CN105893692A - 一种确定方向盘中心倾斜角的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定方向盘中心倾斜角的方法和装置。方法包括：确定待开发汽车车型的设计参考点与踵点；计算设计参考点与踵点的垂直距离值，并基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值；基于汽车车型筛选参考值确定参考汽车车型筛选条件，并确定符合参考汽车车型筛选条件的多个参考汽车车型，对多个参考汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个参考汽车车型的方向盘中心倾斜角值进行拟合，以得到方向盘中心倾斜角参数与设计参考点与踵点的垂直距离参数之间的第一关系公式；基于设计参考点与踵点的垂直距离值及第一关系公式，确定待开发汽车车型的方向盘中心倾斜角。本发明可以降低开发时间和人力成本，提高开发效率。

Description

一种确定方向盘中心倾斜角的方法和装置

技术领域

本发明涉及汽车设计技术领域，特别涉及一种确定方向盘中心倾斜角的方法和装置。

背景技术

国家最新标准《汽车和挂车类型的术语和定义》(GB/T 3730.1-2001)中对汽车有如下定义：由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于：载运人员和(或)货物；牵引载运人员和(或)货物的车辆；特殊用途。

汽车设计理论用于指导汽车设计实践，而汽车设计实践经验的长期积累和汽车生产技术的发展与进步，又使汽车设计理论得到不断的发展与提高。汽车设计技术是汽车设计的方法和手段，是汽车设计实践的软件与硬件。车辆人机工程学以人(驾驶员和乘客)、车和环境***为对象，以改善驾驶员的劳动条件和车内成员的舒适性为核心，以人的安全、健康、舒适、高效为目标，力求使***的总体性能达到最优。

方向盘中心位置参数是汽车设计中重要的人机工程及相关尺寸参数。目前确定方向盘中心位置的方法主要包括：

(1)完全正向确定方式。在这种方式中，首先根据经验大致确定R点和踵点(AHP)后，并实现方向盘控制(Steering Wheel Controls，SWC)的定位，然后考虑人机下视野、布置间隙控制和转向性能验证等确定方向盘中心位置参数。

(2)参考同等车型确定方式。在这种方式后，参考同等车型的相应参数后，后进行人机、布置和性能分析验证以确定方向盘中心位置参数。

然而，这两种实现方式，都需要耗费时间和人力，降低了开发效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种确定方向盘中心倾斜角的方法和装置，从而提高开发效率。

一种确定方向盘中心倾斜角的方法，包括：

确定待开发汽车车型的设计参考点与踵点；

计算所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值，并基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值；

基于所述汽车车型筛选参考值确定参考汽车车型筛选条件，并确定符合所述参考汽车车型筛选条件的多个参考汽车车型，对所述多个参考汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与所述多个参考汽车车型的方向盘中心倾斜角值进行拟合，以得到方向盘中心倾斜角参数与设计参考点与踵点的垂直距离参数之间的第一关系公式；

基于所述设计参考点与踵点的垂直距离值及所述第一关系公式，确定待开发汽车车型的方向盘中心倾斜角。

优选地，所述汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值；所述基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值，具体包括：

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；

基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值。

优选地，所述汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值；所述基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值，具体包括：

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；

基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。

优选地，所述汽车车型筛选参考值包括方向盘中心与踵点的前后距离的参考值以及方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值；所述基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值，具体包括：

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；

基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值；

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；

基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。

优选地：

当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离与所述方向盘中心与踵点的前后距离的参考值的差值小于第一预定门限值；或

当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的垂直距离与所述方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值的差值小于第二预定门限值；或

当汽车车型筛选参考值包括方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值和方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离与所述方向盘中心与踵点的前后距离的参考值的差值小于第一预定门限值且方向盘中心与踵点的垂直距离与所述方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值的差值小于第二预定门限值。

一种确定方向盘中心倾斜角的装置，包括：

参考点确定模块，用于确定待开发汽车车型的设计参考点与踵点；

参考值确定模块，用于计算所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值，并基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值；

第一关系公式确定模块，用于基于所述汽车车型筛选参考值确定参考汽车车型筛选条件，并确定符合所述参考汽车车型筛选条件的多个参考汽车车型，对所述多个参考汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与所述多个参考汽车车型的方向盘中心倾斜角值进行拟合，以得到方向盘中心倾斜角参数与设计参考点与踵点的垂直距离参数之间的第一关系公式；

中心倾斜角确定模块，用于基于所述设计参考点与踵点的垂直距离值及所述第一关系公式，确定待开发汽车车型的方向盘中心倾斜角。

优选地，所述汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值：

参考值确定模块，用于对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值。

优选地，汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值：

参考值确定模块，用于对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。

优选地，所述汽车车型筛选参考值包括方向盘中心与踵点的前后距离的参考值以及方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值；

参考值确定模块，用于对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值；对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。

优选地：

当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离与所述方向盘中心与踵点的前后距离的参考值的差值小于第一预定门限值；或

当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的垂直距离与所述方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值的差值小于第二预定门限值；或

当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值和方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离与所述方向盘中心与踵点的前后距离的参考值的差值小于第一预定门限值且方向盘中心与踵点的垂直距离与所述方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值的差值小于第二预定门限值。

从上述技术方案可以看出，本发明实施方式中，确定待开发汽车车型的设计参考点与踵点；计算设计参考点与踵点的垂直距离值，并基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值；基于汽车车型筛选参考值确定参考汽车车型筛选条件，并确定符合参考汽车车型筛选条件的多个参考汽车车型，对多个参考汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个参考汽车车型的方向盘中心倾斜角值进行拟合，以得到方向盘中心倾斜角参数与设计参考点与踵点的垂直距离参数之间的第一关系公式；基于设计参考点与踵点的垂直距离值及第一关系公式，确定待开发汽车车型的方向盘中心倾斜角。由此可见，采用本发明，可更好地总结发现人机工程参数尺寸的必然联系及趋势，可使得选定的人机工程参数设计值范围更加准确且更能适应不同车型的需求，减少设计上的反复及验证所需的成本消耗，从而提高开发效率。

而且，本发明实施方式基于大量已有汽车车型的数据拟合出第二关系公式和/或第三关系公式，并根据第二关系公式和/或第三关系公式确定出汽车车型筛选参考值，然后再利用汽车车型筛选参考值从已有汽车车型中筛选出参考汽车车型，以用于后续的进一步拟合运算，从而本发明可以更精确地利用现有数据，通过一次拟合结果来确定执行二次拟合的筛选条件，可以降低拟合操作的复杂度。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为根据本发明确定方向盘中心倾斜角(A18)的方法流程图。

图2为根据本发明汽车的X基准平面、Y基准平面和Z基准平面的示意图。

图3为根据本发明人体坐姿设计中的关键点的关系示意图。

图4为根据本发明对多个已有汽车车型的H30和L11进行拟合的示范性示意图。

图5为根据本发明基于L11的参考值确定参考汽车车型的示意图。

图6为根据本发明对多个参考汽车车型的H30和A18的拟合过程示范性示意图。

图7为根据本发明确定方向盘中心倾斜角的装置结构图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。

本发明实施方式根据过往设计中的车型数据积累，将积累的整车各个相关的人机工程参数按照相关性进行组合，得到对应关系尺寸组合的关系公式，从而可以根据当前开发车型的某项已确定的人机工程参数利用关系公式初步确定所需设计参数的取值范围。

图1为根据本发明确定方向盘中心与踵点(AHP)的前后距离(H17)的方法流程图。

如图1所示，该方法包括：

步骤101：确定待开发汽车车型的设计参考点(R)与踵点(AHP)。

图2为根据本发明汽车的X基准平面、Y基准平面和Z基准平面的示意图。其中包括：X基准平面：垂直于Y基准平面的铅垂平面，通常规定通过左右前轮中心；Y基准平面：汽车纵向对称平面；Z基准平面：垂直于Y和X基准平面的水平面。

图3为根据本发明人体坐姿设计中的关键点的关系示意图。在图3中，示意出设计参考点(R点)、踵点(AHP)、踵点与R点的垂直距离(H30)、方向盘中心点(SWC)与踵点的水平距离(即前后距离L11)、方向盘中心点与踵点的垂直距离(H17)以及方向盘中心倾斜角度(A18)。

步骤102：计算设计参考点与踵点的垂直距离值，并基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值。

在一个实施方式中，汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值；步骤102中基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值包括：

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；

基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值。

在一个实施方式中，汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值；步骤102中基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值包括：

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；

基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。

在一个实施方式中，汽车车型筛选参考值包括方向盘中心与踵点的前后距离的参考值以及方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值；步骤102中基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值包括：

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；

基于设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值；

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；

基于设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。

举例，可以基于步骤101确定的参考点与踵点，计算参考点与踵点的垂直距离值(即H30)，并基于计算出的H30值确定方向盘中心与踵点的前后距离(即L11)的参考值以作为汽车车型筛选参考值。

具体地，基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值，包括：对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；基于步骤101中所确定的设计参考点与踵点的垂直距离值以及第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值，也就是说，将步骤101中所确定的设计参考点与踵点的垂直距离值代入第二关系公式以计算方向盘中心与踵点的前后距离的参考值。优选的，对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，包括：对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行线性最小二乘拟合；或，对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行非线性最小二乘拟合。

示范性地，基于多个已有汽车车型所具有的L11数值与H30数值，拟合出的第二关系公式为：

L11＝(A1×H30+B1)±C1，；其中，A1、B1和C1为拟合计算出的常数。

图4为根据本发明对多个已有汽车车型的H30和L11进行拟合的示范性示意图。

如图4所示，首先采集7个运动型车型的已有汽车的H30数值与L11数值，并在横轴为H30、纵轴为L11的坐标系中分别标示出这7个已有汽车的相关数据，得到数据点A、数据点B、数据点C、数据点D、数据点E、数据点F和数据点G。然后，基于这些数据点A、数据点B、数据点C、数据点D、数据点E、数据点F和数据点G，拟合出线性拟合线，其表达函数为L11＝(A1×H30+B1)±C1；其中，A1、B1和C1为拟合计算出的常数，该表达函数即为第二关系公式。具体实现中，可以在利用宏编写的工具，提取数据库中的设计参数利用最小二乘法，通过最小化误差的平方和寻找统计数据中的最佳线性函数进行匹配。在数据库中数据的容量不断丰富积累后，由于时间年代的推移，导致的新设计风格、新技术应用、新法规要求以及人群生理尺寸统计数据的更新(整体身高提升等)，此经验公式需要阶段性的依据最新数据库状态进行更新。

然后，将步骤101中确定的H30代入第二关系公式，得到L11的参考值。

优选的，L11＝396.624±C；更优选地，最终确定的L11的参考值为364。

具体地，基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值，包括：

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；

基于步骤101中所确定的设计参考点与踵点的垂直距离值以及第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值，也就是说，将步骤101中所确定的设计参考点与踵点的垂直距离值代入第三关系公式以计算方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。优选的，对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，包括：

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行线性最小二乘拟合；或，对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行非线性最小二乘拟合。

示范性地，基于多个已有汽车车型所具有的H17数值与H30数值，拟合出的第三关系公式为：

H17＝(A2×H30+B2)±C2；其中，A2、B2和C2为拟合计算出的常数。

然后，将步骤101中确定的H30代入第三关系公式，得到H17的参考值。

优选的，H17＝687.36±C1；更优选地，最终确定的H17的参考值为666.6。

步骤103：基于汽车车型筛选参考值确定参考汽车车型筛选条件，并确定符合参考汽车车型筛选条件的多个参考汽车车型，对所述多个参考汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与所述多个参考汽车车型的方向盘中心倾斜角值进行拟合，以得到方向盘中心倾斜角参数与设计参考点与踵点的垂直距离参数之间的第一关系公式。

在一个实施方式中：当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离与所述方向盘中心与踵点的前后距离的参考值的差值小于第一预定门限值。

在一个实施方式中：当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的垂直距离与所述方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值的差值小于第二预定门限值。

在一个实施方式中：当汽车车型筛选参考值包括方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值和方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离与所述方向盘中心与踵点的前后距离的参考值的差值小于第一预定门限值且方向盘中心与踵点的垂直距离与所述方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值的差值小于第二预定门限值。

比如，当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，如果在步骤102中确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值为364，假定第一预定门限值为20。此时，筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离位于范围[344，384]之内。

再比如，当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，如果在步骤102中确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值为364，假定第一预定门限值为30。此时，筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离位于范围[334，394]之间。

比如，当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值时，如果在步骤102中确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值为666.6，假定第二预定门限值为30。此时，筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的垂直距离位于范围[636.6，696.6]之内。

再比如，当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值时，如果在步骤102中确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值为666.6，假定第二预定门限值为40。此时，筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的垂直距离位于范围[626.6，706.6]之内。

再比如，当汽车车型筛选参考值包括方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值和方向盘中心与踵点的前后距离的参考值，而且在步骤102中确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值为666.6且方向盘中心与踵点的前后距离的参考值为364时，假定第一预定门限值为30且第二预定门限值为40。此时，筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的垂直距离位于[626.6，706.6]之内且方向盘中心与踵点的前后距离范围为[334，394]。

优选地，多个参考汽车车型与待开发汽车车型属于相同的汽车分类。汽车分类包括下列中的至少一个：传统汽车、混合动力汽车、电动汽车、微型车、小型车、紧凑型车、中型车、中大型车、豪华车、多用途汽车MPV、运动型多用途汽车或跑车，等等。

图5为根据本发明基于L11的参考值确定参考汽车车型的示意图。

如图5所示，方向盘中心与踵点的前后距离的参考值为364时，假定第一预定门限值为30。那么，筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离位于范围[334，394]之内。还可以进一步设置H30的门限值以作为筛选参考汽车车型的进一步约束条件。比如，H30的门限值为350，那么筛选出的参考汽车车型的H30不得大于350。由图5可见，汽车车型D和汽车车型E位于该范围区间，因此可以作为参考汽车车型；汽车车型A、汽车车型B和汽车车型C不位于该范围区间，因此不可以作为参考汽车车型。

当确定参考汽车车型之后，对多个参考汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个参考汽车车型的方向盘中心倾斜角值进行拟合，以得到方向盘中心倾斜角参数与设计参考点与踵点的垂直距离参数之间的第一关系公式，具体包括：

对多个参考汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个参考汽车车型的方向盘中心倾斜角值进行线性最小二乘拟合；或

对多个参考汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个参考汽车车型的方向盘中心倾斜角值进行非线性最小二乘拟合。

图6为根据本发明对多个参考汽车车型的H30和A18的拟合过程示范性示意图。

如图6所示，首先采集7个参考汽车车型的已有汽车的H30数值与A18数值，并在横轴为H30、纵轴为A18的坐标系中分别标示出这7个已有汽车的相关数据，得到数据点A、数据点B、数据点C、数据点D、数据点E、数据点F和数据点G。然后，基于这些数据点A、数据点B、数据点C、数据点D、数据点E、数据点F和数据点G，拟合出线性拟合线，其表达函数为A18＝(A3×H30+B3)±C3，该表达函数即为第一关系公式；其中，A3、B3和C3为拟合计算出的常数。具体实现中，可以在利用宏编写的工具，提取数据库中的设计参数利用最小二乘法，通过最小化误差的平方和寻找统计数据中的最佳线性函数进行匹配。在数据库中数据的容量不断丰富积累后，由于时间年代的推移，导致的新设计风格、新技术应用、新法规要求以及人群生理尺寸统计数据的更新(整体身高提升等)，此经验公式需要阶段性的依据最新数据库状态进行更新。

示范性的，第一关系公式为：A18＝(A3×H30+B3)±C3。其中，A3、B3和C3为拟合计算出的常数。

以上列出了拟合算法和汽车分类的具体实例，本领域技术人员可以意识到，本发明还可以采用其他的拟合算法，本发明实施方式对此并无限定。

步骤104：基于设计参考点与踵点的垂直距离值及第一关系公式，确定待开发汽车车型的方向盘中心倾斜角值。

在这里，将步骤101中确定的设计参考点与踵点的垂直距离值代入第一关系公式，从而确定出开发汽车车型的方向盘中心倾斜角值。优选地，第一关系公式为：A18＝(28.26±C3)°；更优选地，A18等于27.4°。

可见，本发明实施方式基于大量已有汽车车型的数据拟合出第二关系公式和/或第三关系公式，并根据第二关系公式和/或第三关系公式确定出L11和/或H17值以作为参考值，然后再利用该参考值从已有汽车车型中筛选出参考汽车车型，以用于后续的进一步拟合运算，从而本发明可以更精确地利用现有数据，通过一次拟合结果来确定二次拟合的筛选条件，可以降低拟合操作的复杂度，提高了设计效率，并且保证了数据精度。

基于上述描述，本发明实施方式还提出了一种确定方向盘中心倾斜角的装置。

图7为根据本发明确定方向盘中心倾斜角的装置结构图。

如图7所示，该装置700包括：

参考点确定模块701，用于确定待开发汽车车型的设计参考点与踵点；

参考值确定模块702，用于计算所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值，并基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值；

第一关系公式确定模块703，用于基于所述汽车车型筛选参考值确定参考汽车车型筛选条件，并确定符合所述参考汽车车型筛选条件的多个参考汽车车型，对所述多个参考汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与所述多个参考汽车车型的方向盘中心倾斜角值进行拟合，以得到方向盘中心倾斜角参数与设计参考点与踵点的垂直距离参数之间的第一关系公式；

中心倾斜角确定模块704，用于基于所述设计参考点与踵点的垂直距离值及所述第一关系公式，确定待开发汽车车型的方向盘中心倾斜角。

在一个实施方式中，汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值；

参考值确定模块702，用于对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值。

在一个实施方式中，汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值；

参考值确定模块702，用于对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。

在一个实施方式中，所述汽车车型筛选参考值包括方向盘中心与踵点的前后距离的参考值以及方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值；

参考值确定模块702，用于对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值；对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。

在一个实施方式中：

当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离与所述方向盘中心与踵点的前后距离的参考值的差值小于第一预定门限值；或

当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的垂直距离与所述方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值的差值小于第二预定门限值；或

当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值和方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离与所述方向盘中心与踵点的前后距离的参考值的差值小于第一预定门限值且方向盘中心与踵点的垂直距离与所述方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值的差值小于第二预定门限值。

综上所述，本发明实施方式中，确定待开发汽车车型的设计参考点与踵点；计算设计参考点与踵点的垂直距离值，并基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值；基于汽车车型筛选参考值确定参考汽车车型筛选条件，并确定符合参考汽车车型筛选条件的多个参考汽车车型，对多个参考汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个参考汽车车型的方向盘中心倾斜角值进行拟合，以得到方向盘中心倾斜角参数与设计参考点与踵点的垂直距离参数之间的第一关系公式；基于设计参考点与踵点的垂直距离值及第一关系公式，确定待开发汽车车型的方向盘中心倾斜角。由此可见，采用本发明，可更好地总结发现人机工程参数尺寸的必然联系及趋势，可使得选定的人机工程参数设计值范围更加准确且更能适应不同车型的需求，从而提高开发效率并减少设计上的反复及验证所需的成本消耗。

而且，本发明实施方式基于大量已有汽车车型的数据拟合出第二关系公式和/或第三关系公式，并根据第二关系公式和/或第三关系公式确定出汽车车型筛选参考值，然后再利用汽车车型筛选参考值从已有汽车车型中筛选出参考汽车车型，以用于后续的进一步拟合运算，从而本发明可以更精确地利用现有数据，通过一次拟合结果来确定执行二次拟合的筛选条件，可以降低拟合操作的复杂度，提高设计效率。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种确定方向盘中心倾斜角的方法，其特征在于，包括：

确定待开发汽车车型的设计参考点与踵点；

计算所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值，并基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值；

基于所述汽车车型筛选参考值确定参考汽车车型筛选条件，并确定符合所述参考汽车车型筛选条件的多个参考汽车车型，对所述多个参考汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与所述多个参考汽车车型的方向盘中心倾斜角值进行拟合，以得到方向盘中心倾斜角参数与设计参考点与踵点的垂直距离参数之间的第一关系公式；

基于所述设计参考点与踵点的垂直距离值及所述第一关系公式，确定待开发汽车车型的方向盘中心倾斜角。

2.根据权利要求1所述的确定方向盘中心倾斜角的方法，其特征在于，所述汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值；

所述基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值，具体包括：

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；

基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值。

3.根据权利要求1所述的确定方向盘中心倾斜角的方法，其特征在于，所述汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值；

所述基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值，具体包括：

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；

基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。

4.根据权利要求1所述的确定方向盘中心倾斜角的方法，其特征在于，所述汽车车型筛选参考值包括方向盘中心与踵点的前后距离的参考值以及方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值；

所述基于设计参考点与踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值，具体包括：

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；

基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值；

对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；

基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。

5.根据权利要求1所述的确定方向盘中心倾斜角的方法，其特征在于，

当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离与所述方向盘中心与踵点的前后距离的参考值的差值小于第一预定门限值；或

当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的垂直距离与所述方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值的差值小于第二预定门限值；或

当汽车车型筛选参考值包括方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值和方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离与所述方向盘中心与踵点的前后距离的参考值的差值小于第一预定门限值且方向盘中心与踵点的垂直距离与所述方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值的差值小于第二预定门限值。

6.一种确定方向盘中心倾斜角的装置，其特征在于，包括：

参考点确定模块，用于确定待开发汽车车型的设计参考点与踵点；

参考值确定模块，用于计算所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值，并基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值确定汽车车型筛选参考值；

第一关系公式确定模块，用于基于所述汽车车型筛选参考值确定参考汽车车型筛选条件，并确定符合所述参考汽车车型筛选条件的多个参考汽车车型，对所述多个参考汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与所述多个参考汽车车型的方向盘中心倾斜角值进行拟合，以得到方向盘中心倾斜角参数与设计参考点与踵点的垂直距离参数之间的第一关系公式；

中心倾斜角确定模块，用于基于所述设计参考点与踵点的垂直距离值及所述第一关系公式，确定待开发汽车车型的方向盘中心倾斜角。

7.根据权利要求6所述的确定方向盘中心倾斜角的装置，其特征在于，所述汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值；

参考值确定模块，用于对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值。

8.根据权利要求6所述的确定方向盘中心倾斜角的装置，其特征在于，汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值；

参考值确定模块，用于对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。

9.根据权利要求6所述的确定方向盘中心倾斜角的装置，其特征在于，所述汽车车型筛选参考值包括方向盘中心与踵点的前后距离的参考值以及方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值；

参考值确定模块，用于对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的前后距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的前后距离参数之间的第二关系公式；基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第二关系公式，确定方向盘中心与踵点的前后距离的参考值；对多个已有汽车车型的设计参考点与踵点的垂直距离值与多个已有汽车车型的方向盘中心与踵点的垂直距离值进行拟合，以得到设计参考点与踵点的垂直距离参数与方向盘中心与踵点的垂直距离参数之间的第三关系公式；基于所述设计参考点与所述踵点的垂直距离值以及所述第三关系公式，确定方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值。

10.根据权利要求6所述的确定方向盘中心倾斜角的装置，其特征在于，

当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离与所述方向盘中心与踵点的前后距离的参考值的差值小于第一预定门限值；或

当汽车车型筛选参考值为方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的垂直距离与所述方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值的差值小于第二预定门限值；或

当汽车车型筛选参考值包括方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值和方向盘中心与踵点的前后距离的参考值时，所述参考汽车车型筛选条件，包括：筛选出的参考汽车车型，其方向盘中心与踵点的前后距离与所述方向盘中心与踵点的前后距离的参考值的差值小于第一预定门限值且方向盘中心与踵点的垂直距离与所述方向盘中心与踵点的垂直距离的参考值的差值小于第二预定门限值。