A柱双目障碍角的校核
一种全新的汽车A柱视野辅助评估方法研究
一种全新的汽车A柱视野辅助评估方法研究作者：孙海青梁清林来源：《时代汽车》2021年第11期摘要：针对目前行业内对汽车A柱视野遮挡的问题，仅根据法规计算评估方法已不能满足客户对前方视野的实际需求。
本文研究并设计开发了一种虚拟现实可视化评估方法，直接对设计开发数据进行可视化渲染后，通过座椅及视点定位，虚实结合的方式，更加全面并直观评估A柱的视野遮挡，将A柱主观评估与客观评估结合起来，快速迭代。
在设计开发的早期就能通过可视化评估方法，并且不依赖于实物模型的验证，从而深度优化A柱方案，满足市场需求。
关键词：可视化渲染座椅定位视野遮挡虚实结合Research on a New Method of Auxiliary Vehicle A-pillar Visual Field EvaluationSun Haiqing，Liang QinglinAbstract：For A pillar obscuration in auto industry， the traditional calculation based on regulation cannot totally meet the actual requirements from customer. This paper develops a virtual assessment way with visualized rendering 3D math data， combined with high accuracy seat H point orientation and main viewpoint tracking system， to achieve a comprehensive physical and virtual mixed reality review for A pillar vision intrusion both in objective and subjective. So it can help engineers for depth optimizing A pillar obscuration without physical mockup at the early stage of program.Key words：visualized rendering， seat orientation， vision intrusion， physical and virtual mixed reality1 引言汽車A柱是前风挡玻璃两边的重要支柱，出于车身整体刚度的考虑，A柱的宽窄和角度对整车正碰能量传递有显著的影响，但 A 柱会直接遮挡驾驶员前方视野，尤其是当汽车出道路口转弯时对车辆侧前方物体判断的影响最为明显，也就是A柱障碍角，对驾驶安全有较大影响，驾驶员在行车过程中有80%的交通信息通过视觉获得，良好的驾驶员视野是保证主动安全性的必要条件。
汽车视野分析操作手册(法规、人机)
图 6 A 柱水平截面示意图
图 7 双目障碍角测量示意图
F. 每根 A 柱双目障碍角不得超过 6°。若两柱相对汽车纵向铅垂面是对称的，则右柱不需要
再测量。另：若 A 柱双目障碍角小于 3°为最佳（此为经验值）。
3. 按 SAEJ1050 的要求校核 A 柱障碍角
A. 按 SAEJ941-1997 的要求，根据 R 点坐标、驾驶员靠背角度和座椅水平调节范围做出 P 点和
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图 13
3. 侧儿童视野
图 14
侧儿童视野与前方儿童视野类似，是指驾驶员在正常位置能看到在乘客侧车辆外的直径为
30cm，高度为 1m 的圆柱体，如图 15 所示。
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七、B 柱障碍角和视角分析
图 15
1. 输入条件
驾驶员 R 点、靠背角、座椅行程（驾驶员眼椭圆及眼点）和左右两侧 B 柱处所有相关数据
D. 在基准平面内将 E4L 及 E4R 绕 P4 点向右侧旋转 45°得 E4L’及 E4R’；
E. 过 E4R’点向+X 方向 51mm 得 A 点，向-X 方向 102mm 得 B 点；
F. 过 A 点作 S4 截面后侧（+X 方向）的切线，过 B 点作 S4 截面前侧（-X 方向）的切线，两条
线绕 P2 旋转，使左眼视线与 A 柱的 S3 截面外侧的相切，从 E3 向左 A 柱的 S3 截面内侧作
切线得左眼视线，左眼视线与右眼视线所成的平面视野角度即为非驾驶（右）侧的 A 柱双
目障碍角（参考图 8）。
Hale Waihona Puke E. 按照 FORD 的 WCR (world customer requirement) Trustmark（用户信任度）标准，所得
汽车A柱视野研究与优化
图４ Ａ 柱 的结 构 断 面
Ｇ Ｃ Ｉ Ｅ仅 仅定义 了测 量方法 ， 并没有 规定 限值 。
野效 果 。
２ Ａ柱 视 野 的优 化 研 究
２ ． １ Ａ柱 主体 部分 的视 野优化 控制 Ａ柱 主体 部分 的视 野， 可 以通 过 控 制
图２ Ｇ Ｂ １ １ ５ ６ ２— ２ ０ １ ４ 中 Ａ 柱 双 目障 碍 角 的 测 量 方 法
Ｇ Ｃ Ｉ Ｅ Ａ柱 障碍 角来 实现 。影 响 Ｇ Ｃ Ｉ Ｅ Ａ柱障碍 角
面， 过此 平面 与 Ａ柱 相交 的最 前点 作水平 截 面 ， 。
奏 ｉ
（ ２ ） 从 Ｐ 点 向前 作 与 水 平 【 百 『 向下 呈 ５ 。 的 平
ｌ Ａ柱 障 碍 角 的评价 方 法
在通斤 】 汽车体 系里， 评 价 Ａ柱 障碍 角 主 要 有
两种 方 法 ： 按照 Ｇ Ｂ １ １ ５ ６ ２— ２ ０ １ ４测 量 （ 简称 Ｇ Ｂ Ａ
视野 、 外后 视 镜 视 野 不 足 、 前下 视野差 、 Ｂ柱 遮 挡
视野 、 内后视 镜 视野 不 足 、 前上 视 野 差 。 由此 可 见
挡 视野 视 野不 足 视野 擎 挡 视野 视野 不 足 视野 差
器
～ 上
《 Ｇ Ｂ ｌ １ ５ ６ ２— ２ ０ ｌ ４汽 车 驾驶 贝前方 视 野 要 求
技 术导向
汽 车 Ａ柱 视 野 研 究 与优 化
吴 传 红 （ 泛亚汽车技术 中心有 限公 司． 上海 ２ ０ １ ２ ０ １ ）
【 摘要 】 义章 要研究 Ａ ｆ ｊ ＝ 主体 部分和根部刘 。 Ａ｝ 丰 障碍角的影响， 同叫 ’ 给出优化力 ‘ 【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ 】 Ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｗ ｅ ｒ ｐ ａ ｒ ｔ ｏ ｆ Ａ ｐ ｉ ｌ ｌ ａ ｒ ｏ ｂ ｓ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ １ ｆ ） ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｔ ） ｐ ｌ ｉ ｍ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ （ ・ ｔ
A柱双目障碍角校核
A柱双目障碍角校核
1 法规依据
GB 11562 《汽车驾驶员前方视野要求及测试方法》①
2 输入参数
2.1 A柱数模及在整车中的位置，如左右A柱对称，校核一边即可。
2.2 R点坐标
2.3 驾驶员座椅靠背角
3 输出参数
3.1 P点相对于R点坐标（座椅靠背角25°时）
当座椅水平调节行程超过108mm时，ΔX的修正值
其他靠背角坐标修正值ΔX、ΔZ。
3.2 E点位置
E1、E2距P1各位104mm，E1和E2相距65mm。
E3、E4距P2各位104mm，E3和E4相距65mm。
3.3 截面定义
S1截面：从P m点向前作与水平面向上成2°的平面，过此平面与A柱相交的最前点作水平截面；
S2截面：从P m点向前作与水平面向下成5°的平面，过此平面与A柱相交的最前点作水平截面；
将S1、S2截面投影在P点所在的水平面内，双目障碍角在该平面内测量。
3.4 测量方法
E1和E2的连接线绕P1旋转，使E1至左A柱的S2截面外侧的切线与E1、E2连线成直角，从E1向左A柱的S2截面外侧作切线和从E2向左A柱S1截面内侧作切线，从E2点作前一切线平行线，与后一切线所成的平面视野角度即为驾驶员左侧的A柱双目障碍角。
E3和E4的连接线绕P2旋转，使E3至右A柱的S2截面外侧的切线与E3、E4连线成直角，从E3向右A柱的S1截面内侧作切线和从E4向右A柱S2截面外侧作切线，从E3点作后一切线平行线，与前一切线所成的平面视野角度即为驾驶员右侧的A柱双目障碍角。
4 要求
双目障碍角不超过6°。
视野校核报告要点
目录1.概述 (1)2.汽车驾驶员视野基本要求 (1)3.XX车型驾驶员前方视野校核 (1)3.1引用标准 (1)3.2汽车前方视野技术要求 (2)3.3XX车型视野校核状态的确定 (3)3.4XX车型前方视野校核 (3)3.5小结 (5)4.XX车型驾驶员后视野校核 (6)4.1引用标准 (6)4.2汽车后视野技术要求 (6)4.3XX车型后视野校核状态的确定 (8)4.4XX车型后视野校核 (8)4.5小结 (11)5 总结 (11)1.概述在汽车设计中，驾驶员视野直接影响汽车的使用和安全等，在进行布置设计时必须考虑视野是否符合法规要求，是否能够满足使用要求。
下面以相关标准和法规为基础，结合XX车型布置设计情况，对XX 车型驾驶员前、后视野分别进行校核。
2.汽车驾驶员视野基本要求在车身布置图上，确定了代表驾驶员眼睛分布位置的眼椭圆后，即可作出驾驶员的实际视野范围，进行前视野、外后视野、内后视野的校核。
根据相关国家标准，对汽车驾驶员视野的基本要求如下：2.1前视野规定了驾驶员前方180º范围内直接视野的校核。
2.2每根A柱双目障碍角不得超过6°。
若两A柱相对汽车纵向铅垂面是对称的，则右柱不需要再测量。
2.3汽车不得有两根以上A柱。
2.4对于总质量小于2000kg的M1和N1类汽车，驾驶员借助外后视镜必须能同时在水平路面上看见一段位于驾驶员眼点后4m处的宽度至少为1m的视野区域和一段位于驾驶员眼点后20m处的宽度至少为4m 的视野区域，其右边与汽车纵向基准面平行且与汽车左边最外侧点相切，并从驾驶员的眼点后20m处延伸至地平线；对于乘客一侧外后视镜的视野，要求相同。
2.5内后视镜的视野规定了驾驶员借助内后视镜必须能在水平路上看见一段宽度至少为20m的视野区域。
3.XX车型驾驶员前方视野校核3.1引用标准汽车前方视野必须符合标准GB11562-1994中的规定。
（1）风窗玻璃透明区至少应包括风窗玻璃基准点联线所包围的面积。
立柱护板-校核规范
车型文件编号分析报告_零件名称_校核者_版本号_日期编制满足标准国标（欧标、美标）审核系统名称立柱护板日期2006-6-8批准项目属性（FMEA零件编号、周边配合零件清单）1、法规校核。
目标值（根据目标市场确定标准，如：兼顾国内、欧洲、美国等标准）：①满足国标GB11562-1994，A柱护板对驾驶员视野影响不超过6°；②满足国标GB11552-1999,立柱护板A面不得存在尖角；③立柱护板内部满足法规FMVSS201的头部伤害值要求，护板内部需增加加强筋。
校核过程及分析说明：总布置提供的人体眼点P点，根据GB11562-1994提供的方法，作出左右A柱的截面S1、S2面，然后作出从眼点E1、E2点作出A柱的内外两侧的切线。
两切线的夹角，就是A 柱产生的视野障碍角，如图1-1所示。
图1-1 立柱护板视野校核示意图结论：如果视野障碍角＞6度，则需要对A柱作重新布置。
2、人机工程分析。
（操作合理性、舒适性等）：目标值/经验值：校核过程及分析说明：（带图示）结论：3、整体布置/尺寸的校核。
（分析零部件布置合理性，主要涉及到车身总布置）目标值/经验值：校核过程及分析说明：（带图示）结论：4、运动校核：目标值：安全带调整滑道挡板在整个滑动过程中不能与护板背面的卡扣固定底座或者加强筋干涉。
校核过程及分析说明：上极限：安全带调整滑道挡板不能与护板的固定卡座干涉，如果必须要在那个位置加固定座，可以考虑将卡扣固定底座做成中空的，避开滑道挡板，但要保证其强度，避免往车身上装的时候卡扣固定底座因强度不够而断裂，如图1-2所示。
下极限：安全带调整滑道挡板不能与B 上护板的定位结构或者加强筋干涉，如图1-3所示。
图1-2挡板上极限位置 图1-3挡板下极限位置结论：5、间隙、台阶、公差分析 目标值/经验值：1、立柱上护板与顶棚配合，一般是护板压住顶棚边缘至少10mm ，压缩量为1.5mm 左右；2、B 柱上下护板配合间隙均匀，间隙一般为0.5mm ；3、B 柱下护板与前后门槛压板配合间隙均匀，间隙一般为0.5mm ；4、A 柱下护板与前门槛压板的配合配合间隙均匀，间隙一般为0.5mm ；5、C 柱、D 柱与行李箱侧护板的配合间隙均匀，间隙一般为0.5mm ；6、后门槛压板与行李箱侧护板的配合间隙均匀，间隙一般为0.5mm ；7、护板与密封条的配合要求能包住护板边缘，过盈量一般3~5mm 。
汽车立柱门槛内饰件设计
3 A柱内饰板与仪表板 为满足相关DTS的一些间隙、外观等要求，一般在立柱内饰板上设计两个以上直接卡入仪表板的卡接 结构，既能保证和仪表板零贴，又可以防止立柱饰板转动和增加立柱饰板定位可靠性，下图分别为 不同工艺的A柱内饰板与仪表板的典型截面示意图，在设计时需注意： 1）A柱上内饰板与仪表板应满足相关DTS的一些间隙、断差、外观等要求，其中硬质立柱内饰板与仪 表板设计间隙a=0~0.5mm，面差b≥0.5mm，低压注射立柱内饰板和IMG仪表板匹配圆角需≥R4mm，设 计干涉量a=0~0.5mm，面差b≥0.5mm。 2）A柱上内饰板最下方安装点与仪表板表面距离≤200mm（使其与仪表板面零贴，且允许A柱上内饰 板完全变形）。 2.3 立柱门槛内饰件零部件结构设计
2.3 立柱门槛内饰件零部件结构设计 1 拔模方向 拔模方向针对每个立柱护板都有所不同，一般立柱上饰板拔模方向有些复杂，其余的立柱护板尽量选用标准方向。 1）立柱上内饰板以Y方向为拔模基准进行调整，根据车身造型调整出合适的拔模方向。当A面与初定方向有负角 时，调整拔模方向与最大面的垂直线最接近，使A面拔模角度不小于5°。 2）立柱下内饰板尽量选用Y方向作为拔模方向。 3）前后门槛内饰板尽量选用Z方向作为拔模方向。 4）背门槛内饰板以Z方向为拔模基准进行调整，根据车身结构调整合适的拔模方向。 2 A面与DMU检查 1）A面由造型设计中心，根据效果图、产品中心提供的布置断面和拔模方向制作。 2）DMU检查包括与其他零件间隙、面差、配合尺寸、搭接关系、装配和拆卸性等检查。 3）在造型A面检查的时候，以A柱内饰板为例，需对其型面进行分析。如果型面整体平缓，在长度方向上容易扭
立柱内饰板应在车门安装前安装完毕 一般采用塑料卡扣或金属卡子直接装配在车身内蒙皮上
安装点的布置必须均匀，保证立柱上内饰板在进行道路试验以及使用过程中不脱落、松动、异响等
汽车前后视野校核设计指南ok
汽车前后视野校核设计指南ok版本：00 汽车前、后视野校核设计指南汽车前、后视野校核设计指南1.⽬的针对整车总布置中涉及到的汽车前、后视野相关规定的设计校核进⾏规范和说明，理清设计思路，提⾼设计效率。
2.范围前视野校核适⽤于M1类汽车；后视野校核本⽂适⽤于M1、N1类汽车；3.引⽤标准GB 11562-94汽车驾驶员前⽅视野要求及测量⽅法GB 15084—94 汽车后视镜的性能和安装要求4.相关名词定义驾驶员的眼点通过汽车制造⼚确定的驾驶员设计乘坐位置中⼼，作⼀个平⾏于汽车纵向基准⾯的平⾯。
从该平⾯内的驾驶员座椅R点向上635mm，作垂直于该平⾯的⼀条直线段。
在直线段与该平⾯交点的两侧各32.5mm处（总距离为65mm）作两个点，即为驾驶员的眼点。
5汽车前、后视野校核5．1汽车前视野校核5.1.1汽车驾驶员前⽅视野必须满⾜下述要求。
5.1.1.1风窗玻璃透明区⾄少应包括风窗玻璃基准点连线所包围的⾯积。
这些基准点是：点⽔平向前偏左17°的基准点a；a．V1b．V点向前沿铅垂⾯偏上7°的基准点b；1点向前沿铅垂⾯偏下5°的基准点c；c．V2版本：00 汽车前、后视野校核设计指南d．在汽车纵向对称平⾯另⼀侧，应增加3个辅助基准点a′，b′，c′，它们与a,b,c三个基准点相对称。
5.1.1.2每根A柱双⽬障碍⾓不得超过6°。
若左右两A柱相对汽车纵向铅垂⾯是对称的，则右柱不需要再测量。
5.1.1.3在驾驶员前视野180°范围内，在通过V1的⽔平⾯下⽅和通过V2的三个平⾯（三个平⾯都和⽔平⾯向下成4°夹⾓，其中⼀个平⾯垂直于Y基准平⾯，另两个平⾯垂直于调基准平⾯）上⽅的范围内，除了A柱、三⾓窗分隔条、车外⽆线电天线、后视镜和风窗玻璃刮⽔器等造成的障碍外，不得有其它障碍。
但是以下情况除外：a．直径⼩于0.5mm的嵌⼊式天线，或⼩于1.0mm的印刷式天线，不认为是视野障碍；b．⽆线电天线的导线⼀般不得进⼊5.4规定的A区，但是导线直径⼩于0.5mm 时，可允许三根导线进⼊，此种情况不认为是视野障碍；c．最⼤直径为0.03mm，导线是竖直的，最⼩间距1.25mm，或导线是⽔平的，最⼩间距2.0mm的除霜及除雾导线，不认为是视野障碍。