林蔚

摘 要：本文分析了汽車后視的含義及位置，通過討論后視鏡的設(shè)計(jì)原則和布置要求，以望為設(shè)計(jì)者提供汽車后視鏡設(shè)計(jì)參考，為生產(chǎn)者能較好地安裝汽車后視鏡，為駕駛者提供一良好的周圍環(huán)境減少交通事故。

關(guān)鍵詞：汽車；后視鏡；設(shè)計(jì)原則；布置要求

中圖分類號：U463 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1.后視鏡

1.1 含義

汽車駕駛員后部視野是由車輛內(nèi)后視鏡和左右外后視鏡提供，內(nèi)后視鏡的鏡片為平面鏡，左右外后視鏡的鏡片為凸面鏡并曲率≯1200mm，用于給駕車司機(jī)在倒車及轉(zhuǎn)向時(shí)提供車尾及車側(cè)的周圍環(huán)境情況，減少交通意外。

1.2 后視鏡視野調(diào)節(jié)

（1）內(nèi)后視鏡。左、右位置調(diào)整到鏡面的左側(cè)邊緣正好切至自己在鏡中影像的右耳際，這表示，在一般的駕駛情況下，從中央后視鏡里是看不到自己的，而上、下位置則是把遠(yuǎn)處的地平線置于鏡面中央即可。（2）左側(cè)外后視鏡。上、下位置是把遠(yuǎn)處的地平線置于中央，左、右位置則調(diào)整至車身占據(jù)鏡面范圍的1/4。（3）右側(cè)外后視鏡。因?yàn)轳{駛座位于左側(cè)，因此駕駛?cè)藢嚩覀?cè)的掌握不是那么容易，再加上有時(shí)路邊停車的需要，在右側(cè)后視鏡在調(diào)整上、下位置時(shí)地面面積要較大，約占鏡面的2/3。而左、右位置則同樣調(diào)整到車身占1/4面積即可。很多人以為，要消除視線死角，都盡量把左、右后視鏡往外調(diào)或往下調(diào)。另外或許是為了能隨時(shí)維持整齊的儀容，研究顯示，也有很多駕駛?cè)税阎醒牒笠曠R調(diào)整在開車中把自己都照進(jìn)去。而根據(jù)三陽工業(yè)安全駕駛訓(xùn)練中心表示，要獲取最大的有效后視角度，依上述的方式調(diào)整才是最正確的。

2.后視鏡設(shè)計(jì)技術(shù)要求

2.1 后視鏡所用材料

（1）后視鏡鏡片玻璃由不磨光一級品以上品級的浮法平板玻璃制成。（2）客車用后視鏡鏡片玻璃透過率應(yīng)不小于92%，其他車輛產(chǎn)品用后視鏡鏡片玻璃透過率應(yīng)不小于89%。

2.2 后視鏡鏡片尺寸的確定（表1）

確定鏡片合適的大小原則是：

（1）能清楚的反映法規(guī)所規(guī)定的后視野，且大小不小于上表中定義的矩形，且矩形擺放無特定的要求，只需滿足矩形能落在鏡面內(nèi)即可。（2）II類和III類主外視鏡的曲率半徑不小于1200mm（圖1）。

2.3 后視鏡安裝位置的確定

2.3.1 后視鏡布置應(yīng)充分考慮以下兩點(diǎn)：

（1）滿足法規(guī)要求的視域。（2）滿足駕駛員觀察后視鏡的舒適性。

2.3.2 人機(jī)布置分析

一般人眼的視野角度，以靠近直前視線為宜，這樣，車輛后方的交通狀況可以直接映入直視前方的駕駛員眼內(nèi)，使之不必經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)眼睛和頭部就能獲得車后和車內(nèi)的信息。

2.3.3 人機(jī)工程學(xué)的要求

（1）后視鏡在水平方向的位置應(yīng)處于直前視線的左右各60°（45°頭部自然轉(zhuǎn)角與15°眼睛自然轉(zhuǎn)角之和）范圍內(nèi)（國標(biāo)要求駕駛員側(cè)需落在55°內(nèi)，副駕側(cè)需落在75°內(nèi)）。（2）在垂直方向的位置應(yīng)處于直前視線上下各45°（30°頭部自然轉(zhuǎn)角與15°眼睛自然轉(zhuǎn)角之和）范圍內(nèi)。（3）鏡面安裝要求分析。（4）鏡面的安裝角度：一般左鏡14°～17°，右鏡25°～28°（鏡面中心法線與車前進(jìn)方向夾角）。（5）當(dāng)車輛處于最大設(shè)計(jì)滿載質(zhì)量狀態(tài)下，且外視鏡的最低邊緣距離地面高度不小于1800mm時(shí)，其單側(cè)視鏡外伸尺寸比未裝視鏡時(shí)車輛的最大寬度不應(yīng)超出250mm。

2.4 合格的后視鏡位置確定

在初步確定后視鏡的安裝位置后，需經(jīng)過多次視野修訂才能達(dá)到合格的后視鏡布置位置。

2.4.1 視野核對過程

（1）根據(jù)光學(xué)中鏡面成像原理，求出駕駛員眼點(diǎn)E1/E2在鏡中的成像點(diǎn)M1/M2。（2）分別以M1/M2點(diǎn)為頂點(diǎn)，做可視鏡面邊界的射線，求出單雙視角，并確認(rèn)是否符合國標(biāo)視野區(qū)域要求。（3）經(jīng)驗(yàn)確定：駕駛員側(cè)鏡片最外反射線與車身最外側(cè)夾角>25°（凸面鏡）>14°（平面鏡）；副駕側(cè)鏡片最外發(fā)射線與車身最外側(cè)夾角>20°。

2.5 外后視鏡旋轉(zhuǎn)軸心確定

外后視鏡作為安裝在車輛上寬度最寬的零部件，在造成相的情況下，最易受到?jīng)_擊，易造成對行人的傷害，因此鏡體的可折疊性是自然而然想到的問題，而折疊旋轉(zhuǎn)軸及旋轉(zhuǎn)角度是設(shè)計(jì)關(guān)鍵。（1）旋轉(zhuǎn)軸：位置距離安裝底座最小距離≥48.5mm（GB15084：作一半徑為70mm的圓柱‘L類車輛為50mm，該圓柱體至少應(yīng)切到連接件所連接的表面部分）。（2）旋轉(zhuǎn)角度：外后視鏡在294N·cm～ 441N·cm力矩作用下，應(yīng)能繞裝配軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°，繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)±8°。

2.6 后視鏡折疊

外后視鏡內(nèi)折后，外后視鏡鏡殼與車身最外側(cè)間隙應(yīng)≥2.5mm，（車身最外側(cè)指：后視鏡安裝處附近的車身）如間隙符合設(shè)計(jì)要求，滿足即可；在間隙滿足不了的情況下，停車在窄道上的擦傷、搬運(yùn)等的實(shí)用性、可旋轉(zhuǎn)時(shí)是否好看等由評價(jià)部門評價(jià)后根據(jù)評價(jià)結(jié)論進(jìn)行調(diào)整。

鏡子殼體的折攏試驗(yàn)要求：（1）折攏力：40N～70N。（2）折攏方向：沿著汽車縱軸方向作用在鏡子殼體上，方向與行車方向相反。（3）作用點(diǎn)：鏡子轉(zhuǎn)軸的最遠(yuǎn)點(diǎn)（最大的扭矩必須達(dá)到）。

鏡子殼體折攏的耐久性：鏡子殼體折攏≥500次后，各功能應(yīng)保持良好。

2.7 鏡片的位置

由于駕駛員的身材、坐姿及駕駛習(xí)慣存在差異，為保證駕駛員能獲得滿意的視野，一般設(shè)計(jì)鏡片能夠在鏡殼內(nèi)完成偏轉(zhuǎn)，上下偏轉(zhuǎn)6°～7°，左右偏轉(zhuǎn)6°～7°（視野校核中鏡片的調(diào)節(jié)中心點(diǎn)為鏡面物理中心后10mm～12mm）。

2.8 鏡框與支座的位置關(guān)系

鏡框與支座尺寸（b：參考值20mm～30mm）小一些的話，有利于后視鏡系統(tǒng)的模態(tài)，避免外后視鏡系統(tǒng)產(chǎn)生共振抖動(dòng)（頻率范圍50Hz～70Hz），進(jìn)而造成外后視鏡影像抖動(dòng)。

抗振強(qiáng)度：（1）固定：在振動(dòng)臺上的車門上裝車外后視鏡的部位上或車門上裝車外后視鏡的槽內(nèi)。（2）振動(dòng)方向：與安裝位置垂直。（3）試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間：24h。（4）頻率：平滑過渡10Hz～60Hz/60Hz～10Hz。（5）振幅值：在10Hz～16Hz/16Hz～10Hz范圍內(nèi)常數(shù)±3mm。（6）加速度：在16Hz～60Hz/60Hz～16Hz范圍內(nèi)常數(shù)±30m/s2。（7）頻率變化時(shí)間：1倍頻程1min。

后視鏡經(jīng)上述操作后，各功能應(yīng)保持良好。

3.布置要求

3.1 汽車外后視鏡視野要求

后視鏡的設(shè)計(jì)就是通過對后視鏡的曲率半徑、鏡面尺寸、安裝位置和數(shù)量的正確選擇，在滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求基礎(chǔ)上，使后視鏡為駕駛員提供更多的信息。

（1）后視鏡曲率確定：

QT：凸面（球）鏡視域角（雙目）；QP：平面鏡視域角（雙目）；d：目距；α：視線與反射中心夾角；h′：像高當(dāng)給定α和鏡寬時(shí)，雙目視域角θ與d、R的關(guān)系（圖2）。

根據(jù)GB15084規(guī)定球面r值不應(yīng)小于以下要求：

（1）Ⅰ類內(nèi)視鏡為1200mm。（2）Ⅱ類和Ⅲ類主外視鏡為1200mm。（3）廣角外視鏡（Ⅳ類）和補(bǔ)盲外視鏡（Ⅴ類）為300mm。（4）前視鏡（Ⅵ類）為200mm。（5）Ⅶ類視鏡應(yīng)不小于1000mm，且不大于1500mm。

3.2 外后視鏡的視野校核

（1）先按標(biāo)準(zhǔn)GB15084繪出要求的可視區(qū)，并確定駕駛員眼點(diǎn)位置。

注意：此處“眼點(diǎn)”與校核汽車前方視野的眼點(diǎn)不一樣，直接從H點(diǎn)豎直向上635，Y向±32.5就得到兩個(gè)眼點(diǎn)。因此在俯視圖上直接Y向偏移32.5即得兩個(gè)眼點(diǎn)位置。

（2）可視區(qū)域按GB15084中的要求繪制

①用作圖法核對前期確定好的視鏡位置是否能滿足國標(biāo)要求的視野區(qū)域；②廣角外視鏡、前視鏡、駕駛室部分封閉的L類視鏡；③布置方式同外后視鏡；④視野校核均需滿足GB15084的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]章桂榮.黃河汽車后視鏡安裝位置分析[J].重型汽車， 1996（6）：25-26.