第4章_顯示裝置與汽車視野設(shè)計

1、第第4 4章章 顯示裝置顯示裝置指針式儀表的設(shè)計儀表的照明設(shè)計顯示裝置的類型3儀表板的總體設(shè)計3熒光屏顯示汽車后視鏡設(shè)計圖形標志設(shè)計3車輛駕駛員的眼橢圓31 12 23 34 46 67 78 89 9改善車輛視認性的途徑1010信號燈設(shè)計5 5返回總目錄返回總目錄第第 4 章目錄章目錄4.1 顯示裝置的類型顯示裝置的類型回到本章目錄 回到本章目錄回到本章目錄4.2.1 4.2.1 刻度盤設(shè)計刻度盤設(shè)計回到本節(jié)目錄刻度盤的大小刻度盤大小與其刻度標記數(shù)量和觀察距離有關(guān)。刻度盤大小與其刻度標記數(shù)量和觀察距離有關(guān)。 刻度標記的數(shù)刻度標記的數(shù)量量刻度盤的最小允許直徑刻度盤的最小允許直徑/ mm觀察距離

2、為觀察距離為500 mm時時觀察距離為觀察距離為900 mm時時3825.425.450263370264610037651505598.020073130300110196.0回到本節(jié)目錄4.2.2 4.2.2 刻度和刻度線設(shè)計刻度和刻度線設(shè)計回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄(2)字符的大小(3)數(shù)字的立位回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本章目錄4.3.1 4.3.1 儀表板的空間位置儀表板的空間位置回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本章目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄透射光照明回到本節(jié)目錄回到本章目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本章目錄 回

3、到本章目錄回到本章目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本章目錄回到本節(jié)目錄 眼橢圓（Eyellipse，Eye和Ellipse的合成）是指不同身材的乘員以正常姿勢坐在車內(nèi)時，其眼睛位置的統(tǒng)計分布圖形；左右各一，分別代表左右眼的分布圖形79回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄回到本節(jié)目錄 眼橢圓是汽車視野設(shè)計的基礎(chǔ)，但只有與視線（切線）一起使用方有意義8720092009年年1212月月88視野校核u校核目的在汽車設(shè)計中，駕駛員視野直接影響汽車的使用和安全等，在進行布置設(shè)計時必須考慮視野是否符合法規(guī)要求及使用要求。u校核內(nèi)容前風(fēng)窗基準點校核 駕駛員前方180視野校

4、核A柱雙目障礙角校核 A、B、C柱直接視野障礙校核后視鏡視野校核 儀表盤視野校核u引用標準GB 15084-2006 汽車后視鏡的性能和安裝要求GB 11562-1994 汽車駕駛員前方視野要求及測量方法SAE J941-2002 汽車駕駛員眼點位置 SAE J1050-2003 駕駛員視野的描述和測量 EEC-649 機動車輛駕駛員視野方面EEC-127 機動車輛的后視鏡ECE R46 關(guān)于批準后視鏡和就后視鏡的安裝方面批準機動車輛的統(tǒng)一規(guī)定 u輸入條件整車內(nèi)、外表面CAS數(shù)據(jù)、加速踏板參考點、方向盤中心、方向盤傾角、駕駛員H點、駕駛員踵點、駕駛員H點可調(diào)節(jié)范圍。4、汽車人機工程關(guān)鍵視點定義

5、駕駛員視野校核原理1）人的視覺特性 眼睛或頭部的轉(zhuǎn)動按照感覺是否舒服可分為自然轉(zhuǎn)動和勉強轉(zhuǎn)動。在自然轉(zhuǎn)動時，眼睛和頭部均無不適感，而勉強轉(zhuǎn)動則相反91駕駛員視野校核原理2）視野校核中眼點的選取方法 眼點的選定要以眼橢圓為根據(jù)。眼點的選取原則是：選取眼橢圓輪廓上，視野性能最差的眼點92駕駛員視野設(shè)計1）前方視野 前風(fēng)窗開口上沿高度：使駕駛員能夠方便地觀察車頭前方12m遠、5m高的交通信號燈 前風(fēng)窗開口下沿高度：應(yīng)保證前方地面盲區(qū)長度在許可范圍內(nèi) 對于轎車和微型車，前方上下視野會影響駕駛員頸部的舒適性 對于商用車，前方地面盲區(qū)需要進行控制，必要時可借助前下視鏡來改善93駕駛員視野設(shè)計1）前方視野

6、需要做出各種條件下的上下視野線，以方便前風(fēng)窗布置94952022-1-30 A60 上視野測量方法： 95%人體模型眼橢圓上方水平切線和通過擋風(fēng)玻璃上方DLO（黑邊）最低點的眼橢圓上方切線的夾角。962022-1-30 A61 下視野測量方法：在座椅中心線截面上， 通過擋風(fēng)玻璃黑邊（DLO）最上方點與95人體模型眼橢圓下方相切的直線與水平方向的夾角 20092009年年1212月月97視野校核u前風(fēng)窗基準點校核按照GB11562-1994（與EEC-649 相同）規(guī)定前風(fēng)窗玻璃透明區(qū)至少應(yīng)包括風(fēng)窗玻璃基準點聯(lián)線所包圍的面積。這些基準點是：基準點a，V1點水平向前偏左17；基準點b，V1點向前沿

7、鉛垂面偏上7；基準點c，V2點向前沿鉛垂面偏下5；輔助基準點a、b、c與a、b、c點關(guān)于汽車縱向?qū)ΨQ平面對稱。lV點的確定當靠背角等于25時，V點相對R點的坐標見下表：20092009年年1212月月98視野校核u前風(fēng)窗基準點校核20092009年年1212月月99前風(fēng)窗視野校核u駕駛員前方180視野校核在駕駛員前視野180范圍內(nèi)，在通過V1的水平面下方和通過V2的三個平面（三個平面都和水平面向下成4夾角，其中一個平面垂直于Y基準平面，另兩個平面垂直于X基準平面）上方的范圍內(nèi)，除了A柱、三角窗分隔條、車外無線電天線、后視鏡和風(fēng)窗玻璃刮水器等造成的障礙外，不得有其它障礙。但以下情況除外：直徑小于

8、0.5mm的嵌入式天線，或小于1.0mm的印刷式天線，不認為是視野障礙；無線電天線的導(dǎo)線一般不得進入A區(qū)，但是導(dǎo)線直徑小于0.5mm時，可允許三根導(dǎo)線進入，此種情況不認為是視野障礙；最大直徑為0.03mm，導(dǎo)線是豎直的，最小間距1.25mm，或?qū)Ь€是水平的，最小間距2.0mm的除霜及除霧導(dǎo)線，不認為是視野障礙。前方視野校核1）A立柱盲區(qū)校核 SAE J1050推薦方法 計算頭部轉(zhuǎn)動點P 按頭部轉(zhuǎn)動角為零時計算兩眼點坐標 作眼點高度上的A立柱斷面 計算最小頭部水平轉(zhuǎn)角 計算A立柱雙目障礙角10020092009年年1212月月101視野校核uA柱雙目障礙角校核按GB11562-1994的規(guī)定進行

9、測量，每根A柱雙目障礙角不得超過6。若兩柱相對汽車縱向鉛垂面是對稱的，則右柱不需要再測量。 lP點的確定當靠背角等于25時，P點相對R點的坐標見下表：當座椅水平調(diào)節(jié)范圍超過108mm時，P點相對R點的X坐標修正值見下表：20092009年年1212月月102lE點相對P 點的位置關(guān)系E點位于過P點且垂直于Z軸的平面內(nèi)；E1和E2距P1各為104mm，E2距E1為65mm；E3和E4距P2各為104mm，E3距E4為65mm。20092009年年1212月月103視野校核lA柱S1、S2截面的確定A柱S1截面：從Pm點向前作與水平面向上成2的平面，過此平面與A柱相交的最前點作水平截面；A柱S2截

10、面：從Pm點向前作與水平面向下成5的平面，過此平面與A柱相交的最前點作水平截面。20092009年年1212月月104視野校核lA柱雙目障礙角測量方法E1和E2的連接線繞P1旋轉(zhuǎn)，使E1至左A柱的S2截面外側(cè)的切線與E1，E2連線成直角，從E1向左A柱的S2截面外側(cè)作切線和從E2向左A柱S1截面內(nèi)側(cè)作切線，從E2點作前一切線平行線，與后一切線所成的平面視野角度即為駕駛員（左）側(cè)的A柱雙目障礙角。E3和E4的連接線繞P2旋轉(zhuǎn)，使E4至右A柱的S2截面外側(cè)的切線與E3、E4連接成直角，從E3向右A柱的S1截面內(nèi)側(cè)作切線和從E4向右A柱S2截面外側(cè)作切線，從E3點作后一切線平行線，與前一切線所成的平

11、面視野角度即為駕駛員（右）側(cè)的A柱雙目障礙角。l注意事項前風(fēng)窗玻璃不透明區(qū)域應(yīng)包含在視野障礙內(nèi)。20092009年年1212月月105視野校核uA、B、C柱直接視野障礙校核按照IDG的標準，對ABC柱的直接視野障礙進行測量，與參考車型進行對比，對駕駛員的視野進行評價。 l視點的確定直接視野障礙的視點位于駕駛員R點正上方635mm處，相對R點坐標為（0，0，635）。l測量方法用過視點的水平面作車輛A、B、C柱的截面，過視點分別作A（B、C）柱兩側(cè)的切線，兩切線所成的角度為A（B、C）柱直接視野障礙角。分別對左（右）側(cè)A、B、C柱直接障礙角進行相加，得出總和，與參考車型進行對比，保證此值基本相同

12、。前方視野校核2）前風(fēng)窗刮掃器刮掃區(qū)域校核 刮刷面積指刮掃器在風(fēng)窗玻璃上能刮到的有效面積，保證該區(qū)域滿足駕駛員視野要求是布置刮掃器的依據(jù) 刮刷面積與刮掃器布置位置、刮刷擺角和刮片尺寸有關(guān) 在布置刮掃系統(tǒng)時，不僅應(yīng)保證有足夠的刮刷面積，而且還要有正確的刮掃部位106前方視野校核2）前風(fēng)窗刮掃器刮掃區(qū)域校核 理論刮掃區(qū)是重點要刮刷的部位107區(qū)域刮凈率%角度 / ()aLaRaUaDA801856105B95145353C100101551前方視野校核2）前風(fēng)窗刮掃器刮掃區(qū)域校核 刮凈率：定義為實際刮掃區(qū)和理論刮掃區(qū)重合部分面積與對應(yīng)的理論刮掃區(qū)面積之比108儀表視野校核 駕駛員在觀察儀表等顯示裝

13、置時，其視線會受到轉(zhuǎn)向盤結(jié)構(gòu)阻擋，在儀表板上會形成盲區(qū) 必須確定儀表板上盲區(qū)和可視區(qū)范圍，將儀表布置在駕駛員無需轉(zhuǎn)動頭部和軀干就能看到的地方 轉(zhuǎn)向盤在儀表板上形成的盲區(qū)包括轉(zhuǎn)向盤輪緣形成的盲區(qū)和輪轂及輪輻形成的盲區(qū)兩部分 在計算盲區(qū)之前先要建立儀表板工作面，它應(yīng)該位于儀表顯示面處，且與之平行1093. 儀表視野校核1）轉(zhuǎn)向盤輪緣盲區(qū)求作 計算特征盲區(qū) 特征盲區(qū)是選取左右眼橢圓中心點為左右眼點時計算出來的雙眼盲區(qū)，它是左右眼點單眼盲區(qū)的公共部分110儀表視野校核1）轉(zhuǎn)向盤輪緣盲區(qū)求作 計算最嚴重障礙點 最嚴重障礙點（C點），是由左右眼點連線中點出發(fā)向轉(zhuǎn)向盤輪緣上中心點所作射線與儀表板工作平面的交

14、點111儀表視野校核1）轉(zhuǎn)向盤輪緣盲區(qū)求作 確定C點運動軌跡橢圓 過轉(zhuǎn)向盤輪緣上中心點作一系列中央眼橢圓的切線，與儀表板工作平面相交得一系列交點，交點圍成的橢圓就是C點運動軌跡112儀表視野校核1）轉(zhuǎn)向盤輪緣盲區(qū)求作 計算對應(yīng)95%駕駛員的轉(zhuǎn)向盤輪緣總盲區(qū) 將C點沿其運動軌跡橢圓移動一周，特征盲區(qū)隨之平動，在儀表板工作平面上掃過的區(qū)域便是雙眼總盲區(qū)113儀表視野校核2）轉(zhuǎn)向盤輪轂、輪輻盲區(qū)求作 確定眼點 自轉(zhuǎn)向盤輪轂中心點分別作左右眼橢圓最下端的切線，分別取左右切點作為左右眼點114儀表視野校核2）轉(zhuǎn)向盤輪轂、輪輻盲區(qū)求作 計算盲區(qū) 過左眼點作一系列轉(zhuǎn)向盤輪轂和輪輻上切線，與儀表板工作平面相交

15、得一系列交點，交點連線下方區(qū)域就是左單眼盲區(qū)。同理可得右單眼盲區(qū)。左右單眼盲區(qū)公共部分即為對應(yīng)95%駕駛員的總盲區(qū)115駕駛員視野設(shè)計2）內(nèi)后視野和側(cè)視野 乘用車要求透過后風(fēng)窗也要看到一定范圍的視野 側(cè)視野反映的是靠近車窗一側(cè)的乘員向側(cè)方上下觀察時能看到的最大范圍，取決于側(cè)窗的垂直高度及其布置116后視鏡布置 駕駛員后方視野是駕駛員借助后視鏡間接觀察到的范圍，一般分為兩種 駕駛員借助車外后視鏡看到的外后視野 駕駛員借助車內(nèi)后視鏡看到的內(nèi)后視野 駕駛員后方視野與后視鏡尺寸、形式、安裝位置有關(guān) 內(nèi)視鏡通常為平面鏡，外視鏡有平面鏡和曲面鏡兩種形式117后視鏡布置 駕駛員側(cè)后視鏡 鏡中心與靠近視鏡一側(cè)

16、眼點連線（或眼橢圓切線）與駕駛員直前視線的夾角不大于55 觀察后視鏡的視線不應(yīng)被立柱阻擋。若通過前風(fēng)窗觀察后視鏡，后視鏡應(yīng)布置在通過前風(fēng)窗刮掃區(qū)域看到的范圍內(nèi) 副駕駛員側(cè)后視鏡：應(yīng)安裝在駕駛員直前視線75范圍內(nèi)118后視鏡布置11920092009年年1212月月120u后視鏡視野校核后視鏡位置及視野應(yīng)滿足法規(guī)GB 15084-2006 （與EEC -127 相同）及ECE R46的要求。l后視鏡的分類類后視鏡（內(nèi)后視鏡）； 、類后視鏡（主外后視鏡）；類后視鏡（廣角外后視鏡）； 類后視鏡（補盲外后視鏡）。l后視鏡的尺寸要求類后視鏡（內(nèi)后視鏡）：必須能在其反射面上能繪制出一個底邊長為a，高度為4

17、0mm的矩形r為曲率半徑；、類后視鏡（主外后視鏡）：必須能在其反射面上能繪制出一個底邊長為a，高度為40mm的矩形，以及與矩形高平行的長為b的線段121視野校核u后視鏡視野校核l后視鏡曲率半徑r值的要求、類后視鏡r值不小于1200mm類后視鏡r值不小于1800mml光反射原理入射角等于反射角，對于平面鏡和曲面鏡都適用。20092009年年1212月月122視野校核u后視鏡視野校核l后視鏡視野校核的眼點位置通過汽車制造廠確定的駕駛員設(shè)計乘坐位置中心，作一平行于汽車縱向基準面的平面從該平面內(nèi)的駕駛員座椅R點向上635mm，作垂直于該平面的一條直線段，在直線段與該平面交點的兩側(cè)各32.5mm處（總距

18、離65mm）作兩個點，即為駕駛員眼點。即眼點相對駕駛員座椅R點的坐標為（0，32.5，635）20092009年年1212月月123視野校核u后視鏡視野校核l內(nèi)后視鏡（類）的視野要求駕駛員借助內(nèi)后視鏡，必須能在水平路面上看見一段寬度至少為20m的視野區(qū)域，其中心平面為汽車縱向中心面，并且，從駕駛員的眼點后60m處延伸至地平線。回到本節(jié)目錄確定車內(nèi)后視野的作圖法20092009年年1212月月125視野校核u后視鏡視野校核l主外后視鏡（ 、類）的視野要求（GB 15084-2006、EEC-127）總質(zhì)量不超過2噸的M1和N1類汽車其他M1和N1類汽車20092009年年1212月月126視野校核u后視鏡視野校核l主外后視鏡（類）的視野要求（ECE R46）駕駛員借助外后視鏡必須能在水平路面上看見一段寬度至少為5m的視野區(qū)域，該區(qū)域的右邊（左外后視鏡）或者左邊（右外后視鏡）不但與汽車縱向基準面平行，而且還經(jīng)過汽車左邊（左外后視鏡）或者右邊（右外后視鏡）的最外側(cè)點，并且，從駕駛員的眼點后30m處延伸至地平線；此外，駕駛員