道路车辆 视野 驾驶员眼睛位置眼椭圆的确定方法 编制说明

1《道路车辆视野驾驶员眼睛位置眼椭圆的确定方法》（征求意见稿）编制说明1、任务来源在驾驶过程中，驾驶员大部分的信息是靠视觉得到的，确定良好视野是预防安全事故的必要条件，眼椭圆是视野以及与视野有关的零部件人机设计的主要工具。眼椭圆应用的示例包括后视镜尺寸和位置、刮刷及除霜面积、车柱尺寸和位置以及一般的外部视野。本文件介绍了眼椭圆，即驾驶员眼睛位置的一种统计表示法，便于对机动车辆视野进行设计与评估。本文件的目的是建立表征车辆内驾驶员眼睛位置的眼椭圆的确定程序，为汽车视野设计和校核提供科学依据。驾驶员眼椭圆的建立，在汽车设计中起着重要的作用，对于提升汽车的行驶安全、乘坐舒适性及操作便利性有着重要意义。2023年12月28日，国家标准化管理委员会下达2023年第四批推荐性国家标准计划，将推荐性国家标准《道路车辆视野驾驶员眼睛位置眼椭圆的确定方法》正式列入，项目计划号为20231970-T-339，标准修改采用ISO4513:2022《道路车辆视野驾驶员眼睛位置眼椭圆的确定方法》。主要起草单位包括襄阳达安汽车检测中心有限公司、东风汽车集团有限公司、一汽解放汽车有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司等。2、主要工作过程根据车身分技术委员会标准化工作的整体部署，车身分技术委员会组织国内相关生产企业、检测机构成立了标准起草工作组，并有计划、有组织、有步骤的系统开展了GB/T《道路车辆视野驾驶员眼睛位置眼椭圆的确定方法》标准的制定工作。自2020年开始，车身分技术委员会组织开展GB/T《道路车辆视野驾驶员眼睛位置眼椭圆的确定方法》标准的预研工作，襄阳达安汽车检测中心有限公司作为标准的牵头起草单位对国内外相关标准进行了收集、整理和比对研究，对国际标准转化对象ISO4513进行了翻译和研究，形成了GB/T《道路车辆视野驾驶员眼睛位置眼椭圆的确定方法》标准的草案，并完成了内部研讨。2020年12月，基于前期预研，修改完善标准制订立顶材料并向车身分标委秘书处提出立项22022年12月，通过车身分技术会立项评审及委员表决。2023年12月28日，国家标准化管理委员会下达2023年第四批推荐性国家标准计划，将推荐性国家标准《道路车辆视野驾驶员眼睛位置眼椭圆的确定方法》正式列入国家标准制修订计划。2024年6月4日～5日，车身分技术委员会组织标准起草工作组单位在襄阳召开了汽车直接视野标准工作组第一次工作会议，50多家单位的60余位代表参加了本次会议。会议对推荐性国家标准《道路车辆视野驾驶员眼睛位置眼椭圆的确定方法》的标准草案进行了重点研讨，并就标准主要技术内容的确定达成了一致，形成标准修订意见如下：1）参照我国车辆分类要求完善标准中的车辆分类；2）参照GB/T10000补充中国人体尺寸相关的技术内容；3）完善重型商用车辆眼椭圆定位程序；4)将ISO4513标准的附件E（B类车辆眼椭圆）纳入本标准的正文。会后，起草组按照第一次工作会议的要求修改完善了标准草案，主要包括以下三方面的变化：1）参照GB/T10000-2023，在附录A的表A.1中补充了中国驾驶员群体的身高特征参数。平均身高数据取自18岁-70岁成年男性和女性身高的50百分位数。中国驾驶员群体各性别的身高标准偏差用第95和第5百分位数值间的差异除以z分数差异（3.29）估算。表A.1部分国家驾驶员群体的身高特征参数注2：中国驾驶员群体各性别的身高标准偏差用第95和第5百分3将中国男性和女性驾驶员群体的平均身高、身高分布的标准偏差代入公式（A.5）-（A.11），求得男女等比例混合中国驾驶员群体的95和99百分位眼椭圆X轴长度的计算如下：M=0.473(SM-SR)=0.473（1687-1686.5）=0.24F=0.473(SF-SR)=0.473（1572-1686.5）=-54.16PM=0.5对于95百分位眼椭圆（q=0.95），采用牛顿下山法迭代求解X轴长为：bre,c=69.83bf,c=−121.71Xa_l=bre,c-bf,c=191.54对于99百分位眼椭圆（q=0.99），采用牛顿下山法迭代求解X轴长为：bre,c=109.02bf,c=−158.85Xa_l=bre,c-bf,c=267.87以95百分位切线眼椭圆为例，将bre,c和bf,c的数据代入公式A.9和A.10进行验证：bf,c−Fbf,c−Fbf,c−MσEM+(1−PM)×Φ−121.71−0.2452.6552.65=0.5×(1−Φ(2.32))+0.5×(1−Φ(1.34))=0.5×(1−0.9898)+0.5×(1−0.9099σEMσEF69.83−0.2469.83+54.1652.6550.3269.83−0.2469.83+54.1652.6550.32=0.5×Φ(1.32)+0.5×Φ(2.46)=0.5×可见，男女等比例混合的中国驾驶员群体眼椭圆X轴长度的计算结果是正确的。同时也采用公式（A.5）-（A.11），分别对男女等比例混合的日本和荷兰驾驶员群体的95和99百分位眼椭圆X轴长度进行验证，计算结果如下：男女等比例混合的日本驾驶员群体：M=0.473(SM-SR)=0.473（1672.7-1686.5）=-6.52744F=0.473(SF-SR)=0.473（1544.8-1686.5）=-67.024195百分位眼椭圆X轴长：bre,c=60.91Xa_l=bre,c-bf,c=195.0599百分位眼椭圆X轴长：bre,c=99.27Xa_l=bre,c-bf,c=271.48男女等比例混合的荷兰驾驶员群体：M=0.473(SM-SR)=0.473（1806.2-1686.5）=56.6181F=0.473(SF-SR)=0.473（1690-1686.5）=1.655595百分位眼椭圆X轴长：bre,c=131.44Xa_l=bre,c-bf,c=202.0499百分位眼椭圆X轴长：bre,c=173.3Xa_l=bre,c-bf,c=283.09男女等比例混合的日本和荷兰驾驶员群体的95和99百分位眼椭圆X轴长度的计算结果与ISO4513:2022标准给出的数值是相同的，再次验证了中国驾驶员群体眼椭圆X轴长度数据计算的正确性。因此，在表A.2中补充了男女等比例混合中国驾驶员群体，在座椅可调行程大于133mm时的眼椭圆轴长。表A.2左右眼椭圆轴长5由于不同国家群体平均身高不同，乘坐高度与身高的比值不同，因此，需要对眼椭圆质心位置进行相应调整。根据公式（A.17）和（A.18），计算目标群体眼椭圆质心位置相对于参考群体眼椭圆质心的调整值如下：目标群体眼椭圆质心的Z坐标调整值计算公式为：638—638参考群体的平均就座高度hR=（922.1+859.7）/2=890.9目标群体（日本）的平均就座高度hT=（901.3+838.4）/2=869.9目标群体（荷兰）的平均就座高度hT=（944+887）/2=915.5目标群体（中国）的平均就座高度hT=（921+863）/2=892目标群体（日本）眼椭圆质心的Z坐标调整值为：638*869.9/890.9-638=-15目标群体（荷兰）眼椭圆质心的Z坐标调整值为：638*915.5/890.9-638=17.6目标群体（中国）眼椭圆质心的Z坐标调整值为：638*892/890.9-638=0.8目标群体眼椭圆质心的X坐标调整值计算公式为：0.473(ST—SR)cosβ参考群体的平均身高SR=（1755+1618）/2=1686.5目标群体（日本）的身高ST=（1672.7+1544.8）/2=1608.8目标群体（荷兰）的身高ST=（1806.2+1690）/2=1748.1目标群体（中国）的身高ST=（1687+1572）/2=1629.5侧视图中眼椭圆的β=12°目标群体（日本）眼椭圆质心的X坐标调整值为：0.473（1608.8-1686.5）*0.98=-36目标群体（荷兰）眼椭圆质心的X坐标调整值为：0.473（1748.1-1686.5）*0.98=28.6目标群体（中国）眼椭圆质心的X坐标调整值为：0.473（1629.5-1686.5）*0.98=-26.46表A.3眼椭圆质心位置的变化（50%男性的群体）XYZ0002）完善了重型商用车辆眼椭圆定位程序。在ISO4513中B类车辆的布置工具参考点ATRP的确定过程直接引用了SAEJ1516，眼椭圆质心的定位直接使用ATRP的坐标。为了便于企业使用本标准，起草组将SAEJ1516中关于ATRP点确定的相关内容放入了本标准中。3）为使标准内容完整，将ISO4513标准的附件E（B类车辆眼椭圆）纳入本标准的正文，标准的采标性质由等同改为修改。2024年10月23日～24日，车身分技术委员会组织标准起草工作组单位在长春召开了汽车直接视野标准工作组第二次工作会议，50多家单位的近60位代表参加了本次会议。会议对推荐性国家标准《道路车辆视野驾驶员眼睛位置眼椭圆的确定方法》的标准草案进行了逐字逐句的研讨，并形成以下意见：1）明确本文件适用于M1和N类车辆，其他车辆类型可参照执行；2）完善术语“A类和B类车辆”，明确分类以座椅高度（H30）为主要依据；3）完善术语“布置工具参考线”，将“H30”替换为“H点相对于加速踏板踵点（AHP）的垂直距离”；4）对于设计H点行程路径相对于水平面有夹角（即非水平）情况，增加“布置工具参考点”的图示；5）补全对字母符号含义的解释、补全省略的乘号；6）按GB/T1.1和GB/T1.2的要求，规范行文和标准化格式，形成标准征求意见稿。2024年11月，全国汽车标准化技术委员会整车分委会秘书处提出GB/T17867-2023《汽车手操纵件、指示器及信号装置的位置》附录C给出了M1类车辆眼椭圆的确定，其眼椭圆的尺寸和定位确定结果源于标准起草组在实车上采集的5000个样本，与本标准附录A中依据ISO74513附录A给出的公式计算出的眼椭圆尺寸和定位不一致，建议本标准关于M1类车辆的中国眼椭圆数据直接引用GB/T17867-2023，请车身分技术委员会予以协同。随即，车身分技术委员会秘书处组织本标准起草组对此建议开展研究，并于2025年1月20日联合整车分委会秘书处组织两项标准的起草组专家对此议题进行了线上研讨，会上两项标准相关内容的主要起草人分别介绍了标准制定的过程及验证结果，并就企业当前所采用的眼椭圆确定标准发表意见，最后与会各方达成一致意见，就企业在进行产品的视野设计和校核过程中的采标情况、眼椭圆尺寸等方面，面向M1类车辆生产企业开展调研，后续根据调研情况确定是否在本标准中增加中国驾驶员群体的眼椭圆数据。2025年1月～2025年2月，车身分技术委员会秘书处为保证汽车标准体系的协调性，针对两项国家标准在眼椭圆尺寸和质心位置方面存在差异的问题，组织标准起草组设计并确定了调研问卷的内容，以了解车辆生产企业在视野的设计和校核过程中的实际使用情况，为整车企业提供更好的人机工程设计指导，面向M1类车辆相关的工作组成员单位，对GB/T《道路车辆视野驾驶员眼睛位置眼椭圆的确定方法》标准中补充中国驾驶员群体的眼椭圆数据必要性开展了调研工作。此次调研共计收到12家企业的反馈，通过对调研结果的统计，得出调研结果如下：1）关于企业的产品采标及眼椭圆尺寸、定位：——大部分（50%）企业采用ISO4513:2022/SAEJ941-2010（6家，包括2家采用SAEJ941-2002，技术内容等同于2010版）；——一部分（33.33%）企业采用SAEJ941-1997（4家）；——1家企业同时采用ISO4513:2022/SAEJ941-2010和GB/T17867-2023附录C两个标准，占比8.33%；——1家企业采用企业内部标准，占比8.33%。2）关于是否建议在本标准中根据GB/T10000《中国成年人体尺寸》补充中国驾驶员群体的眼椭圆尺寸及位置调整值：——大部分（58.33%）企业（7家）认为有必要补充；——小部分（25%）企业（3家）认为不需补充；——一部分（16.67%）企业（2家）建议引用GB/T17867附录C的中国眼椭圆数据。从调研结果可以看出，车辆生产企业在产品视野设计校核和竞品分析中所采用的标准并不是统一的，总体来讲采用ISO4513:2022和SAEJ941-1997的居多，不存在优势占比；而且企业在做产品对标时，即使是同一家企业也存在同时采用多个标准的情况。由此可见，对于车辆的视野设计和产品对标，眼椭圆是一个标尺，相较于眼椭圆尺寸本身的微调，采用同一刻度更为重要。而且在全球一体化及汽车出口量持续增长的背景下，建立全球统一的标准是国际标准法规协调要求，同时考虑汽车标准体系的协调性，因此决定本标准的附录A仅规定对应于不同驾驶员群体的眼椭圆尺寸及质心位置调整的计算方法，不针对中国驾驶员群体补充眼椭圆的数据。2024年11月～2025年3月，根据第二次工作组会议的要求、起草组内调研结果以及国家标准的编写要求，起草组完善了标准草案，形成标准征求意见稿和编制说明等材料。1、标准编制原则8本标准编制遵循如下原则：1.1保持先进性原则本文件修改采用ISO4513：2022，在确定方法、定位程序上与国际标准相一致。1.2注重实用性原则为与我国标准体系相协调，对标准适用范围部分的描述进行了相应修改，在规范性引用文件中增加了相应的我国国家标准，在术语和定义一章中补充了引用的术语，增强了标准使用的便利性。1.3编写规范性原则本文件根据《中华人民共和国标准化法》及相关法律、规章，根据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》和GB/T1.2-2020《标准化工作导则—第2部分：以ISO/IEC标准化文件为基础的标准化文件起草规则》的要求进行编制。本标准与ISO4513：2022《道路车辆视野驾驶员眼睛位置眼椭圆的确定方法》的一致性程度为修改。本文件与ISO4513：2022相比做了下述结构调整:——6.1对应ISO4513：2022中6.2；——6.2对应对应ISO4513：2022中6.3；——7对应ISO4513：2022中的附件E。本文件与ISO4513：2022的技术差异及其原因如下：——更改了标准适用范围的描述（见第1章，ISO4513：2022的第1章），与国家标准的编写要求相适应；——增加了规范性引用文件GB/T15089（见第2章），作为车辆分类的来源，与我国标准体系相协调；——增加了规范性引用文件GB/T12673-2019（见第2章对应原文中引用的SAEJ1100，与我国的标准体系相协调；——增加了规范性引用文件GB/T29120-2012（见第2章），对应原文中引用的ISO6549，与我国的标准体系相协调。——增加了H点、乘坐基准点SgRP、踏点参考点BOFRP、加速踏板踵点AHP、A类和B类车辆、H点行程路径、座椅前后可调行程TL23、H点垂直可调行程TH21、座椅行程上升角A19、座椅高度H30、BOFRP到方向盘中心的距离L6、布置工具参考线、布置工具参考点、设计H点行程路径等术语和定义（见第3章），与我国标准体系相协调，与国家标准的编写要求相适应；9——删除了颈部枢轴点P点的定义背景以及确定方法的理论说明（ISO4513：2022的6.1与国家标准的编写要求相适应；——删除了关于标准修订背景的描述（ISO4513：2022的附件F），与国家标准的编写要求相适应。本标准正文根据GB/T1.1-2020及相关标准的规定对条款及版本格式进行适当的调整。本标准的眼椭圆确定方法与国际标准ISO4513基本保持一致，试验方法成熟，可以用来指导车辆内驾驶员眼睛位置的眼椭圆的确定。本标准是首次制定，引入了车辆内表征驾驶员眼睛位置的统计表示法的眼椭圆，目的是建立表征车辆内驾驶员眼睛位置的眼椭圆的确定程序，以便于对机动车辆视野进行设计与评估，为汽车视野设计和校核提供科学依据。本标准不涉及专利。在驾驶过程中，驾驶员的大部分的信息是靠视觉得到的，确定良好视野是预防安全事故的必要条件，眼