外后视镜视野布置研究-赵良益
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技术导向
定距离 3 m 处看到 1． 2 m 范围，反求外后视镜面 积的方法，得到输出值。 3． 4 优化参数
根据确定的各参数控制因子数据，采用 L9 正 交列表对各参数优化，望小特性。
结果得出最优方案为 A2B3C3D1，但由于目前 所用外后视镜曲率半径都是 1 400 mm，所以优化 方案选定为 A1B3C3D1。 3． 5 最终产品确认
基于 SGM 正在开发的某轿车项目的工程指 标要求:
( 1) 镜面曲率大于 1 400 mm，以免产生影像 变形;
( 2) 后视镜迎风面积小于 0． 05 m2 以保证风阻 要求;
( 3) 外后视镜与车身距离大于 40 mm 以保证 风噪要求;
( 4) 需符合造型美观要求; ( 5) 成本小于 60ＲMB，整车成本控制; ( 6) 重量小于 1． 25 kg，整车重量控制。 2． 2 满足视野盲区的方案及最终方案 ( 1) 根据确定的后视镜本身及整车的各项指 标需求，概念方案如下: 满足国标的外后视镜设 计; 确定外后视镜空间最佳位置; 减小镜片曲率半
2013 325 16 0． 4
2014 243 12 0． 6
型的平均 DOS 值，有效地达到加快车辆流动性、避 免呆滞、减少整车库存的目的。
7 结语
BTO 模式在更广泛车型上的推广有助于缓解 整车库存偏 高 问 题，而 其 关 键 在 于 是 否 能 将 订 单 提前期控制在客户能接受范围内且不增加额外制 造和库存成本。考虑到供应链实际运作的需要和 相关研究主题的缺失，本文在 BTO 实施对象甑选 及评估，零件 库 存 协 调 机 制 和 订 单 管 理 策 略 等 方 面给出了实施方法介绍。
图 3 后视镜视野及盲区
1． 3 无盲区的外后视镜视野设定 无盲区外后视镜视野设定: 假定相邻车道的
车头在驾驶员 120° 眼余光之内，此时将外后视镜 的可见区域的最前点设置在车尾的位置。这样， 可以保障车 辆 无 论 在 前 或 是 在 后，都 能 在 驾 驶 员
图 4 后视镜视野盲区设定图
2 后视镜盲区的解决方案
技术导向
外后视镜视野布置研究
赵良益 陈荣辉 ( 泛亚汽车技术中心有限公司，上海 201201)
【摘要】 汽车外后视镜在满足 GB 15084 法规的条件下仍有盲区的存在，造成了驾驶安全的隐患。对外
后视镜的视野盲区进行了理论分析，并通过 UG 等工具模拟盲区产生的原理; 结合一款正在开发的车型，针对其 外后视镜的方案进行概念设计、视野分析、优化布置来消除后视镜盲区。
Z / mm 486 487 487 460 456 482 485 493
图 6 第二轮概念方案的普氏分析
根据以上的普氏分析，选择将 b，c，d 概念结 合起来的方案 X，即将外后视镜放置在最佳的空
上海汽车 2015. 09
数值范 围 选 取 首 先 参 考 已 有 车 型 的 参 数，其 次考虑 GB 15084 的位置及视野法规要求，以及限 定 X 和 Y 向极限值。根据收集的数据，将各参数
［4］ 马士华，沈玲． 基于时间竞争的 Push ＆ Pull 供应链运营 机制［J］． 管理学报，2005，3( 2) : 347-358．
櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀
后视镜位置三维坐标数值，如表 1、图 7 所示。
表 1 不同车型后视镜位置统计表
车型 车型 1 车型 2 车型 3 车型 4 车型 5 车型 6 车型 7 车型 8
X / mm 647 609 626 626 635 607 579 601
Y / mm 1 212 1 288 1 228 1 244 536 558 553 565
根据理论 优 化 方 案 的 后 视 镜 位 置 和 尺 寸，放 在某正在开发轿车项目的 Seating Buck 上实际观 测，能够在扩 大 后 的 后 视 镜 中 看 到 距 离 驾 驶 员 眼 睛以后 3 m 远，车身以外 1． 3 m 宽的区域，与理论 预测相符，如图 8、9 所示。
图 7 外后视镜三维坐标示意图
分为三水平的数值，如表 2。
表 2 输入参数对应控制因子数据表
控制因子
外后视镜曲率半径 Ｒ 值 / mm 外后视镜前后位置 X 值 / mm 外后视镜左右位置 Y 值 / mm 外后视镜上下位置 Z 值 / mm
L1 1 400 566 671 456
水平 L2 1 300 645 616 504
L3 1 500 724 561 552
【Abstract】 Automobile outside rearview mirror blind spot will lead to driving security，even if meet GB15084 legal requirement． OSＲVM blind spot is analyzed by theoretically，and the principle of OSＲVM mirror blind spot is simulated through UG software． With a developing model，engineering proposals，conceptual design，vision analysis and optimization is made to avoid OSＲVM blind spot based on rearview mirror layout．
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径; 增加镜片尺寸; 增加辅助摄像装置。 将方案 a 作为基本方案用于对比分析。 ( 2) 方案确定。通过普氏分析对比各个方案
的优劣，如图 5 所示。
技术导向
间位置、减小镜片曲率半径、增加镜片尺寸等 3 种 想法结合成 一 种 概 念，作 为 能 够 满 足 外 后 视 镜 无 盲区视野范围要求的开发概念。
( 2)
120°眼余光内，或在外后视镜可见区域内，实现无
盲区。这样得到调整后的外后视镜可见区域设定
为无盲区域，如图 4 所示。
图 2 乘员侧外后视镜视角
1． 2 汽车后视镜盲区 盲区产生原理分析如图 3 所示。根据外后视
镜成像原理，经 UG 的后视镜视野校核分析得到可 见区域界线，界 线 所 包 含 的 斜 线 范 围 即 为 外 后 视 镜可见区域。只要相邻车道上的车辆车尾超越相 邻车道车辆 1，2 的位置时，理论上驾驶员就不能 在外后视镜 中 发 现 相 邻 车 辆 了，即 所 谓 的 盲 区 将 会产生。
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上海汽车 2015. 09
技术经济
和生产订单的绑定。生产控制及销售人员可以直 观地监控 BTO 车辆生产及流转情况，保证在承诺 时间内完成订单交付。
6 BTO 实施成果
经过多年探索及实践，某整车厂实施情况见表 3。
表 3 实施情况
年份 BTO 车型种类 BTO 车型种类占全车型比例 / % BTO 车型产量占总产量比例 / %
的视角。观察者距镜面的距离为 s，图 2 中所示的
入射线与反射线定义了在图示的眼的位置及镜子
大小下能获得的最宽视角。镜子总的视角即为入
射线与水平轴线所成夹角角度的两倍。该角度为
θ = 2( 2α + β)
( 1)
收稿日期: 2015 － 04 － 13
上海汽车 2015. 09
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技术导向
α = tan － 1ω /2r; β = tan － 1ω /2s
【关键词】 外后视镜盲区 汽车 概念优化 视野分析
doi: 10. 3969 / j. issn． 1007-4554． 2015． 09． 13
0 引言
度 = H 点离地高度 + 635 mm，如图 1 所示。
外后视镜视野是直接影响汽车行驶安全性的 一个重要因素，是总布置阶段的重要工作，同时也 是汽车安全认证的主要项目之一。外后视镜视野 设计在满足 所 有 相 关 法 律 法 规 的 同 时，应 尽 可 能 改善客户对 整 车 视 野 的 主 观 感 知，减 小 甚 至 消 除 后视镜盲区以保证客户的行驶安全。根据光学原 理，镜面与眼点越近看到的区域越大，盲区越小; 由于驾驶侧 后 视 镜 效 果 较 乘 员 侧 更 好，故 本 文 以 乘员侧后视镜为研究对象。
其中，需要考虑到的限制条件: ( a) 将外后视镜放置在最佳位置，要受到 A 柱 三角窗区域 \ 窗框、D line 和风噪等的限制。 ( b) 减小镜片曲率半径: 曲率半径的减小会使 反射区域变得更大，但如果镜片曲率半径过小，会 造成 影 像 的 变 形 失 真，所 以 曲 率 半 径 减 小 有 个 范围。 ( c) 增加镜片尺寸: 镜片尺寸加大可以使视野 区域变大，但如果镜片尺寸过大，会造成重量、成 本的上升，以 及 空 气 动 力 性 能 的 降 低。 所 以 是 在 满足无盲区 视 野 要 求 的 情 况 下，尽 可 能 减 小 镜 片 尺寸。
BTO 车型种类主要集中在小配置( 占车型总 量 5% 以下) 、小颜色( 占车型总量 5% 以下) 、指定 销售地区车 型、产 品 生 命 周 期 处 于 衰 退 期 车 型 等 产量不高但暂时无法停止生产的品种上。而且， 这类车辆若 按 销 售 预 测 进 行 生 产 安 排，很 容 易 和 客户最终意愿不匹配而成为滞留车辆。据统计， 实施 BTO 模式的车型种类流动性较好，不容易成 为呆滞车辆，其 DOS 值可控制在 6 以内，低于同车
参考文献
［1］ 陈荣秋，胡蓓． 即时顾客化定制［M］． 北京: 科学出版 社，2008．
［2］ 陈荣秋，马士华． 生产运作管理( 第 2 版) ［M］． 北京: 机 械工业出版社，2006．
［3］ 李义斌，陈荣秋． 汽车行业 BTS＆BTO 混合生产方式的 可行模式研究［J］． 价值工程，2009，28( 1) : 9-12．
从图 2 的乘员侧外后视镜视角图可以很清楚 得出影响后视镜盲区的因素分别为后视镜的镜面 大小、曲率、后视镜与驾驶员前后向及左右向的距 离等 因 素，但 从 整 车 的 角 度 又 有 整 车 风 阻、NVH、 影响失真、重量成本等因素，如何平衡局部与整体 将是选择方案的关键。 2． 1 后视镜参数及影响整车的工程指标量化
利用 UG 模块中的 OSＲVM 视野校核模块，设
图 9 实车验证结果
在未来 项 目 进 行 初 期，使 用 本 论 文 研 究 的 方 法，可以确定 出 达 到 无 盲 区 视 野 的 后 视 镜 最 优 位 置和外后 视 镜 最 小 面 积。 作 为 初 始 输 入，结 合 项
( 下转第 62 页)
1 外后视镜视野盲区的定义和设定
1． 1 汽车后视镜视角的计算 ( 1) 眼点位置确定。定义的方法眼点位置在
驾驶员 H 点向上 635 mm 高度上，故眼点到地面高
图 1 驾驶员眼点离地高度
( 2) 视角理论原理。根据光学原理可以推出
一个曲面镜视角的表达式。图 2 为水平面上由曲
面镜的曲率半径 r 及镜面宽 ω 所确定的水噪声因子和水平 由于车辆在空载和满载两种状态对后视镜的
影响是非人为能控制，且前轮位置变化很小，对应 后视镜的 Z 向变化也很小，可视为噪声因子。 3． 3 输出定义
外后视镜 视 野 如 果 没 有 盲 区，则 外 后 视 镜 中 距离车尾 3 m 处，Y 向值 1． 2 m 范围内需要可见。 也就是说车 辆 在 此 位 置 之 前，车 头 就 出 现 在 视 野 120°范围之内，在此位置之后，车尾已经在后视镜 可见范围 之 内。 设 定 在 此 极 限 位 置 时，外 后 视 镜 面积越小越好。
图 5 第一轮概念方案的普氏分析
经过第一轮的分析结果，方案 b，c，d 对改善 后视镜盲区有明显效果，e 方案改善效果更佳。下 一步将这 3 个方案作为整体 X，e 方案作为基准分 析各方案优劣，如图 6 所示。
3 优化方案中的各参数
根据最终 确 定 的 概 念 方 案，以 后 视 镜 的 三 维 空间位置及后视镜镜面曲率作为输入参数进行优 化，将后视镜的镜面长宽作为输出，最终满足后视 镜视野盲区要求。 3． 1 输入参数统计及处理
技术导向
定距离 3 m 处看到 1． 2 m 范围，反求外后视镜面 积的方法，得到输出值。 3． 4 优化参数
根据确定的各参数控制因子数据，采用 L9 正 交列表对各参数优化，望小特性。
结果得出最优方案为 A2B3C3D1，但由于目前 所用外后视镜曲率半径都是 1 400 mm，所以优化 方案选定为 A1B3C3D1。 3． 5 最终产品确认
基于 SGM 正在开发的某轿车项目的工程指 标要求:
( 1) 镜面曲率大于 1 400 mm，以免产生影像 变形;
( 2) 后视镜迎风面积小于 0． 05 m2 以保证风阻 要求;
( 3) 外后视镜与车身距离大于 40 mm 以保证 风噪要求;
( 4) 需符合造型美观要求; ( 5) 成本小于 60ＲMB，整车成本控制; ( 6) 重量小于 1． 25 kg，整车重量控制。 2． 2 满足视野盲区的方案及最终方案 ( 1) 根据确定的后视镜本身及整车的各项指 标需求，概念方案如下: 满足国标的外后视镜设 计; 确定外后视镜空间最佳位置; 减小镜片曲率半
2013 325 16 0． 4
2014 243 12 0． 6
型的平均 DOS 值，有效地达到加快车辆流动性、避 免呆滞、减少整车库存的目的。
7 结语
BTO 模式在更广泛车型上的推广有助于缓解 整车库存偏 高 问 题，而 其 关 键 在 于 是 否 能 将 订 单 提前期控制在客户能接受范围内且不增加额外制 造和库存成本。考虑到供应链实际运作的需要和 相关研究主题的缺失，本文在 BTO 实施对象甑选 及评估，零件 库 存 协 调 机 制 和 订 单 管 理 策 略 等 方 面给出了实施方法介绍。
图 3 后视镜视野及盲区
1． 3 无盲区的外后视镜视野设定 无盲区外后视镜视野设定: 假定相邻车道的
车头在驾驶员 120° 眼余光之内，此时将外后视镜 的可见区域的最前点设置在车尾的位置。这样， 可以保障车 辆 无 论 在 前 或 是 在 后，都 能 在 驾 驶 员
图 4 后视镜视野盲区设定图
2 后视镜盲区的解决方案
技术导向
外后视镜视野布置研究
赵良益 陈荣辉 ( 泛亚汽车技术中心有限公司，上海 201201)
【摘要】 汽车外后视镜在满足 GB 15084 法规的条件下仍有盲区的存在，造成了驾驶安全的隐患。对外
后视镜的视野盲区进行了理论分析，并通过 UG 等工具模拟盲区产生的原理; 结合一款正在开发的车型，针对其 外后视镜的方案进行概念设计、视野分析、优化布置来消除后视镜盲区。
Z / mm 486 487 487 460 456 482 485 493
图 6 第二轮概念方案的普氏分析
根据以上的普氏分析，选择将 b，c，d 概念结 合起来的方案 X，即将外后视镜放置在最佳的空
上海汽车 2015. 09
数值范 围 选 取 首 先 参 考 已 有 车 型 的 参 数，其 次考虑 GB 15084 的位置及视野法规要求，以及限 定 X 和 Y 向极限值。根据收集的数据，将各参数
［4］ 马士华，沈玲． 基于时间竞争的 Push ＆ Pull 供应链运营 机制［J］． 管理学报，2005，3( 2) : 347-358．
櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀
后视镜位置三维坐标数值，如表 1、图 7 所示。
表 1 不同车型后视镜位置统计表
车型 车型 1 车型 2 车型 3 车型 4 车型 5 车型 6 车型 7 车型 8
X / mm 647 609 626 626 635 607 579 601
Y / mm 1 212 1 288 1 228 1 244 536 558 553 565
根据理论 优 化 方 案 的 后 视 镜 位 置 和 尺 寸，放 在某正在开发轿车项目的 Seating Buck 上实际观 测，能够在扩 大 后 的 后 视 镜 中 看 到 距 离 驾 驶 员 眼 睛以后 3 m 远，车身以外 1． 3 m 宽的区域，与理论 预测相符，如图 8、9 所示。
图 7 外后视镜三维坐标示意图
分为三水平的数值，如表 2。
表 2 输入参数对应控制因子数据表
控制因子
外后视镜曲率半径 Ｒ 值 / mm 外后视镜前后位置 X 值 / mm 外后视镜左右位置 Y 值 / mm 外后视镜上下位置 Z 值 / mm
L1 1 400 566 671 456
水平 L2 1 300 645 616 504
L3 1 500 724 561 552
【Abstract】 Automobile outside rearview mirror blind spot will lead to driving security，even if meet GB15084 legal requirement． OSＲVM blind spot is analyzed by theoretically，and the principle of OSＲVM mirror blind spot is simulated through UG software． With a developing model，engineering proposals，conceptual design，vision analysis and optimization is made to avoid OSＲVM blind spot based on rearview mirror layout．
·56·
上海汽车 2015. 09
径; 增加镜片尺寸; 增加辅助摄像装置。 将方案 a 作为基本方案用于对比分析。 ( 2) 方案确定。通过普氏分析对比各个方案
的优劣，如图 5 所示。
技术导向
间位置、减小镜片曲率半径、增加镜片尺寸等 3 种 想法结合成 一 种 概 念，作 为 能 够 满 足 外 后 视 镜 无 盲区视野范围要求的开发概念。
( 2)
120°眼余光内，或在外后视镜可见区域内，实现无
盲区。这样得到调整后的外后视镜可见区域设定
为无盲区域，如图 4 所示。
图 2 乘员侧外后视镜视角
1． 2 汽车后视镜盲区 盲区产生原理分析如图 3 所示。根据外后视
镜成像原理，经 UG 的后视镜视野校核分析得到可 见区域界线，界 线 所 包 含 的 斜 线 范 围 即 为 外 后 视 镜可见区域。只要相邻车道上的车辆车尾超越相 邻车道车辆 1，2 的位置时，理论上驾驶员就不能 在外后视镜 中 发 现 相 邻 车 辆 了，即 所 谓 的 盲 区 将 会产生。
·58·
上海汽车 2015. 09
技术经济
和生产订单的绑定。生产控制及销售人员可以直 观地监控 BTO 车辆生产及流转情况，保证在承诺 时间内完成订单交付。
6 BTO 实施成果
经过多年探索及实践，某整车厂实施情况见表 3。
表 3 实施情况
年份 BTO 车型种类 BTO 车型种类占全车型比例 / % BTO 车型产量占总产量比例 / %
的视角。观察者距镜面的距离为 s，图 2 中所示的
入射线与反射线定义了在图示的眼的位置及镜子
大小下能获得的最宽视角。镜子总的视角即为入
射线与水平轴线所成夹角角度的两倍。该角度为
θ = 2( 2α + β)
( 1)
收稿日期: 2015 － 04 － 13
上海汽车 2015. 09
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技术导向
α = tan － 1ω /2r; β = tan － 1ω /2s
【关键词】 外后视镜盲区 汽车 概念优化 视野分析
doi: 10. 3969 / j. issn． 1007-4554． 2015． 09． 13
0 引言
度 = H 点离地高度 + 635 mm，如图 1 所示。
外后视镜视野是直接影响汽车行驶安全性的 一个重要因素，是总布置阶段的重要工作，同时也 是汽车安全认证的主要项目之一。外后视镜视野 设计在满足 所 有 相 关 法 律 法 规 的 同 时，应 尽 可 能 改善客户对 整 车 视 野 的 主 观 感 知，减 小 甚 至 消 除 后视镜盲区以保证客户的行驶安全。根据光学原 理，镜面与眼点越近看到的区域越大，盲区越小; 由于驾驶侧 后 视 镜 效 果 较 乘 员 侧 更 好，故 本 文 以 乘员侧后视镜为研究对象。
其中，需要考虑到的限制条件: ( a) 将外后视镜放置在最佳位置，要受到 A 柱 三角窗区域 \ 窗框、D line 和风噪等的限制。 ( b) 减小镜片曲率半径: 曲率半径的减小会使 反射区域变得更大，但如果镜片曲率半径过小，会 造成 影 像 的 变 形 失 真，所 以 曲 率 半 径 减 小 有 个 范围。 ( c) 增加镜片尺寸: 镜片尺寸加大可以使视野 区域变大，但如果镜片尺寸过大，会造成重量、成 本的上升，以 及 空 气 动 力 性 能 的 降 低。 所 以 是 在 满足无盲区 视 野 要 求 的 情 况 下，尽 可 能 减 小 镜 片 尺寸。
BTO 车型种类主要集中在小配置( 占车型总 量 5% 以下) 、小颜色( 占车型总量 5% 以下) 、指定 销售地区车 型、产 品 生 命 周 期 处 于 衰 退 期 车 型 等 产量不高但暂时无法停止生产的品种上。而且， 这类车辆若 按 销 售 预 测 进 行 生 产 安 排，很 容 易 和 客户最终意愿不匹配而成为滞留车辆。据统计， 实施 BTO 模式的车型种类流动性较好，不容易成 为呆滞车辆，其 DOS 值可控制在 6 以内，低于同车
参考文献
［1］ 陈荣秋，胡蓓． 即时顾客化定制［M］． 北京: 科学出版 社，2008．
［2］ 陈荣秋，马士华． 生产运作管理( 第 2 版) ［M］． 北京: 机 械工业出版社，2006．
［3］ 李义斌，陈荣秋． 汽车行业 BTS＆BTO 混合生产方式的 可行模式研究［J］． 价值工程，2009，28( 1) : 9-12．
从图 2 的乘员侧外后视镜视角图可以很清楚 得出影响后视镜盲区的因素分别为后视镜的镜面 大小、曲率、后视镜与驾驶员前后向及左右向的距 离等 因 素，但 从 整 车 的 角 度 又 有 整 车 风 阻、NVH、 影响失真、重量成本等因素，如何平衡局部与整体 将是选择方案的关键。 2． 1 后视镜参数及影响整车的工程指标量化
利用 UG 模块中的 OSＲVM 视野校核模块，设
图 9 实车验证结果
在未来 项 目 进 行 初 期，使 用 本 论 文 研 究 的 方 法，可以确定 出 达 到 无 盲 区 视 野 的 后 视 镜 最 优 位 置和外后 视 镜 最 小 面 积。 作 为 初 始 输 入，结 合 项
( 下转第 62 页)
1 外后视镜视野盲区的定义和设定
1． 1 汽车后视镜视角的计算 ( 1) 眼点位置确定。定义的方法眼点位置在
驾驶员 H 点向上 635 mm 高度上，故眼点到地面高
图 1 驾驶员眼点离地高度
( 2) 视角理论原理。根据光学原理可以推出
一个曲面镜视角的表达式。图 2 为水平面上由曲
面镜的曲率半径 r 及镜面宽 ω 所确定的水噪声因子和水平 由于车辆在空载和满载两种状态对后视镜的
影响是非人为能控制，且前轮位置变化很小，对应 后视镜的 Z 向变化也很小，可视为噪声因子。 3． 3 输出定义
外后视镜 视 野 如 果 没 有 盲 区，则 外 后 视 镜 中 距离车尾 3 m 处，Y 向值 1． 2 m 范围内需要可见。 也就是说车 辆 在 此 位 置 之 前，车 头 就 出 现 在 视 野 120°范围之内，在此位置之后，车尾已经在后视镜 可见范围 之 内。 设 定 在 此 极 限 位 置 时，外 后 视 镜 面积越小越好。
图 5 第一轮概念方案的普氏分析
经过第一轮的分析结果，方案 b，c，d 对改善 后视镜盲区有明显效果，e 方案改善效果更佳。下 一步将这 3 个方案作为整体 X，e 方案作为基准分 析各方案优劣，如图 6 所示。
3 优化方案中的各参数
根据最终 确 定 的 概 念 方 案，以 后 视 镜 的 三 维 空间位置及后视镜镜面曲率作为输入参数进行优 化，将后视镜的镜面长宽作为输出，最终满足后视 镜视野盲区要求。 3． 1 输入参数统计及处理