路径: 主页 > GB/T > 第678页 > GB/T 36606-2018 | 标准编号 | GB/T 36606-2018 (GB/T36606-2018) | | 中文名称 | 人类工效学 车辆驾驶员眼睛位置 | | 英文名称 | Ergonomics - Motor Vehicle Drivers Eye Locations | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | A25 | | 国际标准分类 | 13.180 | | 字数估计 | 14,131 | | 发布日期 | 2018-09-17 | | 实施日期 | 2019-01-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | ICS13.180
A25
中华人民共和国国家标准
人类工效学 车辆驾驶员眼睛位置
2018-09-17发布
2019-01-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 驾驶员眼椭圆 2
5 眼椭圆中心定位程序 3
附录A(资料性附录) 眼椭圆视切比 5
附录B(资料性附录) 可调座椅下任意身高分布, 男女比例驾驶员的眼椭圆 6
参考文献 9
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草.
本标准由全国人类工效学标准化技术委员会(SAC/TC7)提出并归口.
本标准起草单位:北京航空航天大学, 中国标准化研究院, 泛亚汽车技术中心有限公司, 上海通用汽
车有限公司, 云南交通职业技术学院, 广东警官学院.
本标准主要起草人:丁立, 赵朝义, 刘畅, 李磊, 张勇刚, 罗恢育, 叶青, 张静, 梁清林, 胡雪芬, 孔祥龙,
呼慧敏, 冉令华, 张欣, 杨亚芬, 尤海波.
人类工效学 车辆驾驶员眼睛位置
1 范围
本标准给出了中国车辆驾驶员的眼睛位置和眼椭圆定位程序.
本标准适用于座椅行程大于133mm的 M1类车辆视野设计.
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件.
GB/T 15089-2001 机动车辆及挂车分类
GB/T 29120-2012 H点和R点确定程序
3 术语和定义
GB/T 15089-2001和GB/T 29120-2012界定的术语和定义适用于本文件.
3.1
眼椭圆 eyelipse
驾驶员眼睛在空间相对车辆内部参考点位置的统计表示(见图1).
图1 驾驶员眼椭圆三维示意图
3.2
M1类汽车 classM1vehicles
包括驾驶员座位在内,座位数不超过九座的载客车辆.
[GB/T 15089-2001,定义3.2]
3.3
H点 H-point
在HPM-Ⅰ中,H点是躯干和大腿的旋转中心,模拟人体躯干和大腿的铰接中心,用于座椅实际 H
点的确定.在HPM-Ⅱ中,H点是座板总成和背板总成的铰接中心点,位于 HPM-Ⅱ或 HPD的侧向中
心线上.
[GB/T 29120-2012,定义3.3]
3.4
眼睛位置落在眼椭圆切线包含眼椭圆一侧的百分比(参见附录A).
3.5
眼椭圆中心点(E点) eyepoints
驾驶员左眼椭圆模型和右眼椭圆模型的中点.
4 驾驶员眼椭圆
4.1 概述
眼椭圆的主要确定参数包括轴长, 角度, 中心点位置.不同人群的眼椭圆形状及位置有所差异,宜
参照附录B给出的方法进行推导.
4.2 眼椭圆轴长
中国车辆驾驶员的眼椭圆轴长参数见表1,三视图见图2.
表1 眼椭圆轴长参数 单位为毫米
座椅调节行程 视切比 X 轴长 Y 轴长 Z 轴长
>133
95 174.0 53.0 82.0
99 251.0 76.4 112.0
图2 中国车辆驾驶员的眼椭圆轴长三视图
4.3 眼椭圆轴的角度
4.3.1 后视图及俯视图角度
眼椭圆X 轴在俯视图(Z 平面)和后视图(X 平面)中与车辆轴线平行.
4.3.2 侧视图方向的β角
侧视图方向眼椭圆的轴线倾角见式(1):
β=11.0° (1)
4.4 眼椭圆中心位置
眼椭圆中心位置按式(2)~式(5)计算.各参数的几何关系见图3.
Xc=L1+628+0.587L6()-0.176H30()-12.5t (2)
Ycl=W20-中国人体平均瞳距/2 (3)
Ycr=W20+中国人体平均瞳距/2 (4)
Zc=H8+623+H30 (5)
式中:
Xc ---沿X 方向,X 轴基准线与眼椭圆中心位置的距离,单位为毫米(mm);
L1 ---加速踏板参考点的X 坐标;
L6 ---方向盘中心点到加速踏板参考点在X 方向上的距离,单位为毫米(mm);
H30 ---SgRP点至加速踏板踵点在Z 方向上的距离,单位为毫米(mm);
t ---可变值(有离合器踏板时取1,没有离合器踏板时取0);
Ycl, Ycr---沿Y 方向,左, 右眼椭圆中心与眼椭圆中心点的距离,单位为毫米(mm);
W20 ---SgRP点的Y 坐标值;
Zc ---沿Z 方向,SgRP点与眼椭圆中心位置的距离,单位为毫米(mm);
H8 ---踵点的Z 坐标值.
注1:中国人体平均瞳距参考国家相关标准.
注2:Ycycl为左右眼椭圆中心连线的中点.
注3:跖球参考点(BOFRP):满足一定条件时,与鞋中心线上距鞋跟203mm的点(BOF)重合.
注4:加速踏板踵点(AHP):踝角为87°时,并且鞋底部与未压下加速踏板接触,鞋跟与受压地毯的交点.
注5:座椅参考点(SgRP):生产厂家指定唯一的H 点.
注6:当座椅高度可调节时:
1) 若高调行程大于40mm,H 点推荐设计在最低位置向上20mm处;
2) 若高调行程小于40mm,H 点推荐设计在高调行程的中间位置;
3) 若主机厂未按照该推荐标准设计H 点,则眼椭圆将会降低垂直位置准确性将降低.
图3 眼椭圆定位所需参数
5 眼椭圆中心定位程序
眼椭圆中心的定位应按照以下程序进行:
a) 根据图3确定座椅坐垫倾斜角度A19,SgRP点的Y 坐标值(W20),SgRP点至加速踏板踵点
在Z 方向上的距离(H30);
b) 确定踵点的Z 坐标值(H8)和方向盘中心点到加速踏板参考点在X 方向上的距离(L6);
c) 根据生产车辆中含有离合器踏板车辆的百分比确定t值,如果使用离合器踏板的车辆比例不
低于50%,则t取1,否则取0;
d) 根据表1给定的轴长绘制左右眼椭圆,根据式(2)~式(5)确定眼椭圆的中心位置;
e) 根据式(1)确定眼椭圆X 轴的倾角.
附 录 A
(资料性附录)
眼椭圆视切比
不同百分比(p%)的眼椭圆可理解为由无穷多切线对眼点划分形成,每次划分将眼点分为p%和
(1-p%)两部分.图A.1中侧视图就可认为是通过这种方式形成的二维视图的眼椭圆.如果将平面
看做一条直线,如果这条直线是95%眼椭圆的切线,那么有95%眼点位于该切线的一侧,而5%的眼点
位于该切线另一侧.
图A.1 二维平面的眼椭圆视切比
如图A.1中,如果把切线看作是驾驶员到前风挡上黑边下边缘的视线(或视平面),则95%的驾驶
员能够看到视线与水平线夹角范围内或更大角度范围内的物体,5%的驾驶员则可能会受到限制.如果
前方目标物在视线的上方,则5%的驾驶员将看不到.如果目标物刚好在视线上或在视线下方,则至少
有95%的驾驶员能够看见目标,因此这样形成的眼椭圆被称作眼椭圆视切比.
附 录 B
(资料性附录)
可调座椅下任意身高分布, 男女比例驾驶员的眼椭圆
B.1 概述
当驾驶员人群特征(身高及男女比例)不同,则眼椭圆相关尺寸将发生变化,本附录给出了基于任意
身高及性别分布的眼椭圆构建方法.本附录中公式应用的女性比例范围应在10%~75%之间,否则眼
椭圆角度及Z 轴位置将会变化,从而不适用于本附录公式.
B.2 眼椭圆的角度
俯视图(Z 平面)和后视图(X 平面)上眼椭圆的轴线与车辆轴线平行,但在侧视图中椭圆轴线向前
倾斜,倾斜角度可根据式(B.1)推导,见图3.
β=18.6-(A19) (B.1)
式中:
A19---座椅坐垫倾斜角度.
B.3 眼椭圆中心参考点
B.3.1 定位公式
眼椭圆中心点坐标可根据式(B.2)~式(B.4)确定.
X=L1+628+0.587L6()-0.176H30()-12.5t (B.2)
Y=W20 (B.3)
Z=H8+623+H30 (B.4)
式中:
L1 ---X 轴上踏板参考点的坐标;
L6 ---X 方向上方向盘中心点到R 点的距离,单位为毫米(mm);
W20---SgRP点的Y 坐标值;
H8 ---Z 轴方向上踵点的坐标值;
H30---Z 轴方向上SgRP点至踵点的距离,单位为毫米(mm);
t ---可变值(有离合器踏板时取1,没有离合器踏板时取0).
B.3.2 座椅垂直可调情况
对于高度可调节的座椅,本标准式(2)~式(5)中的H30(SgRP点)宜取座椅垂直可调范围的一半,
一般SgRP高度取最低H 点上方的20mm~25mm.如果垂直方向调节行程大于40mm,H 点宜设
计在最低位置向上20mm处,如果垂直方向调节行程小于40mm,H 点宜设计在高度调节行程的中间
位置.
B.4 眼椭圆轴长
B.4.1 X 轴长
X 轴长指的轴长是实际距离,而不是X 方向上的水平距离,图B.1和图B.2给出了侧视图轴长计
算的过程.
图B.1 侧视图上男性和女性及参考点示意图
图B.2 确定眼点在X 轴的终点及长度
侧视图中驾驶员眼睛空间坐标与身高的相关系数为0.473,即侧视图中两个驾驶员身高相差
10mm时,他们之间的坐标空间点相差4.73mm,并且身高较高者位于后方.类似地,两个平均身高相
差10mm的人群,在侧视图上眼椭圆中心位置也相差4.73mm.由于男性与女性的平均身高有所不
同,而且他们的身高分布在侧视图上也有差异,因此在侧视图方向上计算轴长时需考虑性别的影响.
另外,眼椭圆身高应考虑人群身高差异性.确定侧视图中X 轴长包括两个步骤:首先确定眼点在
X 轴的分布,然后找到分布的上限和下限点,以两点距离代表轴长.事实上侧视图眼点坐标服从的是
男女混合的二维正态分布.
为简化边界计算,以眼椭圆中心点为坐标原点,可根据中心点偏移量计算边界距离.首先,根据式
(B.5)和式(B.6)确定男性和女性眼椭圆中心位置.
M =0.473(SM-SR) (B.5)
F=0.473(SF-SR) (B.6)
式中:
M, F ---表示侧视图中男性和女性眼点相对于中心点的距离,单位为毫米(mm);
SM, SF ---表示男性和女性平均身高,单位为毫米(mm);
SR ---参考身高,单位为毫米(mm).
标准差的计算公式如式(B.7)及式(B.8):
sdM= (0.473)2σ2M+ 41.87() 2 (B.7)
sdF= (0.473)2σ2F+ 41.87() 2 (B.8)
式中:
sdM和sdF---表示男性和女性眼点坐标的标准差;
σM和σF ---表示男性和女性身高的标准偏差.
男性和女性眼点坐标点的均值及偏差确定两个重叠的正态分布(图B.2),将均值与偏差代入式(B.9)
和式(B.10)可确定眼椭圆下(前)边界和上(后)边界.
1-q=PMΦ
CF-M
sdM
÷+ 1-PM()Φ CF-F()/sdF[ ] (B.9)
q=PMΦ
CM-M
sdM
÷+ 1-PM()Φ CM-F()/sdF[ ] (B.10)
式中:
PM ---男性在人口中的比例;
CF ---沿着侧视图轴线,相对参考中心点的眼椭圆的前方边界;
CM ---沿着侧视图轴线,相对参考中心点的眼椭圆的后方边界;
q ---眼椭圆视切比的百分点;
Φ ---叠加正态分布.
为找到眼椭圆在侧视图的上下边界,需将式(B.9)和式(B.10)迭代进行计算.将公式分解,括号里
包含的是男性与女性眼点坐标中Z值的上下边界.正态分布左半部分与边界上半部分对应,如式(B.9)表
示女性眼点位于截点下方,男性眼点也位于截点下方.然后基于混合男女比例的驾驶员,得到加权平
均值.
最后通过式(B.11)计算CM与CF的差值,得出X 值的轴长:
X 轴长=CM-CF (B.11)
B.4.2 轴长与Z轴长
由于身高不同不会影响到椭圆Y, Z 轴的长度,所以Y, Z 轴的长度只需要计算眼椭圆视切比的百
分位.Y 轴与Z 轴方向的眼点可认为是服从有固定标准差的正态分布.通过累计正态分布数据,可将
适当比例的人群排除后确定轴端点,具体见式......
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