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文档简介

《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》(征求意见稿)编制说明

目次

一、工作简况...................................................................................................................1

二、国家标准编制原则和确定国家标准主要内容的依据...........................................3

三、主要试验(或验证)情况分析...............................................................................5

四、标准中涉及专利的情况.........................................................................................17

五、预期达到的社会效益等情况.................................................................................17

六、采用国际标准和国外先进标准的情况.................................................................17

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性.........................................19

八、重大分歧意见的处理经过和依据.........................................................................19

九、标准性质的建议说明.............................................................................................19

十、贯彻标准的要求和措施建议.................................................................................19

十一、废止现行相关标准的建议.................................................................................19

十二、其他应予说明的事项.........................................................................................19

《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》(征求意见稿)编制说明

《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》

(征求意见稿)

编制说明

一、工作简况

1.任务来源

目前,GB/T17867-1999《轿车手操纵件、指示器及信号装置的位置》标准标龄较长,相

关手操纵件、指示器及信号装置的规定已不适用于当前车辆设计;且标准等效采用ISO4040:

1997《Passengercars—Locationofhandcontrols,indicatorsandtell-tales》,ISO已更新至2009

版;此外,附录中眼椭圆的确定方法较为陈旧,适用于手工做图,但不适用于现今利用计算

机软件进行开发设计;且主机厂多使用95、99百分位眼椭圆进行研发设计,90百分位眼椭

圆使用较少。因此,提出对该标准进行修订,引导设计从安全性及舒适性角度出发合理布局

手操纵件、指示器及信号装置的位置,从而提升驾驶安全性,降低驾驶疲劳及事故的发生率。

2.背景意义

汽车驾驶过程中,驾驶员通过手操纵件、指示器及信号装置等向汽车发出指令,从而改

变汽车运动状态,实现人机之间的信息传递。车内操纵件、指示器及信号装置的布局和位置

与驾驶员的安全性和舒适性紧密相关,操纵件的合理布局可以使驾驶员更专注于驾驶、减少

驾驶员操作失误,提高驾驶安全性和操作舒适性;驾驶员通过车辆指示器和信号装置实时获

取车辆运行状态,指示器和信号装置的显示可见性对车辆安全至关重要。驾驶员眼椭圆用于

确定指示器及信号装置的位置,以满足可见性要求;此外,眼椭圆也广泛应用于前风挡玻璃、

后视镜、发动机引擎盖等部件的视野设计及校核,保障视野的可见性及驾驶安全性。

因此国家标准化管理委员会于2021年下达了《国家标准化管理委员会关于下达2021年

第二批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》国家标准的制修订计划,计划编

号为20213599-T-339,项目名称为《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》,对GB/T

17867-1999《轿车手操纵件、指示器及信号装置的位置》标准进行修订。

3.主要工作过程

(1)起草阶段

根据行业需求,全国汽车标准化技术委员会整车分技术委员会组织“驾乘操控舒适性系

1

《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》(征求意见稿)编制说明

列标准起草组”(以下简称工作组),系统开展《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》

标准的修订工作。

1)2019年12月~2020年4月,标准项目启动预研工作,确定了标准制定的指导思想

和原则,确定了标准草案基本框架和制定计划。其间主要研究的国内外标准包含:ISO4040、

ISO4513、SAEJ941共3项国外标准和GB/T36606、GB/T12673、GB/T4782、GB4094、

GB/T4094.2、GB/T12673、GB/T15089等7项国内标准。

2)2020年4月15日,汽标委组织工作组在天津召开驾乘操控舒适性系列标准研讨会

(视频会议),会议成立了“驾乘操控舒适性系列标准起草组”,组成了由中汽中心牵头,上

汽、广汽、江淮、东风等单位参加的标准修订工作组。会议介绍了牵头单位当前的已有的工

作基础及研究成果,确定了标准修订计划及范围,对标准的研究路线、具体内容等进行讨论。

3)2020年4月~11月,收集、整理、并系统地分析了国内外相关的法规、标准、文献

资料等,根据已有工作成果积累,起草了标准草案。后经过工作组多次内部交流讨论,逐步

完善了标准草案。

4)2020年11月10日,汽标委组织工作组在天津召开驾乘操控舒适性系列标准2020

年第二次研讨会(线下+网络视频结合),会议再次明确了标准项目的目标、实施路径和标准

定位,详细介绍了数据处理过程并展开充分研讨,对下一步试验验证工作进行了详细安排。

5)2020年11月~12月,项目牵头单位制定验证试验方案,组织工作组成员开展实车验

证数据采集工作。

6)2020年12月~2021年3月,根据工作组成员反馈试验数据,项目牵头单位对数据进

行分析处理,进一步验证并确认标准内容的完整性与准确性,并完善标准文本。

7)2021年3月24日,汽标委组织工作组在天津召开驾乘操控舒适性系列标准2021年

第一次研讨会,会议介绍了标准验证结果,对数据处理方法进行了讨论,对上次会议遗留的

问题点和对于标准的一些新的认识点进行了充分研讨。

8)2021年8月,标准项目正式获批立项。

9)2021年10月19日,汽标委组织工作组在长春召开驾乘操控舒适性系列标准2021

年第二次研讨会,会议对标准征求意见初稿正文内容进行了逐条讨论,涉及文字表述、需新

增内容、与其他标准协调性、标准研究范围等内容,提出了新的修改思路。

10)2021年8月~2022年1月,工作组成员对标准草案进行多次研讨,结合工作组成员

单位对车辆手操纵件、指示器及信号装置的布置现状,并依据电动汽车及智能网联汽车对操

纵件、指示器及信号装置相关标准的规定,增加了当前车辆上相对普及的操纵件、指示器及

信号装置,形成工作组内征求意见稿,并面向驾乘操控舒适性系列标准起草组内各成员单位

广泛征求意见,对标准进行完善。

2

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4.起草单位及主要起草人工作

(1)起草单位及主要起草人

(2)主要起草人工作

二、国家标准编制原则和确定国家标准主要内容的依据

1.标准原则

(1)完善标准体系。完善手操纵件、指示器及信号装置类基础标准,便于其他强制性

标准引用,并规范引导设计开发。

(2)提高可操作性。基于现行国标中尚存在适用范围窄、内容滞后、不完善等现状,

结合设计开发需求,修订本标准,旨在提供一个客观、公正的设计参考标准。

(3)注重通用性。作为基础类的国家标准,在修订过程中充分调研市场上不同车型的

手操纵件、指示器及信号装置设计及布置位置,在不偏离国际和国内当前行业水平的基础上

前瞻性地考虑技术发展方向,确保标准的通用性。

(4)保证协调性。本标准修订过程中对国内外标准进行了系统的研究,确保与国内外

最新版标准协调一致。

(5)编写规范性。本标准为推荐性国家标准,严格执行国家标准的各项要求,按照

GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》等有关规定进

行编写。

2.确定国家标准主要内容的论据

(1)汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置不但对乘用车起到重要作用,对商用车

也起到非常关键的作用,但现行标准仅定义了轿车手操纵件、指示器及信号装置的位置,故

本次修订计划将标准适用范围从轿车扩大至M类、N类车辆。

(2)标准修改采用ISO4040:2009,相关要求在保证符合国情的基础上与ISO相一致,

保证与国际标准的理解一致,有利于我国汽车产品的国际化需求;

(3)标准充分考虑技术发展水平,随着车辆更新换代以及电动化、智能化、网联化的

发展,汽车手操纵件、指示器及信号装置也发生了更新和变化,故本次修订依据电动汽车及

智能网联汽车对操纵件、指示器及信号装置相关标准的规定,并结合工作组成员单位对车辆

手操纵件、指示器及信号装置的布置现状对标准进行更新,进一步丰富了标准内容,具体如

下:

1)增加了虚拟操纵件布置位置的要求;

2)修改了灯光总开关、手操纵驻车制动器、风窗玻璃洗涤器和刮水器操纵件布置位置

3

《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》(征求意见稿)编制说明

的要求;

3)删除了阻风门的显示可见性要求;

4)增加了抬头显示操纵件、全景影像监测操纵件、倒车辅助操纵件、全速自适应巡航

操纵件布置位置的要求;

5)增加了N类车转向灯和缓速器功能操纵件的要求;

6)增加了剩余电量的显示可见性要求;

7)增加了空气制动储气罐压力、燃料量、电量、蓄电池充电指示器指示为临界状态时

的显示可见性要求;

8)增加了制动系统故障、制动防抱系统故障、发动机车载诊断或发动机故障、动力蓄

电池故障、驱动电机故障、动力蓄电池高温报警、轮胎胎压异常警报信号、前向碰撞预警、

脱手检测、自动紧急制动报警/故障/失效、车道偏离预警报警/故障/失效、车道偏离抑制故障

/失效、车门开启、紧急转向辅助、驾驶员注意力监测报警/故障/失效、盲区监测报警/故障/

失效、车道保持辅助故障/失效信号装置显示为临界状态时的显示可见性要求;

9)增加了动力蓄电池温度指示器的显示可见性要求;

10)增加了电量、装载倾卸、驾驶室锁止警报、盲区监测开启、车道保持辅助开启/激活

信号装置的显示可见性要求。

(4)为进一步规范标准术语定义,与国际标准定义保持一致性,同时考虑到提升可读

性和可理解性,对基准面、操纵件操作区域、方向盘平面、可见性、被动约束装置状态指示

器、操作面的定义进行了修改,并删除了接触式操纵杆、接近式操纵杆、二级操作面的定义。

(5)为进一步规范标准表述方式,同时考虑到提升可读性和可理解性,对相关操纵件、

指示器及信号装置的位置要求表述方式进行了修改,如灯光总开关、手操纵驻车制动器、风

窗玻璃洗涤器和刮水器操纵件、车速里程表。

(6)为与国内最新标准保持一致性,同时提高易理解性和可读性,对相关操纵件、指

示器及信号装置的文字表述进行了规范,如将音响警告(喇叭)操纵件修改为音响(如鸣笛

喇叭)操纵件、将辅助音响警告操纵件修改为辅助音响(如低速启动提示音)操纵件、将危

急警告操纵件修改为危险警告操纵件、将发动机油压修改为机油压力、将转向指示灯修改为

转向信号灯,增加了对前照灯以及前照灯光警告的注释。

(7)为规范标准表述方式,将原标准中第7章内容表述方式由表格修改为文字表述;

同时考虑到标准整体内容的协调统一,将该部分内容放入第4章节。

(8)驾驶员眼椭圆模型不仅用于确定指示器及信号装置的标志和要求显示区域的位置,

也广泛应用于汽车视野设计校核,但现行标准中眼椭圆的确定方法较为陈旧,适用于手工做

图,已不适用于现今利用计算机软件进行开发设计,且主机厂多使用95、99百分位眼椭圆

进行研发设计,90百分位眼椭圆使用较少,故本次修订对附录内容眼椭圆的确定进行了更

新。

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三、主要试验(或验证)情况分析

1驾驶员眼点数据采集试验

2018年3月~2018年8月,中国汽车技术研究中心开展第一批人体驾乘姿态数据采集

及处理工作,提取第一批驾驶员眼点数据;2018年11月~2019年3月,中国汽车技术研究

中心开展第二批人体驾乘姿态数据采集及处理工作,提取第二批驾驶员眼点数据;2019年

6~12月,中汽中心与上汽联合开展眼椭圆数据分析及模型建立工作。详细试验过程及数据

处理分析流程如下:

1.1试验样本选取

实验样本的选择需符合中国人体的实际情况,本次实验依据中国标准化研究院最新的中

国人体数据库进行样本选取,根据数据库中人体身高、年龄的分布情况,最终选取样本见下

表。

表1样本最终选定表

男性身高女性身高12~1718~3536~5960岁合计

(m)(m)岁岁岁及以上(人)

P51.57~1.581.48~1.49——20302070

P101.60~1.611.50~1.51——305020100

P501.68~1.691.57~1.5820406040160

P901.77~1.781.65~1.66——304030100

P951.80~1.811.67~1.68——20302070

合计

————20140210130500

(人)

1.2样车选取

试验样车需要覆盖目前市面上主流车辆的人机参数范围,且需在市面上销售良好,有较

为广泛的群众基础,行驶里程不超过1万公里,以保证座椅形态及调节功能不会出现较大偏

差。本次试验选取8辆车作为试验样车。

1.3扫描设备

为保证扫描的人体数据在整车坐标系下,需要同时对试验样本和样车进行扫描。

(1)使用Max-shot全局摄影测量仪对样车进行扫描,建立整车坐标系;

(2)使用HandyScan700手持式激光扫描设备扫描车辆的内外饰;

(3)使用Goscan对人体进行扫描。

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《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》(征求意见稿)编制说明

图1扫描设备

1.4试验流程

(1)样车数据采集:对样车进行整车扫描(包括二代假人人机扫描)。

(2)样本信息统计:统计实验样本的性别、年龄、身高、体重等基本信息。

(3)扫描前准备:向实验对象介绍数据采集流程及注意事项,要求试验对象穿着白色

紧身衣裤、白色或者灰色等暗色调鞋子(或套上白色鞋套,建议穿运动鞋),头戴白色泳帽,

身上不能佩戴首饰;并在样本关键特征点位置粘贴标记点,包括肩点、膝盖、肘部等部位。

(4)模拟驾驶姿态:样本坐在车辆主驾位置,调整座椅(包括前后位置、坐垫高度、

靠背角度等)至舒适位置,调整方向盘至舒适的位置,佩戴安全带,双手握方向盘,左脚放

置于搁脚板,右脚放置于油门踏板(不用力踩油门),目视前方,模拟正常驾驶状态。

(5)样本数据采集:样本确认位置后保持不动,实验人员对样本进行扫描,要求各特

征扫描完整,特别是眼部位置,每位实验对象需分别扫描驾驶8辆车时的乘坐姿态。

图2实验测试场景图

1.5数据提取

根据上述流程扫描得到8辆样车的车辆点云模型,以及500个样本在8辆车中,总计

4000样本量的驾乘姿态点云模型,模型示例如图3所示。从扫描得到样车、样本点云模型

中进行数据提取,同时剔除点云缺失、错位、驾驶姿态异常(如人体中线与方向盘中心点Y

向存在较大偏差、靠背角过小、头部后仰等)等异常值,如图4、图5所示,最终得到3469

组数据,数据示例见表2~3。

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《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》(征求意见稿)编制说明

图3驾乘姿态点云模型示例图

图4点云缺失情况

图5驾驶姿态异常情况

表2车辆总布置参数数据

车型编号L1L6H30H8A19TL23H17L53W7PW7A27自动/手动变速A18W9A47A40PH30

车型1441.8556.2246-536.3252.4617.5858.5-358.5192.619自动20.23766325180.9

车型2534.4519.62901745.1236.2655847-399169.215.8自动26.238660.323176.3

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车型3413.6558.2249-175.3255.6625850-349172.719.6自动21.737061.925179.1

车型4402.6547.4247-614.9250.7640.5870-346165.217.7自动24.537664.225182.8

车型5474.6502.9348-81.2251.5734786-379182.215.2自动28.237052.223160.4

车型6438.4513.6316-84.5220.9686807-364196.916.8自动26.237055.325166.9

车型7431.3560.2255.5424.7198639.5860-350183.620.4自动2337762.525180.1

车型8431.3508.8327150.3210.3715800-360192.916.3自动2537554.223155

表3部分样本信息及眼点数据

左眼坐标值(mm)右眼坐标值(mm)

编号性别身高(cm)年龄体重(kg)

XYZXYZ

1女1573647.71359.9-408.1792.81359.3-345.2793.2

27-429.91075.91410.9-364.61084.5

3男1773583.31404.9-396.2852.91405.3-331.4852.6

4男16935761457.5-380.9786.91455.5-302.7781.9

5女16545631318.9-410.1966.61316.5-339.4963.3

67-397.6840.81208.4-336.5838.1

7女1492442.91271.3-378.8788.31261.8-314.9775.5

8男1684589.51294.9-353.91035.51298.6-286.31032.3

9女16528521366.2-392.87431366.1-324.3742.7

102-440.51146.51438.2-361.61148.4

11男1612048.51328-359.98731329-292.9868.2

12女16539681367.2-386.4853.81365.3-316.5846.7

13女1584664.51305.1-406.6938.71304.9-340.4937.2

14男16733731258.8-391.19601266.1-320.7956.8

15男1575558.41284.1-387.2798.41287.9-321.2793.3

16女1573282.61236.6-378.8952.81234.2-305.4952.7

2眼椭圆模型的建立

轴长、倾角、中心点位置是确定眼椭圆大小及位置的三要素,不同男女比例人群的眼椭

圆形状及位置有所差异,下面对男女比例为50/50时的眼椭圆模型建立方法进行说明。

2.1眼椭圆倾角

眼椭圆各轴长的方向即眼点各主成分方向,眼椭圆倾角即眼点各主成分方向在整车坐标

系平面内与X、Y和Z轴的夹角。首先针对8辆车眼点按照性别50/50比例采样进行主成分

分析,结果显示8辆车眼椭圆Y轴与整车坐标系XOY平面夹角的最大值为2.390°,为简

化计算同时考虑实际情况,将眼椭圆Y轴方向设置为平行于整车坐标系Y轴方向。其次,

在整车坐标系XOZ平面内针对八辆车分别计算眼点主成分方向与整车坐标系X轴的夹角。

对夹角与车辆总布置参数进行相关性分析,结果如表4所示,可以看出,车辆布置参数与夹

角均不显著相关,因此该夹角为常数。

表4夹角与车辆总布置参数相关性分析结果

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angleL6H30A19H17L53A27A18A47A42A44A40

Pearson相关性1-.038-.060.190-.085.137-.360.175.136-.095.197-.253

angle显著性(双尾).930.887.652.841.747.381.678.749.823.641.546

N888888888888

图6眼点分布示例

分别将八辆车眼点按照性别50/50比例中心化后进行数据合并进行主成分分析,即可得

出眼椭圆倾角。由于男女样本数不同,随机采样分析时倾角略有波动,经十次随机采样分析,

倾角均值为29.951°,标准差为0.383°,因此,将眼椭圆在XOZ平面内的倾角设置为30°。

훽=30°(1)

2.2眼椭圆轴长

首先,分别将八辆车眼点坐标沿主成分方向(眼椭圆各轴向)进行坐标变换,计算得出

各车辆眼椭圆各向轴长,经相关性分析显示眼椭圆X轴、Y轴和车辆布置参数均不显著相

2

关,Z轴长度和A19显著负相关。采用A19预测Z轴长度时,푅푎푑푗仅为0.511,为简化计算

同时考虑使用方便性,Z轴长度设置为常数。然后,分别将八辆车眼点数据中心化,数据合

并后沿主成分方向(眼椭圆各轴向)进行坐标变换,分别计算X、Y、Z轴长。

(1)X轴长与Z轴长

该部分内容所指轴长是实际距离,而不是X、Z方向上的水平距离,图6~7展示了侧视

图X轴长计算的过程:

图7侧视图上男性、女性及参考中心点示意图

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《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》(征求意见稿)编制说明

图8确定眼点在X轴的分位点及X轴长度

由于男、女性的眼点分布在侧视图上存在较大差异,因此在侧视图方向上计算轴长时需

考虑性别的影响。研究发现男、女性眼点沿X、Z轴方向呈正态分布,上、下分位点的距离

即该百分位眼椭圆轴长。以眼椭圆参考中心点为坐标原点,男、女性眼点沿X轴方向的均

值与标准差如下表所示:

表5男、女性眼点沿眼椭圆X轴方向的均值与标准差

TL23MF퐒퐝퐌퐒퐝퐅

>13329.006-27.52950.01840.342

上、下分位点的计算公式如下:

XF−MXF−F

1−P=PMΦ()+(1−PM)Φ()(2)

SdMSdF

XM−MXM−F

P=PMΦ()+(1−PM)Φ()(3)

SdMSdF

式中:

PM——男性在人口中的比例;

XM——沿眼椭圆X轴方向,男、女眼点的上1-P分位点;

XF——沿眼椭圆X轴方向,男、女眼点的下1-P分位点;

M——沿眼椭圆X轴方向,男性眼点均值;

F——沿眼椭圆X轴方向,女性眼点均值;

SdM——沿眼椭圆X轴方向,男性眼点的标准差;

SdF——沿眼椭圆X轴方向,女性眼点的标准差;

P——眼椭圆的百分位值;

Φ——标准正态分布。

由于P为眼椭圆的百分位值,根据公式(4)和(5)可以计算出XM和XF的值,则眼

椭圆X轴轴长为:

X轴长=XM-XF(4)

同理:

Z轴长=ZM-ZF(5)

10

《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》(征求意见稿)编制说明

式中:

ZM——沿眼椭圆Z轴方向,男、女眼点的上1-P分位点;

ZF——沿眼椭圆Z轴方向,男、女眼点的下1-P分位点;

男、女性眼点沿Z轴方向的均值与标准差如下表所示:

表6男、女性眼点沿眼椭圆Z轴方向的均值与标准差

TL23MF퐒퐝퐌퐒퐝퐅

>13311.711-11.96232.49030.565

(2)Y轴长

研究发现,眼椭圆Y轴长度不受性别和车辆布置参数的影响,因此Y轴轴长计算方式

如下:

Y轴长=13.632(Φ-1(P)-Φ-1(1-P))(6)

式中:

P——眼椭圆的百分位值;

Φ-1——标准正态分布的反函数。

根据上述计算方法,计算得到M1类车辆中国驾驶员的眼椭圆轴长参数见表7,三视图见

图9。

表7眼椭圆轴长参数(单位为毫米)

座椅调节行程百分位X轴长Y轴长Z轴长

95th175.944.8110.9

>133

99th244.263.4156.3

图9车辆驾驶员的眼椭圆轴长三视图

2.3眼椭圆中心点

针对八辆车眼点按照性别50/50比例采样分别计算中心点坐标,对眼椭圆中心点坐标和

车辆布置参数进行相关性分析。以眼椭圆X中心点为例,相关性分析结果如下:

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《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》(征求意见稿)编制说明

表8眼椭圆X方向中心点与车辆总布置参数相关性分析结果

XL6H30A19H17L53A27A18A47A42A44A40

Pearson相关性1.888**-.927**.742*-.874**.834**.737*-.805*.874**-.594.724*.800*

X显著性(双尾).003.001.035.005.010.037.016.005.120.042.017

N888888888888

注:**.在置信度(双测)为0.01时,相关性是显著的;*.在置信度(双测)为0.05时,相关性是显著的。

结果显示,眼椭圆中心点X坐标与车辆布置参数L6、H30、A19、H17、L53、A27、

A18、A47、A44、A40均显著相关,但各布置参数之间存在一定的共线性,进行共线性分析,

结果如下:

表9车辆总布置参数共线性分析

非标准化系数标准系数共线性统计

参数

B标准错误贝塔容许VIF

(常量)2068.2420.000

L6.1270.000.122.01375.894

H30-1.9650.000-3.001.001755.726

A19-.2720.000-.021.009109.937

H17.3520.000.561.002425.960

L53-1.0680.000-1.270.009108.399

A27-10.1290.000-.713.02835.239

A406.5280.000.251.02736.505

由表9可以看出,方差膨胀因子VIF均大于10,因此参数之间存在明显的共线性。最

终仅选取H30作为眼椭圆X方向中心点定位方程的自变量。

由眼椭圆轴长计算方式可知,眼点中心点并不是眼椭圆中心,因此需要对回归方程进行

修正,最终眼椭圆中心点位置如公式(7)~(10):

푋푐=퐿1+1070.452−0.607(퐻30)−12.5푡(7)

푌푐푙=푊20−30(8)

푌푐푟=푊20+30(9)

푍푐=퐻8+611.941+1.065(퐻30)(10)

式中:

L1——BOFRP点X坐标值;

H30——AHP点到SgRP点Z向的距离;

H8——AHP点Z坐标值;

W20——SgRP点的Y坐标值;

t——如果使用离合器踏板的车辆比例不低于50%,则t取1,否则取0;

Xc——眼椭圆中心点的X坐标值;

Ycl、Ycr——左、右眼椭圆中心点的Y坐标值;

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Zc——眼椭圆中心点的Z坐标值;

Ycycl——左右眼椭圆中心连线的中点;

*注:中国人体瞳距参考国家相关标准。

3眼椭圆模型验证

2020年11月~12月,组织整车企业开展了实车验证的工作,数据采集及处理过程参考

1.4、1.5节,样本及样车选取数量见表10,试验场景如图10所示。

表10眼椭圆验证试验样车及样本选取情况表

企业编号样车数量样本数量

企业1315

企业2125

企业3327

企业4227

图10数据采集试验场景

3.1样本身高统计分析

对样本身高分布进行统计,分析结果见表11、图11,可以看出,所选样本身高基本符

合正态分布特征,但由于小个子样本比较难找到,所以相比于中国人群整体身高分布,此次

实验所选样本身高整体偏高。

表11不同身高区间样本数量

身高区间企业1企业2企业3企业4

总计

(cm)车型1车型2车型3车型4车型5车型6车型7车型8车型9

(-,155]1001111005

(155,160]01134443323

(160,165]22231115522

(165,170]61225554434

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(170,175]366126665555

(175,180]22245555535

(180,-/p>

总计151515252727272727205

图11样本身高分布

3.2眼点分布统计分析

绘制眼点数据分布图,得到数据在中国眼椭圆与SAE眼椭圆中的分布情况,去除异常

值后眼点分布如图12所示,由于此次实验缺少小个子样本,因此在眼椭圆的前下方会有样

本眼点空缺;整体来看,中国眼椭圆包络更多的眼点数据,且眼点数据在中国眼椭圆内分布

更均匀,更符合眼椭圆趋势,因此,中国眼椭圆更能反映中国驾驶员眼点分布规律。

图12去除异常值后驾驶员眼点在眼椭圆中的分布情况

3.3眼椭圆模型定位中心点说明

(1)描述

本标准中的眼椭圆定位中心与SAEJ941中的眼椭圆定位中心相比,更靠前、靠下(由

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《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》(征求意见稿)编制说明

于每辆车的参数不一致,因此眼椭圆的位置会有所差异),以某款车为例,如下图所示,X向

靠前16.8mm,Z向靠下7.9mm。

图13基于某款车的国标眼椭圆与SAE眼椭圆对比

在标准修订过程中,有企业提出,根据其企业内部的统计数据,由于中国人体与欧美人

体的身体比例存在一定的差异,中国人体的特征是四肢短、躯干长,因此直观的判断是中国

眼椭圆的定位中心比SAE更靠上。

(2)说明

1)首先从眼点与眼椭圆整体的数据趋势上来看,国标眼椭圆目前的数据趋势与眼椭圆

是一致的,小个子人群倾向于乘坐于靠下,靠前的位置。

2)根据中国标准化研究院最新的数据与SAE相关的数据对比,采用的是18-75岁年龄

范围的95百分位的男性数据,如下表所示:

表12数据对比表

数据类别身高(mm)躯干(mm)大腿(mm)小腿(mm)BOF(mm)

SAE1855480452445200

中国1800485.4440.4431.7194.4

根据上述数据可以看出,同样95百分位的人体,中国人体比SAE人体身高低55mm、

躯干高5.4mm,身体的其他部分都比SAE小。由此可见,中国与SAE躯干差异没有这么大。

3)不同国家的驾乘姿态差异是一个综合的变量,目前的研究结果显示与身高并不呈现

线性相关,往往与国家的国情、驾驶习惯、道路情况均存在一定的联系。因此单单以身高来

判断眼点位置是不恰当的。

4)经过相关性分析,眼椭圆的定位中心点与靠背倾角并不存在显著相关性,在SAEJ941

标准中,眼椭圆定位方程中也未涉及靠背倾角的参数,因此靠背倾角对眼椭圆位置的影响可

以忽略。

4车辆眼椭圆定位程序

(1)确定车辆座椅参数:TL23、W20、H30;

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《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》(征求意见稿)编制说明

(2)确定L1和H8;

(3)根据生产车辆中含有离合器踏板车辆的百分比确定t值,如果使用离合器踏板的

车辆比例不低于50%,则t取1,否则取0;

(4)根据表7中给出的眼椭圆轴长参数构造相同的左右眼椭圆;

(5)使用公式(7)~公式(10)定位左右眼椭圆中心;

(6)在侧视图中将眼椭圆X轴的前部向下倾斜公式(1)中所给出的角度。

5校核流程(结合标准文本)

5.1操纵件布置位置校核

(1)根据标准定义3.6~3.8确定区域1、区域2、区域3的位置;

图14各区域位置

(2)根据标准要求4.1~4.15检查各操纵件是否在对应区域或满足相应要求;

(3)根据标准要求4.16检查操纵杆操作模式是否满足相应要求;

(4)根据标准要求5.1~5.3检查多功能操纵件功能组合是否满足相应要求。

5.2显示可见性校核

(1)定位95百分位眼椭圆位置;

(2)根据主机厂规定,定位方向盘位置;

(3)如图15所示,沿方向盘边缘及眼椭圆边缘做切线,绘制方向盘遮挡边界线,如图

16所示;

16

《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》(征求意见稿)编制说明

图15显示可见性校核侧视图

图16显示可见性校核示意图

(4)根据标准要求6.1~6.6检查指示器及信号装置是否在方向盘遮挡边界的可视范围

内或满足相应的显示可见性要求。

四、标准中涉及专利的情况

本标准内容不涉及相关专利。

五、预期达到的社会效益等情况

本标准通过规定汽车操纵件布置位置要求、多功能操纵件功能组合要求、显示可见性要

求,指导车内相关装置的合理布局,规范行业内对车辆操纵件、指示器及信号装置的安装位

置,指导汽车产品开发设计。

六、采用国际标准和国外先进标准的情况

本标准修改采用ISO4040:2009《道路车辆-汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》,

本标准与ISO4040:2009的主要技术差异及其原因如下:

根据国内标准关于车辆分类的规定,将乘用车、商用车和公共汽车与国内M1、M2、M3、

N类车辆进行了对应(见1、4.4、4.10、4.15、5.3、6.5、6.6);

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(1)根据GB/T1.1-2020要求,删除/修改了ISO4040:2009中对相关ISO标准内容引

用的描述;

(2)为便于本文件的应用,修改了基准平面的定义,将穿过方向盘轴线修改为穿过方

向盘中心;

(3)为便于本文件的应用,增加了可见性定义中关于方向盘位置的描述;

(4)根据我国车辆设计特点,删除了ISO4040:2009中适用于右侧驾驶的内容,删除了

ISO4040:2009中4.7节右侧驾驶车辆的内容描述;

(5)为满足GB/T1.1-2020要求,将ISO4040:2009中3.15节对二级操作面的定义迁移

至图4标注中,用于解释图中出现的二级操纵面;

(6)为适应车辆操纵件发展需求,增加了操纵件的包含内容,增加了机械操纵件布置

位置及虚拟操纵件布置位置的要求;

(7)为规范术语表达,将音响警告修改为音响,将辅助音响警告修改为辅助音响;为

表述清晰,将喇叭修改为鸣笛喇叭,且由于音响不止包含鸣笛喇叭,因此鸣笛喇叭仅为音响

操纵件的一个举例,故将(喇叭)修改为(如鸣笛喇叭);为便于理解,为辅助音响增加了

示例(如低速启动提示音);

(8)根据当前车辆操纵件实际情况,将旋转(如钥匙)点火开关操纵件修改为点火开

关操纵件;

(9)为规范标准表述方式,将ISO4040:2009中第7章内容表述方式由表格修改为文

字表述;同时考虑到标准整体内容的协调统一,将该部分内容放入第4章节;

(10)为适应车辆更新换代以及电动化、智能化、网联化的发展,结合行业对M、N类

车手操纵件、指示器及信号装置的布置现状,增加了当前车辆上相对普及的操纵件、指示器

及信号装置,包括抬头显示操纵件纵、全景影像监测操纵件、倒车辅助操纵件、全速自适应

巡航操纵件的要求,剩余电量显示器的显示可见性要求,燃料量、电量、蓄电池充电指示器

指示为临界状态时的显示可见性要求,制动系统故障、制动防抱系统故障、发动机车载诊断

或发动机故障、动力蓄电池故障、驱动电机故障、动力蓄电池高温报警、轮胎胎压异常警报

信号、前向碰撞预警、脱手检测、自动紧急制动报警/故障/失效、车道偏离预警报警/故障/失

效、车道偏离抑制故障/失效、车门开启、紧急转向辅助、驾驶员注意力监测报警/故障/失效、

盲区监测报警/故障/失效、车道保持辅助故障/失效信号装置为临界状态时的显示可见性要求,

动力蓄电池温度指示器的显示可见性要求,危险警告信号灯、电量、装载倾卸、驾驶室锁止

警报、盲区监测开启、车道保持辅助开启/激活信号装置的显示可见性要求。

(11)由于增加了6.4节信号装置显示为临界状态时的显示可见性要求,因此,当指示

器和信号装置两者同时安装时,相应增加了该章节的界定;

(12)为解释第95百分位眼椭圆,增加了附录A《M1类车辆眼椭圆的确定》。

此外,本标准还参考了SAEJ941201003《机动车辆驾驶员的眼睛位置》标准。

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