汽車駕駛員前方視野檢測中的主要環(huán)節(jié)分析

范立飛

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(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)任同時與汽車的設(shè)計也息息相關(guān)。本文就汽車駕駛員前方視野檢測中的主要環(huán)節(jié)進行詳細(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；環(huán)節(jié)分析

1 汽車駕駛員前方視野檢測的重要性

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區(qū)域，是汽車設(shè)計中安全技術(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)測危險行為和應(yīng)對突發(fā)事件的能力，對于汽車乘務(wù)人員和行人以及駕駛員都有著很重要的保護作用。

2 汽車駕駛員前方視野檢測中的H點檢測環(huán)節(jié)

汽車駕駛員前方視野檢測中的H點檢測主要指的是汽車座椅的靠背角同乘坐人位置點（H）的確定。汽車駕駛員座椅位置的調(diào)整是視野檢測環(huán)節(jié)的第一步，其位置調(diào)整的最終結(jié)果直接關(guān)系到前方視野檢測的性能。本文中我們采用SAE三維H點裝置構(gòu)成的靠背角同設(shè)計的H點坐標(biāo)位置來進行汽車駕駛員座椅位置的實驗以便進行前方視野的檢測工作。裝置設(shè)計及檢測應(yīng)用見圖1。

圖1 SAE 三維H點裝置視野檢測應(yīng)用示意圖

2.1 駕駛員座椅靠背角的設(shè)計檢測

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點裝置實驗檢測可以先將其座板放到座椅上，再通過裝置內(nèi)置的量角器進行座椅實際靠背角的測量，一般來講，其測量準(zhǔn)確度是可以達到設(shè)計最初的標(biāo)準(zhǔn)的，檢測中需要注意的是，其測量角度同設(shè)計靠背角的偏差值應(yīng)在5°之內(nèi)。

2.2 駕駛?cè)顺俗恢肏點的檢測

圖2 汽車H點檢測三維坐標(biāo)系建立的實例圖

在視野檢測H點的環(huán)節(jié)中，其H點的檢測主要指的是，采用SAE三維H點檢測裝置檢測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驗裝置模型的兩側(cè)H點標(biāo)記點的中心線的中點進行標(biāo)示。檢測過程中，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，具體實例如圖2所示：

圖2的實例，實際上是我們采用ST1NGERⅡ型和CIMCORE型的柔性坐標(biāo)儀建立的視野H點檢測實例圖，從圖中大致可以看出：坐標(biāo)系的原點也就是車輛設(shè)計的原點，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)的檢測控制

汽車駕駛員前方視野檢測中前風(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)計角度等都會對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，其實際透光率至少達到70%的區(qū)域。在汽車駕駛員前方視野檢測中的前風(fēng)窗檢測中，其透明區(qū)所涵蓋的風(fēng)窗檢測基準(zhǔn)點至少要包含下圖3中所有連線組成的區(qū)域面積。

圖3 風(fēng)窗視野檢測透明區(qū)基準(zhǔn)點構(gòu)成示意圖

圖3是我們設(shè)計的駕駛員前方視野檢測的前風(fēng)窗透明區(qū)檢測環(huán)節(jié)的設(shè)計簡圖，圖中的V1在水平方向上向前偏左17°的基準(zhǔn)點設(shè)計為a； V1點向前方向上沿鉛垂面偏上7°我們設(shè)計為基準(zhǔn)點b；V2向前沿鉛垂面上偏下5°設(shè)計的基準(zhǔn)點為c；實際視野檢測中還需要在汽車縱向?qū)ΨQ平面的一側(cè)加設(shè)輔助測量基準(zhǔn)點 a′、b′、c′以便我們更好的分析檢測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

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)計的障礙角必須在6°之內(nèi)。汽車駕駛員雙目障礙角的檢測是汽車駕駛員前方視野檢測中難點，其實驗測量設(shè)計以及計算統(tǒng)計等環(huán)節(jié)復(fù)雜，影響測量結(jié)果準(zhǔn)確性的因素較多。下面我們通過一個實例來討論和研究駕駛員雙目障礙角的檢測環(huán)節(jié)中的一些事項。

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

在分析汽車駕駛員前方視野檢測中雙目障礙角的檢測這一環(huán)節(jié)過程中，我們首先通過兩個圖進行討論和分析，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到達左A柱的S2截面的相切方向并且同時和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點做出一條切線的平行線后同后一切線所構(gòu)成的一個平面視野角度。

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點代表的是駕駛員駕駛過程中眼睛的位置，V1和V2是在V點進行變動后的其他位置情況。P1點和P2點代表的是駕駛員駕駛過程中水平方向上觀察物體時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點的縱方向上同P1和P2的連線形成鉛垂面的交點。

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。事實上，圖4和圖5是對汽車駕駛員前方視野檢測中對于駕駛員駕駛障礙角檢測環(huán)節(jié)的進一步補充和完善，更有利于相關(guān)檢測人員實驗檢測操作和理解。

3.2.2 駕駛員前方視野檢測的其他環(huán)節(jié)分析

在汽車駕駛員前方視野檢測工作中需要對于駕駛員前方視野180°的區(qū)域進行檢測和分析的，因此還要涉及到汽車其他構(gòu)件和組成的檢測和驗證問題。同樣結(jié)合上述圖中的實例，實際檢測中還要檢測V2同水平面的夾角在小與4°情況下，所構(gòu)成的3個平面（指的是平行于Y坐標(biāo)軸的一個平面和平行于X坐標(biāo)軸兩個平面）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)定和檢測環(huán)節(jié)中還增加了對汽車內(nèi)部儀表盤的遮擋率的考核，以便于更加全面和真實的評價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工作中涉及的關(guān)鍵環(huán)節(jié)比較多，對于檢測技術(shù)和檢測設(shè)施的要求比較嚴(yán)格，同時，在實際的檢測試驗中還要全面考慮到檢測裝置和檢測技術(shù)的適應(yīng)性以及駕駛?cè)巳旱奶卣?。只有將一些先進的檢測技術(shù)和經(jīng)驗結(jié)合實際進行完善和優(yōu)化才能更加全面的評價和檢測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。

參考文獻

[1]張志波，苑林，謝東明，郭勇.汽車駕駛員前方視野測量及評價[J]；汽車技術(shù)，2013（4）：46-49.

[2]李江全等編著.Visual Basic串口通信與測控應(yīng)用技術(shù)實戰(zhàn)詳解.人民郵電出版社.2007年 6月，ISBN9787115161260 P108-159

[3]張雄，劉兆賢.汽車駕駛員前視野測量裝置的優(yōu)化設(shè)計及應(yīng)用[J]；客車技術(shù)與研究，2011（6）：39-41.