基于A车型变道视野盲区优化的研究

赵炳根

摘要：本文基于UG NX建立一种评估变道超车视野盲区的模型，并通过实车确认模型的准确性。通过建立的模型量化分析公司车型右侧盲区在主流竞品车中的水平，对比出影响视野盲区的因素，最终找到优化盲区的方案，从而提升车辆超车时的视野范围。

关键词：变道超车;视野盲区;评估模型

中图分类号：U462    文献标识码：A

0 引言

汽车变道超车时的视野盲区，是指汽车在变道或超车过程中右侧出现的视野盲区，既无法通过外后视镜观察到右侧车辆，也无法通过右前侧窗观察到右侧车辆，严重影响驾驶员对车辆右方道路情况的判断，可能造成交通事故。

1 研究背景

经售后市场反馈，公司某车型A在向右侧变道超车过程中视野盲区较大，影响安全驾驶。基于该问题，以A车型为例，展开对车辆右侧视野盲区优化的分析研究。

2 变道超车视野盲区模型

2.1 变道超车视野盲区评价指标

为有效分析A车型右侧视野盲区大小，需建立评价视野盲区模型，确定模型的评价指标有以下2点：第一，右侧外后视镜可视范围边界与右侧前窗可视范围边界，在右侧被超车道中央测得的X向尺寸L;第二，右侧前窗可视范围边界到地面，在右侧被超车道中央测得的Z向尺寸H（图1）。

2.2 变道超车视野盲区评估模型

影响超车视野盲区评价指标的影响因素主要有以下5个方面：人眼的位置;后视镜的位置及尺寸;B柱的位置;水切的位置;行驶车道的宽度。基于上述的影响因素及评价指标，建立UG NX基本模型，过程流程如图2所示。

眼点位置的选取，根据SAE J941[1]定义的95%眼椭圆，基于SAE PAPER 680105[2]中对人眼视野范围的描述，按照SAE J1050[3]中的方法分别确定驾驶员眼点位置。

提取B柱前沿和水切上沿作为右侧前窗的可视边界。

调整后视镜镜片角度，使车身占据镜片横向中心线的1/4，地面面积占据镜片纵向中心线的2/3。

选取合适的车道宽度，根据《CJJ37-2012城市道路工程设计规范》[4]要求：设计车速大于等于60 km/h，车道宽度标准为3 500 mm;设计车速小于60 km/h，车道宽度标准为3 250 mm;车道越宽，右侧车辆位于变道超车盲区越大位置处。因此，本模型车道宽度设为3 500 mm。

2.2.1 应用评估模型测量A车型盲区指标L

（1）应用UG NX软件，根据上述注释中的方法确定眼点位置，调节外后视镜镜片，做出外后视镜可视范围边界，如图3所示。

（2）继续旋转上一步确定的眼点，确保左眼55°视线可以看到B柱前沿。过眼点，做右前车窗B柱视野可视边界，如图4所示。

（3）在右侧被超车道中央测量超车盲区尺寸L，如图5所示。

2.2.2 应用评估模型测量A车型盲区指标H

（1）应用UG NX软件，确保左眼55°视线可以看到B柱前沿。过眼点，做水切上沿视野可视边界，如图6所示。

（2）在右侧被超车道中央测量超车盲区尺寸H，如图7所示。

3 变道超车盲区模型实车验证

3.1 验证过程

（1）选取状态良好的A车型1辆，在车辆尾部中心做好标记，便于定位右侧被超车道中心线。

（2）选取平直视野开阔的路面，在车辆中心右侧3 500 mm处地面，用胶带模拟被超车道中心线。

（3）右侧后视镜镜面左右1/4处，上下1/3处用记号笔划线，作为被测人员调节外后视镜参考。

（4）驾驶员上车后调节舒适坐姿并系好安全带，按照注释说明调节右外后视镜镜片位置。

（5）测试人员用手机的闪光灯模拟可视目标物体，沿着贴好胶带的模拟车道中心线，从车后5 m远处向前行进，记录駕驶员通过外后视镜刚好看不到闪光灯的位置1。测试人员继续前进，记录驾驶员通过右侧前窗B柱与水切交点位置，刚好看到闪光灯时的测试人员的位置2。同时测量闪光灯此时的高度H（图8）。

（6）用米尺测量位置1和位置2的水平距离L（图9）。

（7）用同样的方法，分别测量18组被测人员，记录整理测量结果并汇总。

3.2 验证结果

A车型评估模型测量的变道超车盲区评价指标L=5 162 mm，H=925 mm;实车测量结果为L=4 945 mm，H=950 mm，评估模型测量结果与实车测量结果接近。L偏差为4.2%，H偏差为-2.7%。A车型盲区实际测试结果如表1所示。

4 A车型超车盲区的优化

4.1 选取对比车型

选取与A车型同级别的3款市场主流车型，应用变道超车视野盲区模型，分别测量每款车型的盲区视野评价指标L和H，与车型A进行对比分析。通过对模型评估结果的对比（表2），得出结论：A车型超车视野盲区要优于竞品2和竞品3，差于竞品1。

4.2 对比影响因素

进一步对比分析影响超车视野盲区的以下几项主要因素（表3），找出改善A车型超车视野盲区的方案。

通过对影响汽车右侧视野盲区的7项主要因素的对比，可以发现以下几点差距。

（1）B柱与R点X向距离a。以竞品1为优化目标，A车型a值可增大9 mm。

（2）镜片与水切Y向距离b。以竞品1为优化目标，A车型b值可减少6 mm。

（3）镜片尺寸c。A车型在4款车型中c值最大，无需优化。

（4）镜片与前门把手Z向距离d。以竞品1为优化目标，A车型门把手上抬23 mm，使1/4镜片能看到前门把手。

（5）水切与R点高度差e。以竞品1为优化目标，A车型e值可减少4 mm。

（6）R点离地高度f。A车型较竞品1差了19 mm，由于R点作为整车硬点，调整R点，弊大于利，故不做调整。

（7）水切与R点Y向距离g。A车型较竞品1小了32 mm，由于该因素调整，对L影响较小，且会使H变差，故不做调整。

4.3 A车型优化过程

根据上述分析，对A车型B柱、水切和镜片位置进行调整。B柱后移9 mm，水切降低4 mm（图10），镜片-Y向调整6 mm（图11），前门把手上抬23 mm（图12）。

重新用评估模型测量，调整优化后测得的A车型超车视野盲区评价指标为L=4 605 mm，H=911 mm。较优化前，L改善了557 mm（图13），H改善了14 mm（图14）。

5 结束语

本文通过建立变道超车视野盲区模型，并实车测量确认模型的准确性，量化公司A车型右侧盲区的大小，并通过对比市场主流车型，查找影响视野盲区的主要因素，最终找到优化盲区的方案。变道超车视野盲区模型的建立，同时能为后续车型改善超车视野盲区提供一种分析思路和评估方法，提高公司车型的竞争力。