第4章_显示装置与汽车视野设计

1、第第4 4章章 显示装置显示装置指针式仪表的设计仪表的照明设计显示装置的类型3仪表板的总体设计3荧光屏显示汽车后视镜设计图形标志设计3车辆驾驶员的眼椭圆31 12 23 34 46 67 78 89 9改善车辆视认性的途径1010信号灯设计5 5返回总目录返回总目录第第 4 章目录章目录4.1 显示装置的类型显示装置的类型回到本章目录 回到本章目录回到本章目录4.2.1 4.2.1 刻度盘设计刻度盘设计回到本节目录刻度盘的大小刻度盘大小与其刻度标记数量和观察距离有关。刻度盘大小与其刻度标记数量和观察距离有关。 刻度标记的数刻度标记的数量量刻度盘的最小允许直径刻度盘的最小允许直径/ mm观察距离

2、为观察距离为500 mm时时观察距离为观察距离为900 mm时时3825.425.450263370264610037651505598.020073130300110196.0回到本节目录4.2.2 4.2.2 刻度和刻度线设计刻度和刻度线设计回到本节目录回到本节目录回到本节目录(2)字符的大小(3)数字的立位回到本节目录回到本节目录回到本节目录回到本章目录4.3.1 4.3.1 仪表板的空间位置仪表板的空间位置回到本节目录回到本节目录回到本节目录回到本节目录回到本章目录回到本节目录回到本节目录回到本节目录回到本节目录透射光照明回到本节目录回到本章目录回到本节目录回到本节目录回到本章目录 回

3、到本章目录回到本章目录回到本节目录回到本节目录回到本节目录回到本章目录回到本节目录 眼椭圆（Eyellipse，Eye和Ellipse的合成）是指不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时，其眼睛位置的统计分布图形；左右各一，分别代表左右眼的分布图形79回到本节目录回到本节目录回到本节目录回到本节目录回到本节目录回到本节目录 眼椭圆是汽车视野设计的基础，但只有与视线（切线）一起使用方有意义8720092009年年1212月月88视野校核u校核目的在汽车设计中，驾驶员视野直接影响汽车的使用和安全等，在进行布置设计时必须考虑视野是否符合法规要求及使用要求。u校核内容前风窗基准点校核 驾驶员前方180视野校

4、核A柱双目障碍角校核 A、B、C柱直接视野障碍校核后视镜视野校核 仪表盘视野校核u引用标准GB 15084-2006 汽车后视镜的性能和安装要求GB 11562-1994 汽车驾驶员前方视野要求及测量方法SAE J941-2002 汽车驾驶员眼点位置 SAE J1050-2003 驾驶员视野的描述和测量 EEC-649 机动车辆驾驶员视野方面EEC-127 机动车辆的后视镜ECE R46 关于批准后视镜和就后视镜的安装方面批准机动车辆的统一规定 u输入条件整车内、外表面CAS数据、加速踏板参考点、方向盘中心、方向盘倾角、驾驶员H点、驾驶员踵点、驾驶员H点可调节范围。4、汽车人机工程关键视点定义

5、驾驶员视野校核原理1）人的视觉特性 眼睛或头部的转动按照感觉是否舒服可分为自然转动和勉强转动。在自然转动时，眼睛和头部均无不适感，而勉强转动则相反91驾驶员视野校核原理2）视野校核中眼点的选取方法 眼点的选定要以眼椭圆为根据。眼点的选取原则是：选取眼椭圆轮廓上，视野性能最差的眼点92驾驶员视野设计1）前方视野 前风窗开口上沿高度：使驾驶员能够方便地观察车头前方12m远、5m高的交通信号灯 前风窗开口下沿高度：应保证前方地面盲区长度在许可范围内 对于轿车和微型车，前方上下视野会影响驾驶员颈部的舒适性 对于商用车，前方地面盲区需要进行控制，必要时可借助前下视镜来改善93驾驶员视野设计1）前方视野

6、需要做出各种条件下的上下视野线，以方便前风窗布置94952022-4-22 A60 上视野测量方法： 95%人体模型眼椭圆上方水平切线和通过挡风玻璃上方DLO（黑边）最低点的眼椭圆上方切线的夹角。962022-4-22 A61 下视野测量方法：在座椅中心线截面上， 通过挡风玻璃黑边（DLO）最上方点与95人体模型眼椭圆下方相切的直线与水平方向的夹角 20092009年年1212月月97视野校核u前风窗基准点校核按照GB11562-1994（与EEC-649 相同）规定前风窗玻璃透明区至少应包括风窗玻璃基准点联线所包围的面积。这些基准点是：基准点a，V1点水平向前偏左17；基准点b，V1点向前沿

7、铅垂面偏上7；基准点c，V2点向前沿铅垂面偏下5；辅助基准点a、b、c与a、b、c点关于汽车纵向对称平面对称。lV点的确定当靠背角等于25时，V点相对R点的坐标见下表：20092009年年1212月月98视野校核u前风窗基准点校核20092009年年1212月月99前风窗视野校核u驾驶员前方180视野校核在驾驶员前视野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。但以下情况除外：直径小于

8、0.5mm的嵌入式天线，或小于1.0mm的印刷式天线，不认为是视野障碍；无线电天线的导线一般不得进入A区，但是导线直径小于0.5mm时，可允许三根导线进入，此种情况不认为是视野障碍；最大直径为0.03mm，导线是竖直的，最小间距1.25mm，或导线是水平的，最小间距2.0mm的除霜及除雾导线，不认为是视野障碍。前方视野校核1）A立柱盲区校核 SAE J1050推荐方法 计算头部转动点P 按头部转动角为零时计算两眼点坐标 作眼点高度上的A立柱断面 计算最小头部水平转角 计算A立柱双目障碍角10020092009年年1212月月101视野校核uA柱双目障碍角校核按GB11562-1994的规定进行

9、测量，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。 lP点的确定当靠背角等于25时，P点相对R点的坐标见下表：当座椅水平调节范围超过108mm时，P点相对R点的X坐标修正值见下表：20092009年年1212月月102lE点相对P 点的位置关系E点位于过P点且垂直于Z轴的平面内；E1和E2距P1各为104mm，E2距E1为65mm；E3和E4距P2各为104mm，E3距E4为65mm。20092009年年1212月月103视野校核lA柱S1、S2截面的确定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；A柱S2截

10、面：从Pm点向前作与水平面向下成5的平面，过此平面与A柱相交的最前点作水平截面。20092009年年1212月月104视野校核lA柱双目障碍角测量方法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。E3和E4的连接线绕P2旋转，使E4至右A柱的S2截面外侧的切线与E3、E4连接成直角，从E3向右A柱的S1截面内侧作切线和从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

11、面视野角度即为驾驶员（右）侧的A柱双目障碍角。l注意事项前风窗玻璃不透明区域应包含在视野障碍内。20092009年年1212月月105视野校核uA、B、C柱直接视野障碍校核按照IDG的标准，对ABC柱的直接视野障碍进行测量，与参考车型进行对比，对驾驶员的视野进行评价。 l视点的确定直接视野障碍的视点位于驾驶员R点正上方635mm处，相对R点坐标为（0，0，635）。l测量方法用过视点的水平面作车辆A、B、C柱的截面，过视点分别作A（B、C）柱两侧的切线，两切线所成的角度为A（B、C）柱直接视野障碍角。分别对左（右）侧A、B、C柱直接障碍角进行相加，得出总和，与参考车型进行对比，保证此值基本相同

12、。前方视野校核2）前风窗刮扫器刮扫区域校核 刮刷面积指刮扫器在风窗玻璃上能刮到的有效面积，保证该区域满足驾驶员视野要求是布置刮扫器的依据 刮刷面积与刮扫器布置位置、刮刷摆角和刮片尺寸有关 在布置刮扫系统时，不仅应保证有足够的刮刷面积，而且还要有正确的刮扫部位106前方视野校核2）前风窗刮扫器刮扫区域校核 理论刮扫区是重点要刮刷的部位107区域刮净率%角度 / ()aLaRaUaDA801856105B95145353C100101551前方视野校核2）前风窗刮扫器刮扫区域校核 刮净率：定义为实际刮扫区和理论刮扫区重合部分面积与对应的理论刮扫区面积之比108仪表视野校核 驾驶员在观察仪表等显示装

13、置时，其视线会受到转向盘结构阻挡，在仪表板上会形成盲区 必须确定仪表板上盲区和可视区范围，将仪表布置在驾驶员无需转动头部和躯干就能看到的地方 转向盘在仪表板上形成的盲区包括转向盘轮缘形成的盲区和轮毂及轮辐形成的盲区两部分 在计算盲区之前先要建立仪表板工作面，它应该位于仪表显示面处，且与之平行1093. 仪表视野校核1）转向盘轮缘盲区求作 计算特征盲区 特征盲区是选取左右眼椭圆中心点为左右眼点时计算出来的双眼盲区，它是左右眼点单眼盲区的公共部分110仪表视野校核1）转向盘轮缘盲区求作 计算最严重障碍点 最严重障碍点（C点），是由左右眼点连线中点出发向转向盘轮缘上中心点所作射线与仪表板工作平面的交

14、点111仪表视野校核1）转向盘轮缘盲区求作 确定C点运动轨迹椭圆 过转向盘轮缘上中心点作一系列中央眼椭圆的切线，与仪表板工作平面相交得一系列交点，交点围成的椭圆就是C点运动轨迹112仪表视野校核1）转向盘轮缘盲区求作 计算对应95%驾驶员的转向盘轮缘总盲区 将C点沿其运动轨迹椭圆移动一周，特征盲区随之平动，在仪表板工作平面上扫过的区域便是双眼总盲区113仪表视野校核2）转向盘轮毂、轮辐盲区求作 确定眼点 自转向盘轮毂中心点分别作左右眼椭圆最下端的切线，分别取左右切点作为左右眼点114仪表视野校核2）转向盘轮毂、轮辐盲区求作 计算盲区 过左眼点作一系列转向盘轮毂和轮辐上切线，与仪表板工作平面相交

15、得一系列交点，交点连线下方区域就是左单眼盲区。同理可得右单眼盲区。左右单眼盲区公共部分即为对应95%驾驶员的总盲区115驾驶员视野设计2）内后视野和侧视野 乘用车要求透过后风窗也要看到一定范围的视野 侧视野反映的是靠近车窗一侧的乘员向侧方上下观察时能看到的最大范围，取决于侧窗的垂直高度及其布置116后视镜布置 驾驶员后方视野是驾驶员借助后视镜间接观察到的范围，一般分为两种 驾驶员借助车外后视镜看到的外后视野 驾驶员借助车内后视镜看到的内后视野 驾驶员后方视野与后视镜尺寸、形式、安装位置有关 内视镜通常为平面镜，外视镜有平面镜和曲面镜两种形式117后视镜布置 驾驶员侧后视镜 镜中心与靠近视镜一侧

16、眼点连线（或眼椭圆切线）与驾驶员直前视线的夹角不大于55 观察后视镜的视线不应被立柱阻挡。若通过前风窗观察后视镜，后视镜应布置在通过前风窗刮扫区域看到的范围内 副驾驶员侧后视镜：应安装在驾驶员直前视线75范围内118后视镜布置11920092009年年1212月月120u后视镜视野校核后视镜位置及视野应满足法规GB 15084-2006 （与EEC -127 相同）及ECE R46的要求。l后视镜的分类类后视镜（内后视镜）； 、类后视镜（主外后视镜）；类后视镜（广角外后视镜）； 类后视镜（补盲外后视镜）。l后视镜的尺寸要求类后视镜（内后视镜）：必须能在其反射面上能绘制出一个底边长为a，高度为4

17、0mm的矩形r为曲率半径；、类后视镜（主外后视镜）：必须能在其反射面上能绘制出一个底边长为a，高度为40mm的矩形，以及与矩形高平行的长为b的线段121视野校核u后视镜视野校核l后视镜曲率半径r值的要求、类后视镜r值不小于1200mm类后视镜r值不小于1800mml光反射原理入射角等于反射角，对于平面镜和曲面镜都适用。20092009年年1212月月122视野校核u后视镜视野校核l后视镜视野校核的眼点位置通过汽车制造厂确定的驾驶员设计乘坐位置中心，作一平行于汽车纵向基准面的平面从该平面内的驾驶员座椅R点向上635mm，作垂直于该平面的一条直线段，在直线段与该平面交点的两侧各32.5mm处（总距

18、离65mm）作两个点，即为驾驶员眼点。即眼点相对驾驶员座椅R点的坐标为（0，32.5，635）20092009年年1212月月123视野校核u后视镜视野校核l内后视镜（类）的视野要求驾驶员借助内后视镜，必须能在水平路面上看见一段宽度至少为20m的视野区域，其中心平面为汽车纵向中心面，并且，从驾驶员的眼点后60m处延伸至地平线。回到本节目录确定车内后视野的作图法20092009年年1212月月125视野校核u后视镜视野校核l主外后视镜（ 、类）的视野要求（GB 15084-2006、EEC-127）总质量不超过2吨的M1和N1类汽车其他M1和N1类汽车20092009年年1212月月126视野校核u后视镜视野校核l主外后视镜（类）的视野要求（ECE R46）驾驶员借助外后视镜必须能在水平路面上看见一段宽度至少为5m的视野区域，该区域的右边（左外后视镜）或者左边（右外后视镜）不但与汽车纵向基准面平行，而且还经过汽车左边（左外后视镜）或者右边（右外后视镜）的最外侧点，并且，从驾驶员的眼点后30m处延伸至地平线；此外，驾驶员