乘用車上下車便利性

談曉轅

摘 要：本文主要描述了乘用車上下車便利性的設(shè)計(jì)，以及需要關(guān)注的整車參數(shù)編號及數(shù)值;同時探討了其中幾個數(shù)值之間的相互影響關(guān)系;為更優(yōu)的定義上下車便利性的參數(shù)數(shù)值提供了分析方法。

關(guān)鍵詞：汽車;探討;便利性的設(shè)計(jì)

1 概述

上下車便利性是指乘員在上下車過程中，對空間的主觀感受;評估上下車的動作是否符合人體姿態(tài)舒適度的要求，直接影響到駕駛者和其他乘客對該車輛的第一映像。本文歸納匯總相關(guān)參數(shù)對上下車便利性的影響。

2 引用標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 19234-2003 ? 乘用車尺寸代碼;SAE J1100 Motor

Vehicle Dimensions;SAEJ833 ?人體尺寸。

3 上下車便利性的動作分解

當(dāng)乘員上下車的時，主要經(jīng)歷四個連續(xù)動作：第一步微側(cè)身靠近車門框處;第二步抬內(nèi)側(cè)腿跨入車內(nèi);第三步座上座椅上身稍彎腰，壓低頭部，移入車內(nèi);第四步收外側(cè)腿，抬起移入車內(nèi)，坐正姿態(tài);下車動作基本反向操作。

整個過程中，乘員身體可能會與周邊相關(guān)的零部件產(chǎn)生接觸或磕碰，主要有頭部、臀部、背部、小腿等部位的磕碰風(fēng)險，影響人的感官舒適性。對該周邊區(qū)域相關(guān)尺寸空間的要求，就形成了相關(guān)上下車便利性的尺寸參數(shù)（SAE J1100）定義。

4 上下車便利性相關(guān)尺寸參數(shù)解讀

4.1 前排上下車便利性參數(shù)解讀

（1）H5 -1前排R點(diǎn)離空載地面線高度，與乘員是否容易的坐上座椅有關(guān)。（2）H130-1 前排門檻離空載地面高度，影響乘員抬腿跨入車內(nèi)的難易程度。（3）H11-1前排門洞上緣距R點(diǎn)高度，影響乘員的頭部通過性。（4）H15前排門洞前15°上緣距R距離，該值同樣評估的是乘員的頭部通過性。（5）L71-1 前排門洞前止口與R點(diǎn)X向距離，影響乘員上車時的腳部通過性。（6）L18 前排上下車足部空間，車門在最大開度狀態(tài)，座椅與前門內(nèi)飾板或前門框的最小距離（選取任意最小距離）。（7）L70-1前排門洞后止口與R點(diǎn)X向距離，臀部有被磕碰的風(fēng)險。（8）L75 前排門洞R點(diǎn)上483到后緣距離，背部有被磕碰的風(fēng)險。（9）W84-1 前排門檻與R點(diǎn)Y向距離，小腿有與門框磕碰的風(fēng)險。（10）H13方向盤下緣到前排人體大腿中心線距離;有腿磕碰方向盤的風(fēng)險。

4.2 后排上下車便利性參數(shù)解讀

后排相關(guān)參數(shù)編號與一排編號一致，后綴為-2的與前排參數(shù)定義一致，不重復(fù)表述。（1）H69二排門洞R點(diǎn)前330上緣距R點(diǎn)高度，有碰頭的風(fēng)險。（2）L19二排上下車足部空間，車門在最大開度狀態(tài)，座椅與后門內(nèi)飾板或后門框的最小距離（選取任意處的最小距離，該位置一般在B柱下飾板處）;腳在上車過程中會有磕碰的風(fēng)險。（3）L76 二排門洞R點(diǎn)上483到后緣距離，背部會有被磕碰的風(fēng)險。

5 部分制約關(guān)系探討

5.1 頭部空間關(guān)系

上下車便利性中，頭部空間問題可以簡單轉(zhuǎn)換為，頭部的Z向空間問題，和頭部的Y向空間問題。由于人體具有一定的柔韌性，在移入艙內(nèi)時，人體的腰部，頸部可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)彎曲，同時當(dāng)越靠近座椅中心線時，人體的下沉量越大，越接近R點(diǎn);所以當(dāng)座椅中心線和門框上部Y向水平方向距離較小時，對人體軀干要求彎曲的幅度可以適當(dāng)降低，會改善頭部進(jìn)入性;在此基礎(chǔ)上，可以適當(dāng)?shù)慕档烷T框高度，即H11的高度，如下圖2。

如上圖2所示，K指成門框上止口處與側(cè)裙板處的當(dāng)Y向最小距離;當(dāng)K值越大時如從K1推導(dǎo)K2時，H61可適當(dāng)減小，同時車高也可以相應(yīng)的降低。K值常規(guī)定義范圍在100 mm～150 mm之間，再大會對側(cè)玻璃曲率及上下滑移產(chǎn)生影響;H11原則上不突破推薦范圍。

5.2 蹭小腿問題分析

蹭小腿問題主要和H5，W84有關(guān)。基于人體該狀態(tài)的上車姿態(tài)（無二級踏板），分析相關(guān)軀干位置，建立幾何模型關(guān)聯(lián)人體軀干與H5和W84的關(guān)系， L’1 是R點(diǎn)到大腿根部的距離，定義為常量參數(shù)。L’2是大腿根部到膝關(guān)節(jié)在X方向的投影距離，按大腿可最大打開45°進(jìn)行推算。L’3是膝關(guān)節(jié)到腳底距離。L’4小腿中心到側(cè)門框外邊緣距離，按50 mm定義。L’5側(cè)門檻邊緣最外端到地面高度。如圖3左側(cè)假人模型。

基于以上幾何模型，將SAEJ833 95% / 50% / 5% 人體參數(shù)代入分析H5與W84的相互影響關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)以下兩點(diǎn)：（1）H5和W84數(shù)值反方向變化;H5越大，W84要求越小;反之亦然。（2）結(jié)合對標(biāo)參數(shù)，常規(guī)對H5和W84實(shí)車參數(shù)大部分會定義在50%和5% 人體之間，大致趨勢如圖3右側(cè)圖表。由圖3右側(cè)表可知，蹭小腿評估風(fēng)險較高為SAE 50%以下人體，結(jié)合項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)推薦實(shí)車評估人身高在162 cm左右，評估準(zhǔn)確率較高。根據(jù)對標(biāo)數(shù)據(jù)顯示，80%左右的車型W84-1都控制在500 mm以內(nèi)， W84-2需要控制在520 mm以內(nèi)，以便可以大概率規(guī)避蹭小腿問題。

6 相關(guān)尺寸參數(shù)建議設(shè)定范圍

基于以上分析及結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，我們對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了定義及優(yōu)化。相關(guān)參數(shù)表格及推薦參數(shù)如下表1。

7 結(jié)論

以上分析及推薦參數(shù)可以在SAE人體參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，涵蓋車型的上下車便利性要求。將進(jìn)入性相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了匯總，同時對里面的其中幾項(xiàng)數(shù)值的相關(guān)影響進(jìn)行了分析，以便在開發(fā)階段對進(jìn)入性相關(guān)參數(shù)的定義提供一定的參考。