H-point定义及布置

1、H-point定义及2D-manikin布置,2012. 2. 14,目 录,H-point定义,一,H点布置输入,公司产品型普规划目标确定 （1）设计模式采用已下4 种: (1) 新车开发; (2) 改型设计; (3) 局部改动; (4) 微小改进 中的哪一种？ （2）开发的目的(面向的用户群、销售地、车辆的大小、价格) ; （3） 产品开发的概念(车型风格、造型设计的方向、 装备及价格等)、开发周期、销售量、利益目标; （4） 车辆基本尺寸(总长、总宽、总高、轴距、前悬、后悬等基本尺寸) ; （5） 车辆的基本配置; （6） 驱动方式与布置形式(FF、FR、MR、RR; 发动机布置方式:

2、纵置、横置; 驱动方式:2WD、4WD) ; （7） 车辆性能、品质、重量。 2. 确定标杆车 3. 初步VTS确定。, 人体尺寸决定了人体所占据的几何空间大小和人体的活动范围，是确定车身室内有效空间和进行内饰布置的主要依据。在总布置进行概念设计初期就应该明确。 百分位 指人体身高分布值的百分位，即对于身高的某一百分位分布值，则表示身高小于此值的人数占的百分率，并将此身高分布值定义为对应于这一百分位的人体标准身高。 车身设计中一般采用5女性、50%男性、95%男性三种百分位的人体尺寸，分别代表矮小身材、平均身材和高大身材的人体尺寸，另外也可以使用其他国家人体尺寸。 一般采用去两头的原则，以95

3、%和5%百分位（SAE j833 1989）的人体尺寸作为室内设计，确定座椅调节行程的上下限尺寸基准。（参考SAEJ826 1995) H点设计一般使用SAE 95%男性人体尺寸（如果有特殊原因，可以使用其它人体尺寸）。, 人体尺寸,根据校核项目，需要选择不同尺寸的人体模型。例如：空间校核选用95 百分位男性、前排腿部空间校核需要5 百分位女性、头部空间需要99 百分位男性；上下车方便性、视野、安全带等需要95、50、5 百分位男女人体模型共同参与。因此需要选取一组人体模型来完成全部的内部人机布置工作。,3D 人体模型家族,H 点的定义及不同表达方式,H 点是二维或三维人体模型样板中人体躯干与

4、大腿的连接点即胯点(Hip-Point) 根据应用场合的不同 H 点的表达也有所不同: 设计H 点(DESIGN H-POINT) 设计 H 点是指在汽车总布置时的设计基准点最后设计H 点表示的是第95百分位的男子人体模型在最后位置时的胯点;最前设计H 点表示的是第5 百分位的女子人体模型在最前位置时的胯点.由最前和最后设计H 点便可以求得座椅的水平行程和垂直升程 实际H 点(ACTUAL H-POINT) 实际 H 点是指当H 点三维人体模型按规定步骤安放在汽车座椅中时人体模型上左右H 点标记连接线的中点.它表示汽车驾驶员或乘员入座后胯关节在车身中的位置汽车的实际H 点在汽车车身总布置设计中

5、有重要意义. 座椅参考点(Seating Reference Point ) 或 R点 座椅参考点是指座椅上的一个设计参考点它是座椅制造厂规定的设计基准点.考虑到座椅的所有调节形式水平垂直和倾斜座椅参考点,确定了在正常驾驶或乘坐时座椅的最后位置.它表征了当第95 百分位的人体模型按规定摆放在座椅上时实际H 点应与座椅参考点相重合. SgRP 点相对于车身坐标系的X Y Z 坐标为SAE 中的L31W20 H70 着三个硬点尺寸,Ramsis 定义H的位置：图示蓝色点 （该软件德国大众开发） Ug 定义H的位置：大腿旋转点连线中点（西门子开发）,其与SAE定义一致 H点的布置与软件无关，只与实际

6、布置空间及坐姿有关。软件只是辅助工具 以上软件： ug 擅长 2D 人体布置及头部包络、手伸界面、视野等校核，其也有3D人体模块 jack（需要购买使用，没ramsis方便） Ramsis 擅长 3D人体布置校核，其嵌套在catia中，模块需要购买。,Ramsis定义 H-POINT,人体H-POINT布置软件介绍,UG 定义H-POINT,H点测量工具-SAEJ826 H 点人体模型,H 点在车身设计中的意义,驾驶员在车身中的位置 H 点的位置决定着驾驶员身体各关节角度和眼椭圆头廓包络线手伸及界面等在车身中的位置。因此H 点决定了驾驶员的舒适性、操纵性、安全性和视野性。合理地确定H 点在车身

7、中的位置，直接关系整车的设计质量。实际上该过程是一个不断重复迭代修改寻求最佳的折衷方案的过程。,H 点与驾驶员周围环境关系图,H点相关SAE 参数定义, 驾驶者的脚和小腿之间的角度维持 87, 将脚放在踏板上(未踏下去)时 脚跟和地毯(被脚重压缩的)接触的最低点., AHP ( Accelerator Heel Pt. ), BALL OF FOOT POINT : 95% ile 人的小腿与脚面的角度保持 87 时, 在鞋底面上距离 AHP 203mm的点.,- PEDAL PLAN : 从脚跟到加速踏板的切线, 即表示放在加速踏板上的鞋底的线.,- PEDAL PLAN ANGLE : 是

8、PEDAL PLAN与水平线形成的锐角 ( PEDAL PLANE ANGLE = 78.96 - 0.15 Z - 0.0173 Z2 ),- HEEL POINT : PEDAL PLAN与地毯的交点. 此时PEDAL PLAN必须与 ACCEL PEDAL相切.,BALL OF FOOT POINT,87,(A.H.P的 地毯下压量考虑为5mm.),PEDAL PLAN,A47,H 点的确定方法,SAE 推荐适意H 点位置线,SAE 针对不同的百分位的驾驶员在各自适意驾驶位置时H 点在车身坐标系中的位置统计了一组从第2.5 百分位到97.5 百分位七条曲线。它们是以BOF为基准点考虑驾驶

9、员的舒适性而建立的一组曲线。其中每条曲线表示H 点与BOF参考点的水平距离是H 点高度H30 的二次函数,百分位 A-97.5th B-95th C-90th D-50th E-10th F-5th G-2.5th H58 座椅垂直调节行程；L23座椅水平调节行程,sgrp, DRIVER SELECTED SEAT POSITION,X97.5 = 936.6 + 0.613879 Z -0 .00186247 Z2 X95 = 913.7 + 0.672316 Z -0 .0019553 Z2 X90 = 885.0 +0 .735374 Z -0 .0020165 Z2 X50 = 79

10、3.7 + 0.903387 Z - 0.00225518 Z2 X10 = 715.9 + 0.968793 Z - 0.00228674 Z2 X5 = 692.6 + 0.981427 Z -0 .0022623 Z2 X2.5 = 687.1 +0 .895336 Z -0 .00210494 Z2 (X : 从 BALL OF FOOT 到 H POINT的水平距离) (Z : 从 HEEL POINT 到 H POINT的垂直距离), 参考SAE J1516,CLASS A VEHICLE SAE J 1516 - H-POINT AHP的高度 (H30) 405 - STEERI

11、NG WHEEL DIAMETER (W9) 450 - 轿车, MPV, VAN, 4WD 等的车辆 CLASS B VEHICLE 405H-POINT AHP的高度 (H30) 530 450 W9 560,A47,203mm,确定步骤： 1、输入参数初步选取 A47-踏板角 ：根据同级别车型经验数据库及标杆车benchmark 数据 H30-踵点与设计H点的垂直距离：根据同级别车型经验数据库及标杆车benchmark 数据 H58-座椅垂直调节行程 ：根据同级别车型经验数据库及标杆车benchmark 数据(这里采用4way ) 2DMANIKIN 人体模型选取，通常 SAE male

12、 95% 和 SAE female 5% AHP-踵点：过加速踏板上表面中心点（PRP）作与水平面成A47 的平面与地板上表面交线。,2、输出 L23 座椅水平调节行程 最后H-POINT （设计H点 95%） 最前H-POINT （ female 5%）,H点Y值确定,1、根据TYPICAL SECTION的经验数据（best practice） W20= 整车宽/2-门厚度-h点到门扶手y向距离-扶手y向宽度 2、根据标杆车benchmark数据调整,后排H点布置,Oil tank,H100,H61-2,后排H点的确定，主要考虑以下参数 L50-2H30-2L51 L50-2主要是依据整车

13、轴距，轴距越大，该值可以相应取大。 H30-2主要是综合考虑 整车高度H100 H61-2后悬结构轮胎直径油箱容积（车型不同，断面结构不同） L51与L50-2成正比，与H30-2成反比 Y值的确定主要通过H点的x向断面分析以及经验数据库得出。,SAE 对H点各向调节行程的定义,M300驾驶员H点布置,4 WAY ADJUST,Z200驾驶员H点布置,6 WAY ADJUST,H点是乘员舱布置的最关键硬点，其确定需要前期总布置反复的校核，选取最优的方案，一旦确定，不轻易更改,H点关联设计校核,UG 2Dmanikin 布置需要输入的参数,1.,2.,4.,3.,H点坐标,靠背角,乘员类型：所需

14、部分参数有差异,人体尺寸,车辆类型,踵点坐标,踏板角,踵点与方向盘中心在X、Z向距离,方向盘外直径,方向盘角度,布置用假人建立方法,室内人体布置需要的工具： 1、2DMANIKIN 2、驾驶员 ：眼椭圆、眼点（V1、V2）、头部包络（在2Dmanikin的基础上需要补充 座椅TL23 ） 3、后排头部包络,假人布置用的相关模块,STEERING WHEEL POSITION, STEERING WHEEL CTR 的位置是根据 SgRP 的位置相对设定的., 根据 H30 的高度制定出来的 STEERING WHEEL的位置值 L11和 H17与H30之间的相互关系. 设定对驾驶姿势有影响的H

15、30值时, 应先对驾驶舱综合布置考虑.,Swc点确定方法, 根据 H30 的高度, 设定 STEERING WHEEL 的位置, STEERING WHEEL 位置的 TOP VIEW, STEERING WHEEL 位置的 TOP VIEW 中, 最好是与50% ile 人的 H-POINT 在同一条线上(如图所示), H点与 STEERING WHEEL CTL的Y坐标上的距离值应不超过 MAX. 20mm.,Swc点确定方法-三角法则,SWC,AHP,SGRP,DIST.-HEEL-STEERING WHEEL CENTER, SEAT BACK ANGLE 设定,SEAT BACK A

16、NGLE是由 H30 决定的, 将对 STEERING WHEEL 位置, 视野及操作性受影响, 在驾驶者位 置分析阶段设置好., LEG ROOM 腿部空间, 前排座腿部空间 座椅在最后、最低的位置状态，驾驶员足部角度保持为87 在脚部踏在加速踏板的状态下，从驾驶员的HPT. 到踝关节的直线距离加上254mm, 后排座腿部空间 前排座椅在最后、最低的位置状态，后座乘客的最大伸腿状态下从后排乘客的HPT. 到踝关节的距离加上 254mm的距离,脚长,假人布置涉及以下空间布置, 顶部空间, 前后排座位在REARMOST, LOWEREST状态下，驾驶员及乘客的H点向后方倾斜8的 线，延伸到HEA

17、DLINING的直线距离加上 102mm,屁股空间,H61-1,H61-2, SHOULDER ROOM肩臂宽空间, FRT SHOULDER ROOM 前排座肩臂宽空间 表示经过驾驶员及乘客的HPT中心点的X平面上端为254mm距离的DOOR BELT LINE区间DOOR TRIM之间最小间距，车门把手和其他测试对象除外。, RR SHOULDER ROOM 后排座肩臂宽空间 表示经过后排座乘客的HPT的X面上端距离为254mm DOOR BELT LINE 之间的DOOR TRIM /四分之一TRIM之间的最小间隔，车门把手和其他物除外。, HIP ROOM 腰部空间, 驾驶员及乘客的H

18、PT中心点为基准，离上方 76.2mm，前后方为 76.2mm，下方为25.4mm 以内的 TRIM面（ DOOR TRIM, QUARTER TRIM, WHEEL HOUSE TRIM, SEAT BACK等）之间的最小间隔,76.2, KNEE ROOM 膝盖的空间, 膝盖的空间是驾驶员及乘客的膝盖和前方所临近部件的CLEARANCE,当前排情况时,乘客的膝盖和 IP LOWER, STEERING LOWER SHROUD的间距; 后排情况时，乘客的膝盖和前排座后端的 CLEARANCE 空间.,MIN.70,SAE 95%ile,SAE 5%ile,340 360 （PEDAL 操作

19、性考虑）,IP LOWER PANEL,L48-2:MIN 51, FOOT ROOM, 脚部空间是驾驶员和乘客的脚部所在位置的空间,前排座的FLOOR TUNNEL和SILL SIDE INNER的间距,后排座是FRT SEAT REAR MOUNTING 之间的间距., FRT FOOT ROOM 前排脚部空间 - 驾驶员的脚部空间是为确保操控踏板和脚部的FOOT RESTING空间., REAR FOOT ROOM 将脚模型放在压缩地毯上，尽量将其在座椅下往前布置 后排乘客的脚部角度是MAX.130,要是比这个大的话导致座姿不舒服., HEAD POSITION CONTOUR, HEAD POSITION CONTOUR是通常驾驶时头部分布位置以椭圆型来表示 (SAE J 1052 ), HEAD SPACE, 从HEAD POSITION CONTOUR到ROOF 及 PILLAR周遍的HEAD SPACE来评判的., LATERAL HEAD CLEARANCE - FRT - 把99%ile HEAD POSITION CONTOUR以REAR VIEW状态下往外侧方向移动时, ROOF SIDE TRIM