃刮水器等造成的障碍外，不得有其它障碍，见图4和图5。图图图图35/27图图图图4444二、A柱障碍角分析1.输入条件R点坐标,驾驶员靠背角度,座椅水平调节范围,风窗玻璃数据(含黑边),A柱内外表面数据(含门窗框)等。2.按GB11562的要求校核A柱障碍角A.按GB11562-1994的要求，根据R点坐标、驾驶员靠背角度和座椅水平调节范围做出Pm、P1、P2点以及E1、E2、E3、E4点。B.根据Pm点和A柱内外表面数据确定A柱上两个水平截面S1和S2：a)A柱S1截面：从Pm点向前作与水平面向上成2°的平面，过此平面与A柱相交的最前点作水平截面；b)A柱S2截面：从Pm点向前作与水平面向下成5°的平面，过此平面与A柱相交的最前点C.将S1、S2截面投影在P点所在的水平面内，双目障碍角在该平面内测量，如图7所示。D.E1和E2的连接线绕P1旋转，使E1至左A柱的S2截面外侧的切线与E1，E2连线成直角，从E1向左A柱的S2截面外侧作切线和从E2向左A柱S1截面内侧作切线，从E2点作前一切线平行线，与后一切线所成的平面视野角度即为驾驶员（左）侧的A柱双目障碍角（见图7）。E.E3和E4的连接线绕P2旋转，使E4至右A柱S2截面外侧的切线与E3，E4连线成直角，从E3向右A柱S1截面内侧做切线和从风E4向右A柱S2截面外侧作切线，从E3点作后一切线平行线，与前一切线所成的平面视野角度即为乘员（右）侧的双目障碍角（见图7）。前方180度视野图图图图56/27图图图图6666A柱水平截面示意图图图图图7777双目障碍角测量示意图F.每根A柱双目障碍角不得超过6°。若两柱相对汽车纵向铅垂面是对称的，则右柱不需要再测量。另：若A柱双目障碍角小于3°为最佳（此为经验值）。3.按SAEJ1050的要求校核A柱障碍角A.按SAEJ941-1997的要求，根据R点坐标、驾驶员靠背角度和座椅水平调节范围做出P点和E点。位置定义与国标有区别（具体定义见SAEJ941-1997），可用UG软件中的眼椭圆（eyellipse）命令来制作。B.过P1点在A柱内外表面数据作一水平截面S3，A柱障碍角在此平面内测量；C.过E1作与E1、E2连线的垂直线外侧呈30度的左眼视线，将左眼视线以及E1和E2的连接线绕P1旋转，使左眼视线与A柱的S3截面外侧的相切，从E2向左A柱的S3截面内侧作切线得右眼视线，左眼视线与右眼视线所成的平面视野角度即为驾驶（左）侧的A柱双目障碍角（见图8）。D.过E4作与E3、E4连线的垂直线外侧呈30度的右眼视线，将左眼视线以及E3和E4的连接线绕P2旋转，使左眼视线与A柱的S3截面外侧的相切，从E3向左A柱的S3截面内侧作切线得左眼视线，左眼视线与右眼视线所成的平面视野角度即为非驾驶（右）侧的A柱双目障碍角（参考图8）。E.按照FORD的WCR(worldcustomerrequirement)Trustmark（用户信任度）标准，所得7/27值驾驶侧需小于7.5度，非驾驶侧小于6度。无论车型对称与否，两边均需要进行验证。图8SAEJ1050双目障碍角测量示意图三、风窗玻璃刮水器刮刷面积1.输入条件V1、V2点、风窗玻璃黑边线以及已布置好的雨刮数据。2.挂刷面积校核A.按GB11555-1994《汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及试验方法》的第5条要求，根据V1、V2点和风窗玻璃黑边线，做出风窗玻璃的A、B区。B.按雨刮数据和风窗玻璃面做出风窗玻璃刮水器的刮刷范围。C.按GB15085-1994《汽车风窗玻璃刮水器、洗涤器的性能要求及试验方法》中‘4．1．1刮水器的刮刷面积应覆盖A区域的98％以上，B区域的80％以上’的要求校核刮刷面积是否符合要求。见图9。8/27四、仪表视野分析1.输入条件驾驶员R点、靠背角、座椅行程、方向盘三维数据（或简易数据）以及仪表数据。2.仪表视野校核分析A.根据驾驶员R点、靠背角及座椅行程用UG软件内的Eyellipse命令做出眼椭圆；B.根据方向盘的三维数据勾勒出轮缘、轮毂及轮辐的轮廓曲线（方向盘简易数据，以方向盘的设计位置为准）；C.根据仪表数据确定仪表的平面；D.为使驾驶员能够轻松自然地观察仪表，仪表盘中心和眼椭圆中心的连线L3与水平面的夹角应该在30°范围内；E.为保证仪表数字的正确读识，仪表盘平面要有恰当的倾角，仪表盘平面与直线L3（仪表盘中心和眼椭圆中心的连线）的夹角一般控制在90°±10°范围内；图图图图99/27F.用UG软件内的InstrumentPanelVisibility命令做出仪表视野范围（如图10所示），仪表盘应在可视范围之内；G.在侧视图内根据95%眼椭圆和方向盘上轮缘的下边缘和轮辐的上边缘作出两条相切线，此切线的范围与仪表刻度盘的交线即为视表的可视区域（如图11所示），仪表盘应在可视范围之内；H.综合以上校核分析，可得出仪表位置是否符合要求。图图图图10图图图图1110/27五、驾驶员对仪表板操纵件的视野分析1.输入条件驾驶员R点、靠背角、座椅行程（驾驶员眼椭圆）和仪表板外表面（含所有可视或操控件）。2.仪表板操纵件的视野分析A.根据驾驶员R点、靠背角及座椅行程用UG软件内的Eyellipse命令做出眼椭圆，若已有眼椭圆，省略此步；B.做一点O相对于眼椭圆的中点向后（x向）22.9mm，向上（z向）8.4mm；C.过0点作一水平向前的平面，以及向下30°和40°的平面。三个平面都与仪表板相交。D.要求在行车过程中需要经常看的（如仪表、导航屏幕等）或操纵的（如风口，灯光控制开关等）最好能处于水平与30°平面内，最大不超过40°。六、侧视野分析1.输入条件驾驶员R点、靠背角、座椅行程（驾驶员眼椭圆）和乘客侧前后门的数据（主要是下DLO线（腰线）处）。2.侧视野分析A.根据驾驶员R点、靠背角及座椅行程用UG软件内的Eyellipse命令做出眼椭圆，若已有眼椭圆，省略此步；B.作一与YZ平面垂直且与眼椭圆下面相切的平面，根据前门或后门的腰线调整此平面至与腰线不干涉的最大向下角度；C.要求前门的侧下视野〉5°，后门（或三门车的后三角窗）的前半部分侧下视野〉5°，后半部分侧下视野〉4°，见图13~14。图图图图1230°40°11/27图图图图13图图图图143.侧儿童视野侧儿童视野与前方儿童视野类似，是指驾驶员在正常位置能看到在乘客侧车辆外的直径为30cm，高度为1m的圆柱体，如图15所示。12/27图图图图15七、B柱障碍角和视角分析1.输入条件驾驶员R点、靠背角、座椅行程（驾驶员眼椭圆及眼点）和左右两侧B柱处所有相关数据（含前、后门，门窗密封条以及B柱护板等）。2.B柱障碍角分析A.根据驾驶员R点、靠背角及座椅行程用UG软件内的Eyellipse命令做出眼椭圆及眼点，若已有眼椭圆和眼点，省略此步；B.过P4点做一平面平行于XY平面，此平面作为B柱障碍角分析的基准平面；C.用以上基准平面截取右侧B柱处所有相关数据得截面S4；D.在基准平面内将E4L及E4R绕P4点向右侧旋转45°得E4L’及E4R’；E.过E4R’点向+X方向51mm得A点，向-X方向102mm得B点；F.过A点作S4截面后侧（+X方向）的切线，过B点作S4截面前侧（-X方向）的切线，两条切线之间的夹角即为B柱障碍角，如图16所示。13/273.B柱视角分析A.根据驾驶员R点、靠背角及座椅行程用UG软件内的Eyellipse命令做出眼椭圆，若已有99%眼椭圆，可省略此步；B.作平行于XY平面的两平面分别与99%眼椭圆上下边缘相切；C.用以上两平面截取左侧B柱所有相关数据得截面S5和S6，如图17所示；45°图图图图11116666S4截面14/27D.在俯视图上过99%眼椭圆后边缘作与S5、S6截面最前边缘相切的直线，与-Y方向的夹角即为B柱视角，如图18所示。B柱视角一般要求最小为15°，小车可适当放宽。八、后视野分析1.输入条件驾驶员R点，内外后视镜数据（含旋转中心，在整车坐标系下），整车俯视轮廓，带驾驶员（75KG）状态下的地面线，后风窗（带黑边）。2.内后视野分析2.1内后视镜尺寸和曲率要求A.必须能在其反射面上绘出一个矩形，该矩形的高度为40mm，底边长为a（如图19所示），a尺寸的计算方法为：mmra10001150+=（r为镜面曲率半径）；99%眼椭圆S5截面S6截面图图图图17171717图图图图18181818B柱视角S5截面S6截面99%眼椭圆15/27B.后视镜的反射面必须为平面镜或球状凸面镜；C.内后视镜的曲率半径不得小于1200mm。2.2内后视镜位置分析A.根据驾驶员R点坐标及驾驶员眼点与R点的相对坐标（0，±32.5，635）确定驾驶员眼点OD、OE点；B.对于内后视镜，如果其外形的最低边界在过OD、OE点的前下视角为1°的前视平面以上，且内后视镜镜片最高边界在过OD、OE