汽車總布置設(shè)計中視野校核項分析

張露

摘 要：汽車駕駛最重要的是安全性，而汽車駕駛員操作過程中視野的情況直接與駕駛的安全與可靠相關(guān)，因此在進行車輛設(shè)計與開發(fā)時必須進一步加強對視野設(shè)計工作的考慮，確保考慮方案設(shè)計的全面性。本文結(jié)合現(xiàn)代車輛視野校核的內(nèi)容，并以此為基礎(chǔ)針對汽車駕駛員駕駛視野的校核工作結(jié)合汽車總布置設(shè)計進行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：汽車：總布置；設(shè)計：視野校核

1 引言

伴隨著科技的不斷發(fā)展，人機工程興起，汽車駕駛過程中關(guān)于駕駛員駕駛汽車舒適性也處于不斷的變化與調(diào)節(jié)當(dāng)中，當(dāng)前的應(yīng)用更全面地考慮到駕駛員的感受，也對其駕駛過程中產(chǎn)生的問題進行深入的分析。比如駕駛員視野方面的問題，這是最能確保駕駛安全性的問題，也是汽車設(shè)計布置與開發(fā)的重點。視野的問題必須與國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)強制性相符，并與駕駛員的視覺要求相符。

2 視覺原理簡述

汽車視野工作的設(shè)計，要從全面掌握視野原理出發(fā)，筆者結(jié)合自身在上汽通用五菱汽車股份有限公司多年的工作經(jīng)驗對此進行探討。首先是視野，這是指人眼睛觀看到的正前方的空間范圍，通常情況下以角度來表示，也可以用狀態(tài)劃分為動視野與靜視野。正常的駕駛員靜視野的范圍垂直方向約為1300，包括600上和700下，水平方向為1200，包括視野重合的600以及兩側(cè)的各300。另外，為了在一定程度上減輕用眼的疲勞感，人機系統(tǒng)中對人視覺視野的設(shè)計更多以靜視野為準(zhǔn)，如果在40km/h車速下人的動視野雙眼角度為1000，那么當(dāng)車速達到75km/h時雙眼的總視野就為650，而車速為lOOkm/h的程度雙眼總視野就減少到400[2]。由此可見，汽車在高速行駛的狀態(tài)下，駕駛員要做到及時發(fā)現(xiàn)甚至躲避突然闖入的人或物，非常困難。其次是視距，是指駕駛?cè)搜劬Φ剿^察到的事物之間的距離，通常情況下要考慮到被觀察事物的形狀與大小，從理論來看最佳的視距范圍是3 80mm-760mm，但通常不能超過620mm。最后是視覺的運動規(guī)律，視覺運動的規(guī)律有以下幾點：（1）人眼的水平運動比垂直運動快；（2）視線習(xí)慣：從左到右、從上到下、順時針看；（3）眼睛沼上下方向運動比水平方向運動容易疲勞；（4）對水平方向的尺寸和比例估計比對垂直方向的尺寸和比例估計要準(zhǔn)確得多；（5）對直線輪廓比對曲線輪廓更易接受。

3 視野校核的主要內(nèi)容

有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，汽車駕駛員在駕駛過程中信息的來源有超過80%依靠視覺，也就是說，駕駛?cè)藛T自身視野的開闊程度與其安全駕駛的系數(shù)大小有直接的關(guān)系。駕駛?cè)藛T視野角度有不同的種類，比如以上汽通用五菱汽車為例，下圖所示進行分析。

3.1 前方地面視野分析

在汽車駕駛員駕駛汽車的過程中，其眼點與車輛前遮蓋面相切的切線，延長至于地面相交，該交點與車輛最前端在地面投影的直線距離稱為下視野的不可視距離，通常情況下應(yīng)保持在5米以內(nèi)，并且越小越好，只有這個標(biāo)準(zhǔn)才能確保基本的對地視野效果。具體的視野評價指標(biāo)見下表1。

3.2 交通燈視野分析

在汽車行駛的公路中，交通燈指揮交通，確保行駛安全的作用。駕駛汽車時，駕駛?cè)藛T要根據(jù)交通燈表現(xiàn)的顏色來執(zhí)行相關(guān)的操作，通常情況下駕駛員的視野設(shè)計是距離停車線10米左右以外，對應(yīng)的視線不會被車輛前上部的其他東西遮擋，只有這樣才能確保對交通指示燈指示的執(zhí)行效果。

3.3 直接或間接的后方視野分析

直接后方視野，指的是駕駛員在進行轉(zhuǎn)頭倒車的操作時，直接從后擋風(fēng)玻璃看到的視野。直接后方視野盲區(qū)，是指從駕駛員的眼點與后擋風(fēng)玻璃下端的連線，延長至于地面相交，其交點與車輛最后端在地面投影的直線距離。這個距離通常情況下，后方視野盲區(qū)也是越小越好，在設(shè)計上要求為不超過20米。

間接后方視野則表示駕駛?cè)藛T借助車輛的輔助設(shè)備所看到的車輛后方的視野。車輛上能提供這種輔助作用的設(shè)備比較多，比如內(nèi)后視鏡、外后視鏡，當(dāng)然還有很多伴隨科技不斷發(fā)展下使用安裝的電子攝像頭等等，這些都成為當(dāng)前人們廣泛使用的后方視野擴展工具。

3.4 儀表盤視野分析

關(guān)于儀表盤視野理論的提出更多源于駕駛員在駕駛汽車過程中直接掌握方向盤的緣故，再加上方向盤本身存在一定的體積，且在來回旋轉(zhuǎn)的同時還會對駕駛員操作其下部儀表盤視野產(chǎn)生影響。其中主要的因素就是方向盤，以方向盤遮擋儀表盤的來看，儀表盤視野與汽車方向盤的大小及中間鏤空程度有一定的關(guān)系。方向盤越大，駕駛過程中就能進一步通過方向盤中間鏤空的位置對儀表盤進行觀察，也就提高了駕駛?cè)藛T對儀表盤的視野范圍。此外，方向盤中間位置的鏤空程度越大，駕駛?cè)藛T對儀表盤視野也將越大。另外，儀表盤視野的效果還和汽車駕駛?cè)俗陨淼母叨扔嘘P(guān)，比如男女駕駛?cè)藛T在駕駛汽車的過程中，對儀表盤視野的程度就有著明顯的差異，必須依據(jù)不同的特點來選擇駕駛的車型，以此來提高駕駛?cè)藛T駕駛汽車所能達到的最大視野效果值。除了上述的要素以外，汽車上還有很多部件都能對視野產(chǎn)生效果，也都可以通過設(shè)計來擴大視野，具體情況見下圖2。

4 汽車總布置視野設(shè)計及校核研究

4.1 車身視野設(shè)計

對汽車車身的設(shè)計要盡量以加大車上透明玻璃的面積來實現(xiàn)視野的擴大，通常情況下，大視野的駕駛背景更能在駕駛過程中增加預(yù)見性事件的處理時間，特別是在立柱需要靠近駕駛員的過程中，駕駛員可以通過視野中立柱與車輛外部視野的實際障礙來判斷并將其降低，另外還能有效降低立柱的寬度，進而降低立柱對汽車駕駛?cè)艘曇爱a(chǎn)生的影響。而車輛前后蓋高度也會降低，這都是在汽車設(shè)計中的要求與標(biāo)準(zhǔn)，以此方法來降低車身方面的因素對駕駛?cè)藛T視野上產(chǎn)生的影響。

4.2座位視野設(shè)計

與上述的觀點相結(jié)合，汽車駕駛?cè)俗坏淖笥移颉⒏叩颓闆r都與駕駛?cè)艘曇胺秶嚓P(guān)，所以駕駛?cè)嗽谏砀摺Ⅲw重等方面的不同對其視野有著極大的影響，必須充分考慮到各種人群對汽車駕駛視野的需求。比如通過加大駕駛?cè)藛T座位在上下、左右方向的調(diào)節(jié)幅度和范圍等方式，來滿足不同駕駛?cè)藛T的需求。 4 3后視鏡視野設(shè)計 由于汽車駕駛過程中，駕駛?cè)藛T要通過后視鏡來觀察車輛行駛與交通的情況，也就是說，后視鏡成為駕駛?cè)藛T掌握路面交通狀況的主要手段，加強后視鏡的反射范圍，才能拓寬后部的視野。工作人員可以通過增加后視鏡面積、創(chuàng)新設(shè)計方案，并從相關(guān)的角度調(diào)整上進行調(diào)節(jié)，以滿足駕駛?cè)藛T對后視鏡作用的使用，有效掌握現(xiàn)場交通的情況。

4.4 儀表盤視野設(shè)計

對于汽車儀表盤的設(shè)計，更多的是從儀表數(shù)據(jù)設(shè)計方面下功夫，要將其設(shè)計在方向盤遮蓋不到的地方，才能預(yù)防出現(xiàn)在超速或油量不足的情況下不至于被駕駛?cè)藛T忽略的情況，也很大程度上提高了駕駛?cè)藛T對儀表盤的視野范圍。

4.5 夜間視野設(shè)計

由于在夜間是駕駛?cè)藛T視野最差的時間，所以針對夜間駕駛設(shè)計更要確保萬無一失，那么就要加強對近光燈、遠光燈以及轉(zhuǎn)向燈等照明指示燈燈源的設(shè)計，以提高夜間駕駛時駕駛?cè)藛T的視野范圍和安全系數(shù)。確保燈光的配光性能，嚴(yán)格根據(jù)國家的強制性規(guī)定，確保照明效果。

5 結(jié)語

總之，針對汽車駕駛員視野的問題在設(shè)計時必須引起高度的重視，最大程度保證駕駛員安全駕駛。在進行汽車總布置與設(shè)計的工作中，要進一步拓寬駕駛?cè)说囊曇埃瑥能嚿怼⒆弧x表盤、后視鏡以及夜間視野等多個角度綜合進行設(shè)計，考慮到各個方面的問題，才能進一步確保駕駛?cè)藛T的視野開闊。