SAE J287-2016 驾驶员手控制区域

SAE J287-2016驾驶员手伸及

解释

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1.范围

本标准描述了手控制位置的边界，在乘用车，多功能乘用车和轻型卡车（A类车辆）中，一定比例的不同美国驾驶员可以到达这些位置。此标准不适用于重型卡车（B级车辆）。

1.1介绍

驾驶员手控制范围包络线的描述是使用从测试对象中获得的数据进行开发的，这些测试对象在测试夹具中模拟了一系列实际车辆配置，完成了到达范围任务[Hammond and Roe，1972;Hammond等，1975]。测试对象包括基于身高和年龄选择的代表相等男女人数的美国驾驶人群，并且在有无上躯干三点约束的情况下进行了测试（躯干约束装置是一条不延伸的对角斜肩带，分别与腰带相连，不是一个连续循环系统）。使用不延伸的肩膀和腰带构造的包络在于限制手的伸及，而使用腰带构造的包络表示不受约束的手伸。手伸及界面是用表格形式描述的三维表面，可以参考第5节和第6节中所述的特定车辆座椅配置。基于基础数据，此标准中包含的表格描述了至少95％的美国驾驶员可以达到的界限范围。

2.参考

2.1适用文件

以下出版物在此处指定的范围内构成本说明书的一部分。除非另有说明，否则适用SAE出版物的最新版本。

2.1.1SAE出版物

来自于SAE International，400Commonwealth Drive，Warrendale，PA15096-0001，电话：877-606-7323（美国和加拿大境内）或724-776-4970（美国以外），1ab5ee8a3d1ec5da50e2524de518964bce84d2cd。

SAE J826用于定义和测量车辆座椅空间的装置

SAE J1100机动车辆尺寸

D.Hammond and R.Roe,"SAE控制范围研究."Paper720199presented at SAE Automotive Engineering Congress and Exposition,Detroit,January1972.

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D.Hammond,D.Maurer,and L.Razgunas,"控制范围-驾驶员手伸及范围."Paper750357presented at SAE Automotive Congress and Exposition,Detroit,February1975.

2.2相关出版物

以下出版物仅供参考，不是本SAE标准的必需部分。

2.2.1SAE出版物

来自于SAE International，400Commonwealth Drive，Warrendale，PA15096-0001，电话：877-606-7323（美国和加拿大境内）或724-776-4970（美国以外），1ab5ee8a3d1ec5da50e2524de518964bce84d2cd。

SAE J182机动车基准标记和三维参考系统

SAE J941机动车驾驶员眼睛定位

SAE J1052机动车驾驶员和乘客头部位置

3.定义

3.1SAE J1100定义

加速踏板脚跟点（AHP）

H点

实际H点

乘员中心线（C/LO），位于SgRP点的Y坐标

座椅基准点（SgRP）

方向盘直径

H17，加速踏板脚跟点（AHP）到方向盘中心点

H30-1，座椅高度（SgRP到AHP的Z值）

L53-1，SgRP到脚跟（AHP的X）

在本文中，无论何时使用H30和L53，它们都适用于驾驶员座位位置。SAE J1100中用于表示前排座位的后缀“-1”在此从尺寸中省略。

3.2驾驶员手伸及能力

在模拟驾驶情况下，方向盘上没有伸出的手，加速踏板踏板上的右脚，95％的驾驶员最大的伸及能力。

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33.3基本伸及任务

将手伸到向前安装的控件上，三指握住握把，见图1

。

图1三指抓住25mm 直径的控制旋钮;所有用于手伸及包络线的测量均以控制旋钮面的中心为参考

3.4手伸及包络线

对于指定比例的驾驶员人群和躯干约束系统类型，手伸及能力的几何描述。手伸及包络线的轮廓是指控制旋钮面的几何中心。如果控制旋钮的表面在轮廓处或轮廓的后方，则估计至少指定比例的指示驾驶员数量可以达到并操作控制器[Hammond and Roe ，1972]。

3.5手伸及参考平面（HR 平面）

垂直于车辆横向参考平面（X 平面），用于相对于车辆座椅配置的几何形状正确定位手伸及包络。HR 平面在加速踏板脚跟点后方的水平位置取决于“综合尺寸因子”（G ）的值，如下所示：

)(G 99786HR -=公式1

3.6综合尺寸因子（G

）

图2用于确定手伸及控制装置的车辆内部尺寸

单个指数值表征了特定车辆的驾驶员座椅配置的几何形状，请参见图2和图3

。

3.71类安全带总成

用于约束骨盆的腰带。

3.82类安全带总成

约束骨盆（腰带）和上半身（肩带）装置的组合。

3.92A类安全带总成

单独的上身约束系统（肩带）与腰带一起使用，形成2类安全带总成。

3.10自由伸及

不带上身约束装置的手伸及，如1类安全带总成所提供。

3.11限制伸及

2A类肩带提供的上身约束装置的手伸及。在以下条件下，使用不延伸的2A类肩带收集了受限的伸及范围数据[Hammond and Roe，1972]：

-受试者将左手握拳，拇指向内，放在安全带和胸骨之间，然后研究者将安全带拉紧。

-受试者被要求“向前紧紧地靠在腰带上，但不要太用力”

4.应用领域

4.1此标准主要针对新车辆项目一旦确定了座位基准点（SgRP）的初始设计阶段，其在实际车辆和原型座椅模型中用于检查目的的应用将考虑到实际H点的允许公差[SAE J826]。

4.2手伸及界面直接适用于为全宽或单宽座椅中的坐姿操作员设计的左舵驾驶车辆和近似水平的后排座椅调节。右舵驾驶车辆的应用假定为对称相反。

4.3手伸及界面直接适用于向前安装的直径为25mm的控制旋钮的三指抓取范围。通过使用适当的调整系数（考虑到控制装置的运行模式，见4.3.1、4.3.2和[Roe，1972]），手伸及界面也适用于其他类型的前伸控制装置。

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54.3.1单指操作的控制装置

将50mm 的调整系数加到伸展包络的表格值中，描述驾驶员指尖范围内指垫接触面的中心。此调整使手指伸及包络远离HR 平面50mm （见图4）。

4.3.2抓握区的控制装置

从伸及界面的表格值中减去50mm 的调整系数，以描述控制旋钮表面的中心在驾驶员的手抓握范围。此调整使手抓握伸及包络靠近HR 平面50mm （见图4

）。

图4三指、单指和抓握区控制装置的手伸及包络

5.要求特性

5.1本标准适用的内部尺寸范围如下：

H30：座椅高度（SgRP 到AHP 的Z ）——127～405mm

H17：AHP 到方向盘中心的Z ——530～838mm

5.2伸及包络描述了控制位置的边界，至少95%的特定驾驶员群体可以达到该边界，其中包括50/50、75/25和90/10的男女驾驶员比例。每个比例的边界都指定为距HR 平面的x 距离。边界从乘客中心线外侧400mm 延伸至内侧600mm （C/LO ），从SgRP 下方-100mm 延伸至SgRP 上方800mm 。见图5。

5.3附表中提供了七种不同座椅配置、三种男女驾驶员比例和两种类型的约束系统的手伸及包络，这些约束系统包括：（i ）驾驶员仅系安全腰带（1型），允许上身自由运动（即无约束上身运动）；以

6及（ii ）驾驶员同时佩戴腰带和肩带（2型），仅允许限制性躯干运动。车辆伸及包络的选择基于综合尺寸因子（G ）的计算值、车辆的男女驾驶员比例以及约束系统。使用图2和3中所示的描述车辆座椅配置的尺寸计算综合尺寸因子（G

）。

图5车辆工作区的手伸及包络和参考平面

5.4通过运用综合尺寸因子（G ）值的关系，将手伸及界面定位在车辆中。伸及包络线的水平尺寸为与HR 平面前方的距离，从AHP 向后的HR 平面的前后位置由公式1确定。

6.适用手伸及包络的步骤

6.1伸及包络的参考平面：根据一组正交平面定位车辆的界面：通过SgRP 的Z 平面、HR 平面（一个X 平面）和通过驾驶员中心线（C/LO ）的Y 平面，见图4和5。

6.2建立参考X 原点

6.2.1指定描述车辆座椅配置几何结构的尺寸，并计算图3中所述的综合尺寸因子（G ）值。

6.2.2根据综合尺寸因子（G ）的值计算HR ，如公式1所示。

6.2.2.1如果（HR-L53）＜0，则手伸及参考平面位于AHP 后方的距离为HR 处。

6.2.2.2如果（HR-L53）＞0，则手伸及参考平面位于SgRP 的纵向位置。

6.3确定合适的手伸及包络

6.3.1参考表格1-42，根据车辆的综合尺寸因子（G ）值、男女驾驶员比例和合适的约束系统类型确定合适的手伸及包络。

6.3.1.1如果综合尺寸因子（G）值（四舍五入到小数点后2位）等于范围的极限，使用与该范围关联的包络表。

6.3.1.2建议采用男/女驾驶员比例50/50的伸及包络，以确定所有A级车辆的最大伸及包络。

6.3.1.3对于具有允许上半身运动的2类安全带总成的车辆，使用限制的伸及包络（表1-21）确定车辆移动时驾驶员使用的控制装置的最大伸展距离。对于驾驶时未使用控制装置，可以接受大量上身倾斜，可使用无限制手伸及表确定这些控制装置的最大伸距。

6.4确定控制装置是否在可触及范围内

6.4.1确定相关控制装置的横向和纵向位置。横向位置是与C/LO的横向距离，纵向位置是指控制装置高于SgRP的高度。

6.4.2在相应的表格中选定的高度和水平位置处读取手伸及限值。

6.4.2.1如果表中不包括必要的控制位置，则可能需要插值。首选的方法是先横向插入，然后纵向插入。也可以考虑使用所需控制两侧的两个位置进行曲线插补，但结果伸及包络的微小变化应是预期的。

6.4.3通过每个表中所有点组成表面也可用于确定控制是否在可触及范围内，组成表面与表值的偏差不得超过1mm。

6.4.4如果离驾驶员最近的控制装置（处于正常或静止位置）的几何中心与伸及轮廓相切或向后（伸及坐标，插值坐标或拟合曲面），则认为控制在所示驾驶员总体的指定比例范围内。

注意：手伸及表中的空白区域是手伸及未达到的区域或无法建立设计极限值的区域。灰色阴影区域是指手伸模型和观察到的设计极限值之间的差异超过25mm的区域，应谨慎使用这些区域中显示的伸及值。

7.注释

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