CN106289809B - 一种与h点装置配合使用的仪表板盲区测量装置及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运用在实车上的仪表板盲区测量装置，属于仪表板盲区校核工具技术领域，包括竖直定位导轨、水平导轨、双向滑块及眼椭圆简化装置四部分，其中，双向滑块的竖直方向及水平方向分别设置有与竖直定位导轨及水平导轨对应的通孔，竖直定位导轨及水平导轨通过双向滑块连接，水平导轨的一端与眼椭圆简化装置连接；该装置与H点装置配合使用，并且很好地利用了H点装置上现有的部件；眼椭圆简化装置可以沿X、Z两个方向移动，并且可以绕Y轴转动，因此该装置可以适用于不同的车型。在真实的驾驶室环境下进行盲区测量，并且能够直观的反映出测量结果，在测量过程中操作简单、方便，提高工作效率。

Description

一种与H点装置配合使用的仪表板盲区测量装置及其定位 方法

技术领域

本发明属于仪表板盲区校核工具技术领域，具体涉及的是一种与H点装置配合使用的汽车仪表板盲区测量装置及其定位方法。

背景技术

汽车仪表板可以在汽车运行过程中，实时的反应汽车的运行状态，它是汽车运行状态信息集中显示的区域，驾驶员通过仪表板上的信息来判断下一步的操作动作。由于仪表板与驾驶员之间有方向盘阻挡，例如方向盘的轮缘、轮毂和轮辐等部分，因此会在仪表板上存在一些看不见的区域，叫作仪表板盲区。如果显示汽车运行状态信息的仪表在盲区范围内，就会影响驾驶员获取驾驶信息，存在一定的安全隐患。因此需要对仪表板盲区进行测量，把反应重要车辆状态的信息的仪表放置在盲区以外，保证驾驶员在无需转动头部和躯干的情况就能看清仪表盘上的信息，增加行驶安全性，同时减少驾驶员疲劳。

在现有的测量方法中，只能根据RAMSIS、CATIA、UG等软件，通过建立驾驶室模型，利用人体模型的眼点或者SAE眼椭圆进行仿真校核，这种方法不能模型真实的驾驶室环境，校核分析的结果与真实的情况有所差距。

现有技术的缺点包括以下几点：

1、现有技术中至今没有还没有在实车上对仪表板盲区进行测量的装置。

2、利用现有软件仿真进行仪表板盲区测量，与真实情况会有差距，而且不能直观的得到仪表板盲区。

发明内容

本发明的目的在于提供一种运用在实车上的仪表板盲区测量装置，与H点装置配合使用，在真实的驾驶室环境下进行盲区测量，并且能够直观的反映出测量结果，在测量过程中操作简单、方便，提高工作效率，以克服上述现有技术中利用仿真软件不能真实地反映仪表板盲区。

H点装置是本发明装置的辅助装置，是车身布置与测量的重要工具，其作用是进行驾驶室人机工程学设计、参数测量、辅助进行驾驶室内部基准点的定位。在SAE J826标准中有详细的定义。H点装置由鞋、小腿、大腿、座板和躯干组成，其中，本发明的一种运用在实车上的仪表板盲区测量装置与H点装置连接的部位有躯干锁止衬套、头部空间测量装置载荷施加点以及把手。利用H点装置可以准确的找到乘坐基准点(SgRP点)。该发明装置中眼椭圆简化装置的定位就是以SgRP点为基准，先计算SgRP点位置，把座椅H点调节到该位置，再进行本发明装置的定位，使操作过程更加方便。

一种与H点装置配合使用的仪表板盲区测量装置，包括竖直定位导轨、水平导轨、双向滑块及眼椭圆简化装置四部分，其中，双向滑块的竖直方向及水平方向上分别设置有与竖直定位导轨及水平导轨对应的通孔，竖直定位导轨及水平导轨通过双向滑块连接，水平导轨的一端与眼椭圆简化装置连接；定义H点坐标系：汽车行驶的方向为X轴正方向，驾驶员右侧为Y轴正方向，竖直向上为Z轴正方向，原点位于H点；

所述的竖直定位导轨包括金属臂11、螺栓杆12、拉紧弹簧13、气泡水平仪14及导轨，金属臂11位于竖直定位导轨的下端，卡在H点装置的躯干锁止衬套3上，使竖直定位导轨可以绕H点位置杆旋转；螺栓杆12位于竖直定位导轨中部的圆柱块上，而且圆柱块可以绕中心轴转动，因此螺栓杆不仅可以绕Y轴方向上下转动，而且可以通过自身的旋转向前推进；螺栓杆12顶在H点装置的头部空间测量装置载荷施加点4上，拉紧弹簧13位于竖直定位导轨的上端，与H点装置的把手相连接，两者配合使用，随着螺栓杆12推进量的大小可以对竖直定位导轨与水平面的夹角进行调整；竖直定位导轨中部还设置有平台，平台上安装有气泡水平仪14，观察气泡水平仪14，可以保证在测量过程中竖直定位导轨垂直于水平面；竖直定位导轨上方还有方形的导轨，保证其余部件可以沿Z轴方向移动，并且导轨上面刻有标度尺方便进行Z轴方向调节；

所述的水平导轨，为了在测量过程中更加方便，因此对于A类车和B类车的使用的水平导轨形状有所不同；对于A类车，水平导轨的一端为正方形导轨，可以使测量装置沿X轴方向移动，导轨上面刻有标度尺方便进行X轴方向调节，另一端设置有螺母孔，便于眼椭圆简化装置的安装；水平导轨上还设置有角度盘21，便于调节眼椭圆简化装置相对于水平面的夹角；对于B类车，水平导轨的一端为正方形导轨，另一端直接与眼椭圆简化装置焊接在一起，保证眼椭圆简化装置绕自身横轴旋转的角度为11.6°；

所述的双向滑块为长方体长为L＝56mm、宽G＝28mm、高H＝28mm，滑块的一端设置有第一锁紧螺栓31，另一端设置有第二锁紧螺栓32，双向滑块用来连接竖直定位导轨和水平导轨，保证该装置可以沿Z轴方向或者X轴方向移动，同时两端设置有锁紧螺栓，当在水平导轨上调节到合适位置以后可以进行锁紧。

所述的眼椭圆简化装置，由两个椭圆环和光源43组成，两个椭圆环的四周均匀分布着16个光源；对于A类车，两个椭圆环在同一个平面上，并且绕自身横轴方向向下转动一定夹角，该夹角会随着车型数据的变化而变化；两个椭圆环固定连接处安装有角度指针42，用来准确的调节该夹角，并且在夹角调整完以后可以使用锁紧螺栓41固定；椭圆环尺寸按照SAE A类车眼椭圆竖轴和短轴的尺寸进行定义，眼椭圆的竖轴尺寸等于椭圆环竖轴尺寸，眼椭圆的短轴尺寸等于椭圆环横轴尺寸；对于B类车，眼椭圆简化装置上的两个椭圆环相互交错平行，并且都绕自身横轴向下旋转11.6°，绕自身竖轴向右旋转5.4°，椭圆环尺寸按照SAE B类车眼椭圆竖轴和短轴的尺寸进行定义，椭圆环竖轴尺寸等于眼椭圆的竖轴尺寸，椭圆环横轴尺寸等于眼椭圆的短轴尺寸；

在使用该发明装置测量前需要把座椅定位到SgRP点，SgRP点是驾驶员乘坐基准点，在使用本发明装置前需要使座椅H点与驾驶员的SgRP点相重合，然后再进行眼椭圆简化装置定位。

利用H点装置进行SgRP点的计算，首先移动座椅到最低最后、最高最后、最高最前、最低最前位置找到座椅行程，座椅的行程其实就是座椅H点的行程，其形状与大小都已确定，此时还需要确定H点行程的位置，把H点装置安装在座椅上面，具体的安装方法参考吉林大学任金东老师编写的《汽车人机工程学》一书，严格按照H点装置安装顺序进行安装。把座椅调节到最后、最低位置，此时的座椅H点位置就是H点行程的最后、最低位置。H点行程位置就可以确定。对于可以进行前后和垂直调节的座椅，SgRP点位于H点调节行程轨迹一半高度线与SgRP曲线的交点处，SgRP曲线公式如式1所示。SgRP点位置确定以后，把座椅H点移动到SgRP点位置，座椅位置定位结束。

A类车SgRP曲线公式:x_SgRP＝900.23-0.471H30

B类车SgRP曲线公式:x_SgRP＝913.7+0.672316H30-0.00195530(H30)² (1)

本发明的另一个目的在于提供一种与H点装置配合使用的仪表板盲区测量装置的定位方法，本发明中眼椭圆简化装置的尺寸按照2002版SAEJ941标准的95th百分位眼椭圆进行设计。要使测量结果更加准确必须对眼椭圆中心进行严格定位。

一种与H点装置配合使用的仪表板盲区测量装置的定位方法，具体步骤如下：

对于A类车的眼椭圆简化装置的定位：

(1)A类车眼椭圆尺寸与定位

座椅行程可以调节的A类车95th百分位的眼椭圆尺寸，如表1所示。

表1 A类车95th百分位的眼椭圆尺寸

座椅行程可以调节的A类车95th百分位的眼椭圆中心定位公式如式1所示：

其中，椭圆中心的3个坐标分量X_c、Y_c(分别以Y_cl和Y_cr代表两个眼椭圆中心y坐标)和Z_c，分别过第一加速踏板基准点PRP与YZ平面平行的平面、XZ平面和过第二加速踏板基准点AHP与XY平面平行的平面为定位基准；式中，L6为转向盘中心到PRP点的前后距离；H30为座椅高度；t为变速类型，当有离合踏板时t＝1，否则t＝0；β为眼椭圆绕自身横轴向下方向的转角；W20为SgRP点在汽车坐标系中的y坐标，A19为H点调节轨迹线倾角。

(2)A类车眼椭圆定位基准转换

中央眼椭圆中心(中央眼椭圆是大小和眼椭圆相同、其中心位于两个眼椭圆中心连线中点的辅助椭圆)位于本发明眼椭圆简化装置两个椭圆环中心连线的中间位置，因此利用中央眼椭圆的中心对眼椭圆简化装置进行定位。

中央眼椭圆中心X方向定位：SAE眼椭圆X轴方向定位是相对于过PRP点与YZ平面平行的平面为定位基准的，把中心眼椭圆转换到H点坐标系中，需要把X_c减去H点到过PRP点与YZ平面平行的平面的距离X_H30，X_H30利用95th的H点位置曲线的公式进行计算，计算公式如式2所示：

x_H30＝x₉₅＝913.7+0.672316H30-0.00195530(H30)² (2)

因此中央眼椭圆中心X方向定位公式如式3所示：

x₁＝x_H30-x_c＝249.7+0.848316H30-0.00195530(H30)²-0.587L6+12.5t (3)

水平导轨上的标尺表示的是中央眼椭圆中心X方向的距离，利用双向滑块后端与标尺重合的刻度作为定位刻度，因此要用中央眼椭圆中心X坐标加上双向滑块的宽度G的一半，因此当定位成功时标尺与双向滑块重合的刻度的计算公式，如式4所示。

中央眼椭圆中心Y方向定位：在该装置设计时，就保证了中央眼椭圆中心在H点坐标系里的Y坐标为零。因为当竖直定位导轨安装完毕以后，上端导轨中心线正好通过H点，并且在H点坐标系的XZ平面内，同时也保证了水平导轨前端的中心线也在H点坐标系的XZ平面内，并且中央眼椭圆中心在水平导轨前端的中心线上，因此无需再进行定位。

中央眼椭圆中心Z方向定位：SAE眼椭圆中心Z轴方向定位是相对于过AHP点与XY平面平行的平面为定位基准，把中心眼椭圆转换到H点坐标系中，需要把Z_c减去H30。因此中央眼椭圆中心Z方向定位公式如式5所示：

Z₁＝Z_c-H30＝638 (5)

竖直定位导轨上的标尺表示的是中央眼椭圆中心到H点的Z方向的距离，利用双向滑块下端与标尺重合的刻度作为定位刻度，因此要用中央眼椭圆中心Z坐标减去双向滑块的高度H的一半，因此当定位成功时标尺与双向滑块重合的刻度的计算公式，如式6所示。

A类车眼椭圆简化装置角度定位：眼椭圆简化装置绕自身横轴方向的夹角等于眼椭圆的倾角β，只与H点调节轨迹线倾角A19有关，计算公式如式7所示。

β＝18.6-A19 (7)

对于B类车的眼椭圆简化装置的定位：

座椅行程可以调节的B类车95th百分位的眼椭圆尺寸，如表2所示。

表2 B类车95th百分位的眼椭圆尺寸

B类车眼椭圆定位时以ATRP(驾驶室布置工具图形定位基准点)作为基准点，本发明选择驾驶员男女比例为1:1的眼椭圆定位公式，如式7所示。

其中，椭圆中心的3个坐标分量X_c、Y_c(分别以Y_cl和Y_cr代表两个眼椭圆中心y坐标)和Z_c，分别过ATRP点与YZ平面平行的平面、XZ平面和过ATRP点与XY平面平行的平面为定位基准。ATRP是SAEJl516标准中定义的、用于定位布置工具图形的基准点。两个椭圆绕其自身横轴向下旋转11.6°，绕其自身竖轴向右旋转5.4°。

对于B类车，根据50th百分位驾驶员H点位置曲线、H点高度和驾驶员男女比例来计算ATRP。男女比例为50:50的ATRP位置计算公式，如式8所示：

X_ATRP＝798.74-0.446H30 (8)

式中，X_ATRP为ATRP到AHP的水平距离；

(2)B类车眼椭圆定位基准转换

B类车中央眼椭圆中心X方向定位：B类车的ATRP位置曲线和H点位置曲线的基准的都是AHP，B类车H点位置曲线的计算公式，如式9所示。

x_H30＝900.23-0.471H30 (9)

因此中央眼椭圆中心在H点坐标系的位置计算公式，如式10所示。

X₁＝X_H30-X_ATRP+Xc＝-73.77+12.68A40-0.025H30 (10)

当定位成功时标尺与双向滑块后端重合的刻度的计算公式，如式11所示。

B类车中央眼椭圆中心Y方向定位：中央眼椭圆中心在H点坐标系里的Y坐标为零，因此不用定位；

B类车中央眼椭圆中心Z方向定位：ATRP和H点在相对于AHP在高度方向是相同的，因此中央眼椭圆中心定位公式如式12所示：

Z₁＝Z_c＝691.09-3.57A40 (12)

当定位成功时标尺与双向滑块下端重合的刻度的计算公式，如式13所示。

B类车眼椭圆简化装置角度定位：B类车眼椭圆简化装置在设计的时候已经保证两个椭圆环绕其自身竖轴向右旋转5.4°，因此定位时只需要两个椭圆环绕其自身横轴向下旋转11.6°。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、与H点装置配合使用，并且很好地利用了H点装置上现有的部件(躯干锁止衬套、头部空间测量装置载荷施加点以及把手)；

2、该装置上的眼椭圆简化装置可以沿X、Z两个方向移动，并且可以绕Y轴转动，因此该装置可以适用于不同的车型；

3、定位方法简单、准确，Y方向不用定位，并且X、Z方向定位只需要把双向滑块滑动到计算出来的刻度即可；

4、测量操作过程比较简单、方便，而且能把测量结果直观的反应出来；

5、该装置结构比较简单，制作成本低廉。

附图说明

图1为现有技术中的H点行程定位示意图；

图2为现有技术中的H点装置的结构示意图；

图3是SgRP点位置确定；

图4为本发明的竖直定位导轨的结构示意图；

图5为本发明的竖直定位导轨与H点装置的安装结构示意图；

图6为本发明的双向滑块的结构示意图；

图7为本发明A类车仪表板盲区测量装置的水平导轨的结构示意图；

图8为本发明A类车仪表板盲区测量装置的眼椭圆简化装置的结构示意图；

图9为本发明B类车仪表板盲区测量装置水平导轨的结构示意图；

图10为本发明B类车仪表板盲区测量装置的眼椭圆简化装置的结构示意图；

图11为本发明的A类车仪表板盲区测量装置侧视图；

图12为本发明的B类车仪表板盲区测量装置侧视图；

图中：座椅行程的轨迹线1、座椅H点行程2、躯干锁止衬套3、头部空间测量装置载荷施加点4、H点调节行程轨迹一半高度线5、SgRP曲线6、SgRP点7、金属臂11、螺栓杆12、拉紧弹簧13、气泡水平仪14、角度盘21、第一锁紧螺栓31、第二锁紧螺栓32、锁紧螺栓41、角度指针42。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容做进一步地说明。

实施例1对于A类车

(一)座椅位置定位

在座椅上面随意寻找一个标记点，记录其在座椅调节到最低最后、最高最后、最高最前、最低最前位置时分别相对于加速踏板基准点BOF和AHP的X,Z方向的坐标，标记点在四个位置的连线就是座椅行程的轨迹线1，如图1所示。然后寻找座椅H点行程2，其形状和大小与座椅行程相同。按照H点装置的安装顺序，把H点装置安装在座椅上，如图2所示。找到座椅调节到最低最后位置时座椅实际H点的位置，记录此时H点位置的坐标。此位置也是H点行程轨迹线的最低最后位置。根据座椅最低最后H点位置的坐标以及H点行程轨迹线的形状与大小，可以计算出其余三个位置时H点的坐标，进而得到H点调节行程轨迹一半高度线5的方程，如图3所示，SgRP点7位于H点调节行程轨迹一半高度线与SgRP曲线6的交点处，A类车SgRP曲线公式如式14所示。

x_SgRP＝900.23-0.471H30 (14)

联立H点调节行程轨迹一半高度线与A类车SgRP曲线的方程就可以得到SgRP点的坐标，此坐标X方向是SgRP点到BOF的水平距离，Z方向是SgRP点到AHP的垂直距离。此时把座椅实际H点移动到SgRP点处，就可以完成座椅定位。

(二)仪表板盲区测量装置安装与定位

一种与H点装置配合使用的仪表板盲区测量装置，包括竖直定位导轨、水平导轨、双向滑块及眼椭圆简化装置四部分，其中，双向滑块的竖直方向及水平方向分别设置有与竖直定位导轨及水平导轨对应的通孔，竖直定位导轨及水平导轨通过双向滑块连接，水平导轨的一端与眼椭圆简化装置连接；

所述的竖直定位导轨，如图4所示，包括金属臂11、螺栓杆12、拉紧弹簧13、气泡水平仪14及导轨，安装如图5所示，金属臂11位于竖直定位导轨的下端，卡在H点装置的躯干锁止衬套3上，使竖直定位导轨可以绕H点位置杆旋转；螺栓杆12位于竖直定位导轨的中部，螺栓杆12位于竖直定位导轨的中部的圆柱块上，而且圆柱块可以绕中心轴转动，因此螺栓杆不仅可以绕Y轴方向上下转动，而且可以通过自身的旋转向前推进。螺栓杆顶在H点装置的头部空间测量装置载荷施加点4上，拉紧弹簧13位于竖直定位导轨的上端，与H点装置的把手相连接，两者配合使用，随着螺栓杆推进量的大小可以对竖直定位导轨与水平面的夹角进行调整；竖直定位导轨中部设置有平台，平台上安装有气泡水平仪14，观察气泡水平仪14，可以保证在测量过程中竖直定位导轨垂直于水平面。竖直定位导轨上方还有方形的导轨，保证其余部件可以沿Z轴方向移动，并且导轨上面刻有标度尺方便进行Z轴方向调节；

所述的水平导轨，如图7所示，为了在测量过程中更加方便，因此对于A类车和B类车的使用的水平导轨形状有所不同；对于A类车，水平导轨的一端为正方形导轨，可以使测量装置沿X轴方向移动，导轨上面刻有标度尺方便进行X轴方向调节，另一端设置有螺母孔，便于眼椭圆简化装置的安装，同时设置有角度盘21，便于调节眼椭圆简化装置绕自身横轴旋转的角度；

所述的双向滑块为长方体滑块，长为L＝56mm、宽G＝28mm、高H＝28mm，滑块的一端设置有第一锁紧螺栓31，另一端设置有第二锁紧螺栓32，双向滑块用来连接竖直定位导轨和水平导轨，保证该装置可以沿Z轴方向或者X轴方向移动，同时两端设置有锁紧螺栓，当在水平导轨上调节到合适位置以后可以进行锁紧。把水平导轨一端的方形导轨穿过双向滑块的通孔，拧紧第二锁紧螺栓32，即可完成双向滑块与水平定位导轨的连接。竖直定位导轨上端的方形导轨穿过双向滑块一端的通孔，拧紧第一锁紧螺栓31，即可完成双向滑块与竖直定位导轨的连接。

所述的眼椭圆简化装置，如图8所示，由两个椭圆环和光源43组成，两个椭圆环的四周均匀分布着16个LED光源；对于A类车，两个椭圆环在同一个平面上，并且绕自身横轴方向转动一定夹角，该夹角会随着车型数据的变化而变化。两个椭圆环固定连接处安装有角度指针42，用来准确的调节该夹角，并且在夹角调整完以后可以使用锁紧螺栓41固定。椭圆尺寸按照SAE眼椭圆竖轴和短轴的尺寸进行设计，眼椭圆的竖轴尺寸等于椭圆环竖轴尺寸，眼椭圆的短轴尺寸等于椭圆环横轴尺寸。把眼椭圆简化装置穿过水平导轨一端的螺母孔，调节角度指针42在刻度盘21上的位置，然后拧紧锁紧螺栓41，眼椭圆简化装置的安装完成。

各个部件安装完成以后，然后进行仪表板盲区测量装置的定位。根据上面推导过程A类车眼椭圆简化装置定位公式为：

其中X为双向滑块的后端与水平导轨上对齐的刻度，Z为双向滑块的下端与竖直定位导轨上对齐的刻度，β为眼椭圆简化装置绕自身横轴方向的夹角。

根据已经推出的A类车眼椭圆简化装置定位公式以及车型数据计算出导轨标尺上的刻度X、Z以及β。松开锁紧螺栓32，根据计算出来的数值让双向滑块的后端与水平导轨上对齐的刻度等于X。松开锁紧螺栓31，让双向滑块的下端与竖直定位导轨上对齐的刻度等于Z，此时拧紧两个锁紧螺栓。然后松开锁紧螺栓41，调节角度指针在刻度盘上的角度，保证眼椭圆简化装置绕自身横轴向下方向的夹角为β，拧紧锁紧螺栓41。此时再检查竖直定位导轨是否垂直于水平面，如果不垂直则再一次调节部件一上螺栓杆，直至垂直。此时A类车仪表板盲区测量装置安装、定位完毕，参见图11。

(三)仪表板盲区测量

将需要测量的汽车停放在规定的实验室内，按照以上步骤对该发明装置进行定位，关闭实验室灯光，减少其他光线对测量过程的影响，打开眼椭圆简化装置上面的LED光源43，LED光源形成的光线照射在仪表板上，光线碰到方向盘会在仪表板上产生投影，观察在仪表板上反映重要信息的区域，如车速、公里、发动机转速、燃油量及灯光等区域是否存在投影，如果有投影则存在盲区，需要对车型方案进行改进，如果没有则证明没有盲区。

实施例2对于B类车

(一)座椅位置定位

与A类车方法相似，在座椅上面随意寻找一个标记点，记录其在座椅调节到最低最后、最高最后、最高最前、最低最前位置时分别相对于加速踏板基准点AHP的X,Z方向的坐标，标记点在四个位置的连线就是座椅行程的轨迹线1，如图1所示。然后寻找座椅H点行程2，其形状和大小与座椅行程相同。按照H点装置的安装顺序，把H点装置安装在座椅上，如图2所示。找到座椅调节到最低最后位置时座椅实际H点的位置，记录此时H点位置的坐标。此位置也是H点行程轨迹线的最低最后位置。根据座椅最低最后H点位置的坐标以及H点行程轨迹线的形状与大小，可以计算出其余三个位置时H点的坐标，进而得到H点调节行程轨迹一半高度线5的方程，如图3所示，SgRP点7位于H点调节行程轨迹一半高度线与SgRP曲线6的交点处，B类车SgRP曲线公式如式15所示。

x_SgRP＝913.7+0.672316H30-0.00195530(H30)² (15)

联立H点调节行程轨迹一半高度线与B类车SgRP曲线的方程就可以得到SgRP点的坐标，此坐标X方向是SgRP点到AHP的水平距离，Z方向是SgRP点到AHP的垂直距离。此时把座椅实际H点移动到SgRP点处，就可以完成座椅定位。

(二)仪表板盲区测量装置的安装与定位

一种与H点装置配合使用的仪表板盲区测量装置，包括竖直定位导轨、水平导轨、双向滑块及眼椭圆简化装置四部分，其中，双向滑块的竖直方向及水平方向分别设置有与竖直定位导轨及水平导轨对应的通孔，竖直定位导轨及水平导轨通过双向滑块连接，水平导轨的一端与眼椭圆简化装置连接；

所述的竖直定位导轨包括金属臂11、螺栓杆12、拉紧弹簧13、气泡水平仪14及导轨，金属臂11位于竖直定位导轨的下端，卡在H点装置的躯干锁止衬套3上，使竖直定位导轨可以绕H点位置杆旋转；螺栓杆12位于竖直定位导轨的中部的圆柱块上，而且圆柱块可以绕中心轴转动，因此螺栓杆不仅可以绕Y轴方向上下转动，而且可以通过自身的旋转向前推进。螺栓杆顶在H点装置的头部空间测量装置载荷施加点4上，拉紧弹簧13位于竖直定位导轨的上端，与H点装置的把手相连接，两者配合使用，随着螺栓杆推进量的大小可以对竖直定位导轨与水平面的夹角进行调整；竖直定位导轨中部设置有平台，平台上安装有气泡水平仪14，观察气泡水平仪14，可以保证在测量过程中竖直定位导轨垂直于水平面。竖直定位导轨上方还有方形的导轨，保证其余部件可以沿Z轴方向移动，并且导轨上面刻有标度尺方便进行Z轴方向调节；

所述的水平导轨，对于B类车，水平导轨的一端为正方形导轨，另一端直接与眼椭圆简化装置焊接在一起，保证眼椭圆简化装置绕自身横轴旋转的角度为11.6°；

所述的双向滑块为长方体滑块，滑块的一端设置有第一锁紧螺栓31，另一端设置有第二锁紧螺栓32，双向滑块用来连接竖直定位导轨和水平导轨，保证该装置可以沿Z轴方向或者X轴方向移动，同时两端设置有锁紧螺栓，当在水平导轨上调节到合适位置以后可以进行锁紧。

所述的眼椭圆简化装置，由两个椭圆环和光源43组成，两个椭圆环的四周均匀分布着16个LED光源；对于B类车，眼椭圆简化装置上的两个椭圆环相互交错平行，并且都绕自身横轴向下旋转11.6°，绕自身竖轴向右旋转5.4°，椭圆尺寸按照SAE眼椭圆竖轴和短轴的尺寸进行设计，眼椭圆的竖轴尺寸等于椭圆环竖轴尺寸，眼椭圆的短轴尺寸等于椭圆环横轴尺寸

各个部件安装完成以后，然后进行仪表板盲区测量装置的定位。根据上面推导过程B类车眼椭圆简化装置定位公式为：

其中X为双向滑块的后端与水平导轨上对齐的刻度，Z为双向滑块的下端与竖直定位导轨上对齐的刻度，β₁为两个椭圆环绕其自身短轴向下旋转的角度。

根据已经推出的B类车眼椭圆简化装置定位公式以及车型数据计算出导轨标尺上刻度X、Z以及β₁。松开锁紧螺栓32，根据计算出来的数值让双向滑块的后端与水平导轨上对齐的刻度等于X。松开锁紧螺栓31，让双向滑块的下端与竖直定位导轨上对齐的刻度等于Z，此时拧紧两个锁紧螺栓。在保证眼椭圆简化装置绕自身横轴方向的夹角β₁的情况下，把水平导轨和眼椭圆简化装置焊在一起。此时再检查竖直定位导轨是否垂直于水平面，如果不垂直则再一次调节竖直定位导轨上的螺栓杆，直至垂直。此时B类车仪表板盲区测量装置安装、定位完毕，参见图12。

(三)仪表板盲区测量

B类车仪表板盲区测量过程与A类车是一样的，将需要测量的汽车停放在规定的实验室内，按照以上步骤对该发明装置进行定位，关闭实验室灯光，减少其他光线对测量过程的影响，打开眼椭圆简化装置上面的LED光源，LED光源形成的光线照射在仪表板上，光线碰到方向盘会在仪表板上产生投影，观察在仪表板上反映重要信息的区域是否存在投影，如果有投影则存在盲区，需要对车型方案进行改进，如果没有则证明没有盲区。

Claims (4)

1.一种与H点装置配合使用的仪表板盲区测量装置，其特征在于，包括竖直定位导轨、水平导轨、双向滑块及眼椭圆简化装置四部分，其中，双向滑块的竖直方向及水平方向上分别设置有与竖直定位导轨及水平导轨对应的通孔，竖直定位导轨及水平导轨通过双向滑块连接，水平导轨的一端与眼椭圆简化装置连接；首先，定义H点坐标系：汽车行驶的方向为X轴正方向，驾驶员右侧为Y轴正方向，竖直向上为Z轴正方向，原点位于H点；

所述的竖直定位导轨包括金属臂(11)、螺栓杆(12)、拉紧弹簧(13)及导轨，金属臂(11)位于竖直定位导轨的下端，卡在H点装置的躯干锁止衬套(3)上，使竖直定位导轨可以绕H点位置杆旋转；螺栓杆(12)位于竖直定位导轨中部的圆柱块上，而且圆柱块可以绕中心轴转动，螺栓杆(12)顶在H点装置的头部空间测量装置载荷施加点(4)上，拉紧弹簧(13)位于竖直定位导轨的上端，与H点装置的把手相连接，两者配合使用；

所述的水平导轨，对于A类车，水平导轨的一端为正方形导轨，可以使测量装置沿X轴方向移动，导轨上面刻有标度尺方便进行X轴方向调节，另一端设置有螺母孔，便于眼椭圆简化装置的安装；水平导轨上还设置有角度盘(21)，便于调节眼椭圆简化装置相对于水平面的夹角；对于B类车，水平导轨的一端为正方形导轨，另一端直接与眼椭圆简化装置焊接在一起，保证眼椭圆简化装置绕自身横轴旋转的角度为11.6°；

所述的眼椭圆简化装置，由两个椭圆环和光源(43)组成，两个椭圆环的四周均匀分布着(16)个光源；对于A类车，两个椭圆环在同一个平面上，两个椭圆环固定连接处安装有角度指针(42)，用来调节椭圆环自身横轴方向向下转动的夹角，并且在夹角调整完以后可以使用锁紧螺栓(41)固定；椭圆环尺寸按照SAE眼椭圆竖轴和短轴的尺寸进行定义，眼椭圆的竖轴尺寸等于椭圆环竖轴尺寸，眼椭圆的短轴尺寸等于椭圆环横轴尺寸；对于B类车，眼椭圆简化装置上的两个椭圆环相互交错平行，并且都绕自身横轴向下旋转11.6°，绕自身竖轴向右旋转5.4°，椭圆环尺寸按照SAE眼椭圆竖轴和短轴的尺寸进行定义，椭圆环竖轴尺寸等于眼椭圆的竖轴尺寸，椭圆环横轴尺寸等于眼椭圆的短轴尺寸。

2.如权利要求1所述的一种与H点装置配合使用的仪表板盲区测量装置，其特征在于，所述的双向滑块为长方体，滑块的一端设置有第一锁紧螺栓(31)，另一端设置有第二锁紧螺栓(32)，当在水平导轨上调节到合适位置以后可以进行锁紧。

3.如权利要求1所述的一种与H点装置配合使用的仪表板盲区测量装置，其特征在于，所述的竖直定位导轨中部还设置有平台，平台上安装有气泡水平仪(14)，竖直定位导轨上方还有方形的导轨，保证其余部件可以沿Z轴方向移动，并且导轨上面刻有标度尺方便进行Z轴方向调节。

4.如权利要求1所述的一种与H点装置配合使用的仪表板盲区测量装置的定位方法，其特征在于，具体步骤如下：

对于A类车的眼椭圆简化装置的定位：

(1)A类车眼椭圆尺寸与定位

座椅行程可以调节的A类车95th百分位的眼椭圆尺寸，如表1所示；

表1 A类车95th百分位的眼椭圆尺寸

座椅行程可以调节的A类车95th百分位的眼椭圆中心定位公式如式1所示：

其中，椭圆中心的3个坐标分量X_c、Y_c和Z_c，其中，以Y_cl和Y_cr代表两个眼椭圆中心y坐标，分别过第一加速踏板基准点PRP点与YZ平面平行的平面、XZ平面和过第二加速踏板基准点AHP点与XY平面平行的平面为定位基准；式中，L6为转向盘中心到PRP点的前后距离；H30为座椅高度；t为变速类型，当有离合踏板时t＝1，否则t＝0；β为眼椭圆绕自身横轴向下方向的转动的夹角；W20为SgRP点在汽车坐标系中的y坐标，A19为H点调节轨迹线倾角；

(2)A类车眼椭圆定位基准转换

中央眼椭圆中心位于眼椭圆简化装置两个椭圆环中心连线的中间位置，利用中央眼椭圆的中心对眼椭圆简化装置进行定位；

中央眼椭圆中心X方向定位：SAE眼椭圆X轴方向定位是相对于过PRP点与YZ平面平行的平面为定位基准的，把中心眼椭圆转换到H点坐标系中，即把X_c减去H点到过PRP点与YZ平面平行的平面的距离X_H30，X_H30利用95th的H点位置曲线的公式进行计算，计算公式如式2所示：

x_H30＝x₉₅＝913.7+0.672316H30-0.00195530(H30)² (2)

因此中央眼椭圆中心X方向定位公式如式3所示：

x₁＝x_H30-x_c＝249.7+0.848316H30-0.00195530(H30)²-0.587L6+12.5t (3)

水平导轨上的标尺表示的是中央眼椭圆中心X方向的距离，利用双向滑块后端与标尺重合的刻度作为定位刻度，因此要用中央眼椭圆中心X坐标加上双向滑块的宽度G的一半，因此当定位成功时标尺与双向滑块重合的刻度的计算公式，如式4所示；

中央眼椭圆中心Z方向定位：SAE眼椭圆中心Z轴方向定位是相对于过AHP点与XY平面平行的平面为定位基准，把中心眼椭圆转换到H点坐标系中，需要把Z_c减去H30，因此中央眼椭圆中心Z方向定位公式如式5所示：

Z₁＝Z_c-H30＝638 (5)

竖直定位导轨上的标尺表示的是中央眼椭圆中心到H点的Z方向的距离，利用双向滑块下端与标尺重合的刻度作为定位刻度，因此要用中央眼椭圆中心Z坐标减去双向滑块的高度H的一半，因此当定位成功时标尺与双向滑块重合的刻度的计算公式，如式6所示；

A类车眼椭圆简化装置角度定位：眼椭圆简化装置绕自身横轴方向的夹角等于眼椭圆的倾角β，只与H点调节轨迹线倾角A19有关，计算公式如式7所示；

β＝18.6-A19 (7)

对于B类车的眼椭圆简化装置的定位：

座椅行程可以调节的B类车95th百分位的眼椭圆尺寸，如表2所示，

表2 B类车95th百分位的眼椭圆尺寸

B类车眼椭圆定位时以驾驶室布置工具图形定位基准点ATRP作为基准点，选择驾驶员男女比例为1:1的眼椭圆定位公式，如式7所示：

其中，椭圆中心的3个坐标分量X_c、Y_c和Z_c，其中，以Y_cl和Y_cr代表两个眼椭圆中心y坐标，分别过ATRP点与YZ平面平行的平面、XZ平面和过ATRP点与XY平面平行的平面为定位基准；ATRP是SAEJl516标准中定义的、用于定位布置工具图形的基准点，两个椭圆绕其自身横轴向下旋转11.6°，绕其自身竖轴向右旋转5.4°；

对于B类车，根据50th百分位驾驶员H点位置曲线、H点高度和驾驶员男女比例来计算ATRP，男女比例为50:50的ATRP位置计算公式，如式8所示：

X_ATRP＝798.74-0.446H30 (8)

式中，X_ATRP为ATRP到AHP的水平距离；

(2)B类车眼椭圆定位基准转换

B类车中央眼椭圆中心X方向定位：B类车的ATRP位置曲线和H点位置曲线的基准的都是AHP，B类车H点位置曲线的计算公式，如式9所示；

x_H30＝900.23-0.471H30 (9)

因此中央眼椭圆中心在H点坐标系的位置计算公式，如式10所示，

X₁＝X_H30-X_ATRP+Xc＝-73.77+12.68A40-0.025H30 (10)

当定位成功时标尺与双向滑块后端重合的刻度的计算公式，如式11所示；

B类车中央眼椭圆中心Z方向定位：ATRP和H点在相对于AHP在高度方向是相同的，因此中央眼椭圆中心定位公式如式12所示：

Z₁＝Z_c＝691.09-3.57A40 (12)

当定位成功时标尺与双向滑块下端重合的刻度的计算公式，如式13所示；

B类车眼椭圆简化装置角度定位：两个椭圆环绕其自身竖轴向右旋转5.4°，两个椭圆环绕其自身横轴向下旋转11.6°。