一种基于多因素考量的遮阳板布置方法及试验装置与流程

1.本发明涉及车辆配件技术领域，具体涉及一种基于多因素考量的遮阳板布置方法及试验装置。


背景技术：

2.车辆遮阳板是车辆的必需配置之一，在非强光环境下，处于折叠备用状态，而在强光环境下，驾驶员或副驾驶员旋转遮阳板，遮挡从前风挡入射到眼睛的光线，避免刺眼，保证驾乘安全性。所以，遮阳功能是遮阳板主要的功能，但布置遮阳板除了考虑遮阳效果之外，其布置还受到其它因素制约，比如遮阳板旋转过程和头部的间隙、遮阳板对上视角的影响等。需要特别说明的是，上述三因素呈现矛盾的关系，比如遮阳效果越好，意味着布置位置越低越近，但同时带来驾驶员上视角越小、遮阳板旋转过程和头部间隙越小，驾驶员会觉得压抑。再比如优先考虑上视角进行布置，但是遮阳效果差，强光工况下给驾驶安全带来隐患。因此，如何平衡上述布置矛盾，快速找出其最优方案是亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于多因素考量的遮阳板布置方法及试验装置。可针对不同车型求解出其遮阳板的最优布置位置，同时构建一套与布置方法相匹配的试验装置，及时调至最优布置位置并进行实物验证和主观评价，提前达成遮阳板的最优布置方案。
4.为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：
5.第一方面，本发明提供一种基于多因素考量的遮阳板布置方法，包括如下步骤：
6.s1、基于试验车型的初始状态和理想目标，确定上视角、遮阳视角的初始值和目标值，以及遮阳板运动轨迹与头部包络边界距离的下限值；
7.采用下述任意一种调节方法对该试验车型的遮阳板进行布置；
8.调节方法一包括：
9.s2-1，调节上视角至目标值并锁定；
10.s3-1，将遮阳板沿上视角边界线往驾驶员方向移动，若在达到遮阳板运动轨迹与头部包络边界距离的下限值之前，先达成遮阳视角目标值，则调节完成，否则进行下一步；
11.s4-1，更换旋转半径更大的遮阳板，重复s2-1、s3-1步骤，直至完成调节；
12.调节方法二包括：
13.s2-2，调节遮阳视角至目标值并锁定；
14.s3-2，将遮阳板沿遮阳视角边界线往驾驶员方向移动，若在达到遮阳板运动轨迹与头部包络边界距离的下限值之前，先达成上视角目标值，则调节完成，否则进行下一步；
15.s4-2，更换旋转半径更大的遮阳板，重复s2-2、s3-2步骤，直至完成调节。
16.优选的，还需要组织目标人群对调节方法一或调节方法二的调节结果进行验证分析，若公式(1)成立，即可判定调节结果为合格：
17.aa+bb+cc≥d
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(1)
18.式中：a为目标人群中上视角达到要求的人数，b为目标人群中遮阳视角达到要求的人数，c为目标人群中运动轨迹与头部包络边界距离达到要求的人数；a为a的权重系数，b为b的权重系数，c为c的权重系数，a+b+c＝1；d为设定的人数，该人数小于目标人群数量。
19.进一步优选的，若公式(1)不成立，分别比较a和第一阈值、b和第二阈值，第一阈值和第二阈值均为设定的人数，且均小于目标人群数量，根据比较结果进行重新调节：
20.结果一，a和b分别达到第一阈值和第二阈值时，可判定调节结果为合格，
21.结果二，a和b均未达到第一阈值和第二阈值时，增大上视角，返回并执行s3-1、s4-1步骤，组织目标人群重新评价；
22.结果三，仅有a未达到第一阈值时，在保持遮阳视角不变的情况下，增大上视角，组织目标人群重新评价，直至公式(1)成立或a达到第一阈值为止；
23.结果四，仅有b未达到第二阈值时，在保持上视角不变的情况下，减小遮阳视角，组织目标人群重新评价，直至公式(1)成立或b达到第二阈值为止。
24.进一步优选的，权重系数a、b和c之间需要满足a＜b＜c。
25.再进一步优选的，第一阈值需大于第二阈值。
26.再进一步优选的，增大上视角的方法为：按每次增大0.5-1
°
进行调节。
27.再进一步优选的，减小遮阳视角的方法为：按每次减小0.5-1
°
进行调节。
28.第二方面，本发明提供一种试验装置，所述试验装置用于实现上述技术方案中的遮阳板布置方法，其包括：
29.试验台；
30.可调座椅，其设置于试验台上；
31.高度调节组件，其设置于试验台上且位于可调座椅前方，可相对试验台上下移动；
32.长度及角度调节组件，其设置于高度调节组件上并与其同步移动，可相对高度调节组件转动且可沿设定方向自由伸缩；以及
33.遮阳板，其设置于靠近可调座椅的长度及角度调节组件端部，能够依靠长度及角度调节组件的调节作用，调整遮阳板的移动方向且可沿设定方向移动。
34.优选的是，高度调节组件包括固定于试验台上的第一滑槽、与第一滑槽滑动连接且垂向布置的第一滑杆、用于限制第一滑杆滑动的第一锁止结构，第一滑杆可沿第一滑槽相对试验台上下滑移。
35.优选的是，长度及角度调节组件包括铰接于第一滑杆下端上的第二滑槽、与第二滑槽滑动连接的第二滑杆、用于限制第二滑杆滑动的第二锁止结构，第二滑杆靠近人体的一端通过u型支架与遮阳板固定连接。
36.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
37.本发明通过该套遮阳板布置方法和试验装置，可以快速实现遮阳板布置的最优调节，达成上视角、遮阳视角、遮阳板运动轨迹与头部包络边界距离、遮阳板自身尺寸的最优方案选择，既能保证驾驶员在遮阳板关闭时能有一个好的上视角视野，也能保证遮阳板打开时能有一个好的遮阳视角，保证驾驶安全，同时避免遮阳板打开或关闭过程中的碰头风险。此外，还可以组织目标人群对上述布置方法的结果进行验证分析，以确保设计目标达到设计要求。
附图说明
38.图1为布置遮阳板时，其相关视野及空间相关的示意图。
39.图2为试验装置的结构示意图。
40.图3为试验装置的局部详细结构示意图。
41.图中，1-上眼点，2-下眼点，3-头部包络边界，4-遮阳板初始位置，5-遮阳板竖直位置，6-遮阳板运动轨迹，10-可调座椅，11-97.5％人体乘坐舒适线，12-95％人体乘坐舒适线，13-92.5％人体乘坐舒适线，14-50％人体乘坐舒适线，15-7.5％人体乘坐舒适线，16-5％人体乘坐舒适线，17-2.5％人体乘坐舒适线，18-高度调节组件，19-角度及长度调节组件，20-第一滑槽，21-第一滑杆，22-第二滑槽，23-第二滑杆，24-u型支架，100-遮阳板运动轨迹与头部包络边界距离，101-上视角，102-遮阳视角，103-上视角边界线，104-遮阳视角边界线，200-第一轴线，201-第二轴线，202-第三轴线，203-第四轴线。
具体实施方式
42.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，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。显然，所描述的实施例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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。但并不作为对本发明限制的依据。
43.请参阅图1，为布置遮阳板时，其相关视野及空间相关的示意图。驾驶员的上眼点1和下眼点2(gb11562-2014中定义)，可代表眼点的上下极限。在遮阳板处于关闭状态时，基于上眼点1可作出驾驶员的上视角101；在遮阳板处于打开状态时，基于下眼点2可作出遮阳板对驾驶员的遮阳视角102；同时，在遮阳板的旋转过程中，还涉及到遮阳板运动轨迹与头部包络边界距离100的下限值。
44.在设计过程中，进行遮阳板的布置时，需重点考虑以下多个因素：遮阳板处于关闭状态时，遮阳板不能过低，不能影响驾驶员的上视角，也就是说，仅考虑上视角的因素，驾驶员希望上视角101越大越好；遮阳板处于打开状态时，不能过高，否则起不到遮阳效果，影响驾驶安全，也就是说，仅考虑遮阳效果的因素，驾驶员希望遮阳视角102越小越好；而上述两个诉求对于遮阳板的布置，是互相矛盾的。同时，遮阳板运动轨迹与头部包络距离100也是需要考虑的因素，需设定下限值，防止旋转过程中的碰头风险或压抑感。此外，遮阳板的自身尺寸也会影响到布置效果。上述四个主要因素共同决定了遮阳板的布置结果。
45.本发明提供一种基于上述多因素考量的布置遮阳板的最优方法，包括如下步骤：
46.s1、基于试验车型的初始状态和理想目标，确定上视角、遮阳视角的初始值和目标值，以及遮阳板运动轨迹与头部包络边界距离的下限值；其中，初始值为某开发车型的初始状态，由车辆类型、人机硬点、造型特征、沿用件等多个因素综合确定，每个车基本都不一样；目标值为竞品车型体验较好，或者设计经验认为较好的状态，为理想目标。
47.采用下述任意一种调节方法对该试验车型的遮阳板进行布置；
48.若该车型优先达成上视角101，调节方法一包括：
49.s2-1，调节上视角至目标值并锁定；
50.s3-1，将遮阳板沿上视角边界线往驾驶员方向移动，若在达到遮阳板运动轨迹与头部包络边界距离的下限值之前，先达成遮阳视角目标值，则调节完成，否则进行下一步；
51.s4-1，更换旋转半径更大的遮阳板，重复s2-1、s3-1步骤，直至完成调节；
52.若该车型优先达成遮阳视角102，调节方法二包括：
53.s2-2，调节遮阳视角至目标值并锁定；
54.s3-2，将遮阳板沿遮阳视角边界线往驾驶员方向移动，若在达到遮阳板运动轨迹与头部包络边界距离的下限值之前，先达成上视角目标值，则调节完成，否则进行下一步；
55.s4-2，更换旋转半径更大的遮阳板，重复s2-2、s3-2步骤，直至完成调节。
56.在完成上述调节方法一或二后，需要对其调节结果进行验证分析：
57.若公式(1)成立，即可判定调节结果为合格：
58.aa+bb+cc≥d
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(1)
59.式中：a为目标人群中上视角达到要求的人数，b为目标人群中遮阳视角达到要求的人数，c为目标人群中运动轨迹与头部包络边界距离达到要求的人数；a为a的权重系数，b为b的权重系数，c为c的权重系数，a+b+c＝1；d为设定的人数，该人数小于目标人群数量。其中，设定人数d为满足设定百分位目标人群的数量，需要说明的是，设定百分位可以是50％或者60％，此处不做具体限定。权重系数a、b和c之间需要满足a＜b＜c。
60.若公式(1)不成立(此时只需考虑上视角和遮阳视角，且上视角优先级大于遮阳视角)，分别比较a和第一阈值、b和第二阈值，根据比较结果进行重新调节：
61.结果一，a和b分别达到第一阈值和第二阈值时，可判定调节结果为合格，
62.结果二，a和b均未达到第一阈值和第二阈值时，增大上视角，返回并执行s3-1、s4-1步骤，组织目标人群重新评价；
63.结果三，仅有a未达到第一阈值时，在保持遮阳视角不变的情况下，增大上视角(按每次增大0.5
°
或1
°
进行调节)，组织目标人群重新评价，直至公式(1)成立或a达到第一阈值为止；
64.结果四，仅有b未达到第二阈值时，在保持上视角不变的情况下，减小遮阳视角(按每次减小0.5
°
或1
°
进行调节)，组织目标人群重新评价，直至公式(1)成立或b达到第二阈值为止。
65.其中，第一阈值和第二阈值均为满足设定百分位目标人群的数量，设定百分位不做具体限定。基于安全性考虑，第一阈值需大于第二阈值。
66.请参阅图2，基于前述布置方法，与其匹配和快速调节的验证装置示意图。可调座椅10安装于试验台上，可进行前后、上下的调节。根据理论公式计算或者多个实际人体乘坐位置采集，可得到多个百分位人体的舒适乘坐线，如97.5％人体乘坐舒适线11、95％人体乘坐舒适线12、92.5％人体乘坐舒适线13、50％人体乘坐舒适线14、7.5％人体乘坐舒适线15、5％人体乘坐舒适线16、2.5％人体乘坐舒适线17，进一步地，可根据人体需要继续细分。高度调节组件18固定于试验台上，且实现试验装置整体的上下调节。角度及长度调节组件19用于实现角度调节，与上视角101上边界线或遮阳视角102上边界线匹配，同时实现沿着上述边界线进行前后调节。
67.请参阅图3，遮阳板调节装置的结构示意图。具体地，高度调节组件18由第一滑槽20、第一滑杆21和第一锁止结构组成，其中第一滑槽20固定于试验台上，可实现试验装置的
整体安装，第一滑槽20和第一滑杆21匹配且可实现相对滑移(沿第一轴线200)和锁止。角度及长度调节组件19由第二滑槽22、第二滑杆23和第二锁止结构组成，其可实现相对滑移(沿第三轴线202)和锁止。此外，第一滑杆21的下端与第二滑槽22的前端铰接，实现角度调节(沿第二轴线201)和锁止。u型支架24前端与第二滑杆23固连，其后端设置两个u型缺口，可对现有遮阳板进行卡接，实现遮阳板在车身上的模拟安装、旋转调节(沿第四轴线203)以及快速更换。
68.上述第一锁止结构、第二锁止结构以及第一滑杆21的下端与第二滑槽22的前端铰接处的锁止结构均采用常规选择即可，如可以是旋转机构过盈配合，也可以是通过螺栓紧固。
69.需要重点说明的是，图2和图3所述的该套遮阳板调节装置与图2所述的遮阳板布置方法完全映射和对应，可基于所述的遮阳板布置方法进行理论调节后，在实物调节装置上进行对应调节，并组织不同百分位的目标人群进行主观评价，对图1所述的遮阳板布置优化结果进行验证或修正。
70.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。