[发明专利]一种仪表板设计方法

说明书

本发明属于车辆设计技术领域，公开了一种仪表板设计方法，包括：建立假人在车辆内乘坐时的二维模型，根据仪表板的设计需求，设定假人小腿朝向仪表板一侧的安全点B，过假人膝盖表面的碰撞点A点做线段AB，设定假人的小腿以踝关节点E为中心向前转动θ₅后，膝关节点移动至点K′处，碰撞点移动至点A′处，安全点移动至点B′处时，假人膝盖处的碰撞点与仪表板相接触，获得以假人为基准，仪表板的安全界线A′B′。本发明的仪表板设计方法中，将三维问题简化为二维问题，计算简单方便，在车辆研发阶段，只需提供人机布置参数，即可对仪表板型面提出量化的断面设计要求，实现仪表板型面正向设计，提高开发效率，改善乘员保护效果。

技术领域

本发明涉及车辆设计技术领域，尤其涉及一种仪表板设计方法。

背景技术

现有的车辆在发生交通事故时，前排乘员的小腿较易受伤害，现有技术中，仅从结构方面，指出仪表板的造型对于乘员腿部的伤害有较大影响，但在车辆研发阶段，如何从乘员小腿保护的角度对仪表板造型提出具体的设计，尚没有相关操作方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仪表板设计方法，能够在车辆研发阶段，基于乘员小腿保护的目的对仪表板造型进行设计。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种仪表板设计方法，包括：

步骤一、建立假人在车辆内乘坐时的二维模型，设定假人的躯干背靠车辆内的座椅，假人的脚掌贴靠搁脚板，搁脚板与水平面之间的夹角为α；

步骤二、设定假人的髋关节点为H，膝关节点为K，踝关节点为E，踵点为F，线段EK绕E点旋转与假人膝盖表面相交于碰撞点A，A点设定为膝关节表面与仪表板碰撞时的接触点；

步骤三、根据仪表板的设计需求，设定假人小腿朝向仪表板一侧的安全点B，过A点做线段AB，AB与AE之间的夹角为θ₄，线段AB沿假人小腿的外侧面延伸，且不与假人小腿的外侧面相交；

步骤四、根据仪表板的设计需求，设定假人的小腿以踝关节点E为中心向前转动θ₅后，膝关节点移动至点K′处，碰撞点移动至点A′处，安全点移动至点B′处时，假人膝盖处的碰撞点与仪表板相接触；

步骤五、获得以假人为基准，仪表板的安全界线A′B′；

步骤六、设计仪表板时，使得仪表板断面线经过点A′，并且仪表板断面线自A′以下不与安全界线A′B′相接触。

作为优选：

在步骤一中，以正碰测试混3系列50百分位假人的规格尺寸进行建模；

在步骤二中，建模时在假人的摆放姿势确定后，H点坐标(x_H,z_H)、F点坐标(x_F,z_F)、线段EF的长度h、搁脚板与水平面之间的夹角α、线段EF与搁脚板之间的夹角γ、线段EA与线段EK夹角θ₃、线段EK和AE长度l₁以及线段HK长度l₂为定值，根据上述定值，计算得到E点和A点的坐标值；

在步骤四中，根据仪表板的设计需求，设定膝部空间AA′的长度，根据膝部空间AA′的长度l₄，计算得到EA′相对于EA的转角θ₅；

在步骤五中，根据E点的坐标值和EA′相对于EA的转角θ₅，计算得到A′点的坐标值以及线段A′B′与水平方向夹角。

作为优选，根据公式β＝180°-α-γ，计算得到线段EF与水平面之间的夹角β；