CN104020677A - 一种确定手刹操作空间的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种确定手刹操作空间的方法和系统，包括：步骤一、以手刹手柄侧面轮廓线、手刹按钮端面中心点和手刹轴线为变量建立手刹模板；步骤二、在手刹模板上增加手部操作空间，形成手刹操作模板；步骤三、根据手刹的旋转中心线和旋转角度，旋转手刹操作模板，形成手刹操作空间模板；步骤四、调用手刹操作空间模板，输入手刹手柄侧面轮廓线、手刹按钮端面中心点和手刹轴线的具体参数，生成手刹操作空间模型；步骤五、根据手刹操作空间模型确定车辆内需要的手刹操作空间的大小。本发明的目的是在满足手指操作手刹的人机工程学要求的前提下，准确快速的确定手刹操作空间的大小，为在汽车内预留手刹操作空间提供理论依据。

Description

一种确定手刹操作空间的方法和系统

技术领域

本发明涉及汽车手刹领域，特别是涉及一种确定手刹操作空间的方法和系统。

背景技术

在手刹设计过程中，为了保证手指操作手刹的人机工程学要求，即保证手指操作手刹的空间要求，需要人工模拟手刹的运动包络，手动测量手刹运动包络与周围物体的间隙能否满足驾驶员的手指操作手刹的要求。当手刹周围物体的造型发生变化时，需要重新模拟手刹的运动包络，重新测量运动包络与周围物体的间隙，工作反复，测量难度大，很有可能造成遗漏和错误，不利于汽车研发时间的缩短及成本的降低。

随着计算机建模技术在汽车设计生产上的应用，可以根据建模原理提出一种确定手刹操作空间的方法，在满足手指操作手刹的人机工程学要求的前提下，根据已知手刹的造型和运动情况确定其手刹操作空间模型，由此模型就能够得到手刹操作空间的大小，同时也满足手指操作手刹的人机工程学要求。当手刹使用环境发生变化时，无需重新模拟手刹的运动包络，只需比对变化后的使用空间是否不小于手刹操作空间的大小即可，相比手动测量手刹运动包络与周围物体的间隙更加简单，准确度也更高。通过手刹操作空间模型确定手刹操作空间的大小，还能为在汽车内预留手刹操作空间提供理论依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种确定手刹操作空间的方法和系统，在满足手指操作手刹的人机工程学要求的前提下，准确快速的确定手刹操作空间的大小，为在汽车内预留手刹操作空间提供理论依据。

为了实现上述目的，本发明提供一种确定手刹操作空间的方法，包括：

步骤一、以手刹手柄侧面轮廓线、手刹按钮端面中心点和手刹轴线为变量建立手刹模板；

步骤二、在所述手刹模板上增加手部操作空间，形成手刹操作模板；

步骤三、根据所述手刹的旋转中心线和旋转角度，旋转所述手刹操作模板，形成手刹操作空间模板；

步骤四、调用所述手刹操作空间模板，输入所述手刹手柄侧面轮廓线、所述手刹按钮端面中心点和所述手刹轴线的具体参数，生成手刹操作空间模型；

步骤五、根据所述手刹操作空间模型确定车辆内需要的手刹操作空间的大小。

优选地，上述方法中，所述手部操作空间是满足95％以上的男性操作所述手刹时手部需要的空间。

优选地，上述方法中，所述手部操作空间为：

沿所述手刹的轴线，所述手刹的正前方至少有35mm的大拇指操作空间；

垂直于所述手刹的轴线，所述手刹的指尖指节侧至少有35mm的操作空间；

垂直于所述手刹的轴线，所述手刹的中间指节侧至少有35mm的操作空间；

垂直于所述手刹的轴线，所述手刹的指根指节侧至少有40mm的操作空间。

本发明还提供一种确定手刹操作空间的系统，包括：

手刹模板单元，用于：以手刹手柄侧面轮廓线、手刹按钮端面中心点和手刹轴线为变量建立手刹模板；

手刹操作模板单元，用于：在所述手刹模板上增加手部操作空间，形成手刹操作模板；

手刹操作空间模板单元，用于：根据所述手刹的旋转中心线和旋转角度，旋转所述手刹操作模板，形成手刹操作空间模板；

调用单元，用于：调用所述手刹操作空间模板，输入所述手刹手柄侧面轮廓线、所述手刹按钮端面中心点和所述手刹轴线的具体参数，生成手刹操作空间模型；

空间确定单元，用于：根据所述手刹操作空间模型确定车辆内需要的手刹操作空间的大小。

优选地，上述系统中，所述手部操作空间是满足95％以上的男性操作所述手刹时手部需要的空间。

优选地，上述系统中，所述手部操作空间为：

沿所述手刹的轴线，所述手刹的正前方至少有35mm的大拇指操作空间；

垂直于所述手刹的轴线，所述手刹的指尖指节侧至少有35mm的操作空间；

垂直于所述手刹的轴线，所述手刹的中间指节侧至少有35mm的操作空间；

垂直于所述手刹的轴线，所述手刹的指根指节侧至少有40mm的操作空间。

本发明至少存在以下技术效果：

1)本发明中，手刹操作空间模型是驾驶员拉起或放下手刹过程中，操作手刹的手指与手刹共同运动形成的空间的模型。因此，由手刹操作空间模型的外形参数能够确定使用手刹过程中，握住手刹的手指和手刹共同运动占用的空间的大小，即手刹操作空间的大小。同样地，根据手刹操作空间模型的外形参数也能判断出车辆内需要的手刹操作空间的大小，为车辆内预留手刹操作空间提供理论依据。

2)本发明中，手刹操作空间模板可以重复调用，针对不同型号的手刹能够生成对应型号的手刹操作空间模型，建模过程简单快速，生成的空间模型具有统一的参数单位，便于多个手刹空间模型之间相互比对，为企业大批量设计手刹提供方便。

3)本发明中，手刹的手部操作空间是根据人机工程学原理确定的空间尺寸，以手部操作空间为依据进行手刹设计能够满足95％以上的男性操作手刹时手部的需要。保证手刹的广泛适用性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为本发明提供的确定手刹操作空间的方法流程图；

图2为本发明提供的确定手刹操作空间的系统结构图；

图3为手部操作空间俯视图；

图4为手部操作空间侧视图。

附图标记说明如下：手刹模板单元201，手刹操作模板单元202，手刹操作空间模板单元203，调用单元204，空间确定单元205。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。

图1为本发明提供的确定手刹操作空间的方法流程图。如图1所示，本发明实施例提供一种确定手刹操作空间的方法，包括：

步骤101、以手刹手柄侧面轮廓线、手刹按钮端面中心点和手刹轴线为变量建立手刹模板；

步骤102、在手刹模板上增加手部操作空间，形成手刹操作模板；

步骤103、根据手刹的旋转中心线和旋转角度，旋转手刹操作模板，形成手刹操作空间模板；

步骤104、调用手刹操作空间模板，输入手刹手柄侧面轮廓线、手刹按钮端面中心点和手刹轴线的具体参数，生成手刹操作空间模型；

步骤105、根据手刹操作空间模型确定车辆内需要的手刹操作空间的大小。

可见，本发明实施例中，手刹操作空间模型是驾驶员拉起或放下手刹过程中，操作手刹的手指与手刹共同运动形成的空间的模型。因此，由手刹操作空间模型的外形参数能够确定使用手刹过程中，握住手刹的手指和手刹共同运动占用的空间的大小，即手刹操作空间的大小。同样地，根据手刹操作空间模型的外形参数也能判断出车辆内需要的手刹操作空间的大小，为车辆内预留手刹操作空间提供理论依据。

本发明实施例中，首先以手刹手柄侧面轮廓线、手刹按钮端面中心点和手刹轴线为变量建立手刹模板，再以手刹模板为基础，按照手指握住手刹时对手刹周围空间大小的要求，在手刹周围增加手部操作空间，和手刹模板共同组成手刹操作模板。因此，手刹操作模板能够模拟人手握住手刹不动时手指和手刹共同形成的空间。

紧接着，根据驾驶员操作手刹时手刹的旋转中心线和旋转角度，模拟手刹的运动轨迹，旋转手刹操作模板，形成手刹操作空间模板。因此，手刹操作空间模板能够模拟人手操作手刹过程中，手指和手刹共同运动形成的空间。

最后，调用手刹操作空间模板，输入用户提供的手刹外形参数，结合手刹操作空间模板中已经提前设好的手部操作空间和手刹的旋转中心线和旋转角度，生成手刹操作空间模型。因此，手刹操作空间模型是驾驶员拉起或放下手刹过程中，操作手刹的手指与手刹共同运动形成的空间的模型。

由上可知，本发明实施例中，由手刹操作空间模型的外形参数能够确定使用手刹过程中，握住手刹的手指和手刹共同运动占用的空间的大小，即手刹操作空间的大小。同样地，根据手刹操作空间模型的外形参数也能判断出车辆内需要的手刹操作空间的大小，为车辆内预留手刹操作空间提供理论依据。

本发明的另一个实施例中，手刹操作空间模板可以重复调用，针对不同型号的手刹能够生成对应型号的手刹操作空间模型。不同型号的手刹区别在于各自的外形结构不同，因而对应的外形参数也不同。

手刹的外形参数包括，手刹手柄侧面轮廓线轨迹，手刹按钮端面中心点的位置和手刹轴线轨迹。调用模板后，首先选择一点作为手刹按钮端面中心点，确定中心点位置，然后通过中心点绘制一条直线，选择绘制好的直线为手刹轴线，最后绘制手刹手柄侧面轮廓线，轮廓线可以是多段直线和曲线连接而成的轨迹，轮廓线应当和手刹轴线形成一个闭合的图像。至此就完成了手刹外形参数的输入。

由于手刹操作空间模板中已经提前设有手部操作空间和手刹的旋转中心线和旋转角度，因此用户不需再手动输入这些信息，手刹操作空间模板能够根据用户提供的手刹的外形参数生成对应的手刹操作空间模型。同时可以知道，用户输入的外形参数的单位，应该和模板中提前设有的参数的单位一致，如长度单位统一选择为mm，角度单位统一选择为角度制。由此可以判断出，通过手刹操作空间模板生成的不同型号的手刹操作空间模型都具有同一的参数单位，多个不同型号的模型之间直接相互比较，无需在进行单位方面的变换。

由上可知，通过重复调用手刹操作空间模板可以快速准确的实现不同型号的手刹的操作空间模型的建立，建模过程简单快速，生成的空间模型具有统一的参数单位，多个手刹空间模型之间便于相互比对，方便企业进行大批量的手刹设计生产。

在本发明的另一个实施例中，作为手刹操作空间模型设计依据之一的手部操作空间，是根据人机工程学原理确定的空间尺寸，以手部操作空间为依据进行手刹设计能够满足95％以上的男性操作手刹时手部的需要，能够保证手刹的广泛适用性。

图3是手部操作空间俯视图，图4是手部操作空间侧视图。如图3所示，手部操作空间的具体要求是：沿手刹的轴线，手刹的正前方至少有35mm的操作空间，用于大拇指的活动；垂直于手刹的轴线，手刹的指尖指节侧至少有35mm的操作空间，用于指尖部分的活动；手刹的指根指节侧至少有40mm的操作空间，用于指根部分手指的活动。如图4所示，手部操作空间的要求还包括，手刹的中间指节侧至少有35mm的操作空间，用于中节手指的活动。

在另一个发明实施例中，用户可以修改模板中提前设定好的的手刹的旋转中心线和旋转角度的数值，按照手刹的实际运动情况生成相应的手刹操作空间模型。

图2为本发明提供的确定手刹操作空间的系统结构图。如图2所示，本发明实施例还提供一种确定手刹操作空间的系统，包括：

手刹模板单元201，用于：以手刹手柄侧面轮廓线、手刹按钮端面中心点和手刹轴线为变量建立手刹模板；

手刹操作模板单元202，用于：在手刹模板上增加手部操作空间，形成手刹操作模板；

手刹操作空间模板单元203，用于：根据手刹的旋转中心线和旋转角度，旋转手刹操作模板，形成手刹操作空间模板；

调用单元204，用于：调用手刹操作空间模板，输入手刹手柄侧面轮廓线、手刹按钮端面中心点和手刹轴线的具体参数，生成手刹操作空间模型；

空间确定单元205，用于：根据手刹操作空间模型确定车辆内需要的手刹操作空间的大小。

可见，本发明实施例中，用户通过调用单元204，调用手刹操作空间模板，在模板中输入需要建模的手刹的手柄侧面轮廓线、手刹按钮端面中心点和手刹轴线的具体参数，结合手刹操作空间模板中已经提前设好的手部操作空间和手刹的旋转中心线和旋转角度，就能够生成手刹操作空间模型。手刹操作空间模型能够模拟驾驶员拉起或放下手刹过程中，操作手刹的手指和手刹共同运动形成的空间。因此，在空间确定单元205中，用户由手刹操作空间模型的外形参数能够确定使用手刹过程中，握住手刹的手指和手刹共同运动占用的空间的大小，即手刹操作空间的大小。同样地，用户根据手刹操作空间模型的外形参数也能判断出车辆内需要的手刹操作空间的大小，为车辆内预留手刹操作空间提供理论依据。

在另一个发明实施例中，在调用单元204中，用户可以输入手刹的外形参数，即手刹手柄侧面轮廓线轨迹，手刹按钮端面中心点的位置和手刹轴线轨迹。用户调用手刹操作空间模板后，首先选择一点作为手刹按钮端面中心点，完成中心点位置的输入，然后通过中心点绘制一条直线，选择绘制好的直线为手刹轴线，最后绘制手刹手柄侧面轮廓线，轮廓线可以是多段直线和曲线连接而成的轨迹，轮廓线应当和手刹轴线形成一个闭合的图像。至此就完成了手刹外形参数的输入。

用户通过重复调用手刹操作空间模板，可以为不同规格的手刹分别设计对应的手刹操作空间模型，这些模型具有相同的参数单位。这种重复调用同一模板建模的方法具有建模过程标准化系统化，建模结果统一化的优点，适用于大企业批量生成设计手刹。

本发明的另一个实施例中，手刹操作模板单元202中增加的手部操作空间，是根据人机工程学原理确定的空间尺寸，能够满足95％以上的男性操作手刹时手部的需要。

在另一个发明实施例中，在手刹操作空间模板203中，手刹的旋转中心线和旋转角度可以根据用户的需要进行更改，在调用单元204中，调用手刹操作空间模板，按照用户提供的手刹外形参数和旋转中心线与角度生成相应的手刹操作空间模型。

由上可知，本发明实施例具有以下优势：

1)本发明中，手刹操作空间模型是驾驶员拉起或放下手刹过程中，操作手刹的手指与手刹共同运动形成的空间的模型。因此，由手刹操作空间模型的外形参数能够确定使用手刹过程中，握住手刹的手指和手刹共同运动占用的空间的大小，即手刹操作空间的大小。同样地，根据手刹操作空间模型的外形参数也能判断出车辆内需要的手刹操作空间的大小，为车辆内预留手刹操作空间提供理论依据。

2)本发明中，手刹操作空间模板可以重复调用，针对不同型号的手刹能够生成对应型号的手刹操作空间模型，建模过程简单快速，生成的空间模型具有统一的参数单位，便于多个手刹空间模型之间相互比对，为企业大批量设计手刹提供方便。

3)本发明中，手刹的手部操作空间是根据人机工程学原理确定的空间尺寸，以手部操作空间为依据进行手刹设计能够满足95％以上的男性操作手刹时手部的需要。保证手刹的广泛适用性。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (6)

1.一种确定手刹操作空间的方法，其特征在于，包括：

步骤一、以手刹手柄侧面轮廓线、手刹按钮端面中心点和手刹轴线为变量建立手刹模板；

步骤二、在所述手刹模板上增加手部操作空间，形成手刹操作模板；

步骤三、根据所述手刹的旋转中心线和旋转角度，旋转所述手刹操作模板，形成手刹操作空间模板；

步骤四、调用所述手刹操作空间模板，输入所述手刹手柄侧面轮廓线、所述手刹按钮端面中心点和所述手刹轴线的具体参数，生成手刹操作空间模型；

步骤五、根据所述手刹操作空间模型确定车辆内需要的手刹操作空间的大小。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述手部操作空间是满足95％以上的男性操作所述手刹时手部需要的空间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述手部操作空间为：

沿所述手刹的轴线，所述手刹的正前方至少有35mm的大拇指操作空间；

垂直于所述手刹的轴线，所述手刹的指尖指节侧至少有35mm的操作空间；

垂直于所述手刹的轴线，所述手刹的中间指节侧至少有35mm的操作空间；

垂直于所述手刹的轴线，所述手刹的指根指节侧至少有40mm的操作空间。

4.一种确定手刹操作空间的系统，其特征在于，包括：

手刹模板单元(201)，用于：以手刹手柄侧面轮廓线、手刹按钮端面中心点和手刹轴线为变量建立手刹模板；

手刹操作模板单元(202)，用于：在所述手刹模板上增加手部操作空间，形成手刹操作模板；

手刹操作空间模板单元(203)，用于：根据所述手刹的旋转中心线和旋转角度，旋转所述手刹操作模板，形成手刹操作空间模板；

调用单元(204)，用于：调用所述手刹操作空间模板，输入所述手刹手柄侧面轮廓线、所述手刹按钮端面中心点和所述手刹轴线的具体参数，生成手刹操作空间模型；

空间确定单元(205)，用于：根据所述手刹操作空间模型确定车辆内需要的手刹操作空间的大小。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述手部操作空间是满足95％以上的男性操作所述手刹时手部需要的空间。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述手部操作空间为：

沿所述手刹的轴线，所述手刹的正前方至少有35mm的大拇指操作空间；

垂直于所述手刹的轴线，所述手刹的指尖指节侧至少有35mm的操作空间；

垂直于所述手刹的轴线，所述手刹的中间指节侧至少有35mm的操作空间；

垂直于所述手刹的轴线，所述手刹的指根指节侧至少有40mm的操作空间。