汽车驾驶员前方视野检测中的主要环节分析

范立飞

摘 要：随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，汽车出行已经成为人们生活中必不可少的部分，我国的汽车拥有量已经居于世界前几名。但是随着汽车使用数量的增加交通压力和交通安全成为了世界性难题，如何确保汽车行车安全和提高驾驶人的驾驶安全性不仅是交通部门的责任同时与汽车的设计也息息相关。本文就汽车驾驶员前方视野检测中的主要环节进行详细的分析和讨论，希望为提高汽车驾驶员前方视野检测的操作提供一些借鉴和参考。

关键词：汽车驾驶员前方视野检测；环节分析

1 汽车驾驶员前方视野检测的重要性

所谓的汽车驾驶员前方的视野主要指的是驾驶员前方180°的范围内不需要借助任何工具或者设施就能直接观察到的整个区域，是汽车设计中安全技术的重要组成部分，是直接关系到日后驾驶员行驶过程中前方视野状况和行车安全以及预防交通事故的重要保障措施。通过驾驶员在行车过程中对于视野范围内相关信息的收集和判断，可以提高驾驶员预测危险行为和应对突发事件的能力，对于汽车乘务人员和行人以及驾驶员都有着很重要的保护作用。

2 汽车驾驶员前方视野检测中的H点检测环节

汽车驾驶员前方视野检测中的H点检测主要指的是汽车座椅的靠背角同乘坐人位置点（H）的确定。汽车驾驶员座椅位置的调整是视野检测环节的第一步，其位置调整的最终结果直接关系到前方视野检测的性能。本文中我们采用SAE三维H点装置构成的靠背角同设计的H点坐标位置来进行汽车驾驶员座椅位置的实验以便进行前方视野的检测工作。装置设计及检测应用见图1。

图1 SAE 三维H点装置视野检测应用示意图

2.1 驾驶员座椅靠背角的设计检测

通常情况下座椅的靠背角是指座椅靠背同铅垂线之间的夹角。采用SAE三维H点装置实验检测可以先将其座板放到座椅上，再通过装置内置的量角器进行座椅实际靠背角的测量，一般来讲，其测量准确度是可以达到设计最初的标准的，检测中需要注意的是，其测量角度同设计靠背角的偏差值应在5°之内。

2.2 驾驶人乘坐位置H点的检测

图2 汽车H点检测三维坐标系建立的实例图

在视野检测H点的环节中，其H点的检测主要指的是，采用SAE三维H点检测装置检测中人乘坐座椅躯干同大腿部位形成的铰接中心，其空间位置可以用实验装置模型的两侧H点标记点的中心线的中点进行标示。检测过程中，可以采用柔性坐标仪建立起基于汽车驾驶员的三维坐标系，具体实例如图2所示：

图2的实例，实际上是我们采用ST1NGERⅡ型和CIMCORE型的柔性坐标仪建立的视野H点检测实例图，从图中大致可以看出：坐标系的原点也就是车辆设计的原点，三维坐标系分别以汽车纵向对称平面为Y坐标基准平面；Y坐标的平面的铅垂平面为X坐标基准平面，也就是图中所示的接近车辆前轮中心的平面位置；垂直于X、Y平面的为Z坐标基准平面的三维坐标系统。

3 汽车驾驶员前方视野检测中的关键环节控制分析

3.1 汽车前挡风窗透明区的检测控制

汽车驾驶员前方视野检测中前风窗的透明区是为驾驶员提供视野的关键环节。其尺寸大小、透光率以及设计角度等都会对汽车驾驶员的前方视野造成直接的影响。我国的相关管理规定中也有相关要求，汽车透明区主要指的是当光线同其表面形成直角时，其实际透光率至少达到70%的区域。在汽车驾驶员前方视野检测中的前风窗检测中，其透明区所涵盖的风窗检测基准点至少要包含下图3中所有连线组成的区域面积。

图3 风窗视野检测透明区基准点构成示意图

图3是我们设计的驾驶员前方视野检测的前风窗透明区检测环节的设计简图，图中的V1在水平方向上向前偏左17°的基准点设计为a； V1点向前方向上沿铅垂面偏上7°我们设计为基准点b；V2向前沿铅垂面上偏下5°设计的基准点为c；实际视野检测中还需要在汽车纵向对称平面的一侧加设辅助测量基准点 a′、b′、c′以便我们更好的分析检测汽车驾驶员前方视野的性能。

3.2 汽车驾驶员前方视野障碍角的检测

一般来讲，驾驶员视野障碍角通常指驾驶员双目侧障碍角，障碍角根据对象可以划分为驾驶员和乘客双目障碍角两种类型。在相关检测标准规范中，要求驾驶员双目障碍角的车辆不得具有两根以上的A柱（指的的包含车辆门框、风窗玻璃镶边条以及相关的支撑固定附件等等），且该设计的障碍角必须在6°之内。汽车驾驶员双目障碍角的检测是汽车驾驶员前方视野检测中难点，其实验测量设计以及计算统计等环节复杂，影响测量结果准确性的因素较多。下面我们通过一个实例来讨论和研究驾驶员双目障碍角的检测环节中的一些事项。

3.2.1 汽车驾驶员前方视野检测中双目障碍角检测环节的分析

在分析汽车驾驶员前方视野检测中双目障碍角的检测这一环节过程中，我们首先通过两个图进行讨论和分析，结合图4和图5示意图可知：驾驶员（国内车辆都是左侧）一侧的A柱双目障碍角实际上就是图中E1和E2之间的连线绕经P1旋转后，使E1到达左A柱的S2截面的相切方向并且同时和E1与E2的连线形成直角，再经E1向左A柱的S2截面方向的外切线以及E2向左A柱的E1截面方向做内切线，再经过E2点做出一条切线的平行线后同后一切线所构成的一个平面视野角度。

图4 驾驶员侧影响因素的水平截面示意图

结合上图4可知，图中V点代表的是驾驶员驾驶过程中眼睛的位置，V1和V2是在V点进行变动后的其他位置情况。P1点和P2点代表的是驾驶员驾驶过程中水平方向上观察物体时在眼睛高度的位置上驾驶员头部中心的位置情况，Pm表示的是经过R点的纵方向上同P1和P2的连线形成铅垂面的交点。

图5 驾驶员双目障碍角的构成形式示意图

在上图5中，E点代表的是驾驶员驾驶过程中眼睛的中心位置，E1、E2、和E3以及E4则分别代表的是以驾驶员头部为中心的点P在不同位置情况下（P1和P2位置），驾驶员左右两只眼睛所在位置的点。事实上，图4和图5是对汽车驾驶员前方视野检测中对于驾驶员驾驶障碍角检测环节的进一步补充和完善，更有利于相关检测人员实验检测操作和理解。

3.2.2 驾驶员前方视野检测的其他环节分析

在汽车驾驶员前方视野检测工作中需要对于驾驶员前方视野180°的区域进行检测和分析的，因此还要涉及到汽车其他构件和组成的检测和验证问题。同样结合上述图中的实例，实际检测中还要检测V2同水平面的夹角在小与4°情况下，所构成的3个平面（指的是平行于Y坐标轴的一个平面和平行于X坐标轴两个平面）上部分范围内，不可以出现除了车辆必备的A柱、窗体分隔条、车辆外置无线电天线、后视镜和刮水器等之外的任何障碍物。甚至在新的一些规定和检测环节中还增加了对汽车内部仪表盘的遮挡率的考核，以便于更加全面和真实的评价汽车驾驶员前方视野的性能情况。

4 结语

综上所述，汽车驾驶员前方视野检测工作中涉及的关键环节比较多，对于检测技术和检测设施的要求比较严格，同时，在实际的检测试验中还要全面考虑到检测装置和检测技术的适应性以及驾驶人群的特征。只有将一些先进的检测技术和经验结合实际进行完善和优化才能更加全面的评价和检测汽车驾驶员前方视野的性能，也是提高我国车辆驾驶安全的基本保障。

参考文献

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[2]李江全等编著.Visual Basic串口通信与测控应用技术实战详解.人民邮电出版社.2007年 6月，ISBN9787115161260 P108-159

[3]张雄，刘兆贤.汽车驾驶员前视野测量装置的优化设计及应用[J]；客车技术与研究，2011（6）：39-41.