王森 鄭真武 晁華 曹祝 劉宏達(dá)
摘? 要:本文主要介紹GB 15084-2013和FMVSS 111-2006、GSO 422/2005差異,從“一般要求和特殊要求部分”、“標(biāo)簽和標(biāo)記部分”和“試驗(yàn)部分”等三個(gè)大方面進(jìn)行研究,另外,根據(jù)差異及分析,并結(jié)合當(dāng)下實(shí)際使用情況,對(duì)GB 15084-2013《機(jī)動(dòng)車輛間接視野裝置性能和安裝要求》標(biāo)準(zhǔn)修訂提供一些修改建議,從而為國(guó)內(nèi)外制造商在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造汽車后視鏡方面提供指導(dǎo)、為檢測(cè)機(jī)構(gòu)在汽車后視鏡的檢測(cè)方面提供幫助,進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)標(biāo)制修訂工作。
關(guān)鍵詞:汽車后視鏡;標(biāo)準(zhǔn);差異;分析;建議
中圖分類號(hào):U461? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? 文章編號(hào):1005-2550(2023)02-0095-06
The Difference and Analysis Between the National Standard and Other Standards of Automobile Rearview Mirrors
WANG Sen, ZHENG Zhen-wu, CHAO Hua, CAO Zhu, LIU Hong-da
( National Automobile Quality Inspection and Test Center (Xiangyang),
Xiangyang 441004, China)
Abstract: This paper mainly introduces the differences between the GB 15084-2013 standard, the FMVSS 111-2006 standard and the GSO 422/2005 standard, The research is carried out from three aspects: “general and special requirements”, “l(fā)abels and marks” and “test”. In addition, according to the differences and analysis, and in combination with the current actual use situation, some improvement suggestions are provided for the revision of the GB15084-2013 Motor Vehicles—Rear View Mirrows—Requirements of Performance and Installation, so as to provide guidance for domestic and foreign manufacturers in the design, production and manufacture of automotive rearview mirrors, help testing institutions in the detection of automotive rearview mirrors, and further promote the revision of the national standard system.
Key Words: Automobile Rearview Mirrors; Standards; Difference; Analysis; Suggest
王? ?森
畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué),獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位,現(xiàn)就職于國(guó)家汽車質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心(襄陽(yáng))整車及系統(tǒng)部,主要從事汽車安全部件試驗(yàn)。
1? ? 引言
汽車后視鏡位于汽車頭部的左右兩側(cè),頂部以及汽車內(nèi)部的前方。汽車后視鏡反映汽車正后方視野、兩側(cè)視野和汽車前端區(qū)域視野,以便駕駛員可以間接看清楚這些位置的情況,它起著“第二只眼睛”的作用,擴(kuò)大了駕駛者的視野范圍,因此汽車后視鏡是保證行車安全的重要安全部件之一。它的鏡面、外形、操縱、質(zhì)量及安裝都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。汽車后視鏡的國(guó)內(nèi)外主要標(biāo)準(zhǔn)有: GB 15084-2013(以下簡(jiǎn)稱:GB)、ECE R46/Rve.1/Add.45/Rev.3/2009(以下簡(jiǎn)稱:ECE)、FMVSS 111-2006(以下簡(jiǎn)稱:FMVSS)和GSO 422/2005(以下簡(jiǎn)稱:GSO)等。這些標(biāo)準(zhǔn)中都對(duì)汽車后視鏡性能要求及試驗(yàn)方法等都有相關(guān)的規(guī)定,對(duì)比它們的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),對(duì)于后視鏡廠家研究設(shè)計(jì)汽車后視鏡、對(duì)于檢測(cè)行業(yè)中的檢測(cè)工作具有重要的意義。
因GB參照ECE起草,故ECE法規(guī)不參與比對(duì)?,F(xiàn)對(duì)GB、FMVSS和GSO三個(gè)標(biāo)準(zhǔn),從“一般要求和特殊要求部分”、“標(biāo)簽和標(biāo)記部分”和“試驗(yàn)部分”等三個(gè)大方面進(jìn)行對(duì)比分析。
2? ? 標(biāo)準(zhǔn)差異及分析
2.1? ?一般要求和特殊要求部分
2.1.1
FMVSS:后視鏡和安裝部件要避免有尖銳的點(diǎn)和邊,這樣可以避免傷害到行人[1];
GSO:后視鏡和安裝架應(yīng)該沒(méi)有可造成傷害的鋒利凸出邊或點(diǎn) [2];
GB:無(wú)相關(guān)要求。
分析:GSO與FMVSS此方面的安全性的規(guī)定比GB更嚴(yán)格,以此進(jìn)一步減小后視鏡給所人帶來(lái)的傷害。
2.1.2
FMVSS:無(wú)相關(guān)要求;
GSO:應(yīng)該用半徑至少為2.5mm的圓棱將內(nèi)部后視鏡的邊密封在鏡架上[2];
GB:反射面的邊緣應(yīng)包于保護(hù)框架(如支架等)內(nèi),保護(hù)框架周邊上任何點(diǎn)的曲率半徑在任何方向上都應(yīng)≥2.5mm[3]。
分析:GSO與GB中對(duì)后視鏡邊緣的曲率半徑均要求2.5mm,但GSO只規(guī)定了內(nèi)后視鏡,而GB規(guī)定了內(nèi)外后視鏡。
安全性方面,GB>GSO>FMVSS。
另外,GB是否需要更改呢?
反射面保護(hù)框架的作用之一,是防止反射面受到撞擊時(shí),鏡面破碎,對(duì)乘員造成二次傷害。但是安裝了保護(hù)框架,反射面在受到撞擊時(shí),鏡面就一定不會(huì)破碎嗎?如果鏡面沒(méi)有通過(guò)特殊處理(如鏡面背部粘膠),試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),鏡面破碎,如圖1:
通常情況下,鏡面通過(guò)背部粘膠處理,鏡面受到撞擊后,要么鏡面不破碎,要么鏡面破碎后,玻璃碎片仍然粘在保護(hù)殼體上,滿足標(biāo)準(zhǔn)5.4.3a)要求。 故如果反射面通過(guò)特殊處理或者用安全玻璃制成,在沒(méi)有安裝保護(hù)框架的情況下,反射面在經(jīng)受撞擊時(shí),不會(huì)對(duì)乘員造成二次傷害。
保護(hù)框架的另一個(gè)作用是,防止鏡面邊緣過(guò)于鋒利,對(duì)乘員有刮傷風(fēng)險(xiǎn)。但是實(shí)際情況是,保護(hù)框架一般都是塑料件,它本身也會(huì)對(duì)乘員有刮傷風(fēng)險(xiǎn),所以對(duì)保護(hù)框周邊上所有點(diǎn)的曲率半徑c值有要求。如果鏡面的邊緣經(jīng)過(guò)倒角處理,保證所有點(diǎn)的曲率半徑c值在任何方向上都大于或等于2.5mm,那么也起到了保護(hù)框的作用,如圖2:
隨著生活水平的提高,科技的日新月異,無(wú)保護(hù)框架的內(nèi)視鏡,在高端車型上的占比越來(lái)高,不僅更美觀,符合大家越來(lái)越對(duì)美觀的追求,同時(shí)視野更大。但是迫于國(guó)標(biāo)要求,后視鏡生產(chǎn)廠家無(wú)奈加裝一個(gè)透明可拆卸的保護(hù)殼。然而部分消費(fèi)者在購(gòu)買車輛后,會(huì)主動(dòng)拆掉透明保護(hù)殼。
通過(guò)比對(duì)和分析,GB將此條款若修改為“反射面的邊緣所有點(diǎn)的曲率半徑c值在任何方向上都應(yīng)大于或等于2.5mm?!睍?huì)更安全和更實(shí)用。
2.1.3
FMVSS:無(wú)相關(guān)要求;
GSO:應(yīng)該以適當(dāng)?shù)姆绞嚼喂痰毓潭ê笠曠R,以便在車輛以最大設(shè)計(jì)速度的80%或者150km/h中較小者的速度行駛時(shí),盡管會(huì)導(dǎo)致駕駛員誤解所感知圖像的特性,但是不會(huì)明顯的改變視野[2];
GB:當(dāng)車輛以不超過(guò)最高設(shè)計(jì)車速的80%或不超過(guò)150km/h的車速行駛時(shí),視鏡的固定方式應(yīng)使它不致移動(dòng)而明顯改變其視野區(qū)域,或因振動(dòng)而使駕駛員對(duì)圖像產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)[3]。
分析:在實(shí)際行車過(guò)程中,風(fēng)阻等因素可能會(huì)對(duì)后視鏡產(chǎn)生影響,GSO與GB對(duì)行車過(guò)程中的視鏡固定程度進(jìn)行了規(guī)定,保證了駕駛?cè)四軌蛘J褂靡曠R,更符合實(shí)際情況。
安全性能:(GSO=GB)>FMVSS
2.1.4
FMVSS:內(nèi)視鏡,要允 許鏡子做水平和垂直的調(diào)整,外部后視鏡——位于駕駛員一側(cè)的,后視鏡不能被擋風(fēng)玻璃的未折疊部分擋住,同時(shí)要允許駕駛員在其座位上將鏡子做水平和垂直的調(diào)整[1];
GSO:應(yīng)該可通過(guò)從駕駛員座椅位置向水平和垂直方向的傾斜,來(lái)調(diào)整內(nèi)部后視鏡[2];
GB:內(nèi)視鏡應(yīng)能允許駕駛員在其駕駛位置上調(diào)節(jié),在駕駛員一側(cè)的外視鏡應(yīng)能允許駕駛員在車門關(guān)閉,車窗開(kāi)啟時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié),而且能從車外鎖緊位置[3]。
分析:因每個(gè)駕駛?cè)说某俗恢貌煌瑸楸M可能增大視野范圍,每個(gè)駕駛?cè)藭?huì)對(duì)內(nèi)外后視鏡進(jìn)行調(diào)整,而GSO只規(guī)定了內(nèi)后視鏡,故FMVSSS與GB的規(guī)定,符合更實(shí)際情況。
安全性能:(FMVSS=GB)>GSO
2.1.5
FMVSS:無(wú)相關(guān)要求;
GSO:如果外后視鏡低于地面高度上方2m,將車輛加載到其最大技術(shù)允許的重量時(shí)后視鏡的凸出不應(yīng)該超過(guò)車輛整體寬度0.35m [2];
GB:當(dāng)車輛處于最大設(shè)計(jì)滿載質(zhì)量狀態(tài)下,且外視鏡的最低邊緣距地面高度小于1800mm時(shí),其單側(cè)視鏡外伸尺寸比未裝視鏡時(shí)車輛的最大寬度不應(yīng)超出250mm [3]。
分析:如果從外后視鏡離地距離來(lái)看,GB規(guī)定的1800mm比GSO規(guī)定的2m更嚴(yán)格;但從后視鏡的凸出距離來(lái)看,GSO規(guī)定的不得超過(guò)車輛總寬度0.35m比GB規(guī)定的單側(cè)超過(guò)車輛最大寬度250mm更嚴(yán)格。根據(jù)《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告(2020年)》,顯示,我國(guó)18~44歲的男性和女性平均身高分別為169.7cm,女性158.0cm[4],故離地距離小于1800mm的規(guī)定,更適合中國(guó)。
2.2? ?標(biāo)簽和標(biāo)記部分
FMVSS:對(duì)于轎車而言:凸面鏡的下表面應(yīng)該用大于4.8mm小于6.4mm的字標(biāo)明“鏡中顯示的物體要比它看上去的離你更近”要字標(biāo)明“鏡中顯示的物體要比它看上去的離你更近”,這些字要是永久性的或者是不易擦除的。對(duì)于校車而言:指定在鏡子上加個(gè)標(biāo)簽,標(biāo)簽應(yīng)該是印刷體的,上面的字體和顏色應(yīng)該清楚醒目。標(biāo)簽內(nèi)容如下:“當(dāng)停車的時(shí)候,用交叉鏡觀察行人。當(dāng)車子行駛的時(shí)候,不要用這些鏡子觀察車輛。這些鏡子中的鏡像并不能準(zhǔn)確反映其他車輛的實(shí)際位置” [1]。
GSO:標(biāo)注后,每面視鏡均須以阿拉伯文或英文標(biāo)注制造商名稱和/或商標(biāo),此類信息須易讀且持久,凸面鏡上應(yīng)至少用阿拉伯文標(biāo)注警告,以表明鏡中的圖像大小和距離并非真實(shí)的[2];
GB:無(wú)相關(guān)要求。
分析:鏡子上的警示性語(yǔ)句或者標(biāo)簽,可以起到不斷提醒駕駛員后視鏡的使用規(guī)范的作用,尤其是對(duì)于校車而言,車上承載的是家庭的希望、祖國(guó)的未來(lái),在車輛行駛過(guò)程中,怎樣正確地使用后視鏡無(wú)比重要。
安全性:FMVSS>GSO>GB。
2.3? ?試驗(yàn)部分
2.3.1 曲率半徑
2.3.1.1 范圍
FMVSS、GSO和GB的曲率半徑范圍要求見(jiàn)表1。
分析:汽車后視鏡大多數(shù)都是凸面鏡,根據(jù)凸面鏡的成像原理,當(dāng)平行光線投射到凸面鏡上時(shí),光線會(huì)進(jìn)行反射,反射的光線將變成散開(kāi)光線,因此凸面鏡會(huì)增大駕駛員的視野。凸面鏡的曲率半徑越大,焦距就越大,鏡面的彎曲度就越小,反射的光線發(fā)散的角度就越小,視野就越小。
所以從擴(kuò)大視野的角度來(lái)看,凸面鏡的曲率半徑越小越好。根據(jù)轎車同類型比較的話,GSO曲率半徑不小于1000mm,GB曲率半徑不小于1200mm,而FMVSS曲率半徑不小于889mm。視野范圍:FMVSS>GSO>GB。
但是從成像原理的角度來(lái)看,曲率半徑越小,成像失真度越大,視覺(jué)上比真實(shí)距離要近的情況越明顯,越容易引起判斷錯(cuò)誤。失真度:FMVSS>GSO>GB。
2.3.1.2合理性
按照GB附錄C(規(guī)范性附錄)測(cè)定視鏡反射面曲率半徑r的程序要求,曲率半徑測(cè)量的原理圖,見(jiàn)圖3所示:
r ——反射面曲率半徑;
h ——鏡面凸出高度;
根據(jù)勾股定理:
如果I類內(nèi)視鏡的反射面是平面鏡,那么h=0,根據(jù)零不能作為分母和∞不是實(shí)數(shù),不能參與四則運(yùn)算(加減乘除)的原則,無(wú)法測(cè)算出曲率半徑值。FMVSS中對(duì)轎車的內(nèi)視鏡要求:必須安裝能實(shí)現(xiàn)單位放大的后視鏡[1]。無(wú)曲率半徑要求。
通過(guò)比對(duì)和分析,建議GB將該條修改為:如內(nèi)視鏡為平面鏡,則無(wú)曲率半徑要求,如內(nèi)視鏡為凸面鏡,則需要滿足曲率半徑不小于1200mm規(guī)定。
2.3.1.3 偏差
FMVSS:凸面半徑與平均曲面半徑的偏差不得大于正負(fù)百分之十二點(diǎn)五[1]。
GSO:后視鏡中心部分上任何一點(diǎn)的曲率半徑之差應(yīng)該不大于后視鏡平均曲率半徑的0.25倍[2];
GB:曲率半徑之差要求如下:
a)︱ri(ri)- rp︱≤0.15r;
b)︱rp (rp1、rp2和rp3)- r︱≤0.15r;
c)當(dāng)r≥3000mm時(shí),a)和b)中所述的0.15r 可用0.25r替換。
分析:凸面鏡形成的像是正立的、縮小的虛像,為了使成像更接近實(shí)際,鏡面需要連續(xù)的,所以后視鏡各點(diǎn)之間的曲率半徑與后視鏡的平均曲率半徑越接近越好。
從成像效果來(lái)看,F(xiàn)MVSS>GB>GSO。
如后視鏡為平面鏡,則參考2.3.1.2,通過(guò)比對(duì)和分析,建議GB將該條款修改為:如內(nèi)視鏡為平面鏡,則無(wú)偏差要求。
2.3.1.4 測(cè)量位置
FMVSS:每個(gè)位置上有兩個(gè)相互垂直的測(cè)試點(diǎn),共十個(gè)測(cè)試點(diǎn)。這五個(gè)位置分別是:鏡子中心、鏡子水平平分線的左右兩端,鏡子垂直平分線的上下兩端[1];
GSO:無(wú)相關(guān)要求;
GB:在鏡面長(zhǎng)度最長(zhǎng)的鏡面中心,取全長(zhǎng)的1/3、1/2和2/3處,進(jìn)行曲率半徑測(cè)量。
FMVSS、GSO和GB的測(cè)量位置,詳細(xì)見(jiàn)表2。
分析:GB只考慮了與b線段平行的方向,從正態(tài)分布角度來(lái)說(shuō),取了全長(zhǎng)的1/3、1/2和2/3處,也就是正態(tài)分布中間段,這樣算下來(lái)的平均值屬于高端。而FMVSS考慮了縱向、橫向兩個(gè)方向,同時(shí)取了左右兩端、上下兩端,算下來(lái)的平均值更趨近于實(shí)際值。
準(zhǔn)確度:FMVSS>GB>GSO。
2.3.2 反射率
FMVSS:對(duì)于單一反射率鏡子,平均反射率≥35%,對(duì)于有白天和夜間發(fā)射率的鏡子,白天最小反射率≥35%,夜間≥4%;
GSO:反射表面的反射系數(shù)應(yīng)該不小于35%,如果后視鏡具有“晝”和“夜”位置,“夜”位置上反射表面的反射系數(shù)應(yīng)該不小于4% [2];
GB:反射率≥40%,若視鏡有白天、夜間等兩個(gè)工作位置,夜間反射率≥4%。
分析:在車輛行駛過(guò)程中,在光線不充足的情況下,反射率越高,鏡面成像的亮度越大,物體更容易看清,行車更安全。
安全性能:白天:GB>(FMVSS=GSO)。
2.3.3 視野
2.3.3.1 內(nèi)視鏡
FMVSS、GSO和GB的內(nèi)視鏡視野見(jiàn)表3。
分析:GSO與GB均要求駕駛員借助內(nèi)視鏡應(yīng)能在水平路面上看見(jiàn)一段寬度至少為20 000mm的視野區(qū)域,而FMVSS無(wú)相關(guān)要求。
視野范圍:(GSO=GB)>FMVSS。
2.3.3.2 外視鏡
考慮到GB規(guī)定中有分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ等視鏡,F(xiàn)MVSS規(guī)定中有轎車、校車之分,為了同類比較,現(xiàn)將FMVSS中的轎車、GSO和GB中的Ⅲ類鏡進(jìn)行比對(duì),詳細(xì)見(jiàn)圖4。
從圖4可以看出,視野范圍:GB>GSO>FMVSS。
3? ? 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)從“一般要求和特殊要求部分”、“標(biāo)簽和標(biāo)記部分”和“試驗(yàn)部分”等三個(gè)大方面,對(duì)GB、GSO、FMVSS標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比和分析,我們發(fā)現(xiàn)了這些標(biāo)準(zhǔn)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),其中在安全角度方面來(lái)說(shuō),GB標(biāo)準(zhǔn)安全性方面的規(guī)定要求更嚴(yán)格,在成像效果、準(zhǔn)確性方面,F(xiàn)MVSS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定更符合實(shí)際情況。另外在內(nèi)視鏡部分要求中,建議GB取消保護(hù)框架的要求,單獨(dú)考慮內(nèi)視鏡是平面鏡的情況,如果內(nèi)視鏡是平面鏡,則對(duì)曲率半徑、曲率半徑之差等不做要求,按照單位放大鏡的要求來(lái)檢測(cè)平面鏡。
總之,希望該文章能為制造商在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造汽車后視鏡方面提供指導(dǎo)、為檢測(cè)機(jī)構(gòu)在汽車后視鏡的檢測(cè)方面提供幫助,也能夠?qū)B標(biāo)準(zhǔn)制修訂提供參考意見(jiàn)。
參考文獻(xiàn):
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[2]GSO 422/2005,MOTOR VEHICLES REAR-VIEW MIRRORS[S].GSO,2005.
[3]GB 15084-2013,機(jī)動(dòng)車輛間接視野裝置性能和安裝要求[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013.
[4]《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告(2020年)》[R].國(guó)家衛(wèi)健委,2020.
專家推薦語(yǔ)
李再華
中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心武漢分中心
產(chǎn)品認(rèn)證研究高級(jí)工程師? 技術(shù)專家
該文章通過(guò)GB15084-2013《機(jī)動(dòng)車輛間接視野裝置性能和安裝要求》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的差異及分析,提出了對(duì)GB15084-2013標(biāo)準(zhǔn)的修改意見(jiàn)。這對(duì)汽車后視鏡產(chǎn)品的制造商在研發(fā)和試驗(yàn)中有所借鑒作用,對(duì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)在使用該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的驗(yàn)證有一定的研究意義,對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的修訂提供了參考意見(jiàn),這篇文章值得推出給標(biāo)準(zhǔn)使用者及讀者。