用于确定车辆上仪表的倒影位置的方法

技术领域

本发明涉及汽车安全驾驶领域，尤其涉及一种用于确定车辆上仪表的倒影位置的方法。

背景技术

汽车在行驶中，驾驶员获得的行车信息中有80％是通过视觉获得的，因此驾驶员具有良好的视野是安全驾驶的先决条件。同时，车辆上的用于显示行车状态的仪表可以称为组合仪表，也可以简称为仪表，其为车辆与驾驶员交互的重要零部件。

安装在车辆的仪表一般会设置光灯，以便仪表在夜间能向驾驶员提供辅助行车信息，而上述光灯在侧窗的作用下，会在车辆外部形成仪表倒影(如图1所示)，该仪表倒影会导致驾驶员在夜间较难通过后视镜获取车辆的行车环境，从而存在安全隐患。

目前，现有技术中还没有一种能有效确定车辆上仪表的倒影位置的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于确定车辆上仪表的倒影位置的方法，旨在解决现有技术方案无法有效确定车辆上仪表的倒影位置的问题。

本发明提供一种用于确定车辆上仪表的倒影位置的方法，所述获取仪表的仪表倒影在侧窗上的区域位置，记为第一区域，包括：获取驾驶员在车辆上的位置，记为第一位置；获取汽车的侧窗在车辆上的位置，记为第二位置；获取汽车的后视镜在车辆上的位置，记为第三位置；根据预设的仪表摆放参数和所述第一位置获取所述仪表在车辆上的位置，记为第四位置；根据所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置和所述第四位置获取侧窗上用于观察后视镜的镜片可视区域；根据所述第一位置、所述第二位置和所述第四位置获取所述仪表的仪表倒影在侧窗上的区域位置。

一些实施例中，还包括：获取所述镜片可视区域和所述仪表倒影在侧窗上的区域位置的重叠区域，记为第一重叠区域；根据所述第一重叠区域分别对侧窗在车辆上的布置位置以及后视镜在车辆上的布置位置进行调整，以降低所述第一重叠区域在所述侧窗上的面积占比。

一些实施例中，所述根据所述第一重叠区域分别对侧窗在车辆上的布置位置以及后视镜在车辆上的布置位置进行调整，以降低所述第一重叠区域在所述侧窗上的面积占比，包括：根据所述第一重叠区域分别对所述第二位置进行调整，得到第二调整位置；根据所述第一重叠区域分别对所述第三位置进行调整，得到第三调整位置；根据所述第一位置、所述第二调整位置和所述第四位置获取所述仪表的仪表倒影在所述侧窗上的区域位置，记为第一调整区域；根据所述第一位置、所述第二调整位置和所述第三调整位置再次获取侧窗上用于观察后视镜的镜片可视区域，记为第二调整区域；获取所述第一调整区域和所述第二调整区域得重叠区域，记为第二重叠区域；根据所述第二重叠区域分别对所述第二调整位置以及所述第三调整位置进行调整，以降低所述第二重叠区域在所述第二调整区域上的面积占比。

一些实施例中，所述根据所述第一位置、所述第二调整位置和所述第四位置获取所述仪表的仪表倒影在所述侧窗上的区域位置，记为第一调整区域，包括：根据所述第一位置、所述第二调整位置和所述第四位置获取所述仪表在所述车辆上的倒影位置，记为第五调整位置；根据所述第五调整位置和所述第一位置获取所述第一调整区域。

一些实施例中，所述获取驾驶员在车辆上的位置，记为第一位置，包括：获取车辆的尺寸参数，所述车辆的尺寸参数包括所述车辆的长度、车辆的宽度和车辆的高度；分别获取油门、制动器、离合器在所述车辆上的位置，记为踏板位置；根据所述车辆的尺寸参数、所述踏板位置和预设的人体各关节的舒适姿态，获取驾驶员在车辆上的位置。

一些实施例中，所述获取驾驶员在车辆上的位置，记为第一位置，还包括：根据所述驾驶员在车辆上的位置获取驾驶员的眼睛在车辆上的活动区域，记为眼椭圆位置。

一些实施例中，所述根据预设的仪表摆放参数和所述第一位置获取所述仪表在车辆上的位置，记为第四位置，包括：获取眼椭圆位置的中心和所述仪表中心的连线，记为第一仪表连接；获取所述第一仪表连接与水平面之间的夹角，记为下视角；获取所述第一仪表连接与所述仪表顶面所在平面之间的夹角，记为摆设角度；获取第一仪表连接的长度，记为仪表视距；根据所述眼椭圆位置、所述下视角、所述摆设角度和所述获取仪表视距所述第四位置。

一些实施例中，所述下视角不大于30°，所述摆设角度为80～100°，所述第一仪表连接为700～850mm。

一些实施例中，所述根据所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置获取侧窗上用于观察后视镜的镜片可视区域，包括：根据所述第一位置、所述第二位置和所述第四位置获取所述仪表在所述车辆上的倒影位置，记为第五位置；获取所述第五位置的轮廓线，记为第一轮廓线；构建所述眼椭圆位置和所述第一轮廓线的连线，记为第一眼视角连线；获取所述第一眼视角连线和所述侧窗的第一重合区域，所述第一重合区域即为所述镜片可视区域。

一些实施例中，所述根据所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置获取所述第二区域，包括：获取所述第三位置的轮廓线，记为第二轮廓线；构建所述眼椭圆位置和所述第二轮廓线的连线，记为第二眼视角连线；获取所述第二眼视角连线和所述侧窗的第一重合区域，所述第二重合区域即为所述仪表倒影在侧窗上的区域位置。

本发明提供一种用于确定车辆上仪表的倒影位置的方法，包括获取驾驶员、侧窗和后视镜在车辆上的位置、获取所述仪表在车辆上的位置、获取侧窗上用于观察后视镜的镜片可视区域，以及获取仪表的仪表倒影在侧窗上的区域位置，这样，本发明即可根据仪表倒影在侧窗上的区域位置，从而调整驾驶员、侧窗和后视镜在车辆上的位置，进而降低仪表的倒影对行车安全的影响。

附图说明

图1为现有的仪表的实物示意图；

图2为仪表在现有的商用车上形成仪表倒影时的实物示意图；

图3为采用第一种用于减小车辆仪表倒影方法的仪表的造型示意图；

图4为采用第一种用于减小车辆仪表倒影方法的仪表的CATIA软件模拟视图。

图5为仪表、人体、眼椭圆的布置关系示意图；

图6为当眼椭圆取用某个极限点时，极限点、仪表、第一轮廓线、第一眼视角连线、侧窗和第一区域的布置位置示意图；

图7为当眼椭圆取用某个极限点时，仪表、后视镜、仪表倒影、第一区域和第二区域的布置位置示意图；

图8为后视镜、第一区域、第二区域和重叠区域的布置位置示意图；

图9为现有的商用车在仪表和仪表倒影处的实物示意图；

图10为第一种用于减小车辆仪表倒影方法的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

组合仪表也可以简称为仪表，其是车辆与驾驶员交互的重要零部件，仪表上的显示信息严重影响驾驶员的行车安全，因此，车辆一般会要求仪表上的显示信息要尽量全面。如图2传统仪表所示，传统仪表一般包含速度信息、转速信息、油耗信息、水温信息、尿素信息、里程信息、电压信息以及故障报警信息。

由于仪表上的显示信息对驾驶员如何行车有很强的指导意义，仪表上的显示信息对驾驶员的行车安全影响较大，故车辆一般会要求仪表上的显示信息要尽量全面(也即仪表向驾驶员提供尽量多的辅助行车信息)，以让仪表能更好的辅助驾驶员进行行车。

车辆的外后视镜是车辆与驾驶员交互的重要零部件，驾驶员可以通过外后视镜观测挂车、货箱及后方车辆情况，以便进行挂车接挂以s及换道行驶的安全性，目前，车辆(如货车)为了保证其美观性，一般使用一体式后视镜。

对于倒影现象而言，有驾驶经历的人应该很容易理解倒影现象的存在，即夜晚由于仪表自发光，发出的光线会在车门窗(也即侧窗)上形成倒影成像(俗称“鬼影”)，如倒影出现在后视镜观测区域，将严重影响驾驶员的夜间视野。

目前，为了保证行车安全，同时由于受到法规和相关技术规范的影响，外后视镜需要观测到挂车尾部，且后视镜外伸量有较大限制，目前基本上所有车辆都无法消除此现象。如图3中用矩形框围起来的部分所示，后视镜区域可以观测到整个仪表的倒影，且面积较大，严重影响驾驶员的夜间视野安全性。

针对上述技术问题，本发明提供了一种用于确定车辆上仪表的倒影位置的方法，以便于设计人员或车辆维护人员(如驾驶员)能过调整驾驶员、侧窗和仪表在车辆上的位置，从而尽量降低车仪表倒影对行车安全的影响，具体的，其包括：

S1、获取驾驶员在车辆上的位置，记为第一位置；获取汽车的侧窗在车辆上的位置，记为第二位置；获取汽车的后视镜在车辆上的位置，记为第三位置；

实际工作时，获取第一位置的步骤包括：N111、获取车辆的尺寸参数，所述车辆的尺寸参数包括所述车辆的长度、车辆的宽度和车辆的高度；N112、分别获取油门、制动器、离合器在所述车辆上的位置，记为踏板位置；N113、根据所述车辆的尺寸参数、所述踏板位置和预设的人体各关节的舒适姿态，获取所述驾驶员在车辆上的位置。这样，本发明即可初步确定驾驶员的位置，从而确定眼椭圆位置、后视镜上的可视区域和仪表倒影在侧窗上的位置。

实际工作时，本发明还包括获取眼椭圆位置的步骤，包括：根据所述驾驶员在车辆上的位置获取驾驶员的眼睛在车辆上的活动区域，记为眼椭圆位置。实际工作时，本发明需要依据驾驶员的眼部常用活动轨迹构建出眼睛的活动轨迹，然后根据该眼睛的活动轨迹绘制出眼椭圆位置，该眼椭圆是准确判断仪表倒影是否影响后视镜观测的重要要素。

S2、根据预设的仪表摆放参数和所述第一位置获取所述仪表在车辆上的位置，记为第四位置；

获取第四位置的步骤包括：获取眼椭圆位置的中心和所述仪表中心的连线，记为第一仪表连接；获取所述第一仪表连接与水平面之间的夹角，记为下视角；获取所述第一仪表连接与所述仪表顶面所在平面之间的夹角，记为摆设角度；获取第一仪表连接的长度，记为仪表视距；根据所述眼椭圆位置、所述下视角、所述摆设角度和所述获取仪表视距所述第四位置。

实际工作时，本发明中仪表的布置参数主要有三个：一是仪表的视距，二是仪表的下视角，三是仪表的摆设角。其中，仪表视距是指仪表中心与人眼睛之间的距离，仪表视距在700～850mm之间；下视角是指仪表中心和眼睛的连线(眼角线)与水平面之间所形成的夹角，下视角布置时要小于30度；摆设角度是指上述眼角线与仪表平面之间所形成的夹角，摆设角度一般接近于90度为宜。

S3、根据所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置和所述第四位置获取侧窗上用于观察后视镜的镜片可视区域；

本步骤中，镜片可视区域也可以被称为第一区域，获取第一区域的方法包括：根据所述第一位置、所述第二位置和所述第四位置获取所述仪表在所述车辆上的倒影位置，记为第五位置；获取所述第五位置的轮廓线，记为第一轮廓线；构建所述眼椭圆位置和所述第一轮廓线的连线，记为第一眼视角连线；获取所述第一眼视角连线和所述侧窗的第一重合区域，所述第一重合区域即为所述镜片可视区域。

S4、根据所述第一位置、所述第二位置和所述第四位置获取所述仪表的仪表倒影在侧窗上的区域位置

仪表倒影在侧窗上的区域位置也可被称为第二区域，获取第二区域的步骤包括：获取所述第三位置的轮廓线，记为第二轮廓线；构建所述眼椭圆位置和所述第二轮廓线的连线，记为第二眼视角连线；获取所述第二眼视角连线和所述侧窗的第一重合区域，所述第二重合区域即为所述仪表倒影在侧窗上的区域位置。

实际工作时，本发明中获取第五位置的方式包括：获取第五位置的前提是侧窗的布置已初步确定(侧窗的位置及倾角与总布置尺寸及驾驶室造型有关，此处不作重点阐述)，侧窗简化为平面作为对称平面，将组合仪表进行对称后即可获得仪表倒影位置。

在获得眼椭圆位置后，获取第一区域的步骤具体包括：获取所述第五位置的第一轮廓线，记为第一轮廓线；构建所述眼椭圆位置和所述第一轮廓线的连线，记为第一眼视角连线；获取所述第一眼视角连线和所述侧窗的第一重合区域，所述第一重合区域即为第一区域。这样，本发明也即实现了第一区域的获取，在上述第一区域的作用下，本发明能较方便地减小车辆夜间模式时仪表倒影的面积，从而提升夜间驾驶观测视野，改善夜间视野安全性。

实际工作时，为了进一步提高上述第一区域地准确度，本发明还在可以在眼椭圆中选择某一个极限点，通过该极限点与第一轮廓线的连线确定所述第一眼视角连线。这样，上述第一眼视角连线所得到的范围会相对较小、较准确。实际工作时，上述极限点可以为眼椭圆的中心，也可以为驾驶员在处于最舒服的驾驶位置时其眼睛所在位置。

实际工作时，在获得眼椭圆位置后，获取第二区域的步骤具体包括：获取所述第三位置的第一轮廓线，记为第二轮廓线；构建所述眼椭圆位置和所述第二轮廓线的连线，记为第二眼视角连线；获取所述第二眼视角连线和所述侧窗的第一重合区域，所述第二重合区域即为第二区域。

本发明还包括：获取所述镜片可视区域和所述仪表倒影在侧窗上的区域位置的重叠区域，记为第一重叠区域；根据所述第一重叠区域分别对侧窗在车辆上的布置位置以及后视镜在车辆上的布置位置进行调整，以降低所述第一重叠区域在所述侧窗上的面积占比。

根据所述第一重叠区域分别对侧窗在车辆上的布置位置以及后视镜在车辆上的布置位置进行调整，以降低所述第一重叠区域在所述侧窗上的面积占比，包括：根据所述第一重叠区域分别对所述第二位置进行调整，得到第二调整位置；根据所述第一重叠区域分别对所述第三位置进行调整，得到第三调整位置；根据所述第一位置、所述第二调整位置和所述第四位置获取所述仪表的仪表倒影在所述侧窗上的区域位置，记为第一调整区域；根据所述第一位置、所述第二调整位置和所述第三调整位置再次获取侧窗上用于观察后视镜的镜片可视区域，记为第二调整区域；获取所述第一调整区域和所述第二调整区域得重叠区域，记为第二重叠区域；根据所述第二重叠区域分别对所述第二调整位置以及所述第三调整位置进行调整，以降低所述第二重叠区域在所述第二调整区域上的面积占比。

实际工作时，本发明可以重复执行上述降低所述第一重叠区域在所述侧窗上的面积占比的各个步骤，以将后视镜和侧窗的布置位置调整到最佳，从而尽可能降低仪表投影对驾驶员行车视野的影响。

实际工作时，第一重叠区域和第二重叠区域均可以统称为重叠区域，由于仪表信息夜间倒影布置设计涉及到的驾驶室硬点参数较多，且上述驾驶室硬点参数参数之间的关联性也比较强，有可能调整一个参数会引起其他很多参数的变更。

根据所述第一位置、所述第二调整位置和所述第四位置获取所述仪表的仪表倒影在所述侧窗上的区域位置，记为第一调整区域，包括：根据所述第一位置、所述第二调整位置和所述第四位置获取所述仪表在所述车辆上的倒影位置，记为第五调整位置；根据所述第五调整位置和所述第一位置获取所述第一调整区域。

针对上述问题，如图4所示，目前有一部分车辆陆续设计出了仪表夜间模式(DarkMode)(黑底白字模式)，上述仪表夜间模式是一种高对比度，或者反色模式的显示模式，因为和传统的白底黑字相比，这种黑底白字的模式通常被认为可以缓解眼疲劳，更易于阅读。不管是为了“不打扰身边熟睡的人”“还是为了“保护视力”，都是让屏幕整体的亮度和夜间环境更接近，从而减小对自己或他人眼睛的刺激。

然后，虽然上述仪表夜间模式可以缓解眼疲劳，更易于阅读,但是该仪表夜间模式无法消除或减小侧窗后视镜区域的倒影。尤其是对于商用车平头驾驶室而言,由于车辆A柱一般呈竖直布置,车辆的侧窗面积及后视镜尺寸比乘用车大,如仪表在侧窗区域的倒影无法减小(甚至消除),会影响驾驶员夜间驾驶的安全性,也会影响驾驶员夜间观测挂车与主车的连接。

基于上述技术问题，本发明提供一种用于确定车辆上仪表的倒影位置的方法，该用于确定车辆上仪表的倒影位置的方法主要通过两种途径共同优化减少仪表在侧窗后视镜区域的倒影，以提升夜间驾驶观测效果，从而改善夜间视野安全性。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图10所示的流程顺序为限。

实际工作时，本发明包括如下用于减小车辆仪表倒影的途径(方法)：

K1、获取车辆仪表上的显示信息；

本步骤中，上述获取显示信息的主要目的是为了获取仪表上的倒影信息源的位置，其中，该倒影信息源会在车辆处于弱光环境或黑暗环境时让所述仪表在所述车辆上形成倒影；

实际工作时，本发明所述仪表可观测到的显示信息包括表头信息、功能显示信息、文字提醒信息、弹窗显示信息、常驻报警灯、循环报警灯和主菜单(详见步骤S4中的表2)。

K2、根据驾驶员在夜间行车过程中的使用需求对所述显示信息进行分类，得到夜间显示信息和夜间非显示信息；

实际工作时，夜间显示信息主要是指车辆在夜间正常行驶时需要显示在仪表上的行车信息，夜间非显示信息是指车辆在夜间正常行驶时不需要显示在仪表上的行车信息，上述夜间显示信息和夜间非显示信息的区别为，夜间显示信息的重要程度较高，车辆不管时白天还是夜间都需要进行显示，而夜间非显示信息的重要程度较低，车辆只需要白天在仪表上显示出该信息即可，夜间不用在仪表上显示上述夜间非显示信息。

为了更清楚的说明仪表夜间模式中行车信息的显示情况，本发明制作了下表：

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在上述仪表显示信息表中，常显是指仪表处于白天模式时，被观测行车信息(如车速)处于显示状态；故障显示时指指仪表处于白天模式时，被观测行车信息(如变速箱)仅在车辆发生相关故障(如变速箱损坏)时显示；数显是指仪表处于夜间模式时，被观测行车信息(如车速)通过数字进行显示；小表显示是指仪表处于夜间模式时，被观测行车信息(如尿素液位指示)通过小表进行显示；不显示指仪表处于夜间模式时，被观测行车信息(如总计里程显示)不在仪表上显示。

实际工作时，夜间非显示信息包括数显信息和小表显示信息，夜间非显示信息包括故障时观测信息和非必要观测信息，数显信息是指仪表夜间模式时通过数字显示的行车信息，小表显示信息是指仪表夜间模式时通过小表显示的行车信息，故障时观测信息指相关部件发生故障时仪表才会显示的信息，非必要观测信息是指夜间模式时一般不会显示的信息。

K3、将所述夜间显示信息设置于所述仪表中部，将所述夜间非显示信息布置于仪表两侧，所述仪表两侧的背景颜色为黑色。

本步骤中，仪表中部的背景可以设计为红色、白色等亮度较高的颜色。在仪表两侧的背景颜色为黑色，仪表在没有开启光灯或有其它光源照射的情况下，位于仪表两侧的夜间非显示信息会处于黑暗状态，上述夜间非显示信息不会在车辆上形成倒影，从而让本发明减小了车辆夜间模式时仪表倒影的面积，提升夜间驾驶观测视野，从而改善夜间视野安全性。

K4、当所述仪表处于夜间模式时，所述仪表中部的光灯为显示状态，所述仪表两侧的光灯为关闭状态。

本步骤中，当仪表两侧的光灯为关闭状态，且仪表处于夜间模式时，仪表上的夜间非显示信息就会处于黑暗状态，从而让仪表在侧窗上的投影中不包含上述夜间非显示信息，进而导致仪表在侧窗上的投影面积会大幅度缩小，因此，本发明提升了夜间驾驶观测视野，从而改善夜间视野安全性。

优选的，当所述仪表处于故障模式时，所述故障时观测信息所对应的光灯为显示状态，所述非必要观测信息所对应的光灯为关闭状态。这样，本发明即可在车辆上的相应零件(如变速箱)发生故障时，驾驶员能及时知晓故障信息。

故本发明可以基于上述步骤，先完成其中一个版本的基本布置，再根据后视镜上仪表倒影以及可视区域之间的关系(重叠区域)进行判断相应的参数是否需要进行调整以及如何调整，驾驶室硬点参数在调整时主要从以下几个方面考虑：1)仪表位置调整，主要注意事项为避开后视镜在侧窗上的可视区域；2)仪表夜间发光区域调整，主要注意事项为避开后视镜在侧窗上的可视区域；3)后视镜位置调整，主要注意事项为避开仪表在侧窗上的倒影区域；4)仪表遮光罩设计，主要注意事项为避免在侧窗上产生倒影；5)侧窗角度调整，主要注意事项为使仪表倒影位置避开后视镜可视区域；6)人体和仪表位置调整，主要注意事项为一同向远离侧窗的位置调整。

实际工作时，本发明可以通过在仪表中增加仪表夜间模式，其中，仪表夜间模式主要通过两种方式进行调节：方式一，主动调节：当你进行夜间驾驶时，可以通过多媒体屏幕或者组合仪表模式选择功能进行切换，也可通过语音控制进行切换；方式二：组合仪表控制其与车辆BCM进行连接，室外光照传感器与BCM进行连接，当光照传感器流明度阈值信号输入(与自动大灯输入信号相同)自动进行调节。

实际工作时，为了更清楚的说明本发明能很好的解决车辆仪表倒影影响驾驶员视野的问题，本发明还对现有技术方案和本发明的方案分别进行举例说明：

如图7所示，某个未采用本发明所述的用于确定车辆上仪表的倒影位置的方法的的商用车，其整个广角镜面积为0.01m

上述同型号的商用车在采用未采用本发明所述的用于确定车辆上仪表的倒影位置的方法后，整个广角镜面积为0.015m

从以上对比可以看出，采用本发明所述的用于确定车辆上仪表的倒影位置的方法后，仪表在侧窗后视镜观测区域中的面积大幅度减少，夜间驾驶安全性大幅提升，很好的保证了夜间驾乘安全性以及主挂车连接的便利性。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。