汽車儀表板整體優(yōu)化設計要點探討

李秋明

(廣西壯族自治區(qū)汽車拖拉機研究所，廣西 柳州 545007）

為了提高自身在市場中的競爭力，廠商除了在營銷策略、售后及配套服務等方面體現(xiàn)產品和品牌的優(yōu)質服務外地，駕駛室內裝飾成為其產品差異化的重點，直接體現(xiàn)到產品的個性化和品牌形象。儀表板是一種集安全性、功能性、舒適性及裝飾性等功能為一體的重要部件，通過整體優(yōu)化設計提高其造型、質量，乃至整車的品味，就顯得非常有工程實踐應用研究意義。

1 汽車儀表板的分類及使用性能要求

1.1 汽車儀表板的分類

按照不同的功能結構來劃分，汽車儀表板種類不同。此處以汽車儀表板的選用才來的來劃分，大致可以劃分為硬質儀表板和軟飾儀表板兩大類，其中硬質儀表板其結構較為簡單，且主體部分多為同一種材料制造而成，較多使用在載貨汽車及客車中，通常不需要采用表皮材料，可以通過直接注塑成型等工藝完成。軟飾儀表板則通常由表層、緩沖層、以及骨架等多個部分組成，且不同部分所采用的材料不同，常用的材料主要有PU聚氨酯、PP聚丙烯塑料、ABS/PVC合金等，較多使用在轎車等家庭用車中。此外，汽車儀表板中還有通過鋼板直接沖壓成型焊接、涂裝而成的鋼質儀表板，然后在鋼質儀表板外層包覆一層人造革后就組裝成軟包儀表板或木質儀表板等。汽車儀表板因車型和用途等要素的不同，實踐中也應運而生成有繁有簡、有大有小的各式各樣儀表板。

1.2 汽車儀表板的使用性能要求

儀表板因其在汽車內部特殊的空間位置，使得越來越多的操控功能集布于其中，成為汽車內部裝飾件中的核心單元。汽車儀表板在整體優(yōu)化設計過程中，應滿足以下多個方面的使用性能，即：

圖1 儀表面板的確定方案

（1）有足夠的剛性強度，能夠有效支撐儀表板內部儀表、音響設備、管線管路、以及其它雜物的負荷，能是還應具備一定的耐沖擊能力，以確保汽車高速運行過程中各類儀表功能單元性能的正常發(fā)揮。

（2）有較好的結構穩(wěn)定性。儀表板工作在太陽光輻射及發(fā)動機散熱部位，其必須具備較高的結構穩(wěn)定性，即在高溫環(huán)境下不會變形和失效，為各類儀表功能單元提高穩(wěn)定的結構空間。

（3）儀表板在選材過程中，其原料和輔助材料均不得選含鎘等危害人體身體健康和環(huán)境污染的材料。

2 儀表板的整體優(yōu)化設計要點

2.1 儀表面板的優(yōu)化設計

2.1.1 目視距離的確定

儀表面板的布置方案應從目視距離和平面夾角兩個方面兩確定，其確定方案如圖1所示：

為了核算和確定儀表板與方向盤間的視野性，需要準確確定駕駛員眼睛的分布位置，即需要繪出眼橢圓。我國在汽車儀表板設計過程中，其目視距離主要參照Henry Dreyfns標準（汽車儀表板目視距離最大值為711mm，最合適距離為550mm）及默雷爾研究提出的儀表板目視距離公式。根據中國人身材特點，結合長期的汽車儀表板設計經驗，筆者認為我國汽車儀表板的目視距離應有效控制在460mm到710mm較為適應，其中550mm為儀表板目視距離最佳值。上述值只是理論計算分析值，具體還應考慮駕駛習慣、車內裝飾等相關因素。

2.1.2 儀表面板平面夾角的確定

儀表板在設計中，其上分布的所有功能儀表的可視程度均需要得到有效滿足，不能被方向盤等物體遮擋，即：視角（儀表平面中心點與眼橢圓中心點的連線與儀表板表面的夾角）應符合90°的指標要求；駕駛員視線與儀表板水平面的夾角應控制在30°以內，且儀表板平面與鉛垂平面間的夾角以10°為最佳。

2.2 儀表布置的優(yōu)化設計

在進行儀表的優(yōu)化布設過程中，應充分考慮儀表板盲區(qū)問題，并將重要儀表布設在駕駛員最容易看到且看得準確的位置。在準確確定汽車儀表板的盲區(qū)后，要根據計算盲區(qū)的大小和位置來合理優(yōu)化調整儀表、顯示裝置等功能單元的布設，以便駕駛員在高速行車過程中能夠快速準確的看到儀表及顯示裝置的數(shù)據和信息提示。

2.3 儀表面罩的優(yōu)化設計

儀表面罩即防止灰塵等雜志進入儀表板內部的外部玻璃護罩。在儀表板整體優(yōu)化設計過程中，合理地布設儀表面罩的空間位置和外觀形狀，則可以有效避免炫目光線（進入車內的外部反射光線、內部儀表自身發(fā)出的光線）對駕駛人員的干擾。為避免炫目光線的干擾，通常采用直立結構來設計儀表面罩。另外，通過將儀表面罩設計成為內凹曲面的外觀來避免儀表板出現(xiàn)大面積反射光干擾。

2.4 組合儀表罩布置的優(yōu)化設計

儀表板在整體優(yōu)化布設過程中，在已確定組合儀表罩的高度后，應通過合理結構布局優(yōu)化確保其不超過下視角（5°）的邊界指標要求，這樣可以利用儀表罩自身高度來合理確定組合儀表罩的上邊界，以確保駕駛員能夠便捷準確的觀察儀表板上的相關行駛數(shù)據信息。

2.5 操縱按鈕布置的優(yōu)化設計

操縱按鈕布置應按照各種按鈕使用頻率來確定按鈕的布設位置，尤其應將常用的按鈕布設在手伸及界面內，將使用較少的按鈕布設在手可伸及的地方，以確保按鈕操控的便捷可靠性。

結語

隨著人們生活水平的進一步提高，對汽車儀表板的理解也從常規(guī)功能作用延伸到安全性、可靠性、舒適性等諸多方面，伸手可及、舉目必望的儀表板，其觀察視野、操控便捷性、手感、色澤、色調等也將成為評判整車性能等級的重要評價指標。

[1]QC/T727-2007，汽車摩托車用儀表[S].

[2]閻光壽.汽車儀表板設計[J].汽車技術，1986，(09):22-29.