光反射分析在車身總布置上的應用

高興超

（江淮汽車股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230022）

光反射分析在車身總布置上的應用

高興超

（江淮汽車股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230022）

針對駕駛室本身，結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點，從光反射原理入手，闡述了光反射分析在后視鏡、儀表、車門窗、前風擋玻璃等設計中的應用，提升駕駛員在行車時視野性，提高客戶對整車滿意度。

光反射；視野區(qū)

CLC NO.:U461.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)07-63-03

引言

車身總布置設計在考慮到空間布置、結(jié)構(gòu)設計的同時，要充分考慮到光線對駕駛員視野的影響，直接視野及間接視野分析在GB 11562-1994及GB 15084-2013均有要求，以國家強制性標準體現(xiàn)，但光線對視野的影響目前尚無完善的國家標準予以說明。

部分車輛上市后，客戶反應視野效果不佳，經(jīng)常出現(xiàn)炫目、重影等現(xiàn)象，影響整車駕駛。隨著人機工程學發(fā)展日漸成熟，各類軟件在車身設計應用較為全面，解決光反射對駕駛員的影響，提高人機舒適性具有重要意義。

本文以某重型商用車車身總布置設計為載體，闡述光反射分析在車身總布置上的應用。

1、光反射分析

1.1 相關定義

眼橢圓：眼橢圓：“眼睛” 和“橢圓”兩詞的簡略字，用于按統(tǒng)計方法描述在陸上道路行駛車輛的駕駛員眼域定位所得的橢圓模式。

眼橢圓基準點：左右眼橢圓中心連線與經(jīng)過R點的縱向鉛垂平面的交點。

風窗玻璃A區(qū)：A區(qū)域是指由下述4個平面與前風擋玻璃外表面相交的交線所封閉的面積。

風窗玻璃B區(qū)：B區(qū)域是指由下述4個平面所圍成的風窗外表面的面積，且距風窗玻璃透明部分面積邊緣向內(nèi)至少25mm，以較小面積為準。

1.2 準備過程

1.2.1 R點

R點為整車人機工程設計基準點。

1.2.2 V點

V點是表征駕駛員眼睛位置的點，他與通過駕駛員乘坐位置中心線的縱向鉛垂平面，R點及設計座椅靠背角有關，通常用V1、V2表示V點不同位置。

1.2.3 P點作者簡介：高興超，就職于江淮汽車股份有限公司技術中心。

指駕駛員眼睛高度上的頭部中心點，通常以P1、P2兩點表示駕駛員水平觀察物體時P的不同位置。

1.2.4 E點

指駕駛員眼睛的中心(簡稱“眼點”），E1、E2（E3、E4）分別為頭部中心點P在P1（P2）位置時左右兩只眼點。

1.2.5 繪制眼橢圓

按照SAE J941標準2002版本的繪制99%眼橢圓。并得出眼橢圓基準點，以供校核使用。

圖1 眼橢圓

1.2.6 繪制前風擋玻璃A區(qū)、B區(qū)

A區(qū)：通過V1和V2點且在X軸的左側(cè)與X軸成13°角的鉛垂平面；

通過V1點，與X軸成3°仰角且與Y軸平行的平面；

通過V2點，與X軸成1°俯角且與Y軸平行的平面；

通過V1和V2點，向X軸的右側(cè)與X軸成20°角的鉛垂平面。

B區(qū)：通過V1點，與X軸成7°仰角且與Y軸平行的平面；

通過V2點，與X軸成5°俯角且與Y軸平行的平面；

通過V1點與V2點，在X軸左側(cè)與X軸成17°的鉛垂平面；

以汽車縱向中心平面為基準面，與上述鉛垂平面對稱。

圖2 前風擋玻璃A、B區(qū)

2、分析過程

2.1 前風擋玻璃光反射分析

2.1.1 太陽光線作為光源

太陽光線通過風擋玻璃照射到儀表，經(jīng)過儀表反射，反射光線不能出現(xiàn)在眼橢圓范圍內(nèi)。

圖3 太陽光源反射分析

入射光線由前風擋玻璃上邊緣射入儀表面板（被儀表板遮擋部分除外），經(jīng)鏡面反射，光線反射線不經(jīng)過頭部包絡區(qū)域，不會產(chǎn)生炫目現(xiàn)象。

2.1.2 儀表作為光源

車輛在夜間行駛時，儀表作為光線發(fā)射光源，光線射到風擋玻璃，經(jīng)過玻璃反射，反射光線不能出現(xiàn)在眼橢圓范圍內(nèi)。

圖4 儀表光源反射分析

入射光線由儀表發(fā)出，經(jīng)過前風擋玻璃鏡面反射，光線反射線不經(jīng)過頭部包絡區(qū)域，不會產(chǎn)生炫目現(xiàn)象。

2.2 車門窗光反射分析

2.2.1 太陽光線作為光源

太陽光線通過車門窗玻璃照射到儀表，經(jīng)過儀表反射，反射光線不能出現(xiàn)在眼橢圓范圍內(nèi)。

圖5 太陽光源反射分析

入射線從車門窗玻璃進入（膠條內(nèi)邊緣），經(jīng)過儀表反射，反射光線不經(jīng)過頭部包絡區(qū)域，不會產(chǎn)生炫目現(xiàn)象。

2.2.2 儀表作為光源

車輛在夜間行駛時，儀表作為光線發(fā)射光源，儀表在車門窗玻璃鏡像投影，當駕駛員觀察后視鏡時，不應該看到儀表投影。

圖6 儀表鏡面投影

圖7 后視鏡直接觀察視野

圖8 儀表鏡像觀察與后視鏡觀察在車門窗投影區(qū)域

由上述三個圖可以看出，駕駛員觀察后視鏡時，尤其觀察廣角鏡時，會與儀表由車門窗鏡面成像重影，不利于駕駛員行駛，且易產(chǎn)生疲勞，因此在車輛正向設計時，此要考慮調(diào)整后視鏡位置或者對車門窗玻璃特殊處理，使重影現(xiàn)象不反映到駕駛員視野中。

2.3 DVD光反射分析

2.3.1 太陽光線作為光源

太陽光線通過前風擋玻璃照射到DVD屏面，經(jīng)過DVD屏面反射，反射光線不能出現(xiàn)在眼橢圓范圍內(nèi)。

光線經(jīng)前風擋玻璃上邊緣進入DVD平面，經(jīng)過反光后，光線不會進入眼橢圓，不會產(chǎn)生炫目現(xiàn)象。

圖9 太陽光源光反射分析

2.3.2 DVD屏面作為光源

車輛在夜間行駛時，DVD屏面作為光線發(fā)射光源，光線射到風擋玻璃，經(jīng)過玻璃反射，反射光線不能出現(xiàn)在眼橢圓范圍內(nèi)。

圖10 DVD光源光反射分析

DVD界面作為光源，光線經(jīng)過前風擋玻璃反射，反射性不能出現(xiàn)在眼橢圓范圍內(nèi)，不會出現(xiàn)炫目現(xiàn)象。

3、結(jié)束語

光反射分析在車身總布置設計中是一個較為復雜的過程，考慮問題點較多，對一些零部件的要求也較多，本文給出了一些由于光反射而影響駕駛員視野的主要因素及評價方法，在車身正向設計中較為常用。

[1] GB 11556-1994汽車風窗玻璃除霜系統(tǒng)的性能要求及試驗方法.

[2] GB 11562-1994汽車駕駛員前方視野要求及測量方法.

[3] SAE J941汽車駕駛員眼橢圓定義.

Light Reflection Analysis On The Application Of The Layout

Gao Xingchao
( Center of Technology, Jiang huai Automobile Co. Ltd., Anhui Hefei 230022 )

In view of the cab itself, combined with its structure characteristics, from the perspective of the principle of light reflection, this paper expounds the light reflection analysis in front of the mirror, instrument, car doors and Windows, the application of the design of the windshield, ascend at the pilot field of vision, improve customer satisfaction of the vehicle. Key words: Light reflex; View area

U461.9

A

1671-7988(2016)07-63-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.07.020