GB15084-2022机动车辆间接视野装置性能和安装要求

本文件规定了M类和N类以及至少驾驶室被部分封闭的L类机动车辆的间接视野装置的技术要求,试验方法、安装要求,同一型式判定。

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一、范围

本文件规定了M类和N类以及至少驾驶室被部分封闭的L类机动车辆的间接视野装置的技术要求,试验方法、安装要求,同一型式判定。

本文件适用于M类和N类及至少驾驶室被部分封闭的L类机动车辆的间接视野装置。

二、规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

  • GB 11552 乘用车内部凸出物
  • GB 34660 道路车辆  电磁兼容性要求和试验方法
  • ISO 9241-305人机交互的人类功效学  第305部分:电子视觉显示试验方法(Ergonomics of hu-man-system interaction—Part 305:Optical laboratory test methods for electronic visual displays)
  • ISO 15008 道路车辆  交通信息和控制系统的人机工程学方面  车内视觉显示的规范和符合程序(Road vehicles—Ergonomic aspects of transport information and control systems一Specifications and test procedures for in-vehicle visual presentation)
  • ISO 16505道路车辆  摄像机-监视器系统在人机工程学及性能方面  要求和检测方法(Road vehicles—Ergonomic and performance aspects of Camera Monitor Systems—Requirements and test procedures)

三、术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1 间接视野装置devices for indirect vision

用来呈现驾驶员无法直接观察到的车辆后方、侧方或前方规定区域视野的装置。

3.2 视镜 mirror

通过反射面来获得视野的间接视野装置。注:不包含潜望镜这类复杂的光学系统。

3.3 内视镜 interior mirror

安装在车辆内部的视镜,用于观察车辆正后方的视野。

3.4 外视镜 exterior mirror

安装在车辆外部的视镜,用于观察车辆后方、侧方或前方的视野。

3.5 监视镜 surveillance mirror

安装在车辆内部或外部的视镜,用于观察车辆补充视野

3.6 曲率半径 radius of curvature

r

视镜反射面上测得的圆弧半径的平均值。

3.7 球形表面 spherical surface

在水平和垂直方向上具有恒定曲率半径的凸面。

3.8 非球形表面 aspherical surface

在水平和/或垂直方向上具有可变的曲率半径的凸面。

3.9 非球面镜 aspherical mirror

由球形表面和非球形表面组成的镜面

3.10 反射面中心 centre of the reflecting surface

反射面可见区域的几何中心。

3.11 圆角半径 radius of curvature of the constituent parts

c

最接近部件圆形的圆弧半径。

3.12 摄像机-监视器系统 camera-monitor system CMS

通过摄像机与监视器组成的系统来获取规定视野的间接视野装置。

3.13 摄像机 camera

通过镜头和感光电子器件将车辆外部的影像转变为视频信号的装置。

3.14 监视器 monitor

将视频信号转变为可见光光谱影像的装置。

3.15 视野辅助系统 vision support system

辅助驾驶员发现车辆周围物体的装置。

3.16 亮度对比度 luminance contrast

物体与其紧邻背景/环境的亮度比值。

3.17 分辨率 resolution

从整体中由感知系统分辨出来的最小细节。

3.18 临界物体 critical object

高为0.5 m,直径为0.3 m的圆柱体。

3.19 发现距离 detection distance

从摄像机镜头中心到临界物体被探测到的最远点之间的距离。

3.20 视野 field of vision

借助间接视野装置并基于其提供的地面视图及适用最大发现距离所观察到的三维空间范围。

3.21 弥散 smear

太阳光或其他高亮光源照射摄像机上时显示在监视器上的亮条。

3.22 视镜和CMS双功能系统 mirror and CMS dual function system

同时具有视镜和CMS功能的间接视野装置。

3.23 点光源发现系数 point light source detection factor

PLSDF

通过亮度和监视器上显示的点光源水平和垂直方向尺寸来区分一对点光源的系数。

3.24 点光源对比度系数 point light source contrast factor

PLSDF

通过水平方向上亮度曲线的最大亮度与最小亮度的差来区分一对点光源的系数。

3.25驾驶员眼driver’s ocular points

驾驶员座椅R点垂直向上635 mm,垂直于车辆纵向基准面且相距65 mm的两个点。3.26

3.26平头驾驶室 forward control cab

发动机一半以上的长度位于风窗玻璃最前端的后方的驾驶室。

3.27基准眼点ocular reference point

驾驶员两眼点之间的中点。

四、技术要求

4.1 间接视野装置的类型

间接视野装置的类型如下:

  1. Ⅰ类,提供内后视野;
  2. Ⅱ类和Ⅲ类,提供主外后视野;
  3. Ⅳ类,提供广角外视野;
  4. Ⅴ类,提供补盲外视野;
  5. Ⅵ类,提供前视野;
  6. Ⅶ类,提供L类机动车辆(至少驾驶室被部分封闭)视野。

4.2 视镜

4.2.1 通用要求

4.2.1.1 所有类型视镜均应具有调节功能。

4.2.1.2 对于Ⅰ类视镜,如果反射面的边缘包于保护框架(如支架等)内,保护框架周边上所有点在任何方向上的圆角半径c应不小于2.5 mm。如果反射面边缘超出保护框架,则凸出部分的边缘在任何方向上的圆角半径c应不小于2.5 mm。

4.2.1.3 对于Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、V类、Ⅵ类、Ⅶ类视镜,如果反射面的边缘包于保护框架(如支架等)内,保护框架周边上所有点在任何方向上的圆角半径c应不小于2.5 mm。如果反射面边缘超出保护框架,则凸出部分的边缘在任何方向上的圆角半径c应不小于2.5 mm,且凸出部位在50N的作用力下应回到保护框架内,作用力应平行于车辆纵向基准面,且水平施加到反射面凸出保护框架最高点。

4.2.1.4  按照5.2的规定试验后,将视镜安装在平面上,视镜在可调节的任意位置,以下部分的圆角半径c应不小于2.5 mm:

  1. Ⅰ类视镜所有能与直径165 mm 的球体接触的部分,包括与支架保持连接的部分;
  2. Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、V类、Ⅵ类、Ⅶ类视镜所有能与直径100 mm球体接触的部分,包括与支架保持连接的部分。

4.2.1.5 凸出高度大于或等于1.5 mm且小于或等于5 mm 的外表面应倒角,凸出高度大于5 mm的外表面应符合4.2.1.2 、4.2.1.3、4.2.1.4的要求。确定凸出部分尺寸应使用以下方法。

  1. 安装在凸出表面的零件的凸出部分尺寸可以直接测量或者通过其安装位置的图纸来确定。
  2. 如果安装在复杂表面的零件的凸出部分尺寸无法直接测量,则测量基准线(基准线指过首末球体位置球心的直线)与球心之间的最大距离。用直径100 mm的球体在其上连续滚动,将得到球心位置点O1、O2、O3。过首末球体位置的球心点O1和O2作一直线,O1O3线即是基准线。从距O1O3线最远的球心点O2向O1O3线作垂线O2Q,则O2Q线即是被测的凸出高度h(见图1)。
图1  凸出高度测量示意图

标引说明:

I——基准线;

O1——首位置球心点;

O2——凸出高度最高点位置球心点;

O3——末位置球心点;

Q——过凸出高度最高点球心作垂线与基准线的交点;

h——凸出高度;

4.2.1.6  对于视镜上直径或最大对角线小于12 mm的固定孔或凹座的边缘,若已倒角,则4.2.1.4的要求不适用。

4.2.1.7 以视镜转动轴为旋转中心、半径为70 mm的圆柱体(L类车辆用半径为50 mm 的圆柱体)至少应与视镜连接件所连接的基座或车身表面相切。最低安装高度高于1.8 m的视镜除外。

4.2.1.8  对外视镜,若4.2.1.3和4.2.1.4所涉及的零件是用邵氏硬度不大于60 HA的材料制成的,则4.2.1.3和4.2.1.4 的要求不适用。

4.2.1.9  对内视镜,若视镜上的零件是用邵氏硬度不大于50 HA的材料制成的,并安装在刚性支撑件上,则4.2.1.2和4.2.1.4 的要求仅适用于刚性支撑件。

4.2.2 特殊要求

4.2.2.1 尺寸

4.2.2.1.1 Ⅰ类视镜(内视镜)

反射面上应能绘出以α为底边,高为40 mm 的矩形,尺寸α的计算方法见公式。

式中:

a ——矩形底边边长,单位为毫米(mm);

r ——视镜曲率半径,单位为毫米(mm)。

4.2.2.1.2 Ⅱ类和Ⅲ类视镜(主外视镜)

反射面尺寸应符合以下要求(ab的最小值见表1):

  1. 反射面上应能绘出以α为底边,高为40 mm的矩形;
  2. 反射面上应能绘出与矩形高平行的长度为b的线段。

表1 a和b的最小值

单位为毫米

视镜类别ab
Ⅱ类200
Ⅲ类70

4.2.2.1.3 Ⅳ类视镜(广角外视镜)

反射面的外廓形状应简单,且能提供符合6.5.4规定的视野,如Ⅳ类视镜无法单独提供6.5.4规定的视野,可以与一个Ⅱ类视镜共同提供。

4.2.2.1.4  V类视镜(补盲外视镜)

反射面外廓形状应简单,且能提供符合6.5.5规定的视野。

4.2.2.1.5  Ⅵ类视镜(前视镜)

反射面外廓形状应简单,且能提供符合6.5.6规定的视野。

4.2.2.1.6  Ⅶ类(至少驾驶室被部分封闭的L类车辆所使用的视镜)

4.2.2.1.6.1 反射面的最小尺寸应符合如下要求:

  1. 面积应不小于6900 mm2 ;
  2. 对于圆形视镜,直径应不小于94 mm ;
  3. 对于非圆形视镜,反射面内至少应容纳直径为78 mm的圆。

4.2.2.1.6.2 反射面的最大尺寸应符合如下要求:

  1. 对于圆形视镜,直径应不大于150 mm;
  2. 对于非圆形视镜,反射面应在120 mm× 200 mm的矩形内。

4.2.2.2 反射面和曲率半径

4.2.2.2.1 反射面

视镜的反射面应为平面或凸面,反射面允许附加非球形反射面,但非球形反射面不准许用于满足6.5的视野要求。

按照附录A规定的方法进行测量,对于有两个工作模式的视镜,处于日间位置时应能正确辨认道路交通的彩色信号且反射面的反射率应不小于40%,处于夜间位置时反射面的反射率应不小于4%;对于仅有一个工作模式的视镜,反射面的反射率应不小于40%。

4.2.2.2.2  曲率半径

4.2.2.2.2.1 用附录B规定的球面计,通过反射面中心,测量平行于长度为b的线段水平方向的曲率半径ri和垂直于长度为b的线段垂直方向的曲率半径ri;计算riri的算术平均值rp ,rp= (ri+ri)/2

4.2.2.2.2.2 曲率半径之差符合如下要求:

  1. 当视镜反射面的r值小于3000 mm时,曲率半径ririrp之差应不大于0.15r ;
  2. 当视镜反射面的r值小于3000 mm时,任一点的rpr之差应不大于0.15r
  3. 当视镜反射面的r值不小于3000 mm时,1和2中所述的曲率半径之差应不大于0.25r

4.2.2.2.2.3 反射面附加非球形反射面符合如下要求:

  1. 附加非球形反射面曲面的宽度至少应为30 mm;
  2. 附加非球面部分的曲率半径ri应不小于150 mm。

4.2.2.2.2.4 按照附录B规定的方法测量,反射面值符合如下要求:

  1. Ⅰ类视镜(内视镜)、Ⅱ类和Ⅲ类视镜(主外视镜)应不小于1200 mm;
  2. Ⅳ类视镜(广角外视镜)和V类视镜(补盲外视镜)应不小于300 mm ;
  3. Ⅵ类视镜(前视镜)应不小于200 mm;
  4. Ⅶ类视镜应不小于1000 mm且不大于1500 mm。

4.3  CMS

4.3.1 通用要求

4.3.1.1 CMS应不使用工具即可调整。

4.3.1.2 将CMS安装在制造商规定的设计位置上,在任意可调节位置,以下部分的圆角半径c应不小于2.5 mm:

  1. 安装在车内的CMS及部件上所有能与直径165 mm球体接触的部分,包括与支架保持连接的部分;
  2. 安装在车外的CMS及部件上所有能与直径100 mm球体接触的部分,包括与支架保持连接的部分。

4.3.1.3 按4.2.1.5规定的方法确定凸出部分的尺寸,凸出高度大于或等于1.5 mm且小于或等于5 mm的外表面应倒角;凸出高度大于5 mm的外表面应符合4.3.1.2的要求。

4.3.1.4 CMS上直径或最大对角线长度小于12 mm 的固定孔或凹座的边缘,若已倒角,则4.3.1.2的要求不适用。

4.3.1.5 以CMS转动轴为旋转中心、半径为70 mm的圆柱体至少应与CMS连接件所连接的基座或车身表面相切。最低安装高度高于1.8 m 的CMS除外。

4.3.1.6 如果摄像机和监视器部件制作材料的邵氏硬度不大于60 HA并且安装在一个刚性支架上,则4.3.1.2的要求仅适用于刚性支架。

4.3.1.7 车辆监视器符合GB11552的规定,则认为符合4.3.1.2的要求。

4.3.2Ⅰ类﹑Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类CMS的功能要求

4.3.2.1 亮度调节

监视器的亮度应能根据环境条件手动或自动调节。

4.3.2.2 方向均匀性

按ISO 16505规定的方法进行试验,在监视器上显示70%灰度等级图像,在基础观察方向上监视器的亮度与设计观察方向上的亮度的差值应为:

式中:

i——基础各向同性测量方向序号,见表2;

Li——基础观察方向上的监视器亮度,单位为坎德拉每平方米(cd/m2);

——设计观察方向上的监视器亮度,单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。

表2 基础各向同性测量方向

单位为度

i水平方向垂直方向
1-7+6
20+6
3+7+6
4-70
5
6+70
7-7-6
80-6
9+7-6

在扩展方向上监视器的亮度与设计观察方向上的亮度的差值应为:

式中:

i——扩展各向同性测量方向序号,见表3;

Li——扩展观察方向上的监视器亮度,单位为坎德拉每平方米(cd /m2);

——设计观察方向上的监视器亮度,单位为坎德拉每平方米( cd/m2)。

表3 扩展各向同性测量方向

单位为度

i水平方向垂直方向
1-12+11
20+11
3+12+11
4-120
5
6+120
7-12-11
80-11
9+12-11

4.3.2.3 横向均匀性

按ISO 16505规定的方法进行试验,监视器亮度横向均匀性应为:

式中:

j ——横向均匀性测量点序号,见图2;

——监视器显示区域内法线方向测量的亮度值,单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。

图2  j 值取点示意图

标引说明:

1———监视器法线方向;

2——监视器设计观察方向;

H———监视器高度;

w——监视器宽度。

4.3.2.4 亮度对比度复现

按ISO 16505规定的方法进行试验,亮度对比度复现应符合如下要求。

  • 监视器的亮度对比度应符合以下要求:
    • 对于直接日光照射条件至少为2∶1;
    • 对于散射环境光线的日间条件至少为3∶1;
    • 对于日落条件至少为2∶1;
    • 对于夜间条件至少为10∶1,视镜和CMS双功能系统至少为5∶1。
  • 在夜间条件下,最大背景亮度应小于2.0 cd/m2

4.3.2.5 灰度等级复现

按附录C规定的方法进行试验,CMS应能在监视器上显示至少8个不同的灰度等级。

4.3.2.6 色彩还原

按ISO 16505规定的方法进行试验,监视器上复现的图卡色块的色相角(见图3)应符合如下要求:

  1. 红色坐标值范围不应超出[o°,44.8°或[332.2°,360°];
  2. 绿色坐标值范围不应超出[96.6°,179.9°];
  3. 蓝色坐标值范围不应超出[209.9°,302.2°];
  4. 黄色坐标值范围不应超出[44.8°,96.6°];

各色块(红色、绿色、蓝色、黄色)分别到白色的距离应不小于0.02。

4.3.2.7 弥散

弥散应透明,按ISO 16505规定的方法进行试验,弥散亮度应不大于引起弥散的光源影像最大亮度值的10%。

4.3.2.8 光晕和镜头眩光

按ISO 16505规定的方法进行试验,光晕和镜头眩光区域应不大于所显示影像面积的25%。

4.3.2.9 点光源

按附录C规定的方法进行试验,对于Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类CMS,应能使驾驶员识别车辆前照灯为两个单独的点光源,点光源发现系数(PLSDF)应不小于2.7或点光源对比度系数(PLSCF)应不小于0.12。

4.3.2.10 锐度

按ISO 16505规定的方法进行试验,影像中心的水平锐度和垂直锐度应为:

式中:

MTF50(1:1)——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,MTF下降到50%时对应可区分的空间频率;

——监视器定义尺寸宽高比为1 ∶1,最小规定视野范围内MTF下降到10%时对应可区分的空间频率。

影像边角的水平锐度和垂直锐度(影像高度的70%)应为:

式中:

MTF50(1:1)——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,MTF下降到50%时对应可区分的空间频率;

——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,最小规定视野范围内MTF下降到10%时对应可区分的空间频率。

4.3.2.11 景深

按ISO 16505规定的方法进行试验,在距图卡6 m和 10 m 处进行测量时,MTF10(1:1)应为:

式中:

MTF10(1:1)——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,MTF下降到50%时对应可区分的空间频率;

——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,最小规定视野范围内MTF下降到10%时对应可区分的空间频率。

在距图卡4 m处进行测量时,MTF10(1:1)应为:

式中:

MTF10(1:1)——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,MTF下降到50%时对应可区分的空间频率;

——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,最小规定视野范围内MTF下降到10%时对应可区分的空间频率。

4.3.2.12 几何畸变

按ISO 16505规定的方法进行试验,对于Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类CMS,在规定的最小视野内的最大变形,相对线性或针孔投影应不大于20%。

4.3.2.13 闪烁

按附录C规定的方法进行试验,监视器的全部图像区域应无闪烁,闪烁能量应为:

EobsEpred

式中:

Eobs——实际测量的闪烁能量;

Epred——预测的闪烁能量。

4.3.2.14 帧率

按ISO 16505规定的方法进行试验,CMS的帧率至少应为30 Hz,但在低光照条件下或车辆低速行驶时CMS的帧率至少应为15Hz。

4.3.2.15 成像时间

在环境温度22℃士5℃条件下,按ISO 9241-305规定的方法进行试验,监视器的成像时间应小于55 ms。

4.3.2.16 系统延迟

在环境温度22℃±5 ℃条件下,按ISO 16505规定的方法进行试验,CMS延迟时间应小于200 ms。

4.3.2.17 监视器高亮度引起的眩光

监视器的亮度在夜间应能手动或者自动调暗。

4.3.2.18 电磁兼容性

Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类CMS的电磁兼容性应符合GB 34660的规定。

4.3.3  V类和Ⅵ类CMS的功能要求

4.3.3.1 CMS在阳光直射条件下应正常工作,过曝区域(亮度对比度降到2∶1以下的区域)最大值占所显示图像比例应不大于15%。

4.3.3.2 监视器在各种光线条件下,应达到ISO 15008规定的最小对比度要求。

4.3.3.3 根据环境条件应能手动或自动调整监视器的平均亮度。

七、CMS安装要求

7.1Ⅰ类至Ⅳ类CMS安装要求

7.1.8放大倍数

按ISO 16505规定的方法进行试验,在水平方向和垂直方向上,CMS的最小放大倍数和平均放大倍数不低于下面列出的最小放大倍数和平均放大倍数。

  1. 最小放大倍数应不低于
    • Ⅰ类:0.31;
    • Ⅱ类(驾驶员侧):0.26;
    • Ⅲ类(驾驶员侧):0.29 ;
    • Ⅳ类(驾驶员侧):0.054;
    • Ⅱ类(乘员侧):0.13;
    • Ⅲ类(乘员侧):0.19;
    • Ⅳ(乘员侧):0.016。
  2. 平均放大倍数应不低于:
    • Ⅰ类:0.33;
    • Ⅱ类(驾驶员侧):0.31;
    • Ⅲ类(驾驶员侧):0.31;
    • Ⅳ类(驾驶员侧):0.091;
    • Ⅱ类(乘员侧):0.16;
    • Ⅲ类(乘员侧):0.20;
    • Ⅳ类(乘员侧):0.046。

7.1.9 分辨率

按ISO 16505规定的方法进行试验,在监视器中心测量点水平方向上的分辨率应为:

式中:

MTF10(1:1)/hor——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,水平方向MTF下降到10%时对应可区分的空间频率。

MTF10MIN(1:1)/hor——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,最小视野水平方向MTF下降到10%时对应可区分的空间频率。

垂直方向上的分辨率应为:

式中:

MTF10(1:1)/ver——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,垂直方向MTF下降到10%时对应可区分的空间频率。

MTF10MIN(1:1)/ver——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,最小视野垂直方向MTF下降到10%时对应可区分的空间频率。

按ISO 16505规定的方法进行试验,监视器边角测量点(边角测量点示意图见图13)在水平方向的分辨率应为 :

式中:

MTF10(1:1)/hor——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,水平方向MTF下降到10%时对应可区分的空间频率。

MTF10MIN(1:1)/hor——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,最小视野水平方向MTF下降到10%时对应可区分的空间频率。

在垂直方向上的分辨率应为:

式中:

MTF10(1:1)/ver——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,垂直方向MTF下降到10%时对应可区分的空间频率。

MTF10MIN(1:1)/ver——监视器定义尺寸宽高比为1∶1,最小视野垂直方向MTF下降到10%时对应可区分的空间频率。

7.1.10 放大倍数宽高比

按ISO 16505规定的方法进行试验,CMS放大倍数宽高比应符合以下规定。对于Ⅰ类CMS,放大倍数宽高比应为:

式中:

Msystem/hor/avg——水平方向上的平均放大倍数;

Msystem/ver/avg——垂直方向上的平均放大倍数。

对于Ⅱ类CMS,放大倍数宽高比应为:

式中:

Msystem/hor/avg——水平方向上的平均放大倍数;

Msystem/ver/avg——垂直方向上的平均放大倍数。

对于Ⅲ类CMS,放大倍数宽高比应为:

式中:

Msystem/hor/avg——水平方向上的平均放大倍数;

Msystem/ver/avg——垂直方向上的平均放大倍数。

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