本發(fā)明涉及汽車技術(shù)，特別涉及一種組合儀表的建模方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的汽車中，組合儀表大多嵌入在汽車的儀表板上，由于方向盤位于儀表板與駕駛員之間，為了避免方向盤對組合儀表的重要信息產(chǎn)生遮擋，目前的方向盤大多在其輪輻上設(shè)計鏤空區(qū)域，以使組合儀表能夠透過該鏤空區(qū)域而位于駕駛員的視野范圍內(nèi)。

如圖1所示，方向盤20包括環(huán)形形狀的輪圈21，多個與輪圈21的內(nèi)緣等分連接的輪輻22，以及在方向盤20的中央位置將輪輻22連接為一體的氣囊罩蓋23。其中，相鄰的兩個輪輻22之間具有鏤空區(qū)域，該鏤空區(qū)域的范圍由輪圈21的內(nèi)緣、相鄰的兩個輪輻22、以及氣囊罩蓋23的外緣限定。駕駛員通過該鏤空區(qū)域，能夠看到在車身的長度方向上位于方向盤20的另一側(cè)的組合儀表。因此，如何合理地設(shè)置鏤空區(qū)域的位置、組合儀表的位置、以及駕駛員的視野范圍三者之間的關(guān)系是決定組合儀表的信息不被遮擋的關(guān)鍵所在。

在現(xiàn)有的汽車內(nèi)飾設(shè)計中，方向盤20的樣式、即鏤空區(qū)域的位置，以及組合儀表的位置大多需要根據(jù)視覺效果而決定，因此通常情況下需要首先設(shè)計方向盤20的樣式以及組合儀表的位置，然后在根據(jù)設(shè)計生產(chǎn)的實體汽車上進行人體測試。如果人體測試發(fā)現(xiàn)組合儀表的信息被遮擋，則需要根據(jù)測試結(jié)果重新調(diào)整以上的設(shè)計。

這種先確定方向盤和組合儀表的位置、再確定兩者之間是否存在相互遮擋或干涉的設(shè)計方法不僅會由于設(shè)計的反復(fù)修改而增加設(shè)計時間，而且由于人體測試需要在實體汽車上進行而需要反復(fù)制造產(chǎn)品零件從而大大增加生產(chǎn)設(shè)計成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種組合儀表的建模方法，包括：

步驟100：在車身坐標系中構(gòu)建駕駛員的人眼坐標點云，并且為方向盤和組合儀表底板建模，其中，在車身的長度方向上，所述人眼坐標點云和組合儀表底板分別位于所述方向盤的兩側(cè)；

步驟200：為所述人眼坐標點云配置指向所述方向盤的輪圈和所述組合儀表底板的第一視野矢量群，將所述第一視野矢量群由于所述輪圈的遮擋而未能命中所述組合儀表底板的區(qū)域確定為第一盲區(qū)；

步驟300：為所述人眼坐標點云配置指向所述方向盤的輪輻、氣囊罩蓋和所述組合儀表底板的第二視野矢量群，將所述第二視野矢量群由于所述輪輻和氣囊罩蓋的遮擋而未能命中所述組合儀表底板的區(qū)域確定為第二盲區(qū)；

步驟400：在所述組合儀表底板上、并且位于所述第一盲區(qū)和第二盲區(qū)之間的位置處為所述組合儀表建模。

優(yōu)選地，所述步驟200包括：

步驟210：將以所述人眼坐標點云的中心點為起點的第一視野矢量群由于所述輪圈的遮擋而未能命中所述組合儀表底板的區(qū)域確定為特征盲區(qū)；

步驟220：將第一視野矢量群中經(jīng)過所述中心點、輪圈的上中心點的矢量與所述組合儀表底板的交點確定為所述特征盲區(qū)的特征中心點；

步驟230：將第一視野矢量群中經(jīng)過所述人眼坐標點云的極限點、輪圈的上中心點的矢量與所述組合儀表底板的交點確定為極限中心點；

步驟240：根據(jù)所述特征盲區(qū)與所述特征中心點的位置關(guān)系為每個所述極限中心點配置極限特征盲區(qū)，每個極限特征盲區(qū)的形狀與所述特征盲區(qū)的形狀相同；

步驟250：將覆蓋所述特征盲區(qū)和全部極限特征盲區(qū)的區(qū)域確定為第一盲區(qū)。

優(yōu)選地，所述人眼坐標點云在所述車身坐標系中形成以橢球狀包絡(luò)面為外表面的橢球體，所述橢球體的長軸沿車身的長度方向延伸，其短軸沿車身的高度方向延伸。

優(yōu)選地，所述人眼坐標點云包括左人眼坐標點云和右人眼坐標點云。

優(yōu)選地，所述步驟210包括：

步驟212：分別將以所述左人眼坐標點云和右人眼坐標點云為起點的第一視野矢量群由于所述輪圈的遮擋而未能命中所述組合儀表底板的區(qū)域確定為左特征盲區(qū)和右特征盲區(qū)；

步驟214：將所述左特征盲區(qū)和右特征盲區(qū)的重合區(qū)域確定為特征盲區(qū)。

優(yōu)選地，所述中心點為所述左人眼坐標點云的中心點與所述右人眼坐標點云的中心點之間的中點。

優(yōu)選地，所述極限點包括：所述左人眼坐標點云在車身高度方向上的上極限點和在車身寬度方向上的左極限點，以及所述右人眼坐標點云在車身高度方向上的上極限點和在車身寬度方向上的右極限點。

優(yōu)選地，所述第一視野矢量群在所述極限點與所述橢球體相切。

優(yōu)選地，所述在車身坐標系中構(gòu)建駕駛員的人眼坐標點云包括：

步驟101：根據(jù)車輛參數(shù)確定駕駛員的人眼中心點坐標；

步驟102：根據(jù)所述人眼中心點坐標確定人眼分布極限點；

步驟103：以包含所述人眼分布極限點的橢球狀包絡(luò)面確定為所述人眼坐標點云的分布邊界。

優(yōu)選地，所述車輛參數(shù)包括：在車身坐標系中的駕駛員座椅的坐標、加速踏板的坐標、方向盤的坐標、和駕駛員踵點的坐標。

通過以上這種建模方法，可在不改變組合儀表底板的設(shè)置位置以及方向盤的設(shè)計樣式的前提下，通過確定由于方向盤的輪圈的遮擋而在組合儀表底板上造成的第一盲區(qū)以及由于方向盤的輪輻和氣囊罩蓋的遮擋而在組合儀表底板上造成的第二盲區(qū)，并在避讓第一盲區(qū)和第二盲區(qū)的區(qū)域內(nèi)(可視區(qū))為組合儀表建模，以使組合儀表能夠不受方向盤上能夠遮擋駕駛員視線的任何結(jié)構(gòu)的影響，從而在駕駛員指向組合儀表底板的視線范圍內(nèi)消除了方向盤遮擋組合儀表信息的可能性。

本發(fā)明的這種建模方法改變了現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)計組合儀表的方案的順序，在不改變組合儀表底板的設(shè)置位置以及方向盤的設(shè)計樣式的前提下，即首先確定方向盤和組合儀表底板的位置，然后通過在車身坐標系中構(gòu)建駕駛員的人眼坐標點云而確定駕駛員在組合儀表底板上的可視區(qū)，以在可視區(qū)內(nèi)為組合儀表建模。通過改變組合儀表的設(shè)計順序，不僅能夠具有指向性地通過確定可視區(qū)而確定組合儀表的設(shè)置位置，從而避免了由于設(shè)計的反復(fù)修改而造成的設(shè)計時間的加長，而且不改變組合儀表底板的設(shè)置位置以及方向盤的設(shè)計樣式，從而避免影響車身內(nèi)飾造型效果。

進一步地，本實施例的建模方法通過對駕駛員的人眼位置以及車身系統(tǒng)中各結(jié)構(gòu)的模型化設(shè)計，能夠涵蓋超過95％的駕駛員的眼點位置，以使基于該位置確定的組合儀表的位置對于大部分駕駛員來說均能夠解決其是否位于視野范圍內(nèi)的問題，無需在確定最終設(shè)計之前為了進行人體試驗而進行實體化生產(chǎn)，從而大大地節(jié)約了設(shè)計制造成本。

附圖說明

以下附圖僅對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。

圖1為現(xiàn)有的方向盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的組合儀表的建模方法的流程圖。

圖3a至圖3f為根據(jù)本發(fā)明的組合儀表的建模方法的建模過程示意圖。

圖4為圖2中步驟200的流程圖。

圖5a至圖5c為根據(jù)圖4的步驟200的建模過程示意圖。

圖6為本發(fā)明的實施例中的人眼坐標點云的俯視示意圖。

圖7a至圖7b為步驟210的流程圖和建模過程示意圖。

標號說明

10人眼坐標點云

11中心點

11a左人眼坐標點云

11b右人眼坐標點云

12,13,14,15極限點

10a長軸

10b短軸

20方向盤

21輪圈

21a上中心點

22輪輻

23氣囊罩蓋

30組合儀表底板

40第一視野矢量群

50第二視野矢量群

61第一盲區(qū)

611特征盲區(qū)

611a特征中心點

11a，12a，13a，14a極限中心點

612極限特征盲區(qū)

613左特征盲區(qū)

614右特征盲區(qū)

62第二盲區(qū)

63可視區(qū)

具體實施方式

為了對發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本發(fā)明的具體實施方式，在各圖中相同的標號表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充當(dāng)實例、例子或說明”，不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點的技術(shù)方案。

為使圖面簡潔，各圖中的只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)部分，而并不代表其作為產(chǎn)品的實際結(jié)構(gòu)。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等僅用于表示相關(guān)部分之間的相對位置關(guān)系，而非限定這些相關(guān)部分的絕對位置。

在本文中，“第一”、“第二”等僅用于彼此的區(qū)分，而非表示重要程度及順序、以及互為存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非嚴格的數(shù)學(xué)和/或幾何學(xué)意義上的限制，還包含本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的且制造或使用等允許的誤差。除非另有說明，本文中的數(shù)值范圍不僅包括其兩個端點內(nèi)的整個范圍，也包括含于其中的若干子范圍。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中組合儀表在前風(fēng)擋玻璃上產(chǎn)生虛像的問題，如圖2的流程圖所示，本發(fā)明的一個實施例提供了一種組合儀表的建模方法，包括：

步驟100：在車身坐標系中構(gòu)建駕駛員的人眼坐標點云10，并且為方向盤20和組合儀表底板30建模，其中，在車身的長度方向上，人眼坐標點云10和組合儀表底板30分別位于方向盤20的兩側(cè)；

步驟200：為人眼坐標點云10配置指向方向盤20的輪圈21和組合儀表底板30的第一視野矢量群40，將第一視野矢量群40由于輪圈21的遮擋而未能命中組合儀表底板30的區(qū)域確定為第一盲區(qū)61；

步驟300：為人眼坐標點云10配置指向方向盤20的輪輻22、氣囊罩蓋23和組合儀表底板30的第二視野矢量群50，將第二視野矢量群50由于輪輻22和氣囊罩蓋23的遮擋而未能命中組合儀表底板30的區(qū)域確定為第二盲區(qū)62；

步驟400：在組合儀表底板30上、并且位于第一盲區(qū)61和第二盲區(qū)62之間的位置處為組合儀表建模。

以下結(jié)合圖3a至圖3f說明本實施例的組合儀表的建模方法。

如圖3a所示，在步驟100中，首先在車身坐標系中構(gòu)建駕駛員的人眼坐標點云10。當(dāng)車身結(jié)構(gòu)固定時，由于駕駛員的身高、體形、坐姿等不同，人眼坐標的分布不是局限在一個或幾個點的位置，而是一個較大的分布范圍，因此本實施例在車身坐標系中，以車身內(nèi)部的結(jié)構(gòu)(例如車頭、座椅等)為基準點，為駕駛員的人眼分布范圍構(gòu)建人眼坐標點云10，其可涵蓋超過95％的駕駛員的眼點位置，以使基于該位置確定的組合儀表的位置對于大部分駕駛員來說均能夠解決其是否位于視野范圍內(nèi)的問題。具體地，在車身坐標系中，該人眼坐標點云10可為具有橢球體形狀的三維立體區(qū)域中的坐標點集合，在圖3a所示的二維空間中其投影為橢圓形區(qū)域?；谠撊搜圩鴺它c云10，可配置方向為指向組合儀表底板30的視野矢量群，以表示駕駛員朝向組合儀表底板30的視野方向和視野范圍。

并且，在步驟100中，為方向盤20和組合儀表底板30建模，在車身的長度方向上，人眼坐標點云10和組合儀表底板30分別位于方向盤20的兩側(cè)，組合儀表位于該組合儀表底板30上。其中，方向盤20和組合儀表底板30的位置由車身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計決定，而不考慮方向盤20的樣式對組合儀表的視野的影響。

如圖3b所示，在步驟200中，為人眼坐標點云10配置指向方向盤20的輪圈21和組合儀表底板30的第一視野矢量群40，將第一視野矢量群40由于輪圈21的遮擋而未能命中組合儀表底板30的區(qū)域確定為第一盲區(qū)61。其中，第一視野矢量群40由自人眼坐標點云10出射，經(jīng)過輪圈21所占據(jù)的整體空間的全部矢量組成。其中，根據(jù)現(xiàn)有汽車的一般設(shè)置，會對組合儀表產(chǎn)生視線遮擋的主要為輪圈21的上半部。

由圖3b可見，由于輪圈21的遮擋，第一視野矢量群40中的分別與輪圈21的上半部的上邊緣和下邊緣相切的兩組矢量平面與組合儀表底板30的交線之間形成的區(qū)域即為由于輪圈21(特別是上半部)在組合儀表底板30所造成的第一盲區(qū)61。在該第一盲區(qū)61內(nèi)，駕駛員的視線無法命中組合儀表底板30，因此，組合儀表不可設(shè)置在第一盲區(qū)61內(nèi)。

如圖3c所示，在步驟300中，為人眼坐標點云10配置指向方向盤20的輪輻22、氣囊罩蓋23和組合儀表底板30的第二視野矢量群50，將第二視野矢量群50由于輪輻22和氣囊罩蓋23的遮擋而未能命中組合儀表底板30的區(qū)域確定為第二盲區(qū)62。其中，第一視野矢量群40由自人眼坐標點云10出射，經(jīng)過輪輻22和氣囊罩蓋23所占據(jù)的整體空間的全部矢量組成。其中，根據(jù)現(xiàn)有汽車的一般設(shè)置，由于輪輻22和氣囊罩蓋23的位置所致，氣囊罩蓋23的下邊緣與輪輻22、輪圈21的內(nèi)邊緣所限定的鏤空區(qū)域不作為組合儀表的可視空間。

由圖3c可見，由于輪輻22和氣囊罩蓋23的遮擋，第二視野矢量群50中的分別與輪輻22的內(nèi)邊緣和氣囊罩蓋23的外邊緣相切的多組矢量平面與組合儀表底板30的交線之間形成的區(qū)域即為由于輪輻22和氣囊罩蓋23而在組合儀表底板30上所造成的第二盲區(qū)62。在該第二盲區(qū)62內(nèi)，駕駛員的視線無法命中組合儀表底板30，因此，組合儀表不可設(shè)置在第二盲區(qū)62內(nèi)。其中，根據(jù)輪輻22和氣囊罩蓋23的位置設(shè)置，第二盲區(qū)62的主要判定依據(jù)為其上邊緣，因此，需要確定第二視野矢量群50中的分別與輪輻22的內(nèi)邊緣和氣囊罩蓋23的上邊緣相切的矢量平面與組合儀表底板30的交線，以確定第二盲區(qū)62的上邊緣。

如圖3d所示，在步驟400中，在組合儀表底板30上、并且位于第一盲區(qū)61和第二盲區(qū)62之間的位置處為組合儀表建模。其中，在組合儀表底板30上，根據(jù)步驟200和300分別確定了第一盲區(qū)61和第二盲區(qū)62，則第一盲區(qū)61和第二盲區(qū)62之間的位置即為駕駛員視線可到達的可視區(qū)63，因此，通過將組合儀表設(shè)置在可視區(qū)63內(nèi)可保證組合儀表的信息不被方向盤20遮擋，以保證駕駛的安全性。

通過以上這種建模方法，可在不改變組合儀表底板30的設(shè)置位置以及方向盤20的設(shè)計樣式的前提下，通過確定由于方向盤20的輪圈21的遮擋而在組合儀表底板30上造成的第一盲區(qū)61以及由于方向盤20的輪輻22和氣囊罩蓋23的遮擋而在組合儀表底板30上造成的第二盲區(qū)62，并在避讓第一盲區(qū)61和第二盲區(qū)62的區(qū)域內(nèi)(可視區(qū)63)為組合儀表建模，以使組合儀表能夠不受方向盤20上能夠遮擋駕駛員視線的任何結(jié)構(gòu)的影響，從而在駕駛員指向組合儀表底板30的視線范圍內(nèi)消除了方向盤20遮擋組合儀表信息的可能性。

本實施例的這種建模方法改變了現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)計組合儀表的方案的順序，在不改變組合儀表底板30的設(shè)置位置以及方向盤20的設(shè)計樣式的前提下，即首先確定方向盤20和組合儀表底板30的位置，然后通過在車身坐標系中構(gòu)建駕駛員的人眼坐標點云10而確定駕駛員在組合儀表底板30上的可視區(qū)63，以在可視區(qū)63內(nèi)為組合儀表建模。通過改變組合儀表的設(shè)計順序，不僅能夠具有指向性地通過確定可視區(qū)63而確定組合儀表的設(shè)置位置，從而避免了由于設(shè)計的反復(fù)修改而造成的設(shè)計時間的加長，而且不改變組合儀表底板30的設(shè)置位置以及方向盤20的設(shè)計樣式，從而避免影響車身內(nèi)飾造型效果。

進一步地，本實施例的建模方法通過對駕駛員的人眼位置以及車身系統(tǒng)中各結(jié)構(gòu)的模型化設(shè)計，能夠涵蓋超過95％的駕駛員的眼點位置，以使基于該位置確定的組合儀表的位置對于大部分駕駛員來說均能夠解決其是否位于視野范圍內(nèi)的問題，無需在確定最終設(shè)計之前為了進行人體試驗而進行實體化生產(chǎn)，從而大大地節(jié)約了設(shè)計制造成本。

具體地，如圖4所示，步驟200包括：

步驟210：將以人眼坐標點云10的中心點11為起點的第一視野矢量群40由于輪圈21的遮擋而未能命中組合儀表底板30的區(qū)域確定為特征盲區(qū)611；

步驟220：將第一視野矢量群40中經(jīng)過中心點11、輪圈21的上中心點21a的矢量與組合儀表底板30的交點確定為特征盲區(qū)611的特征中心點611a；

步驟230：將第一視野矢量群40中經(jīng)過人眼坐標點云10的極限點12,13,14,15、輪圈21的上中心點21a的矢量與組合儀表底板30的交點確定為極限中心點12a，13a，14a，15a；

步驟240：根據(jù)特征盲區(qū)611與特征中心點611a的位置關(guān)系為每個極限中心點12a，13a，14a，15a配置極限特征盲區(qū)612，每個極限特征盲區(qū)612的形狀與特征盲區(qū)611的形狀相同；

步驟250：將覆蓋特征盲區(qū)611和全部極限特征盲區(qū)612的區(qū)域確定為第一盲區(qū)61。

結(jié)合圖3b和圖5a所示，以自人眼坐標點云10的中心點11出射、并且經(jīng)過輪圈21的第一視野矢量群40由于輪圈21的遮擋而未能命中組合儀表底板30的區(qū)域確定為特征盲區(qū)611。

結(jié)合圖3e和圖5a所示，以第一視野矢量群40中自中心點11出射、并且經(jīng)過輪圈21的上中心點21a的矢量與組合儀表底板30的交點確定為特征盲區(qū)611的特征中心點611a。其中，輪圈21的上中心點21a為輪圈21的環(huán)形軸線在豎直方向上的頂點，即輪圈21的最高截面的中心點。特征中心點611a落入特征盲區(qū)611內(nèi)。

結(jié)合圖3b和圖6所示，人眼坐標點云10在車身坐標系中形成以橢球狀包絡(luò)面為外表面的橢球體，其中橢球體10的長軸10a沿車身的長度方向延伸，其短軸10b沿車身的高度方向延伸。進一步地，人眼坐標點云10包括左人眼坐標點云11a和右人眼坐標點云11b，左人眼坐標點云11a和右人眼坐標點云11b均為以橢球狀包絡(luò)面為外表面的橢球體，中心點11為左人眼坐標點云11a的中心點與右人眼坐標點云11b的中心點之間的中點。

其中，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，橢球體的長軸10a大體上沿車身的長度方向延伸，但不絕對地沿水平方向延伸，其可與水平方向形成一夾角。具體地，長軸10a在指向組合儀表底板30的方向上以夾角向水平方向以下傾斜。則對應(yīng)地，短軸10b大體上沿車身的高度方向延伸，但并不絕對地沿垂直方向延伸，而是與垂直方向形成一夾角。

結(jié)合圖3f、圖5b和圖6所示，將第一視野矢量群40中經(jīng)過人眼坐標點云10的極限點12,13,14,15、輪圈21的上中心點21a的矢量與組合儀表底板30的交點確定為極限中心點12a，13a，14a，15a。其中，如圖6和圖5b所示，極限點12,13,14,15包括：左人眼坐標點云11a在車身寬度方向上的左極限點13，右人眼坐標點云11b在車身寬度方向上的右極限點15，左人眼坐標點云11a和右人眼坐標點云11b在車身高度方向上的上極限點的中點12、和下極限點的中點14。第一視野矢量群40在極限點12,13,14,15處與對應(yīng)的橢球體相切。

如圖5a至圖5c所示，根據(jù)特征盲區(qū)611與特征中心點611a的位置關(guān)系，為每個極限中心點12a，13a，14a，15a配置極限特征盲區(qū)612，每個極限特征盲區(qū)612的形狀與特征盲區(qū)611的形狀相同。也就是說，以特征中心點611a為基準點，將特征盲區(qū)611分別平移至各個極限中心點的位置，從而分別形成與各個極限中心點對應(yīng)的極限特征盲區(qū)612。極限特征盲區(qū)612表示第一視野矢量群40中自人眼坐標點云10對應(yīng)的極限點出射、被輪圈21遮擋的矢量在組合儀表底板30形成的盲區(qū)。

根據(jù)人眼成像的特征，將覆蓋特征盲區(qū)611和全部極限特征盲區(qū)612的區(qū)域確定為如圖3d中所示的第一盲區(qū)61。即，對特征盲區(qū)611、四個極限特征盲區(qū)612取并集，以形成第一盲區(qū)61，表示第一視野矢量群40由于輪圈21的遮擋而未能命中組合儀表底板30的區(qū)域。

具體地，如圖7a和圖7b所示，步驟210包括：

步驟212：分別將以左人眼坐標點云11a和右人眼坐標點云11b為起點的第一視野矢量群40由于輪圈21的遮擋而未能命中組合儀表底板30的區(qū)域確定為左特征盲區(qū)613和右特征盲區(qū)614。其中，左特征盲區(qū)611a和右特征盲區(qū)611b的形狀與輪圈21的形狀對應(yīng)，在圖7b中顯示為與輪圈21的上半部的形狀對應(yīng)。

步驟214：根據(jù)人眼成像的特征，將左特征盲區(qū)613和右特征盲區(qū)614的重疊區(qū)域確定為特征盲區(qū)611。即，對左特征盲區(qū)613和右特征盲區(qū)614取交集，以形成如圖5a所示的特征盲區(qū)611。

類似地，在步驟300中，可分別將以左人眼坐標點云11a和右人眼坐標點云11b為起點的第二視野矢量群50由于輪輻22和氣囊罩蓋23的遮擋而未能命中組合儀表底板30的區(qū)域確定為第二左盲區(qū)和第二右盲區(qū)，其中第二左盲區(qū)和第二右盲區(qū)的形狀與輪輻22和氣囊罩蓋23的組合形狀對應(yīng)；根據(jù)人眼成像的特征，將覆蓋第二左盲區(qū)和第二右盲區(qū)的全部區(qū)域確定為第二盲區(qū)62。即，對第二左盲區(qū)和第二右盲區(qū)取并集，以形成第二盲區(qū)62。

優(yōu)選地，根據(jù)駕駛員的人眼坐標點云的位置與方向盤的位置之間的關(guān)系，如圖3c所示，第二視野矢量群50可分別自左人眼坐標點云11a和右人眼坐標點云11b的下極限點出射，并經(jīng)過輪輻22的內(nèi)邊緣和氣囊罩蓋23的下邊緣，以確定第二盲區(qū)62的上邊緣。

在本發(fā)明中的一個實施例中，給出了一種在車身坐標系中構(gòu)建駕駛員的人眼坐標點云10的方法，其包括：

步驟101：根據(jù)車輛參數(shù)確定駕駛員的人眼中心點坐標11；

步驟102：根據(jù)人眼中心點坐標11確定人眼分布極限點；

步驟103：以包含人眼分布極限點的橢球狀包絡(luò)面確定為人眼坐標點云10的分布邊界。

其中，在車身坐標系中，依據(jù)與駕駛員相關(guān)的車輛參數(shù)確定駕駛員的人眼中心點坐標11，其中，該人眼中心點11在車身的寬度方向上為駕駛員的兩眼之間的中間位置。在人眼中心點坐標11的基礎(chǔ)上，依據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)可分別確定駕駛員的左眼和右眼的中心點坐標，進一步地可分別確定左眼和右眼的分布范圍。其中，在車身坐標系中，左眼和右眼的分布范圍也為具有橢球體形狀的三維立體區(qū)域中的坐標點集合。則左眼和右眼分別可確定至少六個極限位置，即每個眼睛的前、后、上、下、內(nèi)、外六個極限點。其中，這里所稱的前、后、上、下、內(nèi)、外均是以車身坐標為準的。例如，“前”是指在車身長度方向上鄰近車頭方向的一側(cè)，“后”是指在車身長度方向上鄰近車尾方向的一側(cè)，“內(nèi)”是指在車身寬度方向上朝向車身內(nèi)部的一側(cè)，“外”是指在車身寬度方向上朝向車身外部的一側(cè)。在分別確定左眼和右眼的極限位置后，以包含各個極限位置點的橢球狀包絡(luò)面確定為人眼坐標點云10的分布邊界，其中，兩眼的內(nèi)極限點因為包含在該分布范圍內(nèi)而不包含在該橢球狀包絡(luò)面內(nèi)。

具體地，確定駕駛員的人眼中心點坐標11所需的車輛參數(shù)包括但不限于：在車身坐標系中的駕駛員座椅的坐標、加速踏板的坐標、方向盤的坐標、和駕駛員踵點的坐標，其分別用于確定人眼中心點在車身的長度方向、寬度方向和高度方向上的坐標。

通過以上這種建模方法，可在不改變組合儀表底板30的設(shè)置位置以及方向盤20的設(shè)計樣式的前提下，通過確定由于方向盤20的輪圈21的遮擋而在組合儀表底板30上造成的第一盲區(qū)61以及由于方向盤20的輪輻22和氣囊罩蓋23的遮擋而在組合儀表底板30上造成的第二盲區(qū)62，并在避讓第一盲區(qū)61和第二盲區(qū)62的區(qū)域內(nèi)(可視區(qū)63)為組合儀表建模，以使組合儀表能夠不受方向盤20上能夠遮擋駕駛員視線的任何結(jié)構(gòu)的影響，從而在駕駛員指向組合儀表底板30的視線范圍內(nèi)消除了方向盤20遮擋組合儀表信息的可能性。

本實施例的這種建模方法改變了現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)計組合儀表的方案的順序，在不改變組合儀表底板30的設(shè)置位置以及方向盤20的設(shè)計樣式的前提下，即首先確定方向盤20和組合儀表底板30的位置，然后通過在車身坐標系中構(gòu)建駕駛員的人眼坐標點云10而確定駕駛員在組合儀表底板30上的可視區(qū)63，以在可視區(qū)63內(nèi)為組合儀表建模。通過改變組合儀表的設(shè)計順序，不僅能夠具有指向性地通過確定可視區(qū)63而確定組合儀表的設(shè)置位置，從而避免了由于設(shè)計的反復(fù)修改而造成的設(shè)計時間的加長，而且不改變組合儀表底板30的設(shè)置位置以及方向盤20的設(shè)計樣式，從而避免影響車身內(nèi)飾造型效果。

進一步地，本實施例的建模方法通過對駕駛員的人眼位置以及車身系統(tǒng)中各結(jié)構(gòu)的模型化設(shè)計，能夠涵蓋超過95％的駕駛員的眼點位置，以使基于該位置確定的組合儀表的位置對于大部分駕駛員來說均能夠解決其是否位于視野范圍內(nèi)的問題，無需在確定最終設(shè)計之前為了進行人體試驗而進行實體化生產(chǎn)，從而大大地節(jié)約了設(shè)計制造成本。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書是按照各個實施方式描述的，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明，而并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方案或變更，如特征的組合、分割或重復(fù)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。