第4章_顯示裝置與汽車視野設(shè)計(jì)

1、第第4 4章章 顯示裝置顯示裝置指針式儀表的設(shè)計(jì)儀表的照明設(shè)計(jì)顯示裝置的類型3儀表板的總體設(shè)計(jì)3熒光屏顯示汽車后視鏡設(shè)計(jì)圖形標(biāo)志設(shè)計(jì)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(rèn)性的途徑1010信號(hào)燈設(shè)計(jì)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(pán)設(shè)計(jì)刻度盤(pán)設(shè)計(jì)回到本節(jié)目錄刻度盤(pán)的大小刻度盤(pán)大小與其刻度標(biāo)記數(shù)量和觀察距離有關(guān)。刻度盤(pán)大小與其刻度標(biāo)記數(shù)量和觀察距離有關(guān)。 刻度標(biāo)記的數(shù)刻度標(biāo)記的數(shù)量量刻度盤(pán)的最小允許直徑刻度盤(pán)的最小允許直徑/ mm觀察距離

2、為觀察距離為500 mm時(shí)時(shí)觀察距離為觀察距離為900 mm時(shí)時(shí)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(jì)刻度和刻度線設(shè)計(jì)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(shì)坐在車內(nèi)時(shí)，其眼睛位置的統(tǒng)計(jì)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(jì)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(jì)中，駕駛員視野直接影響汽車的使用和安全等，在進(jìn)行布置設(shè)計(jì)時(shí)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(zhǔn)點(diǎn)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(pán)視野校核u引用標(biāo)準(zhǔn)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(cè)量方法SAE J941-2002 汽車駕駛員眼點(diǎn)位置 SAE J1050-2003 駕駛員視野的描述和測(cè)量 EEC-649 機(jī)動(dòng)車輛駕駛員視野方面EEC-127 機(jī)動(dòng)車輛的后視鏡ECE R46 關(guān)于批準(zhǔn)后視鏡和就后視鏡的安裝方面批準(zhǔn)機(jī)動(dòng)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(diǎn)、方向盤(pán)中心、方向盤(pán)傾角、駕駛員H點(diǎn)、駕駛員踵點(diǎn)、駕駛員H點(diǎn)可調(diào)節(jié)范圍。4、汽車人機(jī)工程關(guān)鍵視點(diǎn)定義

5、駕駛員視野校核原理1）人的視覺(jué)特性 眼睛或頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)按照感覺(jué)是否舒服可分為自然轉(zhuǎn)動(dòng)和勉強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。在自然轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，眼睛和頭部均無(wú)不適感，而勉強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)則相反91駕駛員視野校核原理2）視野校核中眼點(diǎn)的選取方法 眼點(diǎn)的選定要以眼橢圓為根據(jù)。眼點(diǎn)的選取原則是：選取眼橢圓輪廓上，視野性能最差的眼點(diǎn)92駕駛員視野設(shè)計(jì)1）前方視野 前風(fēng)窗開(kāi)口上沿高度：使駕駛員能夠方便地觀察車頭前方12m遠(yuǎn)、5m高的交通信號(hào)燈 前風(fēng)窗開(kāi)口下沿高度：應(yīng)保證前方地面盲區(qū)長(zhǎng)度在許可范圍內(nèi) 對(duì)于轎車和微型車，前方上下視野會(huì)影響駕駛員頸部的舒適性 對(duì)于商用車，前方地面盲區(qū)需要進(jìn)行控制，必要時(shí)可借助前下視鏡來(lái)改善93駕駛員視野設(shè)計(jì)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94952022-4-22 A60 上視野測(cè)量方法： 95%人體模型眼橢圓上方水平切線和通過(guò)擋風(fēng)玻璃上方DLO（黑邊）最低點(diǎn)的眼橢圓上方切線的夾角。962022-4-22 A61 下視野測(cè)量方法：在座椅中心線截面上， 通過(guò)擋風(fēng)玻璃黑邊（DLO）最上方點(diǎn)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(zhǔn)點(diǎn)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(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)線所包圍的面積。這些基準(zhǔn)點(diǎn)是：基準(zhǔn)點(diǎn)a，V1點(diǎn)水平向前偏左17；基準(zhǔn)點(diǎn)b，V1點(diǎn)向前沿

7、鉛垂面偏上7；基準(zhǔn)點(diǎn)c，V2點(diǎn)向前沿鉛垂面偏下5；輔助基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c與a、b、c點(diǎn)關(guān)于汽車縱向?qū)ΨQ平面對(duì)稱。lV點(diǎn)的確定當(dāng)靠背角等于25時(shí)，V點(diǎn)相對(duì)R點(diǎn)的坐標(biāo)見(jiàn)下表：20092009年年1212月月98視野校核u前風(fēng)窗基準(zhǔn)點(diǎn)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(guò)V1的水平面下方和通過(guò)V2的三個(gè)平面（三個(gè)平面都和水平面向下成4夾角，其中一個(gè)平面垂直于Y基準(zhǔn)平面，另兩個(gè)平面垂直于X基準(zhǔn)平面）上方的范圍內(nèi)，除了A柱、三角窗分隔條、車外無(wú)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(rèn)為是視野障礙；無(wú)線電天線的導(dǎo)線一般不得進(jìn)入A區(qū)，但是導(dǎo)線直徑小于0.5mm時(shí)，可允許三根導(dǎo)線進(jìn)入，此種情況不認(rèn)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(rèn)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(jì)算頭部轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)P 按頭部轉(zhuǎn)動(dòng)角為零時(shí)計(jì)算兩眼點(diǎn)坐標(biāo) 作眼點(diǎn)高度上的A立柱斷面 計(jì)算最小頭部水平轉(zhuǎn)角 計(jì)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(jìn)行

9、測(cè)量，每根A柱雙目障礙角不得超過(guò)6。若兩柱相對(duì)汽車縱向鉛垂面是對(duì)稱的，則右柱不需要再測(cè)量。 lP點(diǎn)的確定當(dāng)靠背角等于25時(shí)，P點(diǎn)相對(duì)R點(diǎn)的坐標(biāo)見(jiàn)下表：當(dāng)座椅水平調(diào)節(jié)范圍超過(guò)108mm時(shí)，P點(diǎn)相對(duì)R點(diǎn)的X坐標(biāo)修正值見(jiàn)下表：20092009年年1212月月102lE點(diǎn)相對(duì)P 點(diǎn)的位置關(guān)系E點(diǎn)位于過(guò)P點(diǎn)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(diǎn)向前作與水平面向上成2的平面，過(guò)此平面與A柱相交的最前點(diǎn)作水平截面；A柱S2截

10、面：從Pm點(diǎn)向前作與水平面向下成5的平面，過(guò)此平面與A柱相交的最前點(diǎn)作水平截面。20092009年年1212月月104視野校核lA柱雙目障礙角測(cè)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(diǎn)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(diǎn)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(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)，對(duì)ABC柱的直接視野障礙進(jìn)行測(cè)量，與參考車型進(jìn)行對(duì)比，對(duì)駕駛員的視野進(jìn)行評(píng)價(jià)。 l視點(diǎn)的確定直接視野障礙的視點(diǎn)位于駕駛員R點(diǎn)正上方635mm處，相對(duì)R點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0，635）。l測(cè)量方法用過(guò)視點(diǎn)的水平面作車輛A、B、C柱的截面，過(guò)視點(diǎn)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(duì)左（右）側(cè)A、B、C柱直接障礙角進(jìn)行相加，得出總和，與參考車型進(jìn)行對(duì)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(shí)，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(diǎn)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(shí)際刮掃區(qū)和理論刮掃區(qū)重合部分面積與對(duì)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(shí)，其視線會(huì)受到轉(zhuǎn)向盤(pán)結(jié)構(gòu)阻擋，在儀表板上會(huì)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(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)頭部和軀干就能看到的地方 轉(zhuǎn)向盤(pán)在儀表板上形成的盲區(qū)包括轉(zhuǎn)向盤(pán)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(jì)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(pán)輪緣盲區(qū)求作 計(jì)算特征盲區(qū) 特征盲區(qū)是選取左右眼橢圓中心點(diǎn)為左右眼點(diǎn)時(shí)計(jì)算出來(lái)的雙眼盲區(qū)，它是左右眼點(diǎn)單眼盲區(qū)的公共部分110儀表視野校核1）轉(zhuǎn)向盤(pán)輪緣盲區(qū)求作 計(jì)算最嚴(yán)重障礙點(diǎn) 最嚴(yán)重障礙點(diǎn)（C點(diǎn)），是由左右眼點(diǎn)連線中點(diǎn)出發(fā)向轉(zhuǎn)向盤(pán)輪緣上中心點(diǎn)所作射線與儀表板工作平面的交

14、點(diǎn)111儀表視野校核1）轉(zhuǎn)向盤(pán)輪緣盲區(qū)求作 確定C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡橢圓 過(guò)轉(zhuǎn)向盤(pán)輪緣上中心點(diǎn)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(diǎn)，交點(diǎn)圍成的橢圓就是C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡112儀表視野校核1）轉(zhuǎn)向盤(pán)輪緣盲區(qū)求作 計(jì)算對(duì)應(yīng)95%駕駛員的轉(zhuǎn)向盤(pán)輪緣總盲區(qū) 將C點(diǎn)沿其運(yùn)動(dòng)軌跡橢圓移動(dòng)一周，特征盲區(qū)隨之平動(dòng)，在儀表板工作平面上掃過(guò)的區(qū)域便是雙眼總盲區(qū)113儀表視野校核2）轉(zhuǎn)向盤(pán)輪轂、輪輻盲區(qū)求作 確定眼點(diǎn) 自轉(zhuǎn)向盤(pán)輪轂中心點(diǎn)分別作左右眼橢圓最下端的切線，分別取左右切點(diǎn)作為左右眼點(diǎn)114儀表視野校核2）轉(zhuǎn)向盤(pán)輪轂、輪輻盲區(qū)求作 計(jì)算盲區(qū) 過(guò)左眼點(diǎn)作一系列轉(zhuǎn)向盤(pán)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(diǎn)，交點(diǎn)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(duì)應(yīng)95%駕駛員的總盲區(qū)115駕駛員視野設(shè)計(jì)2）內(nèi)后視野和側(cè)視野 乘用車要求透過(guò)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(shí)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(diǎn)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(guò)前風(fēng)窗觀察后視鏡，后視鏡應(yīng)布置在通過(guò)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(bǔ)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(gè)底邊長(zhǎng)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(gè)底邊長(zhǎng)為a，高度為40mm的矩形，以及與矩形高平行的長(zhǎng)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(duì)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(diǎn)位置通過(guò)汽車制造廠確定的駕駛員設(shè)計(jì)乘坐位置中心，作一平行于汽車縱向基準(zhǔn)面的平面從該平面內(nèi)的駕駛員座椅R點(diǎn)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(diǎn)的兩側(cè)各32.5mm處（總距

18、離65mm）作兩個(gè)點(diǎn)，即為駕駛員眼點(diǎn)。即眼點(diǎn)相對(duì)駕駛員座椅R點(diǎn)的坐標(biāo)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(jiàn)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(diǎn)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(guò)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(jiàn)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(zhǔn)面平行，而且還經(jīng)過(guò)汽車左邊（左外后視鏡）或者右邊（右外后視鏡）的最外側(cè)點(diǎn)，并且，從駕駛員的眼點(diǎn)后30m處延伸至地平線；此外，駕駛員