趙炳根

（比亞迪汽車工業(yè)有限公司汽車工程研究院 518000）

0 引言

汽車變道超車時的視野盲區(qū)，是指汽車在變道或超車過程中右側(cè)出現(xiàn)的視野盲區(qū)，既無法通過外后視鏡觀察到右側(cè)車輛，也無法通過右前側(cè)窗觀察到右側(cè)車輛，嚴(yán)重影響駕駛員對車輛右方道路情況的判斷，可能造成交通事故。

1 研究背景

經(jīng)售后市場反饋，公司某車型A在向右側(cè)變道超車過程中視野盲區(qū)較大，影響安全駕駛?；谠搯栴}，以A車型為例，展開對車輛右側(cè)視野盲區(qū)優(yōu)化的分析研究。

2 變道超車視野盲區(qū)模型

2.1 變道超車視野盲區(qū)評價指標(biāo)

為有效分析A車型右側(cè)視野盲區(qū)大小，需建立評價視野盲區(qū)模型，確定模型的評價指標(biāo)有以下2點：第一，右側(cè)外后視鏡可視范圍邊界與右側(cè)前窗可視范圍邊界，在右側(cè)被超車道中央測得的X向尺寸L；第二，右側(cè)前窗可視范圍邊界到地面，在右側(cè)被超車道中央測得的Z向尺寸H（圖1）。

圖1 視野盲區(qū)評價指標(biāo)

2.2 變道超車視野盲區(qū)評估模型

影響超車視野盲區(qū)評價指標(biāo)的影響因素主要有以下5個方面：人眼的位置；后視鏡的位置及尺寸；B柱的位置；水切的位置；行駛車道的寬度。基于上述的影響因素及評價指標(biāo)，建立UG NX基本模型，過程流程如圖2所示。

眼點位置的選取，根據(jù)SAE J941[1]定義的95%眼橢圓，基于SAE PAPER 680105[2]中對人眼視野范圍的描述，按照SAE J1050[3]中的方法分別確定駕駛員眼點位置。

提取B柱前沿和水切上沿作為右側(cè)前窗的可視邊界。

調(diào)整后視鏡鏡片角度，使車身占據(jù)鏡片橫向中心線的1/4，地面面積占據(jù)鏡片縱向中心線的2/3。

選取合適的車道寬度，根據(jù)《CJJ37-2012城市道路工程設(shè)計規(guī)范》[4]要求：設(shè)計車速大于等于60 km/h，車道寬度標(biāo)準(zhǔn)為3 500 mm；設(shè)計車速小于60 km/h，車道寬度標(biāo)準(zhǔn)為3 250 mm；車道越寬，右側(cè)車輛位于變道超車盲區(qū)越大位置處。因此，本模型車道寬度設(shè)為3 500 mm。

圖2 模型建立流程圖

2.2.1 應(yīng)用評估模型測量A車型盲區(qū)指標(biāo)L

（1）應(yīng)用UG NX軟件，根據(jù)上述注釋中的方法確定眼點位置，調(diào)節(jié)外后視鏡鏡片，做出外后視鏡可視范圍邊界，如圖3所示。

（2）繼續(xù)旋轉(zhuǎn)上一步確定的眼點，確保左眼55°視線可以看到B柱前沿。過眼點，做右前車窗B柱視野可視邊界，如圖4所示。

（3）在右側(cè)被超車道中央測量超車盲區(qū)尺寸L，如圖5所示。

圖3 后視鏡可視范圍邊界

圖4 B柱可視范圍邊界

圖5 超車盲區(qū)尺寸L

圖6 水切可視范圍邊界

圖7 超車盲區(qū)尺寸H

2.2.2 應(yīng)用評估模型測量A車型盲區(qū)指標(biāo)H

（1）應(yīng)用UG NX軟件，確保左眼55°視線可以看到B柱前沿。過眼點，做水切上沿視野可視邊界，如圖6所示。

（2）在右側(cè)被超車道中央測量超車盲區(qū)尺寸H，如圖7所示。

3 變道超車盲區(qū)模型實車驗證

3.1 驗證過程

（1）選取狀態(tài)良好的A車型1輛，在車輛尾部中心做好標(biāo)記，便于定位右側(cè)被超車道中心線。

（2）選取平直視野開闊的路面，在車輛中心右側(cè)3 500 mm處地面，用膠帶模擬被超車道中心線。

（3）右側(cè)后視鏡鏡面左右1/4處，上下1/3處用記號筆劃線，作為被測人員調(diào)節(jié)外后視鏡參考。

（4）駕駛員上車后調(diào)節(jié)舒適坐姿并系好安全帶，按照注釋說明調(diào)節(jié)右外后視鏡鏡片位置。

（5）測試人員用手機(jī)的閃光燈模擬可視目標(biāo)物體，沿著貼好膠帶的模擬車道中心線，從車后5 m遠(yuǎn)處向前行進(jìn)，記錄駕駛員通過外后視鏡剛好看不到閃光燈的位置1。測試人員繼續(xù)前進(jìn)，記錄駕駛員通過右側(cè)前窗B柱與水切交點位置，剛好看到閃光燈時的測試人員的位置2。同時測量閃光燈此時的高度H（圖8）。

圖8 閃光燈模擬可視目標(biāo)

圖9 測量盲區(qū)距離

（6）用米尺測量位置1和位置2的水平距離L（圖9）。

（7）用同樣的方法，分別測量18組被測人員，記錄整理測量結(jié)果并匯總。

3.2 驗證結(jié)果

A車型評估模型測量的變道超車盲區(qū)評價指標(biāo)L=5 162 mm，H=925 mm；實車測量結(jié)果為L=4 945 mm，H=950 mm，評估模型測量結(jié)果與實車測量結(jié)果接近。L偏差為4.2%，H偏差為-2.7%。A車型盲區(qū)實際測試結(jié)果如表1所示。

4 A車型超車盲區(qū)的優(yōu)化

4.1 選取對比車型

選取與A車型同級別的3款市場主流車型，應(yīng)用變道超車視野盲區(qū)模型，分別測量每款車型的盲區(qū)視野評價指標(biāo)L和H，與車型A進(jìn)行對比分析。通過對模型評估結(jié)果的對比（表2），得出結(jié)論：A車型超車視野盲區(qū)要優(yōu)于競品2和競品3，差于競品1。

4.2 對比影響因素

進(jìn)一步對比分析影響超車視野盲區(qū)的以下幾項主要因素（表3），找出改善A車型超車視野盲區(qū)的方案。

表1 A車型盲區(qū)實際測試結(jié)果

表2 A車型同級別車型對比結(jié)果

表3 影響因素對比分析

通過對影響汽車右側(cè)視野盲區(qū)的7項主要因素的對比，可以發(fā)現(xiàn)以下幾點差距。

（1）B柱與R點X向距離a。以競品1為優(yōu)化目標(biāo)，A車型a值可增大9 mm。

（2）鏡片與水切Y向距離b。以競品1為優(yōu)化目標(biāo)，A車型b值可減少6 mm。

（3）鏡片尺寸c。A車型在4款車型中c值最大，無需優(yōu)化。

（4）鏡片與前門把手Z向距離d。以競品1為優(yōu)化目標(biāo)，A車型門把手上抬23 mm，使1/4鏡片能看到前門把手。

（5）水切與R點高度差e。以競品1為優(yōu)化目標(biāo)，A車型e值可減少4 mm。

（6）R點離地高度f。A車型較競品1差了19 mm，由于R點作為整車硬點，調(diào)整R點，弊大于利，故不做調(diào)整。

（7）水切與R點Y向距離g。A車型較競品1小了32 mm，由于該因素調(diào)整，對L影響較小，且會使H變差，故不做調(diào)整。

4.3 A車型優(yōu)化過程

根據(jù)上述分析，對A車型B柱、水切和鏡片位置進(jìn)行調(diào)整。B柱后移9 mm，水切降低4 mm（圖10），鏡片-Y向調(diào)整6 mm（圖11），前門把手上抬23 mm（圖12）。

重新用評估模型測量，調(diào)整優(yōu)化后測得的A車型超車視野盲區(qū)評價指標(biāo)為L=4 605 mm，H=911 mm。較優(yōu)化前，L改善了557 mm（圖13），H改善了14 mm（圖14）。

圖10 B柱和水切調(diào)整

圖11 鏡片移動6 mm

圖12 前門把手上抬23 mm

圖13 L值優(yōu)化前、后對比

圖14 H值優(yōu)化前、后對比

5 結(jié)束語

本文通過建立變道超車視野盲區(qū)模型，并實車測量確認(rèn)模型的準(zhǔn)確性，量化公司A車型右側(cè)盲區(qū)的大小，并通過對比市場主流車型，查找影響視野盲區(qū)的主要因素，最終找到優(yōu)化盲區(qū)的方案。變道超車視野盲區(qū)模型的建立，同時能為后續(xù)車型改善超車視野盲區(qū)提供一種分析思路和評估方法，提高公司車型的競爭力。