樊健伟
(南京金龙客车制造有限公司,江苏 南京 211215)
NJL6117BEV旅游客车驾驶员眼椭圆的参数确定及建模
樊健伟
(南京金龙客车制造有限公司,江苏 南京 211215)
眼椭圆是汽车人机工程学设计的重要工具,在一款车型的设计开发工程中,确定驾驶员的眼椭圆为驾驶员的视野校核提供了依据。本文介绍了NJL6117BEV车型驾驶员眼椭圆的参数确定及建模过程。
眼椭圆;人机工程;客车
眼椭圆的定义:指不同身材的驾驶员按照自己的习惯调整座椅以正常的驾驶姿势驾驶时其眼睛位置在车身坐标系中的分布。由于统计的分布图形呈空间椭圆状,因此称为眼椭圆。眼椭圆只有和视切比一起使用时才有意义,SAEJ941中采用95%和99%的眼椭圆作为制定标准。
2.1 眼椭圆三轴轴长的确定
根据SAEJ941-2010,选用男女等比例(50/50)混合的统计数据。
根据表1,可知眼椭圆三轴的轴长与两个因素有关:(1)选用的眼椭圆百分比;(2)座椅水平方向调节行程。本文中选用95%眼椭圆模型。此车型用的司机椅前后方向调节量为:向前75,向后135,即水平方向调节量为210>133。得到:眼椭圆X轴长206.4,Y轴长60.3,Z轴长93.4。
表1 左右眼椭圆的轴长
2.2 眼椭圆轴角度的确定
眼椭圆轴线在俯视图(Z平面)、侧视图(X平面)中与车辆轴线平行,在主视图(Y平面)中前端是向下倾斜的。(见图1)
根据SAEJ941-2010,主视图中椭圆轴线角度为:
β=12° (1)2.3眼椭圆中心位置的确定(见图1)
根据SAEJ941-2010,眼椭圆中心位置可通过等式(2)~(5)计算得到。
Xc=L1+664+0.587(L6)-0.176(H30)-12.5t(2)
Ycl=W20-32.5 (3)
Ycr=W20+32.5 (4)
Zc=H8+638+H30 (5)
式中:
L1是加速踏板参考点的X坐标;
L6是方向盘中线点到加速踏板参考点在X轴方向上的距离;
H30是座椅参考点R点至踵点在Z轴方向上的距离;
t是可变值(有离合器踏板时取1,没有离合器踏板时取0);
W20是座椅中心平面的Y坐标;
H8是踵点的Z坐标值。
图1 眼椭圆中心定位所需参数
NJL6117BEV车型,设驾驶区前围封板所在面为X基准线,设驾驶区地板上表面为Z基准线,设驾驶区左侧墙板为Y基准线。通过图纸上测量得到:L1=130;L6=291;H30=483;t=0(纯电动车没有离合器);W20=525;H8=25。(见图2)
将这些参数代入等式(2)~(5),得到:Xc=880;Ycl=492.5;Ycr=557.5;Zc=1143。
得到:右眼椭圆中 心 坐标:(880,557.5,1143);左眼椭圆中心坐标:(880,492.5,1143)。
利用CATIA中人机工程学设计与分析模块,选取第50百分位的男性台湾人人体模型作为驾驶员人体模型。
根据建立的驾驶区三维模型、上文中确定的眼椭圆参数建立眼椭圆三维模型。(见图3)
图2 NJL6117BEV驾驶区布置正视图
图3 驾驶员眼椭圆三维模型
整车布置是一个不断反复、寻求最佳折中方案的过程。NJL6117BEV车型的驾驶员眼椭圆模型直接用于前方视野、间接视野、左右A柱盲区、方向盘盲区校核,仪表台仪表面板的布置;间接作用于驾驶区地板高度、前门踏步布置、前悬长度的确定,即影响到整车造型及整车主要参数。
[1]SAEJ941-2010.Motor Vehicle Drivers’EyeLocations.
[2]GB/T13053-2008.客车车内尺寸.
[3]盛选禹.DELMIA人机工程模拟教程[M].机械工业出版社,2009.06.
[4]刘开春.客车车身设计[M].机械工 业出版社,2015.07.
U463.82
A
1671-0711(2016)10(下)-0148-02