10万左右的suv车2021年第6期
赵国栋
杨兴龙
丁立杰
王旭
夏华翅
葛川平
(一汽奔腾轿车有限公司,长春130011)
【摘要】随着人们生活水平的提高,消费者对汽车的精细化水平提出更高的要求,外后视镜作为汽车重要的安全件和
外观件,布置位置、形状大小和精细化水平尤其重要。对外后视镜布置过程中的各个维度进行分析,努力提升外后视镜的精细化水平,为后续车型外后视镜的开发提供参考和借鉴。
主题词:外后视镜精细化人机工程学场景化感观质量
中图分类号:U463.85文献标识码:A
DOI:10.19822/jki.1671-6329.20210033
Research on the Streamline Layout of Outside Mirror
Zhao Guodong,Yang Xinglong,Ding Lijie,Wang Xu,Xia Huachi,Ge Chuanping
(FAW Car Co.Ld.,Changchun 130011)
【Abstract 】With the improvement of people ’s living standards,consumers have put forward higher demands on the level of refinement of automobiles.As an important safety part and appearance part of automobiles,exterior rearview mirrors are particularly important in terms of placement,shape,size,and level of refinement.This article considers the various
dimensions of the exterior rearview mirror layout process,and strives to improve the level of fineness of exterior rearview mirrors,so as to provide references for the development of exterior rearview mirrors of subsequent models.
Key words:Outside mirror,Streamline,Ergonomics,Scene-oriented,Perceptual quality
【欢迎引用】赵国栋,杨兴龙,丁立杰,等.外后视镜精细化布置研究[J].汽车文摘,2021(6):56-62.
【Cite this paper 】Zhao G,Yang X,Ding L,et al.Research on the Streamline Layout of Outside Mirror [J]Automotive Digest(Chinese),
2021(6):56-62.
外后视镜精细化布置研究
1前言
随着社会发展的不断进步,汽车已经成为人们出行选择的重要工具之一,汽车的安全性也获得消费者的广泛关注。汽车行驶过程中,大部分的信息通过视野获得,保证驾驶员获得良好的视野是汽车开发过程中重要的工作之一[1]。驾驶员视野包括直接和间接视野,直接视野是指驾驶员透过风窗玻璃和车门玻璃获得的相关信息;间接视野是指驾驶员通过内外后视镜获得车辆周围的路况信息。后视镜的布置设计尤其是外后视镜,对提高汽车的行驶安全性有较重要的意义[1-2]。
外后视镜是汽车重要的安全部件之一,行驶过程中驾驶员需要频繁观察外后视镜获得车辆周边的车况
信息。外后视镜的位置直接影响驾驶员的观察时间,位置过于靠后,观察角度变大,反应时间变长,行驶安全将会变差;外后视镜又是影响汽车外观造型的
重要部件之一,对于视野要求,希望外后视镜尺寸越大越好,但尺寸增大会影响车型整体造型的协调性,并且会对前方视野造成遮挡,且外形尺寸与开发成本、行车噪声息息相关[3-4]。
近年来,随着汽车工业水平的不断提高,消费者对汽车的精良性水平要求也越来越高,本文综合考虑法规、人机布置、反光炫目和感观质量4个维度,详细描述外后视镜的精细化布置。
2法规要求
外后视镜的布置首先必须满足法规要求,GB 15084—2013[5]和GB 1589—2016[6]对外后视镜提出了严格要求。2.1
法规可视区域要求
GB 15084—2013对M 1类汽车左右外后视镜视野
进行了较为详细的规定,如图1中阴影部分表示驾驶员通过外后视镜必须能看到的区域[5]。
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汽车文摘
2.2镜面最小尺寸要求
外后视镜的镜面尺寸应满足以下要求:(1)能在其反射面上绘出以a 为底边,高为40mm
的矩形。
(2)反射面上还能绘出与矩形高平行的线段,其长度为b 。奔驰g55报价
(3)a 和b 的数值参考表1[5];r 为外后视镜的曲率半径。
2.3旋转轴位置要求
以外后视镜旋转中心做1个直径为70mm 的圆柱
体,该圆柱体至少应切到连接件的表面部分,如图2[5]。
2.4观察角度要求
在确定驾驶员侧外后视镜位置时,应保证外后视镜
中心与眼点连线和车辆纵向对称面夹角不大于55°[5],如图3所示。2.5
外后视镜外伸量要求
GB 1589—2016法规要求乘用车的整车宽度(不含外后视镜)最大限值应不超过2550mm 。车辆间接视野
装置单侧外伸量不应超出车辆宽度250mm (如图4)[6]。
3人机布置要求
法规的相关要求只是设计的最低的门槛,在产品开发过程中要从人机工程专业角度合理定义外后视镜的位置,确保驾驶员行驶过程中观察的便利性。按照外后视镜安装位置,有3种形式:
(1)安装在车门三角区如图5所示;(2)安装在车门外板如图6所示;(3)安装在水切位置,如图7所示[5]。
主外后视镜类型
II 类III 类
a
170
1+1000
r
130
一汽奔腾轿车
1+1000
r
b 20070
表1
a 和
b 的最小值
[5]
mm
图1
外后视镜视野法规要求
[5]
图2外后视镜旋转轴示意[5]
图3外后视镜观察角度要求[5]图4
外后视镜外伸量要求[6]
图5
布置在三角窗
图6
超标电动车上牌
布置在车门
图7布置在水切位置图8
外后视镜X 向位置定[7]
>500mm
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2021年第6期
3.1X 向位置定义
文献[7]中对外后视镜的X 向位置进行了详细规
定,建议外后视镜与R 点X 向距离>500mm ,且不能超出驾驶员踵点位置,如图8所示。但不同车型由于坐姿不同,驾驶员踵点前后位置差异较大。且外后视镜的X 向位置直接影响驾驶员的观察动作和响应速度,尤其对于身材较矮人员,更容易受外后视镜位置影响[8]。GB 15084—2013法规中规定驾驶员观察角度不大于55°,某车型在初期开发开发过程中设定为54°,但后期路试阶段,身材较矮人员抱怨外后视镜位置靠后,观察不便,有安全风险。为合理定义外后视镜的X 向位置,结合对标数据如图9所示,建议外后视镜镜面中心与驾驶员R 点位置>570mm ,外后视镜观察角度45±3°。
3.2Y 向位置定义
外后视镜Y 方向布置应满足GB 1589—2016要
求,单侧外伸量不应超过整车宽度250mm 。并且要尽量增大外后视镜与A 柱之间的间隙如图10所示,改善A 柱盲区。
宝骏560和哈佛h6哪个好3.3Z 向位置定义
由于人眼观察外后视镜的视野不能被水切遮挡,
如图11和图12所示,外后视镜下壳体高度在视线方向上必须高于水切[9],但位置过高,外后视镜壳体将影
响驾驶员对前方交通路况信息的识别,结合对标数据如图13所示,建议镜壳上部与R 点Z 向距离不大于600mm 。
3.4
外后视镜安装角度定义
私家车交强险外后视镜通常与Y 轴有一定的角度如图14所示,
且左右侧外后视镜角度也不一致。文献[7]中建议左侧夹角A 1为13~30°,右侧A 2为13~40°。某车型初
期定义左侧夹角A 1为20°,右侧A 2夹角为30°,但后期路试人员反馈左侧外后视镜视野范围不足,车身在后视镜中视野占比较大。为合理定义外后视镜的安装角度,结合对标数据如图15和图16所示,建议左侧外后视镜安装角度A 1:15~17°,右侧外后视镜安装角度A 2:27~30°,并且重点关注GB 15084—2013法规中外后视镜视野区域障碍物的遮挡要求,车门把手等障碍物遮
挡不超过10%[5]。
图14
外后视镜安装角度
镜面中心与R 点X 向距离/m
m
外后视镜镜壳与R 点Z 向高度/m m
图9
外后视镜镜面中心与R 点X 向距离
图10外后视镜与A 柱之间间隙
图12右眼观察外后视镜
图11左眼观察外后视镜图13外后视镜镜壳与R 点Z 向高度
A 柱A 柱
外后视镜外后视镜
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汽车文摘
4感观要求
近年来,随着汽车工业的发展和人们生活水平
的提高,消费者对汽车的感观要求越来越高,外后视镜的精细化水平很大程度上影响消费者对汽车的整体印象。4.1
整体造型
外后视镜的外观要与汽车整体造型一致,比例协调,竞品1如图17所示和竞品2如图18所示,外后视镜给人耳目一新的感觉。
左右2侧外后视镜与A 柱间隙应均匀,某车型左右间隙差值超过20mm ,视觉效果较差如图19所示。
4.2车内视野性
设计者还需重点关注驾驶员视线方向上,外后
视镜的比例协调性(如图20所示),尽量减小镜壳尺寸L 2,减小外后视镜盲区,并且合理设定镜面与镜壳的尺寸比例(L 1/L 2),尽量接近黄金分割比,提高视野方向的外后视镜整体协调性[10-12]。
4.3
外后视镜分缝和镜壳反光
应避免外后视镜壳体与镜座的分缝在视线角度
下直接被看穿如图21所示,如确实无法规避,建议增加遮蔽结构如图22
所示。
左侧外后视镜角度/(°
)
右侧外后视镜角度/(°
)
图19
某车型外后视镜外观效果
图20
视线方向上外后视镜比例
图22
某车型遮蔽机构
图17竞品1图18竞品2
图16
右侧外后视镜的安装角度
图15左侧外后视镜安装角度
图21
某车型分缝
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2021年第6期
外后视镜开发过程中应进行反光校核,避免阳光在镜壳表面产生镜面反射,某车型外后视镜在特定时间特定角度下,外界阳光经镜壳反射会进入人眼,影响驾驶安全如图23所示。镜圈应选择较为粗糙的皮纹,最大程度弱化反光效果,竞品3在阳光下镜圈几乎不存在反光现象如图24所示。
4.4反光炫目规避
仪表板的除霜口大多采用镀铬处理,强光照射
下,除霜口会在侧窗玻璃上成像,如果除霜口布置位置不合理,成像区域和驾驶员观察外后视镜区域大面积重叠(图25)影响驾驶安全,外后视镜开发过程中应尽可能避免该现象发生。
夜间行车过程中,组合仪表发出的光线会在侧窗成像,如果虚像与驾驶员观察外后视镜区域重叠如图26所示,将会分散驾驶员的注意力,造成安全隐患,汽车开发过程中应重点关注该现象[8]。
5验证和评价
按照汽车开发流程,外后视镜后续要进行验证和评价等一系列工作。5.1
外后视镜验证
外后视镜验证主要包括虚拟验证和实物验证,虚拟验证主要借助软件,针对可能出现的问题逐项校核。实物验证主要依赖实物模型,开展主观评价。5.1.1虚拟验证
RAMSIS 软件是慕尼黑工业大学专门针对人体姿
态研究开发的软件,数据来源主要是基于大多数驾驶
员的驾乘习惯和驾驶过程中关节的角度,并且可以根据人体当前尺寸对未来几年进行预测。用户可以根据实际情况载入车辆的CAD 模型,创建用户目标人体。RAMSIS 特有的场景功能可真实还原驾驶员的驾乘场景,能比较精确的完成虚拟验证工作[13-16]。
为校核不同身高人体观察外后视镜的动作,需借助RAMSIS 软件生成不同身高人体如图27所示,并且模拟观察动作,校核头部关节角度是否舒适如图28
所示。
图28
某车型驾驶员外后视镜观察动作
图24
竞品3
图23
某车型镜壳反光
图25
某车型除霜口成像
图26
某车型组合仪表成像图27某车型不同身高人体驾驶姿态
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