CN113959735A - 一种便携式视野测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆人机工程技术领域，公开了一种便携式视野测量装置及测量方法，包括第一支架、与所述第一支架连接的水平调节板、设置于所述第一支架上端的旋转支座、与所述旋转支座连接的测量部，所述测量部设置有能够上下、左右调节激光射线角度的激光笔和能够读取激光笔位移角度的角度盘；所述水平调节板用于使第一支架处于竖直状态；测量部通过与旋转支座的连接能够实现测量部相对于第一支架转动。本发明的有益效果为仅依靠自身装置就能够完成视野测量工作，操作便捷、精度高、易携带、适用范围广。

Description

一种便携式视野测量装置及测量方法

技术领域

本发明属于车辆人机工程技术领域，涉及一种便携式视野测量装置及测量方法。

背景技术

法规眼点——标准明确规定的模拟眼点位置用于视野验证的参考点。

针对工程机械产品，驾驶室视野优劣是决定人机舒适性及安全性的重要指标。目前，在工程机械产品开发过程中，在没有竞品车型视野测量基准的前提下，几乎无法客观的对竞品车辆视野的优劣进行判断。目前常用的办法是组织多位不同身材的司机到实车上来模拟驾驶操作并给出他们的主观视野情况，进而判断整车视野优劣，但该方法无客观严谨的理论依据，且仍然无法获取竞品车辆视野设计基准点。针对自主开发车型，因没有相关设备可以准确的定位视野测试的基准点，在实车视野测试的时候，仍然无法精准判断理论和实车视野的一致性。

因此，设计并提供一种能够真实、准确评价整车视野设计质量的测量装置和测量方法，无论是对竞品视野优劣的判断还是对新产品实车与理论视野设计数据的对比，都具有重要的意义。

发明专利申请(CN201110335293.5)公开了一种眼椭圆定位装置，该发明公开了一种眼椭圆定位装置包括底座、连接在所述底座上的支架、连接在所述支架上的眼椭圆板以及用于固定所述底座的固定件；该装置用于模拟实车眼椭圆的位置，能够对作为视野测量基准点的眼椭圆位置进行准确定位，从而对实车开展视野评价，但利用该装置进行视野测量时，需借助直尺、量角器、激光笔等辅助设备，无法仅依靠自身装置完成视野测量工作；同时，该定位装置无法满足针对法规眼点的视野测量功能。

发明专利申请(CN201910436737.0)公开了一种悬挂式商用车综合视野测量装置及测量方法，通过调节悬挂杆和万向调节结构等确定激光发射器的位置与驾驶员眼点位置重合，激光发射器沿驾驶室前方可视区域边缘及视镜边缘均匀打点，将测得地面光电根据照射顺序形成轨迹曲线，各曲线组合对车辆周围区域分割按照视野类别形成可视区和视野盲区。但是，利用该测量装置进行视野测量时，仍需借助直尺、量角器等辅助设备，无法仅依靠自身装置完成视野测量工作。

发明内容

为了解决现有技术中无法仅依靠自身装置完成视野测量工作的问题，本发明提供了一种便携式视野测量装置及测量方法，能够依靠自身装置即能完成视野测量工作。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提出了一种便携式视野测量装置，包括第一支架、与所述第一支架连接的水平调节板、设置于所述第一支架上端的旋转支座、与所述旋转支座连接的测量部，所述测量部设置有能够上下、左右调节激光射线角度的激光笔和能够读取激光笔位移角度的角度盘；所述水平调节板用于使第一支架处于竖直状态；测量部通过与旋转支座的连接能够实现测量部相对于第一支架转动。

结合第一方面，进一步地，所述测量部包括调节支撑板、第二支架、第一激光笔、第一角度盘、第二角度盘；所述调节支撑板的下部与旋转支座；所述调节支撑板包括设置于下部的固定部和设置于上部的活动部，所述固定部与活动部之间设置有第二旋转轴，活动部能够绕第二旋转轴相对固定部进行上下俯仰转动；所述活动部的两侧设置有以第二旋转轴为中心的第二角度盘，所述第二角度盘用于第一激光笔俯仰角度的读取；所述活动部上设置有与第二旋转轴垂直设置的第一旋转轴，所述第二支架以第一旋转轴为中心轴设置于活动部上，所述第二支架用于固定第一激光笔，所述活动部上设置有以第一旋转轴为中心的第一角度盘，所述第一角度盘用于第一激光笔绕第一旋转轴旋转的转动角度的读取。

结合第一方面，进一步地，所述第一旋转轴、第一角度盘、第二支架皆设置有2个，分别中心对称设置；2个所述第一旋转轴中间设置有固定架，所述固定架内设置有与第一激光笔射出光线平行的第二激光笔；所述调节支撑板始终能够绕着与2个第一激光和第二激光形成的平面垂直的转轴转动。

结合第一方面，进一步地，所述第一旋转轴的端部设置有用于紧固第二支架于调节支撑板上的第一紧固件；第二旋转轴的端部设置有用于紧固活动部于固定部上的第二紧固件。

结合第一方面，进一步地，第一紧固件和第二紧固件为螺栓。

结合第一方面，进一步地，所述第一支架包括设置于下部的两侧板、两端分别与两侧板连接且水平设置的横梁以及与横梁中部连接的上部杆。所述水平调节板的一端与上部杆活动连接；另一端与本发明测量装置的工作地面接触，水平调节板与第一支架形成稳定的三脚架结构，通过调整水平调节板与上部杆之间的夹角来调节第一支架处于竖直放置的状态。所述第一支架通过其两侧板的底部圆孔与H点装置侧面的轴连接；H点装置为美国SAE标准规定的行业通用测量设备。

结合第一方面，进一步地，本发明的测量装置还包括水平仪，所述水平仪设置在第一支架的横梁上，用于监测所述测量装置的第一支架的横梁处于水平状态，第一支架处于竖直装填；通过调节水平调节板并观察水平仪以保证第一支架处于竖直状态。

第二方面，本发明提出了一种便携式视野测量方法，使用上述的测量装置，针对驾驶室立柱对视野遮挡盲区的测量方法，包括以下步骤：

S1：测量H点到地面的垂直距离H1；

S2：通过公式计算得到调节支撑板的俯仰角度A1，按照俯仰角度A1来调节调节支撑板的俯仰角度，接着调节调节支撑板使第二激光笔的光点落在需要测量的驾驶室某个立柱的横向中间位置；

S3：调节调节支撑板，使左侧的第一激光笔的光线与立柱左侧边界重合、右侧的第一激光笔的光线与立柱右侧边界重合，通过两侧的2个第一激光笔与第二激光笔形成的夹角A2，再通过公式得到立柱的视野盲区宽度H3。

结合第二方面，进一步地，所述步骤S2的具体步骤为：将H点到地面的垂直距离H1、所述测量装置的高度参数H2、视野盲区测量区域半径L1(H2和L1为已知量，标准要求H2＝680，L1＝12000)代入公式(1)，计算得到调节支撑板的俯仰角度，转动第二紧固件使调节支撑板的活动部绕第二旋转轴上下俯仰转动，同时观察第二角度盘的刻度，直至第二角度盘的刻度为A1，停止转动，拧紧第二紧固件，使活动部相对固定部不再转动；旋转设置于整个活动部下部的旋转支座，使第二激光笔发出的光点落在需要测量的驾驶室某个立柱的横向中间位置；

A1＝arctan(Ll/(Hl+H2)) (1)。

结合第二方面，进一步地，所述步骤S3的具体步骤为：转动2个第一紧固件分别使左右两个第二支架绕第一旋转轴左右转动，以使左侧的第一激光笔的光线与立柱左侧边界重合、右侧的第一激光笔的光线与立柱右侧边界重合，通过读取第一角度盘上刻度得到第一激光笔的转动角度A2,通过公示(2)计算得到视野盲区宽度H3：

H3＝2×L1×sin(A2) (2)。

结合第二方面，进一步地，针对驾驶室内非立柱障碍物对视野遮挡盲区的测量方法，包括以下步骤：

B1：测量H点到地面的垂直距离H1；

B2：通过公式(1)计算得到调节支撑板的俯仰角度A1，按照俯仰角度A1来调节调节支撑板的俯仰角度，接着转动旋转支座，调节调节支撑板使使第二激光笔的光线与驾驶室内非立柱障碍物的边界相切，通过公式(3)计算得到非立柱障碍物的视野盲区长度L2：

L2＝(H1+H2)*tan(A1) (3)。

与现有技术相比，本发明提供了一种便携式视野测量装置及测量方法，具备以下有益效果：

(1)本发明的测量装置为一种仅依靠自身装置就能够完成视野测量工作，操作便捷、精度高、易携带、适用范围广。

(2)本发明的测量装置通过利用一个可多自由度调整并能准确方便读取角度值的旋转机构，能够实现对实车视野的精确测量，从而实现对实车视野的客观评价。

(3)本发明的测量装置提供了一种可随时读取极限视野角度的刻度盘，可实现前后翻转角度和左右旋转角度的精准测量，解决视野无法快速客观量化的问题，且通过公式可快速计算视野盲区尺寸。

(4)利用本发明的测量装置的测量方法为一个仅需H点离地高度即可实现驾驶室立柱后方立柱盲区尺寸的计算方法。

(5)本发明的测量装置可满足任何光线环境的视野测量，可快速高效实现针对立柱及其余遮挡物对驾驶员视野盲区的测量和计算，避免常规方法需要卷尺进行现场测量的效率和精度不高的问题。

附图说明

图1为本发明的测量装置的立体结构示意图；

图2为本发明测量装置中调节支撑杆5、第二支架6、激光笔7、第一调节螺栓8、第二调节螺栓9的局部放大结构示意图；

图3为本发明测量方法的俯仰角度A1的计算原理图一(驾驶室立柱12遮挡视野)；

图4为本发明测量方法的视野盲区宽度H3的计算原理图一(驾驶室立柱12遮挡视野)；

图5为本发明测量方法的视野盲区长度L2尺寸计算原理图二(非立柱障碍物13遮挡视野)。

图中附图标记的含义为：1-第一支架；2-水平调节板；3-水平仪；4-旋转支座；5-调节支撑板；6-第二支架；7-第一激光笔；8-第一紧固件；9-第二紧固件；10-第一角度盘；11-第二角度盘；12-立柱；13-非立柱障碍物13；14-第二激光笔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明的视野测量装置，包括第一支架1、与第一支架1连接的水平调节板2、设置于第一支架1上端的旋转支座4、与旋转支座4连接的测量部，测量部设置有能够上下、左右调节激光射线角度的激光笔和能够读取激光笔位移角度的角度盘；水平调节板2用于使第一支架1处于竖直状态；测量部通过与旋转支座4的连接能够实现测量部相对于第一支架1转动。

在本实施例的一种具体实施方式中，测量部包括调节支撑板5、第二支架6、第一激光笔7、第一角度盘10、第二角度盘11；调节支撑板5的下部与旋转支座4；调节支撑板5包括设置于下部的固定部和设置于上部的活动部，固定部与活动部之间设置有第二旋转轴，活动部能够绕第二旋转轴相对固定部进行上下俯仰转动；活动部的两侧设置有以第二旋转轴为中心的第二角度盘11，第二角度盘11用于第一激光笔7俯仰角度的读取；活动部上设置有与第二旋转轴垂直设置的第一旋转轴，第二支架6以第一旋转轴为中心轴设置于活动部上，第二支架6用于固定第一激光笔7，活动部上设置有以第一旋转轴为中心的第一角度盘10，第一角度盘10用于第一激光笔7绕第一旋转轴旋转的转动角度的读取。

在本实施例的一种具体实施方式中，第一旋转轴、第一角度盘10、第二支架6皆设置有2个，分别中心对称设置；2个第一旋转轴中间设置有固定架，固定架内设置有与第一激光笔7射出光线平行的第二激光笔14；调节支撑板5始终能够绕着与2个第一激光和第二激光形成的平面垂直的转轴转动。

在本实施例的一种具体实施方式中，第一旋转轴的端部设置有用于紧固第二支架6于调节支撑板5上的第一紧固件8；第二旋转轴的端部设置有用于紧固活动部于固定部上的第二紧固件9。

在本实施例的一种具体实施方式中，第一紧固件8和第二紧固件9为螺栓。

在本实施例的一种具体实施方式中，第一支架1包括设置于下部的两侧板、两端分别与两侧板连接且水平设置的横梁以及与横梁中部连接的上部杆。水平调节板2的一端与上部杆活动连接；另一端与本发明测量装置的工作地面接触，水平调节板2与第一支架1形成稳定的三脚架结构，通过调整水平调节板2与上部杆之间的夹角来调节第一支架1处于竖直放置的状态。第一支架1通过其两侧板的底部圆孔与H点装置侧面的轴连接；H点装置为美国SAE标准规定的行业通用测量设备。

在本实施例的一种具体实施方式中，本发明的测量装置还包括水平仪3，水平仪3设置在第一支架1的横梁上，用于监测测量装置的第一支架1的横梁处于水平状态，第一支架1处于竖直装填；通过调节水平调节板2并观察水平仪3以保证第一支架1处于竖直状态。

如图3和图4所示，本发明的视野测量方法，使用本发明的视野测量装置，针对驾驶室立柱12对视野遮挡盲区的测量方法，包括以下步骤：

S1：测量H点到地面的垂直距离H1；

S2：通过公式计算得到调节支撑板5的俯仰角度A1，按照俯仰角度A1来调节调节支撑板5的俯仰角度，接着调节调节支撑板5使第二激光笔14的光点落在需要测量的驾驶室某个立柱12的横向中间位置。

如图3所示，将H点到地面的垂直距离H1、测量装置的高度参数H2、视野盲区测量区域半径L1(标准要求H2＝680，L1＝12000)代入公式(4)，计算得到调节支撑板5的俯仰角度，转动第二紧固件9使调节支撑板5的活动部绕第二旋转轴上下俯仰转动，同时观察第二角度盘11的刻度，直至第二角度盘11的刻度为A1，停止转动，拧紧第二紧固件9，使活动部相对固定部不再转动；旋转设置于整个活动部下部的旋转支座4，使第二激光笔14发出的光点落在需要测量的驾驶室某个立柱12的横向中间位置；

A1＝arctan(L1/(H1+H2)) (4)。

S3：调节调节支撑板5，使左侧的第一激光笔7的光线与立柱12左侧边界重合、右侧的第一激光笔7的光线与立柱12右侧边界重合，通过两侧的2个第一激光笔7与第二激光笔14形成的夹角A2，再通过公式得到立柱12的视野盲区宽度H3。

如图4所示，转动2个第一紧固件8分别使左右两个第二支架6绕第一旋转轴左右转动，以使左侧的第一激光笔7的光线与立柱12左侧边界重合、右侧的第一激光笔7的光线与立柱12右侧边界重合，通过读取第一角度盘10上刻度得到第一激光笔7的转动角度A2,通过公示(5)计算得到视野盲区宽度H3：

H3＝2×L1×sin(A2) (5)。

在本实施例的一种具体实施方式中，如图5所示，针对驾驶室内非立柱障碍物13(例如驾驶室仪表台等)对视野遮挡盲区的测量方法，包括以下步骤：

B1：测量H点到地面的垂直距离H1；

B2：通过公式(4)计算得到调节支撑板5的俯仰角度A1，按照俯仰角度A1来调节调节支撑板5的俯仰角度，接着转动旋转支座4，调节调节支撑板5使使第二激光笔14的光线与驾驶室内非立柱障碍物13的边界相切，通过公式(6)计算得到非立柱障碍物13的视野盲区长度L2：

L2＝(H1+H2)*tan(A1) (6)。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种便携式视野测量装置，其特征在于：包括第一支架、与所述第一支架连接的水平调节板、设置于所述第一支架上端的旋转支座、与所述旋转支座连接的测量部，所述测量部设置有能够上下、左右调节激光射线角度的激光笔和能够读取激光笔位移角度的角度盘；所述水平调节板用于使第一支架处于竖直状态；测量部通过与旋转支座的连接能够实现测量部相对于第一支架转动。

2.根据权利要求1所述的一种便携式视野测量装置，其特征在于：所述测量部包括调节支撑板、第二支架、第一激光笔、第一角度盘、第二角度盘；所述调节支撑板的下部与旋转支座；所述调节支撑板包括设置于下部的固定部和设置于上部的活动部，所述固定部与活动部之间设置有第二旋转轴，活动部能够绕第二旋转轴相对固定部进行上下俯仰转动；所述活动部的两侧设置有以第二旋转轴为中心的第二角度盘，所述第二角度盘用于第一激光笔俯仰角度的读取；所述活动部上设置有与第二旋转轴垂直设置的第一旋转轴，所述第二支架以第一旋转轴为中心轴设置于活动部上，所述第二支架用于固定第一激光笔，所述活动部上设置有以第一旋转轴为中心的第一角度盘，所述第一角度盘用于第一激光笔绕第一旋转轴旋转的转动角度的读取。

3.根据权利要求2所述的一种便携式视野测量装置，其特征在于：所述第一旋转轴、第一角度盘、第二支架皆设置有2个，分别中心对称设置；2个所述第一旋转轴中间设置有固定架，所述固定架内设置有与第一激光笔射出光线平行的第二激光笔；所述调节支撑板始终能够绕着与2个第一激光和第二激光形成的平面垂直的转轴转动。

4.根据权利要求3所述的一种便携式视野测量装置，其特征在于：所述第一旋转轴的端部设置有用于紧固第二支架于调节支撑板上的第一紧固件；第二旋转轴的端部设置有用于紧固活动部于固定部上的第二紧固件。

5.根据权利要求1所述的一种便携式视野测量装置，其特征在于：所述第一支架包括设置于下部的两侧板、两端分别与两侧板连接且水平设置的横梁以及与横梁中部连接的上部杆。所述水平调节板的一端与上部杆活动连接；所述第一支架通过其两侧板的底部圆孔与H点装置侧面的轴连接。

6.根据权利要求5所述的一种便携式视野测量装置，其特征在于：还包括水平仪，所述水平仪设置在第一支架的横梁上。

7.一种便携式视野测量方法，其特征在于：使用权利要求4所述的测量装置，针对驾驶室立柱对视野遮挡盲区的测量方法，包括以下步骤：

S1：测量H点到地面的垂直距离H1；

S2：通过公式计算得到调节支撑板的俯仰角度A1，按照俯仰角度A1来调节调节支撑板的俯仰角度，接着调节调节支撑板使第二激光笔的光点落在需要测量的驾驶室某个立柱的横向中间位置；

S3：调节调节支撑板，使左侧的第一激光笔的光线与立柱左侧边界重合、右侧的第一激光笔的光线与立柱右侧边界重合，通过两侧的2个第一激光笔与第二激光笔形成的夹角A2，再通过公式得到立柱的视野盲区宽度H3。

8.据权利要求7所述的一种便携式视野测量方法，其特征在于：所述步骤S2的具体步骤为：将H点到地面的垂直距离H1、所述测量装置的高度参数H2、视野盲区测量区域半径L1代入公式(1)，计算得到调节支撑板的俯仰角度，转动第二紧固件使调节支撑板的活动部绕第二旋转轴上下俯仰转动，同时观察第二角度盘的刻度，直至第二角度盘的刻度为A1，停止转动，拧紧第二紧固件，使活动部相对固定部不再转动；旋转设置于整个活动部下部的旋转支座，使第二激光笔发出的光点落在需要测量的驾驶室某个立柱的横向中间位置；

A1＝arctan(L1/(H1+H2)) (1)。

9.据权利要求7所述的一种便携式视野测量方法，其特征在于：所述步骤S3的具体步骤为：转动2个第一紧固件分别使左右两个第二支架绕第一旋转轴左右转动，以使左侧的第一激光笔的光线与立柱左侧边界重合、右侧的第一激光笔的光线与立柱右侧边界重合，通过读取第一角度盘上刻度得到第一激光笔的转动角度A2,通过公示(2)计算得到视野盲区宽度H3：

H3＝2×L1×sin(A2) (2)。

10.根据权利要求7所述的一种便携式视野测量方法，其特征在于：针对驾驶室内非立柱障碍物对视野遮挡盲区的测量方法，包括以下步骤：

B1：测量H点到地面的垂直距离H1；

B2：通过公式(1)计算得到调节支撑板的俯仰角度A1，按照俯仰角度A1来调节调节支撑板的俯仰角度，接着转动旋转支座，调节调节支撑板使使第二激光笔的光线与驾驶室内非立柱障碍物的边界相切，通过公式(3)计算得到非立柱障碍物的视野盲区长度L2：

L2＝(H1+H2)*tan(A1) (3)。

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