汽車駕駛員前方視野檢測(cè)中的主要環(huán)節(jié)分析

范立飛

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，汽車出行已經(jīng)成為人們生活中必不可少的部分，我國的汽車擁有量已經(jīng)居于世界前幾名。但是隨著汽車使用數(shù)量的增加交通壓力和交通安全成為了世界性難題，如何確保汽車行車安全和提高駕駛?cè)说鸟{駛安全性不僅是交通部門的責(zé)任同時(shí)與汽車的設(shè)計(jì)也息息相關(guān)。本文就汽車駕駛員前方視野檢測(cè)中的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的分析和討論，希望為提高汽車駕駛員前方視野檢測(cè)的操作提供一些借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：汽車駕駛員前方視野檢測(cè)；環(huán)節(jié)分析

1 汽車駕駛員前方視野檢測(cè)的重要性

所謂的汽車駕駛員前方的視野主要指的是駕駛員前方180°的范圍內(nèi)不需要借助任何工具或者設(shè)施就能直接觀察到的整個(gè)區(qū)域，是汽車設(shè)計(jì)中安全技術(shù)的重要組成部分，是直接關(guān)系到日后駕駛員行駛過程中前方視野狀況和行車安全以及預(yù)防交通事故的重要保障措施。通過駕駛員在行車過程中對(duì)于視野范圍內(nèi)相關(guān)信息的收集和判斷，可以提高駕駛員預(yù)測(cè)危險(xiǎn)行為和應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力，對(duì)于汽車乘務(wù)人員和行人以及駕駛員都有著很重要的保護(hù)作用。

2 汽車駕駛員前方視野檢測(cè)中的H點(diǎn)檢測(cè)環(huán)節(jié)

汽車駕駛員前方視野檢測(cè)中的H點(diǎn)檢測(cè)主要指的是汽車座椅的靠背角同乘坐人位置點(diǎn)（H）的確定。汽車駕駛員座椅位置的調(diào)整是視野檢測(cè)環(huán)節(jié)的第一步，其位置調(diào)整的最終結(jié)果直接關(guān)系到前方視野檢測(cè)的性能。本文中我們采用SAE三維H點(diǎn)裝置構(gòu)成的靠背角同設(shè)計(jì)的H點(diǎn)坐標(biāo)位置來進(jìn)行汽車駕駛員座椅位置的實(shí)驗(yàn)以便進(jìn)行前方視野的檢測(cè)工作。裝置設(shè)計(jì)及檢測(cè)應(yīng)用見圖1。

圖1 SAE 三維H點(diǎn)裝置視野檢測(cè)應(yīng)用示意圖

2.1 駕駛員座椅靠背角的設(shè)計(jì)檢測(cè)

通常情況下座椅的靠背角是指座椅靠背同鉛垂線之間的夾角。采用SAE三維H點(diǎn)裝置實(shí)驗(yàn)檢測(cè)可以先將其座板放到座椅上，再通過裝置內(nèi)置的量角器進(jìn)行座椅實(shí)際靠背角的測(cè)量，一般來講，其測(cè)量準(zhǔn)確度是可以達(dá)到設(shè)計(jì)最初的標(biāo)準(zhǔn)的，檢測(cè)中需要注意的是，其測(cè)量角度同設(shè)計(jì)靠背角的偏差值應(yīng)在5°之內(nèi)。

2.2 駕駛?cè)顺俗恢肏點(diǎn)的檢測(cè)

圖2 汽車H點(diǎn)檢測(cè)三維坐標(biāo)系建立的實(shí)例圖

在視野檢測(cè)H點(diǎn)的環(huán)節(jié)中，其H點(diǎn)的檢測(cè)主要指的是，采用SAE三維H點(diǎn)檢測(cè)裝置檢測(cè)中人乘坐座椅軀干同大腿部位形成的鉸接中心，其空間位置可以用實(shí)驗(yàn)裝置模型的兩側(cè)H點(diǎn)標(biāo)記點(diǎn)的中心線的中點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)示。檢測(cè)過程中，可以采用柔性坐標(biāo)儀建立起基于汽車駕駛員的三維坐標(biāo)系，具體實(shí)例如圖2所示：

圖2的實(shí)例，實(shí)際上是我們采用ST1NGERⅡ型和CIMCORE型的柔性坐標(biāo)儀建立的視野H點(diǎn)檢測(cè)實(shí)例圖，從圖中大致可以看出：坐標(biāo)系的原點(diǎn)也就是車輛設(shè)計(jì)的原點(diǎn)，三維坐標(biāo)系分別以汽車縱向?qū)ΨQ平面為Y坐標(biāo)基準(zhǔn)平面；Y坐標(biāo)的平面的鉛垂平面為X坐標(biāo)基準(zhǔn)平面，也就是圖中所示的接近車輛前輪中心的平面位置；垂直于X、Y平面的為Z坐標(biāo)基準(zhǔn)平面的三維坐標(biāo)系統(tǒng)。

3 汽車駕駛員前方視野檢測(cè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制分析

3.1 汽車前擋風(fēng)窗透明區(qū)的檢測(cè)控制

汽車駕駛員前方視野檢測(cè)中前風(fēng)窗的透明區(qū)是為駕駛員提供視野的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其尺寸大小、透光率以及設(shè)計(jì)角度等都會(huì)對(duì)汽車駕駛員的前方視野造成直接的影響。我國的相關(guān)管理規(guī)定中也有相關(guān)要求，汽車透明區(qū)主要指的是當(dāng)光線同其表面形成直角時(shí)，其實(shí)際透光率至少達(dá)到70%的區(qū)域。在汽車駕駛員前方視野檢測(cè)中的前風(fēng)窗檢測(cè)中，其透明區(qū)所涵蓋的風(fēng)窗檢測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)至少要包含下圖3中所有連線組成的區(qū)域面積。

圖3 風(fēng)窗視野檢測(cè)透明區(qū)基準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成示意圖

圖3是我們?cè)O(shè)計(jì)的駕駛員前方視野檢測(cè)的前風(fēng)窗透明區(qū)檢測(cè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖，圖中的V1在水平方向上向前偏左17°的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)計(jì)為a； V1點(diǎn)向前方向上沿鉛垂面偏上7°我們?cè)O(shè)計(jì)為基準(zhǔn)點(diǎn)b；V2向前沿鉛垂面上偏下5°設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)點(diǎn)為c；實(shí)際視野檢測(cè)中還需要在汽車縱向?qū)ΨQ平面的一側(cè)加設(shè)輔助測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn) a′、b′、c′以便我們更好的分析檢測(cè)汽車駕駛員前方視野的性能。

3.2 汽車駕駛員前方視野障礙角的檢測(cè)

一般來講，駕駛員視野障礙角通常指駕駛員雙目側(cè)障礙角，障礙角根據(jù)對(duì)象可以劃分為駕駛員和乘客雙目障礙角兩種類型。在相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，要求駕駛員雙目障礙角的車輛不得具有兩根以上的A柱（指的的包含車輛門框、風(fēng)窗玻璃鑲邊條以及相關(guān)的支撐固定附件等等），且該設(shè)計(jì)的障礙角必須在6°之內(nèi)。汽車駕駛員雙目障礙角的檢測(cè)是汽車駕駛員前方視野檢測(cè)中難點(diǎn)，其實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)計(jì)以及計(jì)算統(tǒng)計(jì)等環(huán)節(jié)復(fù)雜，影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的因素較多。下面我們通過一個(gè)實(shí)例來討論和研究駕駛員雙目障礙角的檢測(cè)環(huán)節(jié)中的一些事項(xiàng)。

3.2.1 汽車駕駛員前方視野檢測(cè)中雙目障礙角檢測(cè)環(huán)節(jié)的分析

在分析汽車駕駛員前方視野檢測(cè)中雙目障礙角的檢測(cè)這一環(huán)節(jié)過程中，我們首先通過兩個(gè)圖進(jìn)行討論和分析，結(jié)合圖4和圖5示意圖可知：駕駛員（國內(nèi)車輛都是左側(cè)）一側(cè)的A柱雙目障礙角實(shí)際上就是圖中E1和E2之間的連線繞經(jīng)P1旋轉(zhuǎn)后，使E1到達(dá)左A柱的S2截面的相切方向并且同時(shí)和E1與E2的連線形成直角，再經(jīng)E1向左A柱的S2截面方向的外切線以及E2向左A柱的E1截面方向做內(nèi)切線，再經(jīng)過E2點(diǎn)做出一條切線的平行線后同后一切線所構(gòu)成的一個(gè)平面視野角度。

圖4 駕駛員側(cè)影響因素的水平截面示意圖

結(jié)合上圖4可知，圖中V點(diǎn)代表的是駕駛員駕駛過程中眼睛的位置，V1和V2是在V點(diǎn)進(jìn)行變動(dòng)后的其他位置情況。P1點(diǎn)和P2點(diǎn)代表的是駕駛員駕駛過程中水平方向上觀察物體時(shí)在眼睛高度的位置上駕駛員頭部中心的位置情況，Pm表示的是經(jīng)過R點(diǎn)的縱方向上同P1和P2的連線形成鉛垂面的交點(diǎn)。

圖5 駕駛員雙目障礙角的構(gòu)成形式示意圖

在上圖5中，E點(diǎn)代表的是駕駛員駕駛過程中眼睛的中心位置，E1、E2、和E3以及E4則分別代表的是以駕駛員頭部為中心的點(diǎn)P在不同位置情況下（P1和P2位置），駕駛員左右兩只眼睛所在位置的點(diǎn)。事實(shí)上，圖4和圖5是對(duì)汽車駕駛員前方視野檢測(cè)中對(duì)于駕駛員駕駛障礙角檢測(cè)環(huán)節(jié)的進(jìn)一步補(bǔ)充和完善，更有利于相關(guān)檢測(cè)人員實(shí)驗(yàn)檢測(cè)操作和理解。

3.2.2 駕駛員前方視野檢測(cè)的其他環(huán)節(jié)分析

在汽車駕駛員前方視野檢測(cè)工作中需要對(duì)于駕駛員前方視野180°的區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)和分析的，因此還要涉及到汽車其他構(gòu)件和組成的檢測(cè)和驗(yàn)證問題。同樣結(jié)合上述圖中的實(shí)例，實(shí)際檢測(cè)中還要檢測(cè)V2同水平面的夾角在小與4°情況下，所構(gòu)成的3個(gè)平面（指的是平行于Y坐標(biāo)軸的一個(gè)平面和平行于X坐標(biāo)軸兩個(gè)平面）上部分范圍內(nèi)，不可以出現(xiàn)除了車輛必備的A柱、窗體分隔條、車輛外置無線電天線、后視鏡和刮水器等之外的任何障礙物。甚至在新的一些規(guī)定和檢測(cè)環(huán)節(jié)中還增加了對(duì)汽車內(nèi)部?jī)x表盤的遮擋率的考核，以便于更加全面和真實(shí)的評(píng)價(jià)汽車駕駛員前方視野的性能情況。

4 結(jié)語

綜上所述，汽車駕駛員前方視野檢測(cè)工作中涉及的關(guān)鍵環(huán)節(jié)比較多，對(duì)于檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)設(shè)施的要求比較嚴(yán)格，同時(shí)，在實(shí)際的檢測(cè)試驗(yàn)中還要全面考慮到檢測(cè)裝置和檢測(cè)技術(shù)的適應(yīng)性以及駕駛?cè)巳旱奶卣鳌Ｖ挥袑⒁恍┫冗M(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)結(jié)合實(shí)際進(jìn)行完善和優(yōu)化才能更加全面的評(píng)價(jià)和檢測(cè)汽車駕駛員前方視野的性能，也是提高我國車輛駕駛安全的基本保障。

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