SAE1050驾驶员视野的定义和测量.docx

1、SAE1050驾驶员视野的定义和测量SAE1050驾驶员视野的定义和测量驾驶员视野的定义和测量序为了与SAE技术标准部新版本一致，本文档也做了相应的更新.定义改为了第三部分，其他部分的序号也都改变了。一 范围由SAE推荐的实验确定了定义和测量驾驶员视野的方法.此文献记述了三种测量直接视野和间接视野及视野内盲区范围的方法.第一种方法是任意选定一驾驶员,根据其眼点确定其视野和盲区范围;第二种方法是选用某一人体百分位驾驶人群,根据SAE J941定义的眼椭圆确定其最大视野或盲区范围;第三种方法是选用某特定的眼点（参见SAE J941定义）测量其特定的视野或盲区的范围.二 参考 2.1 适用的出版物下

2、列出版物在某些区域构成了本标准的一部分.最新版SAE将问世. 2.1.1 SAE出版物 SAE J264视觉术语 SAE J941车辆驾驶员眼点位置 SAE J985后视镜设计中应考虑的视觉因素三定义3.1 视觉基本点3.1.1 眼点（E点）此点描述了眼睛位置和视线起始点,左右眼点间隔65mm. 图一 眼睛绕眼点转动角度水平方向Max左=Max右=30; 垂直方向Max上=45, Max下=65(其中:Eyepoints:眼点;Neck Pivot Point:颈点;Plan View:水平方向;Side View:垂直方向.)3.1.2 颈点（P点）此点是在水平面内驾驶员头部转动时的环绕点.

3、它位于前后眼点后部98mm处,且处于两眼点的中间位置.(见附录A)3.1.3 视点（V点）此点是定义和测量精确的直接视野的必要条件.（见附录A）3.2 视线它是指由驾驶员眼点或视点为起点,到某目标物或与给定方向成特定角度的直线.3.3 眼睛转动角3.3.1眼睛最大转动角(图一)眼睛从直线方向旋转能够达到的最大角度 Max左=Max右=30; Max上=45, Max下=65 3.3.2眼睛自然转动角眼睛从直线方向选转能够容易达到的角度左=右=上=下=153.4 头部转动角3.4.1头部最大转动角(图二)驾驶员头部从直线方向绕垂直轴线旋转能够达到的最大角度Max左=Max右=60;图二 视线和眼

4、点绕颈点旋转角度Max左=Max右=60(其中:Sight line with Maximum Eye Rotation:眼睛转动角达最大时的视线; Sight line with Maximum Head Turn and Eye Rotation:头部转动角和眼睛转动角同时达最大时的视线)3.4.2 头部自然转动角驾驶员头部从直线方向绕垂直轴线旋转能够容易达到的角度左=Max右=45;3.5 间接视觉装置任何驾驶员用来观察视野的装置，如反光镜和视频系统.3.6 视野是由一个或若干个眼点发出的视线确定的立体角度.3.6.1 直接视野驾驶员不用任何装置能够看到的视野3.6.2 间接视野驾驶员利

5、用其他装置能够看到的视野3.6.3 单眼视区(图三)驾驶员一只眼睛能够看到的视野图三 直接水平视野双目障碍角由双眼视线决定,单目障碍角由由左眼视线决定(其中:Binocular Obstruction Angle:双目障碍角;Monocular Obstruction Angle:单目障碍角;Ambinocular Field:双眼视区;Monocular Field Left Eye:左单眼视区; Monocular Field Left Eye: 右单眼视区;Binocular Field:两单眼视区)3.6.4 双眼视区(图三)驾驶员两只眼睛分别能够看到的视野的总和3.6.5 两单眼视区

6、（综合视区）(图三)驾驶员两只眼睛同时都能看到的视野3.6.6 视野范围(图四)是指某单个驾驶员或按标准的眼椭圆规定的某一人体百分位驾驶员群组左右(或上下)视野之和.虽然相同的人体百分位驾驶员群组具有相同的左右(或上下)视野,但一个驾驶员只能有一个视野范围.3.6.7 外围视野在某一暂时方向视角达90时的视野3.7 障碍物3.7.1 双目障碍物(图三)在双眼视区内,双眼同时不能看到其后区域的物体3.7.2 单目障碍物(图三)仅一只眼能看到其后区域的物体四直接视野的测量直接视野是由双单眼视区测量的,所以任何点或角落只要在任一点的视区内,便在直接视野范围内.所以当测量任何孔(如窗户)区域视野角度时

7、,过一点通过孔的最大角度视野是指由离孔最远的眼点所能看到的区域.左部最大区域由右眼图四 直接两单眼视区是指左右视野之和(其中:Sight Line with Eye Rotation and Head Turn:眼睛转动角和头部转动角内的视线; Sight Line using Eye Rotation only: 眼睛转动角内的视线;Range of Ambinocular Field of View:两单眼视区范围;Field of View to the Left:左部视野; Field of View to the Right:右部视野)点测得,右部最大视野由左眼点测得.当判断一个给定

8、的点或角度是否在孔两单眼视区范围外时,距离此点或角度最近的眼点将在最小头部转动角和眼睛转动角看到它们.所以右眼点应该看右部的点,左眼点应该看左部的点.4.1 单个驾驶员直接视野如果以下程序应用于左右视野边界的点,那么两视线的水平角度就是驾驶员的直接两单眼视区.视野可由孔径或眼睛转动角限制.同理,垂直视野可由上下视野极限得到.4.1.1 选择E点如果视野由孔限制,那么选择远离给定孔上的点的眼点(图五).反之,选择靠近可见点或已知角度的眼点(图六).4.1.2 绕E点旋转视线(图五,六)绕眼点旋转视线直到达到给定的点或角度(最大水平和垂直眼睛转动角范围内).如果视线不能达到此点或角度,那么此点或角

9、度不在眼睛转动角范围内.4.1.3 眼睛转动角范围内的视野眼睛转动角范围内的视野是由第4.1.2节的视线或视线与目标物的交点在水平和垂直方向的夹角定义的.4.1.4 绕P点旋转视线(图六,七)如果第4.1.2节的视线不通过给定的点或达不到给定的角度,那么绕P点旋转视线直到通过给定的点或达到给定的角度,或达到最大的头部转动角.如果视线不能通过给定的点或达到给定的角度,则它们在最大眼睛转动角和头部转动角范围内是不可见的.4.1.5 眼睛转动角和头部转动角综合范围内的视野眼睛转动角和头部转动角综合范围内的视野是由第4.1.4节的视线或视线与目标物的交点在水平和垂直方向的夹角定义的.图五 单个驾驶员在

10、眼睛转动角内的水平两单眼视区范围,此例中,左部视野由孔经决定,右部视野由允许的眼睛转动角决定.(其中,Field to Left Limited by Aperture:孔范围外的左部区域;Aperture Edge:孔边界;Range of Ambinocular Field of View:两单眼视区范围;Field to Right Limited by Allowable Eye Rotation:眼睛转动角范围外的右部区域;Field Limited by an Aperture:给定孔范围内区域)图六 不受孔区域限制的单个驾驶员视点,此例中,左部视点在眼睛转动角范围内,右部视点在眼

11、睛转动角和头部转动角综合范围内(其中:Point Seen with Eye Rotation Only:眼睛转动角范围内的点;Point Seen with Eye Rotation and Head Turn:眼睛转动角和头部转动角综合范围内的点;Head Turn Angle:头部转动角;Field Not Limited by an Aperture:给定孔范围外的区域)图七 单个驾驶员在水平方向两单眼视区范围, 此例中,左部视野在眼睛转动角范围内,右部视野在眼睛转动角和头部转动角综合范围内(其中:Field to Left seen with Eye Rotation Only:眼睛

12、转动角范围内左部区域; Field to Right seen with Eye Rotation and Head Turn:眼睛转动角和头部转动角综合范围内右部区域;Range of Ambinocular Field of View:两单眼视野范围;Head Turn Angle:头部转动角;Field Limited by an Aperture:孔范围内区域)4.2 群组驾驶员视野眼椭圆可用来定义适用于给定驾驶员群组中任意驾驶员的最大直接视野.给定驾驶员群组是由所选择的眼椭圆决定的.如果应用95%人体百分位眼椭圆,那么95%人体百分位的驾驶员至少能看到所计算的视野. 4.2.1 任意

13、点和角度视野直接视野是由与眼椭圆相切并且通过交点或给定角度的平面定义的.该平面在最大头部转动角和眼睛转动角范围内可与绝对坐标系成任意角度.因为所有驾驶员的眼点都在眼椭圆与平面的相切处,群组中所有的驾驶员至少能够看到相切处的角度.如果相切平面上包含某孔上一点,并且与靠近该点的眼椭圆边缘相切,那么群组中所有的驾驶员都能通过孔看到平面上此角度的视野.如果相切平面上包含某空间一点并且与距离该点最远的眼椭圆边缘相切,那么群组中所有的驾驶员都能看到该点.如果选用距离该点最近的眼椭圆,那么此点至少在头部转动角和眼睛转动角范围内是可见的. 4.2.2 水平视野对于给定的群组驾驶员,直接两单眼水平视野是指以下程

14、序应用于视区内左右极限位置点时两竖直平面的水平角度,极限位置是由孔或最大头部转动角和眼睛转动角决定的.4.2.2.1 选择适当的眼椭圆如果视野由孔限制,选择距离孔上的点最远的眼椭圆,并且由距离该点最近的眼椭圆边缘构造平面(图八);反之,选择距离该点或角度最近的眼椭圆,用距离该点或角度最远的眼椭圆边缘构造平面(图九). 图八 对于仅受眼睛转动角限制的群组驾驶员,水平两单眼视区范围是指与右眼椭圆左边缘相切的竖直平面和与左眼椭圆右边缘相切的竖直平面之间的夹角.次例中,左部边界是由孔决定的,右部边界是由眼睛转动角决定的.(其中:Field to Right Limited by Allowble Ey

15、e Rotation:由眼睛转动角决定的视野右边界;Plane Tangent to Left Eyellipse:与左眼椭圆相切的平面;Range of Ambinocular Field of View:两单眼视区范围; Field to Left Limited by Aperture:由孔决定的视野左边界; Plane Tangent to Right Eyellipse: 与右眼椭圆相切的平面)图九 对于群组驾驶员,在不受孔限制范围内的可见点,此例中,左部点在眼睛转动角范围内,右部点在眼睛转动角和头部转动角综合范围内 (其中:Point Seen with Eye Rotation and Head Turn:眼睛转动角和头部转动角综合范围内的点; Point Seen with Eye Rotation Only:眼睛转动角范围内的点;Plane Rotated about Neck Pivot Point:绕颈点旋转的平面;Plane Tangent to Right Eyellipse:与右眼椭圆相切的平面; Plane Tangent to Left