Peda revision-踏板.ppt

背景和致谢 The original 1990 document was prepared: 1) Pedal Ergonomics Task Force of the Brake and Bearing Subcommittee (Chairperson-Ben Pusheck): 2) Corporate Design Objectives for Throttle Systems and Foot Control Task Force (Chairperson-Chet Rozanski); 3) Driver/Passenger Accommodations Technical Committee (Chairperson-Ron Roe). The 1990 document is an outgrowth of forethought by C.W. Rozanski, Gary H. Rush of Clutch Systems and Throttle Controls, Gordon Corrigan, Chief Engineer and Human Factors Engineering and others of the Chevrolet-Pontiac-Canada Group of GM who contracted work by Anacapa Sciences, Inc. which resulted in the engineering report: Ergonomic Design Of Automotive Foot Controls and Transmission Shifters. The Anacapa report provided a nucleus for the 1990 document. The original 1990 document Automotive Foot Control Design Objectives copy dated November 1990, is the work of Ron Roe and Linda Brainer of Human Factors, and others of the Systems Engineering organization. For example: Park Brake Pedal operation zones were developed by P. Kobrehel and L. Smythe in 1990 and updated by A. Arnold and M. Thomas in 1995. This First Revision was started by Linda Brainer who reformatted and indexed the original text. Revisions and additions of text and illustrations were by the joint efforts of Al Arnold, Linda Brainer, Kim Ellis, Gunnar Nilsson of Saab, all of Human Factors. There were many persons of the Accelerator, Brake, Clutch and Chassis Engineering community who submitted their inputs towards this update, especially the Accelerator, Cruise, and ETC Pedal Coordination Committee and Alan Canavan and also last but not least, Gary Rush.,目录 1.0 引言 . . . . . . . . 6 2.0 踏板尺寸和形状 . . . . . .6 2.1 加速踏板面尺寸和形状 .6 2.1.1 悬吊式加速踏板面尺寸 7 2.1.2 全长加速踏板面尺寸. 9 2.1.3 加速踏板布置角度/侧面倾角 . 10 2.1.4 加速踏板支点（分节的）和不分节外廓踏板.10 2.2 制动踏板尺寸11 2.2.1 制动踏板宽度-自动挡汽车.11 2.2.2 制动踏板宽度-手动挡汽车.11 2.2.3 制动踏板高度-自动和手动挡汽车11 2.2.4 制动踏板角度 自动和手动挡汽车12 2.2.5 制动踏板面曲率 自动和手动变速箱12 2.3 离合踏板尺寸和形状12 2.4 脚操作式驻车制动踏板尺寸和形状 .12 3.0 脚踏板周边环境.12 3.1 脚部空间曲线 .12 3.1.1 脚部空间曲线-侧视图，高度尺寸.13 3.1.2 脚部空间曲线-后视图，长度尺寸和IP后方垂直分界面13 3.1.3 脚部空间曲线-前视图，横向尺寸.13 3.2 加速踏板踵点下钣金平面和地板面抬升.20 3.3加速踏板位置临近中通道或者副仪表.20 3.4 制动时脚跟下钣金平面和地面面抬升.26 4.0 脚踏板位置29 4.1踏板位置测量-参考位置和定义.29 4.1.2 AHP参考点在压缩后地毯上的布置29 4.1.3 BOF参考点沿加速踏板上脚底平面的的布置30 4.1.4 加速脚参考平面 .30 4.1.5 加速脚平面角度 30 4.1.6 地毯压缩-AHP参考点30 4.1.7 加速时脚跟踩踏面 31 4.1.8 人体中心线, 驾驶员, (W20) SgRP 的Y坐标. .31 4.1.9 踏板操作中心线.31 4.2 踏板位置尺寸定义 35 4.2.1 踏板位置-长度定义（PL）36 4.2.2 踏板位置-横向定义(PW) 36,4.2.3 踏板尺寸-高度定义（PW）38 4.3 踏板位置尺寸的建议38 4.3.1 与尺寸相关的基本性能 .38 4.3.2 与尺寸相关的第二性能 .39 4.3.3 与尺寸相关的建议 39 4.3.4 常见的加速踏板位置35 4.3.5 常见的制动踏板位置36 4.3.6 常见的离合踏板位置.36 4.3.5 脚刹位置 .40 5.0 制动和加速的动态设计指标 .41 6.0 舒适度特征 46 6.1 踏板调节.41 6.2 右脚支撑结构.42 6.3 左脚休息 .48 6.4 踏板面行程和相关联的最大舒适力51 图表 1.0 踏板形状和尺寸-手动和自动变档汽车.7 2,0 驾驶员脚和踏板操作空间要求.14 3.0 脚部空间曲线（侧视图）15 4.0 前垂直脚部脚部空间16 5.0 踏板位置测量-自动档.17 6.0 踏板位置测量-手动档19 7.0 脚趾抬升和AHP点23 8.0 可接受的最小地板角度（极端情况）24 9.0 加速踏板设计和周边界面（后视图）25 10.0 踏板操作中心线.29 11.0 A级制动踏板和离合踏板布置以适应女性小人体的腿部伸及37 11.0 B级离合踏板布置以适应女性小人体对于不同离合踏板行程的腿伸及能力38 12.0 脚刹在后视图里与周边装饰件的周边间隙.38 13.0 右脚支撑区域的设计建议.43 14.0 左脚休息设计建议44 15.0 脚刹位置（布置在脚伸及范围）55 16.0 脚刹位置.56 表格 1.0 踏板形状和尺寸-设计尺寸.8 2.0 驾驶员及前排乘员最小的垂直脚部空间建议.16 3.0 驾驶员横向脚和踏板操作空间要求.20 4.0 在踏板处驾驶员横向脚部空间，从座椅中心线量（由总的脚部空间分类）.21 5.0在踏板处驾驶员横向脚部空间，从座椅中心线量（由右脚空间分类）22,6.0 踏板尺寸和位置指标30 7.0 踏板行程和相关联的最大舒适力54 附件 A 常见鞋的尺寸.48 A.1.0 鞋尺码和长度-美国常见.49 A 2.0 脚踝运动范围（男性）.50 A 3.0 4英尺脚跟的5%女性人体尺寸5（两种类型）.51 A 4.0 女性高跟和加速踏板接触点.52 A 5.0 脚刹布置程序.53 B 乘用车制动踏板尺寸和形状.57 C 货车制动踏板尺寸和形状.58 D 乘用车加速踏板尺寸和形状.59 E 货车加速踏板尺寸和形状.60 F 自动档汽车级相关尺寸首要设计指标.61 G 有竞争的制动系统和满足DVO的设计指标补充信息.62 H 乘用车-动态的制动系统设计材料65 I 全尺寸货车和中级货车-动态的制动系统设计材料66,1.0引言 本文件提供了新车设计时布置自动脚控制的设计指标。设计指标既考虑了操作空间也考虑了整车动态的性能特征，这是由大量的踏板人机研究构成的，包含了从布置、人体因素、动力传动和制动系统工程师的协作。设计指标是基于驾驶员人体测量、文献查阅、常规设计和制动与传动系统知识的。适当的、特别的、动态的设计指标作为最小可接受的、建议的和最大可接受的指标。某些情况，尺寸指标会与整车布置和操作要求冲突。除了DVO（动态垂直补偿）和PW11要求例外，为达到最好的全面系统设计背离指标时必要的也是允许的。 2.0踏板尺寸和形状 以下脚踏板尺寸和形状建议时基于常规设计、竞争估计和文献查阅的。踏板尺寸和形状的设计思路包括： 基于使用人群的人体测量 鞋的种类 人群行为习惯的知识 分配给踏板力的区域 踏板间距 踏板与周边的距离 2.1加速踏板尺寸和形状 因为加速踏板时持续使用的，它的尺寸和形状应该是使驾驶舒适的。相比制动踏板，加速踏板的操作力较低，但是脚底部分配足够的操作力也是必要的。尺寸和形状方面的考虑在图1显示。尺寸值建议见表1。GM乘用车、GM货车和竞争车的加速踏板面尺寸见附录D和E。,图1：踏板形状和尺寸-手套和自动档汽车,备注：BOF点、AHP点和加速脚踩踏面时根据SAE J1100和J1516以及GM汽车尺寸设计手册定义的。 踏板操作中心线时等同于除图10所引用之外的SAE J1100驾驶员中心线。踏板没有显示，见表1和下一个表。 *最左边的干涉-轮罩、摇杆、歇脚踏板的内边缘等。 增加结构导致尺寸变动。,表一：踏板形状和尺寸-设计尺寸,*最大需要：上表中任何值都不是性能指标，可能引起冲突。,2.1.1悬吊式加速踏板尺寸 以下定义了悬吊式踏板的设计指标。 2.1.1.2悬吊式加速踏板宽度 悬吊式加速踏板的建议宽度（PW3）是50mm，最小宽度是25mm。这个值与现有的GM加速踏板宽度在40-60mm范围内是一致的，而竞争车的加速踏板宽度变化范围为30-77mm。军用标准特定的最小踏板宽度为75m。Anacapa Science（1987）建议加速踏板宽度做到50mm，而Chapanis（1972）建议加速踏板的宽度不小于22mm。 2.1.1.3悬吊式加速踏板高于地板的高度 除非踏板全部放在地板加速踏板面底部高于地板应最小100mm，从加速踏板脚踩踏参考平面上量（见踏板位置测量），100mm以下的尺寸可能导致驾驶员脚跟部有问题。100mm的尺寸会使5% 女性人体的短脚在开始位置接触到踏板。踏板的运动方向应保证踏板行程弧线的全过程5%女性人体的脚都能接触到踏板。加速踏板应布置在地板以上的最大高度为120mm（见附件A 4.0）。 加速踏板面布置在地板以上的位置（PH30）是一个权衡，要放下5%女性人体穿4英尺高跟鞋的脚和95%男性人体穿13EEE礼服鞋鞋或工作高筒靴（大脚）。 2.1.1.4悬吊式加速踏板面长度 假设加速踏板面底端位置高于地板110mm，在加速踏板脚踩踏参考平面上测量，建议踏板面长度时130mm。这个长度可以允许大脚在其中间有效点上接触到踏板。在加速踏板脚踩踏参考平面上测量最小的踏板面长度时110mm。最小踏板面长度允许大脚在其BOF点上接触到踏板面。 悬吊式加速踏板长度时基于95%男性人体穿13EEE礼服鞋或工作高筒靴（大脚）的。有效范围的定义是考虑在此范围内可以如附件A所述的鞋能发挥力的区域。驾驶员和布置工程师建议大脚接触加速踏板的位置在其BOF点（踵点以上217mm）和中间有效点之间（踵点以上250mm）。 2.1.2全长式加速踏板面尺寸 以下定义了全长式加速踏板设计指标。,2.1.2.1全长式加速踏板宽度 全长式加速踏板宽度指标与悬吊式加速踏板宽度指标一致。 2.1.2.2全长式加速踏板长度 在加速踏板脚踩踏参考平面上测量，全长式加速踏板长度建议在踵点以上250mm。这个尺寸可以使大脚在其中间有效点上接触到踏板。在加速踏板脚踩踏参考平面上测量，踵点以上217mm可以允许大脚在其BOF点上接触到踏板。全长式加速踏板的设计建议是基于95%男性人体穿13EEE礼服鞋或者工作长筒靴（大脚）的。有效范围的定义是考虑了斜能发挥力的区域（见附件A）。 2.1.3加速踏板角度/横向倾斜 加速踏板横向倾斜角度建议向右倾斜0-15范围内。现有的GM车加速踏板向右倾斜角度为5-15。竞争车加速踏板倾斜角度在向右0-14到向左0-11的范围。设计者可能倾向选择向左倾斜踏板角度以增大加速踏板与制动踏板的横向间隙。向右边倾斜角度可以清除像中通道、发动机罩或者HVAC壳体等障碍。见3.3节。 2.1.4加速踏板面转轴（分节的）和不分节波状外形踏板 Anacapa Sciences (1987)建议使用踏板以后从AHP点量取大约160mm处 的点作为踏板面的转轴。转轴选择大约20时到达弹回位置，这样踏板回到了唯一的自然状态即踏板平面。平面（侧视图）、分节或者转动加速踏板建议超过波状外形的踏板。但是不分节踏板面的曲率半径为200mm，当脚在角为的踏板平面上或者脚的位置是可以接受的时，在BOF点接触踏板。脚（鞋）的这个角度位置或者踏板平面角度是基于座椅高度的，这决定于下面公式：= ，这里H30是SAE的座椅高度。这点在4.1.5节加速脚平面角有深入讨论。Anacapa的关于各种车辆驾驶员的研究显示侧视图里加速踏板的曲率对于保持鞋一致接触到不分节踏板面是非常必要的，所以在踏板面上很大的区域都要使压力集中。他们的研究确定了不分节踏板面在三个矢量方向的外形。踏板外形最好的形状时200mm半径。,2.2制动踏板尺寸 制动踏板尺寸和形状方面的设计思路在图1显示。这些尺寸的建议值在表1提供。GM乘用车、货车和竞争车的踏板宽带、高度和角度在附件A、B、C提供。制动踏板面设计应使驾驶员能轻易找到。制动踏板应允许单脚有适当的力分配。 2.2.1制动踏板宽度-自动档 建议自动档的制动踏板宽带为130mm。如果制动踏板能根据其操作中心线（参考4.1.9）恰当布置，则可以允许大脚（穿132EEE的礼服鞋或者工作长筒靴）的左脚和右脚均可以操作。当其有其他布置方面的限制时，制动踏板的宽度最小可以接受50mm（例发动机罩、中通道或者轮罩干涉），见图1。制动踏板的最大宽度是由踏板空间要求决定的，但是对于典型的自动档来车说，制动踏板宽度不应超过172mm。 对于自动挡车辆，Anacapa Science (1987)建议制动踏板宽度为155mm。尽管这个尺寸对于左脚和右脚制动均允许，但是单一的这个值不能说明布置限制出现的其他一些冲突（例：发动机罩、中通道或者轮罩干涉）而使较小的踏板成为必须的。军用标准1472E规定踏板的最小宽度为75mm。这个宽度可以使单鞋的力分配有恰当的区域，但是可能不满足左脚和右脚一起制动。 2.2.2制动踏板宽度-手动挡 手动档车辆的制动踏板宽度建议值为75mm。这个值符合Anacapa Science (1987)的建议和军用标准1472E的规定。制动踏板面宽度最小值50只有在布置其他方面的约束出现了才可以接受。 2.2.3制动踏板高度-自动和手动档车辆 自动档和手动档制动踏板高度的建议范围为50-75mm。附件B和附件C显示，这个建议范围时符合GM车辆和竞争车的设计惯例的。对于自动挡和手动档车辆，Anacapa Science (1987)建议制动踏板高度为75mm。相比之下，军用标准1472E规定的制动踏板的最小高度为25mm。,2.2.4制动踏板角度-自动档和手动档车辆 尽管Anacapa Science (1987)建议制动踏板右边缘有角度以使脚可以像操作加速踏板一样，制动踏板放下右倾的脚，但是不要求制动踏板有角度。不过为了增加制动踏板与加速踏板或者制动踏板与离合踏板的距离，也有可能给制动踏板设计倾角。现有GM产品的制动踏板左右边缘的倾角时对称的并且在5-13的范围内。同样，竞争车的制动踏板角度变化范围为0-18。 2.2.5制动踏板曲率-自动档和手动挡车辆 基于现有设计经验，制动踏板面的曲率半径建议在100mm。参考表1：踏板形状和尺寸-设计尺寸。 2.3离合踏板面尺寸和形状 离合踏板的尺寸和形状要求同手动档的制动踏板要求。许多常规车辆产品，离合踏板面和手动挡的制动踏板面是同一个。参考表1：踏板形状和尺寸-设计尺寸。 2.4脚刹尺寸和形状 脚刹踏板面的宽度建议30-50mm，高度建议38-50mm。这个建议值与现有产品的设计是符合的。脚刹在运动过程中，其左边缘与周边内饰件表面和竖直面之间的间隙最小为30mm。建议的和可以接受的操作区域在4.3.4节定义。 3.0 脚周边环境 3.1脚部空间曲线 以下侧视图和后视图的描述段落里定义了驾驶员和前排乘员脚部空间在长度、高度、宽度上的要求。空间要求在图2：驾驶员和前排踏板控制空间要求里详细描述。 3.1.1踏板空间曲线-侧视图，高度尺寸 通过95%男性人体穿工作长筒靴定义的脚部空间曲线内和每个踏板之间不能出现障碍物。图3显示的脚运动曲线是通过从AHP参考点以362为半径画弧线定义的。这个尺寸容许长度为95%男性人体穿工作长筒靴（347mm）操作时与IP下表面有15mm的间隙。做一条直线与362半径的曲线相切并且与从SgRPDIAN 到 BOF点的直线平行，IP下表面不能超过这条直线的下面。,3.1.2脚部空间曲线-侧视图，长度尺寸和IP后部垂直分界面 图3构建完毕后，考虑从加速踏板到制动踏板的跨越（图3），需要从未压缩的制动踏板面做切面向后延伸175mm作为空间补充。这就可以允许脚在踏板之间移动（见踏板位置尺寸定义4.2，关于PL1的定义）。在脚步空间曲线后部IP下表面可能会延伸到下面。对于座椅高度较低的车，H30在325mm以上时，从未压缩地毯垂直向上量取320mm构成脚接触踏板的伸及路径，这个区域不能与膝部护板标准冲突。随着座椅高度降低到320mm以下，建议脚部垂直空间进行调整。见表2“前部最小垂直脚部空间”和图4针对踏板可视性增大的空间。驾驶员小腿-膝盖包络标准在GM“车辆尺寸工程手册”10251D中描述，这是用来尽最大可能使驾驶员在驾驶过程或者上下车过程中膝盖不会碰到IP。应注意确保IP下部不能与驾驶员在最前位置时用眼椭圆定义的踏板视野干涉。对于驾驶员脚部高度空间数据首先确定下来，与此同时，对于前排乘员垂直脚部空间做到320mm。 3.13脚部空间曲线-前视图，横向尺寸 理想的横向脚部空间曲线尺寸等同于图1、5和6定义的建议踏板尺寸和形状。这方面的信息已收集在表3，驾驶员横向脚与踏板操作空间要求。驾驶员横向脚部空间在表3显示。对于自动挡和手动挡的踏板操作，基于图1、5和6以及Anacapa Science1987版报告，除在没有左脚歇脚踏板情况下，最好的横向总空间尺寸要比437mm和423mm大。有歇脚踏板时，横向空间要增大100mm。座椅中心线右侧的横向脚部空间要达到238mm。这个空间布置要求提供了根据踏板操作中心线布来的布置空间。建议踏板操作空心线与座椅中心线共线。见此文件4.1.9踏板操作中心线。最小值，对比，规定值在表3显示。,驾驶员横向脚部空间要求方面对比在表4、5显示，根据总的脚部空间和右脚空间分类。,图2：驾驶员脚和踏板操作空间要求,图3：脚部空间曲线侧视图 （要求从其他文件二次复制，没有入口）,图4：前部最小垂直脚部空间,驾驶员和前排乘员最小垂直脚部空间时基于自然脚踝角87并且座椅高度在设计位置上。这和驾驶员驾驶踏板脚踝角是一样的。 表2作为设计辅助提供了驾驶员和前排乘员最小垂直脚部空间 表2：驾驶员和前排乘员建议最小垂直脚部空间,图5 踏板位置尺寸-自动档,3.2加速时脚跟踩踏面和地毯上升 加速踏板踵点下钣金平面是个硬的平坦的平面，在加速踏板周边（见图7，足尖平面上抬和AHP点）。足尖上抬平面处于AHP点的水平距离为35mm，见图7。这个尺寸应横向拉伸越过制动踏板，以避开图8所示的最小可以接受的地板截面线。 足跟下的平面是为了使驾驶员在将要使用踏板时和脱离控制加速踏板时有一致的参考。加速足跟踩踏面必须相对于设计整车坐标水平，并且向后延伸120mm，从AHP点向外延伸195m。这个平面也必须从AHP点向前向内部延伸，直到与前挡板下部（足尖抬起面），中通道或者轮罩（右舵车）。这个平面不能成为凹坑，因为要避免堆积脏物、石头、水、冰等。由于驾驶员可以使用定速巡航来控制，AHP后部和外部的地板空间作为一个平坦的脚部休息面非常有用。这个平面也包括不同的驾驶员人群自己的AHP点以及他们的脚伸及到制动踏板也可能是离合踏板的区域。 3.3加速踏板位置周边到变速箱通道、CONSOLE中部、或者右侧驾驶，轮罩。 加速踏板在加速踏板脚参考平面上的位置应详细设计，这样SAE J826人体的脚中心线可以垂直地在加速踏板横向中心处BOF点停靠（图7&9）。注意确保这个条件非常必要，因为它临近变速箱通道、CONSOLE中部、发动机罩或者在右侧驾驶时的轮罩弯曲部分像地毯这样的分界面，会导致脚向外去，或对于右舵会使脚向里去。SAE和GM/UMTRI布置（座椅）曲线的位置确定就是依据人体的脚在这个垂直点上。整车尺寸检查和H点布置也是根据三维人体脚在同样位置做出的。加速踏板操作脚离开踏板预计使用SAE J826人体在垂直位置分析。最终，这种形状使驾驶员对加速踏板的操作无论是竖直操作还是成角度的操作都能提高舒适度。由于驾驶员可以使用定速巡航控制，AHP点的后部和外部空间作为脚部休息的平面会高度重视。这个平坦的面也包括这样一个区域 ，即驾驶员人群在各自的AHP点，向制动踏板或可能是离合踏板伸及的路径。,图6 踏板位置尺寸-手动挡,备注：BOF点、AHP点和加速脚参考平面在SAE J 1100和GM车辆尺寸工程手册中有定义。踏板操作中心线除图10的备注以外均等同于SAE J1100中驾驶员中心线。 *见动态偏移要求（DVO） *最左边界轮罩、摇杆、歇脚踏板右边缘等。 补充尺寸变化带来的结构。,表3：驾驶员横向脚部和踏板操作空间要求,*=判定：歇脚踏板宽度为100mm *=区别依赖于踏板宽度 假设踏板宽度：离合=50mm；制动=130或者50mm；加速=38mm 判定：使用这个表中的规则是ECE 35 的12/98 备注：这个表使用了图1、5和6或者踏板形状、测量和位置中备注的值。 “最优”状态是由图1、5、6和Anacapa Science1987版报告定义的。,表4：驾驶员在脚踏板上的横向脚部空间*从座椅中心线量（用总的脚部空间分类）,*粗略测量的结果误差范围：+/-5mm。 备注：通过总的脚部空间分类。,表5：驾驶员在脚踏板上的横向脚部空间*从座椅中心线量（用总的右部空间分类）,表7：足尖平面上抬和AHP点,表8：可以接受的最小的地板斜度（极端情况）,表9：加速踏板设计和周边间隙（后视图）,3.4制动踏板足跟踩踏平面和地板平面上抬 加速足跟踩踏平面和地板上升平面所引用的资料（3.2）对于制动踏板的有效脚部空间也是适用的。当我们保证图7显示的给予足尖平面上抬的35mm和AHP点横向穿过制动踏板的条件时，就可以避免制动时踏板整个行程中足跟与上抬平面干涉。当H30（座椅高度）最小为225mm时，地板上抬42结合足尖平面上抬16mm-AHP尺寸范围构成了一个边界用以表示制动踏板操作时足跟可能接触的范围。见图8。建议用35mm或者图7显示的更多。AHP点以后和以外的脚部空间作为平坦的脚部休息空间是需要高度重视的。这个平坦的面也包括通过不同的驾驶员人群各自的AHP点，及其向制动踏板也可能是离合踏板的脚伸及路径区域。 4.0踏板位置 4.1踏板位置测量-参考位置和定义 踏板位置通过两个视图来确定：一个侧视图和一个与BOF参考点及AHP参考点相关的加速踏板参考平面的正视图。 以下定义与SAE J1100和GM车辆尺寸工程手册中除了一些与踏板操作中心线（4.1.9）以外的内容一致。GM额外定义了影响踏板操作中心线的因素。没有其他例外。 4.1.2在压缩后地板上的AHP参考点位置 沿着加速踏板参考平面的覆盖高度。这个点的位置确定了在侧视图里的竖直参考界面，确定了GM车辆尺寸工程手册中SgRP点和座椅位置曲线的位置的竖直边界。,4.1.3 BOF参考点沿着加速踏板平面布置 从AHP参考点走203mm。这个点落在侧视图里GM车辆尺寸工程手册中SgRP点和座椅位置曲线的位置的竖直边界上。 注意：BOF参考点是构建座椅位置曲线的参考边界点。BOF点位置的任何变化都会影响整车并且整车布置和FMVSS标准是否符合也会变化。对于SgRP点位置要求见GM车辆尺寸工程手册中GM/UMTRI布置模式的GM10236D节。 4.1.4 加速踏板参考平面（AFPR） 加速踏板参考平面的定义：通过AHP参考点和BOF参考点，与加速踏板平面角一致。 4.1.5 加速踏板平面角 通过下面公式确定的角度有竖直平面测量：,数值是基于SAE人体的87脚踝角，95%男性人体大腿和小腿连接，H点的位置在根据SAE J826和J1517定义的95%人体的座椅位置曲线上。当整车布置完成时，加速踏板常常时与加速踏板参考平面共面的，并且BOF点会与加速踏板上的从AHP点在加速踏板参考平面上量取的203mm重合。不符合这个条件的加速踏板设计需要特别程序来布置BOF点和AHP点。对于踏板设计应参考GM车辆尺寸工程手册中GM/UMTRI布置模式的GM10236D节。 4.1.6地毯压缩-AHP参考点 驾驶员的足跟可能会在AHP点使地毯压缩。压缩量等于地毯总体厚度的30%，包括覆盖在足跟踩踏平面上的吸音棉设计厚度、地毯厚度的5mm。,4.1.7加速足跟踩踏平面 加速踏板周边一个应的平坦面，当驾驶员操作加速踏板时，足跟在这个面上休息。 4.1.8 人体中心线，驾驶员，（W20）SgRP的Y坐标 驾驶员的设计H点（SgRP）Y坐标从整车中心线量到驾驶员中心线。 4.1.9驾驶员操作中心线 一旦加速踏板参考平面确定了，踏板操作中心线必须确定。踏板操作中心线主要是为保证驾驶员能踩到踏板上的一个参考。踏板在加速踏板参考平面上的横向位置应从踏板操作中心线测量。 建议座椅中心线和方向盘中心线共面，这样驾驶员可以坐在径直向前的位置。在这些条件下，踏板操作中心线与驾驶员坐姿下的中心线以及方向盘中心线是一致的。但是已假定，驾驶员坐姿及其脚部移动可能会由于厦门整车特征向内或外偏移， -座椅平面视图角度 -座椅包络（凹背座椅或长条座椅） -console中部、发动机罩或者变速箱通道 以下标准用来布置踏板操作中心线见图10，踏板操纵中心线和表4.1.9.2. 4.9.1驾驶员中中心线与踏板操作中心线重合 如果在平面视图上座椅没有角度，方向盘横向偏移，或者console中部/中通道干涉，踏板操作中心线与驾驶员中心线一样（W20）。 4.1.9.2 踏板操作中心线与驾驶员中心线不一致 如果左右有平面视图角度，方向盘横向偏离或者console中部/中通道干涉，影响结果是不累计的。踏板操作中心线结果改变是基于以下某一原因有重大影响时。 a.座椅角度-如果座椅在平面视图有角度，用以下的某一公式来计算踏板操作中心线的改变： 对于座椅角度是向外的车辆：,驾驶员人体中心线（W20）+（SgRP到BOF点）tan 对于座椅角度向内的整车： 驾驶员人体中心线（W20）- （SgRP到BOF点）tan 是平面视图座椅角度,图10：踏板操作中心线,备注：踏板操作中心线等于SAE J1100驾驶员人体中心线，GM以上备注例外。以上的GM例外定义了踏板操作中心线的影响调节。 表6：踏板尺寸和位置标准,*见DVO要求 Saab出现这样问题的设计经验：当脚从油门踏板抬起放到制动踏板上时，脚会勾到制动踏板后部。减小尺寸能减轻这个问题。Saab也避免了DVO问题。 Saab把制动踏板整体都布置在了驾驶员中心线右侧。 Saab用最小125mm作为他们最大宽度为75mm的踏板的长度。 b. console/中通道干涉-console/中通道干涉发生在在加速踏板参考平面上测量座椅中心线（W20）到右脚支撑面距离小于219mm时。这个定义基于PW10（75mm）的建议尺寸和PW22（144mm）的最小建议尺寸总和。,如果从SgRP点向前向外到IP用以给驾驶员整个小腿和脚提供持续休息的地方有很好定义的中心结构（通道、发动机罩、console），踏板操作中心线可能会向外改变一定距离，这个距离等于通道的干涉量。例如：如果PW10与PW22总尺寸为200mm，踏板操作中心线向外改变19mm。向外的改变不能超过30mm。 c.方向盘偏移-方向盘横向偏移是指驾驶员中心线（W20）与方向盘中心线（W7）不共面。当方向盘从驾驶员坐姿中心线偏移了，根据座椅类型改变踏板操作中心线。 凹背座椅：踏板操作中心线的改变量为方向盘偏移量的一半或者1/2（W20-W7）。 长条座椅或者分块的长条座椅：用方向盘中心线（w7）作为踏板操作中心线。备注：如果这个长条式座椅是“高程度轮廓” 的，比如人坐在W20值从W7偏移的位置，踏板操作中心线的定义如凹背式座椅。 目标是方向盘没有横向偏移，即方向盘中心在驾驶员中心线上。但是，可能存在其他条件，建议方向盘偏移量限制座椅中心线两侧在10mm以内。还有值得注意的是，方向盘向外偏移比向内偏移难以容忍，通常可以感觉到的差值在5-10mm内。 4.2踏板位置尺寸定义 图5、6显示了建议尺寸如何测量。SAE J1100和GM车辆尺寸工程手册描述车辆尺寸的术语为：长度（L），宽度（W），高度（H）。为保持一致，踏板尺寸一样定义长度（PL），宽度（PW），高度（PH）。以下脚踏板尺寸定义是经过SAE人体乘坐验证和设计手段标准委员会在1992年8月4日证明。这些定义在SAE J1100里出现。如上引用，GM踏板操作中心线有一些例外（4.1.9）。GM额外定义了踏板操作中心线引起变化的条件。没有其他例外。,4.2.1踏板位置-长度定义（PL） 有三个长度尺寸，L13、PL1和PL2都是在侧视图里测量。 4.2.1.1 L13-制动踏板膝部间隙 在侧视图里测量的最小尺寸，从方向盘轮缘下边缘到自由状态位置下的制动踏板表面的中心线。 4.2.1.2 PL1-加速踏板到制动踏板抬放 在加速踏板参考平面和一平行平面且与未压缩的制动踏板面相切的垂直距离。 4.2.1.3 PL2-制动到离合的参考 平行于加速踏板参考平面并且分别与制动、离合踏板面相切的两条直线的垂直距离。 4.2.2 踏板位置-横向定义（PW） 所有的横向或宽度方向尺寸均是在加速踏板参考平面上测量。这就要求制动、离合踏板向前运动制动踏板面中心落在加速踏板参考平面上。如图6、7所示，踏板的上下边角应投射到加速踏板参考平面上。许多宽度尺寸都是从踏板操作中心线上测量的。踏板间距常常量踏板面之间的最小距离。 4.2.2.1PW4-加速踏板中心线的Y坐标 在BOF参考高度上测量，见3.3节，图9。 4.2.2.2 PW10-制动踏板右边缘到踏板操作中心线 垂直与加速踏板参考平面的视图上量制动踏板面最右边缘到踏板操作中心线的最小距离。如果制动踏板面的右边缘落在踏板操作中心线的左边是有负面影响的。 4.2.2.3 PW11-加速踏板到制动踏板横向间隔-已使用的 垂直与加速踏板参考平面的视图上量制动踏板的右边缘到加速踏板的左边缘的最小距离。这个尺寸的测量是在制动踏板向前运动到落在加速踏板参考平面上时，见图6、7。 4.2.2.4 PW12-加速踏板到制动踏板的横向间隔-未使用的 垂直于加速踏板表面测量制动踏板的右边缘到加速踏板的左边缘的最小距离。这个尺寸是在加速踏板的自由位置测量的，并且需要领域内测量数据来证实。,4.2.2.5 PW20-离合踏板脚部间隙 在离合踏板运动过程中，从离合踏板中心线到周边件的最右边缘（轮罩、左歇脚踏板、摇杆等）。 4.2.2.6 PW21-左脚空间 在踏板运动过程中，自由状态的制动踏板左边缘（自动档）到周边件（轮罩、摇杆、歇脚踏板内边缘）最右边缘的最小距离。 4.2.2.7 PW22-加速踏板操作中心线 从垂直于加速踏板参考平面上测量与制动踏板面右边缘相切的纵向垂直面（XZ）到右脚支撑结构装饰件的最小距离（图6、7）。制动踏板压缩到与加速踏板同一平面。这个尺寸是在AHP点以上186mm最小高度处通过以下公式定义的最大高度测量： H=371.39-0.14286H30 定义的间隙区域应包含关于AHP点旋转的加速踏板的整个行程。 对于有地毯覆盖了右脚支撑结构的车辆，依照GM车辆尺寸工程手册10205D节第2页允许30%的地毯压缩。 186mm以下的右脚支撑结构形状应允许SAE三维人体脚的中心能垂直放在加速踏板的BOF处的横向中心上。见加速踏板设计周边到变速箱通道 3.3和图9。 4.2.2.8 PW31-加速踏板到右脚支撑结构 在加速踏板参考平面上量，加速踏板整个行程中右边缘到右脚支撑结构（通道或CONSOLE）。,4.2.3踏板位置-高度定义（PH） 加速踏板常与足跟在地板上休息的面和踏板面上的BOF点相适应的，所以，地板以上的加速踏板高度是在加速踏板参考平面上测量的。不同于加速踏板的是，制动踏板与离合踏板的的高度是在垂直与地板的侧视图里测量的。因为这些踏板表面带轻微曲率，踏板高度的测量以踏板面中心测量为准。 4.2.3.1 PH30-加速踏板底部到地板 在加速踏板参考平面上测量，从加速踏板地板到足够踩踏点的最小距离。 4.2.3.2 PH31-制动踏板中心线到地板 制动踏板面的中心到地板的垂直距离，这个距离在足跟踩踏参考点的Z方向测量。 4.2.3.3 PH32-离合踏板中心线到地板 离合踏板面中心到地板的垂直距离，这个距离在足跟踩踏参考点的Z方向测量。 4.3 踏板位置尺寸建议 表6提供了手动档和自动档踏板位置尺寸建议。每个尺寸的确定都有非常重要的程度，即反映到驾驶员操作的重要性上。当不可能实现满足所有踏板位置尺寸建议时，设计权衡应基于重要的尺寸。以下定义了达到重要程度的： 4.3.1 首要关系操作的的尺寸 使驾驶员实现驾驶能力方面的尺寸和实现制动目标作为首要尺寸。同样地，对于自动挡汽车，同时控制加速踏板和制动踏板的操作能力也是必要的。这关联到PL1或L52两个尺寸。加速踏板和制动踏板的横向距离（PW11）是经过NHTSA确认的可能对自动挡突然加速情况发生（SAI）有影响的因素。尽管没有经过NHTSA确认，制动踏板右边缘与踏板操作中心线的关系（PW10）也被认为是与驾驶有关的重要尺寸。这个尺寸定义了制动踏板面上的一个区域，是驾驶员制动时的目标点。GM乘用车与驾驶操作相关的重要尺寸在附件F里列出。,4.3.2 二级重要度尺寸 尽管从研究中未能有推荐，但仍是与驾驶操作相关的的尺寸。 4.3.3建议的相关尺寸 对于驾驶员从5%女性人体穿4英尺高跟鞋到95%男性人体穿（13EEE）礼服鞋或工作长筒靴范围内的人体，与驾驶员舒适性和方便性相关的尺寸。鞋的尺寸在附件A提供。 表6显示的数值有如下定义： 最小-低于此值驾驶员的操作性或者舒适性可能会被危及。 建议设计-一贯的设计也是从已有数据总结出的较好的人体因素经验值。 最大-超过此值驾驶员的操作性或者舒适性可能会被危及。 4.3.4 普遍的加速踏板位置 加速踏板位置在上边已经定义。踏板与驾驶员人体中心线及设计H点（SgRP）相关的三维尺寸要求特别注意与许多界面的关系。这些界面尺寸信息如下： 图2，驾驶员脚和踏板操作空间要求 图3，侧视图-脚部空间曲线 表2，驾驶员及前排乘员最小垂直脚部空间建议 图5，踏板位置测量-自动挡 图6，踏板位置测量-手动挡 表3，驾驶员横箫脚和踏板操作空间要求 4.3.5 普遍的制动踏板位置 制动踏板位置依赖于4.3.4引用的同样的边界。需要补充的是，侧视图位置和制动踏板最前的失效点处位置应考虑小的女性人体腿伸及界面。为了达到这点，见图11A的制动踏板和离合踏板位置适应女性人体腿伸及建议方法。 如图11A显示，小的女性人体腿伸及能力定义为从H点最前位置轨迹与整车座椅位置轨迹线的交点做的半径为845mm。踏板最前失效点位置的确定：在SgRP点以上100mm，通过未压缩的制动踏板面和运动到防火墙处的踏板中心的直线，这条直线上下15mm范围内，并且要考虑小的女性人体腿伸及界面内。布置制动踏板基线角度同加速踏板面。,4.3.6 普遍的离合踏板位置 离合踏板位置确定同样依赖于4.3.4确定的界面。需要补充的是，侧视图和离合踏板运动到最前点失效点位置应考虑小的女性人体的腿伸及界面。为了达到这点，见图11A的制动踏板和离合踏板位置适应女性人体腿伸及建议方法。 如图11A所示，小的女性人体腿伸及能力这样定义：从H点最前位置轨迹与整车的座椅位置曲线交点为圆心画845mm半径的弧线。离合踏板最前位置定义：从点以上100mm处做直线通过未压缩的制动踏板中心和运动到防火墙处的踏板中心,这条直线上下15mm范围内,并且应在小的女性人体腿伸及界面内。布置离合踏板面的初始角度与制动踏板面角度一样。 需要补充的细节是，当离合踏板行程大于图11描述的行程时，驾驶员人体的布置。图11B显示了座椅运动轨迹向前的增加量，这对于长的离合踏板行程车辆是必要的。方向盘向前位置调节对于给驾驶员合适的驾驶位置也是必要的。见GM车辆尺寸工程手册，GM10236D节关于GM/UMTRI更多细节布置模式。 4.3.7 驻车制动脚刹布置位置 脚刹左侧内边缘与周边装饰件前车身铰链护板和薄板表面在踏板运动过程中应保持最小68mm距离。另外，踏板中心线应与IP下表面或者踏板上面限制边界的其他件保持105mm距离。见图12。建议的和可以接受的脚刹操作边界在附件A中图15和16显示。,图11A：针对小的女性人体腿伸及能力的制动和离合踏板位置,图11B：针对小的女性人体腿伸及能力且离合踏板行程不同的离合踏板位置,图12：制动踏板后视图中与COWL及周边装饰件的间隙,5.0制动和油门控制动态操作标准 在报告“突然加速测试”（DOT-HS-807-367）中，NHTSA确认了几个可能与突然加速事件（SAI）发生有关的整车参数，包括： -制动与加速踏板的横向空间 -制动与加速踏板的垂直偏移量 -制动与油门控制系统的动态特征 NHTSA提及到的踏板间偏移量和制动踏板与油门控制动态特征定义为“动态垂直偏移”或者DVO。DVO是当整车在给定的踏板操作力下保持静态时，制动踏板和加速踏板之间的最大垂直距离。 以下标准是由多个踏板人机工程团队根据NHTSA研究总结以确保在错误的踏板使用事件中，脚重叠了制动和加速踏板时仍能有恰当的制动操作。这些标准应用于确定新车或者重新设计车辆的制动踏板与离合踏板的横向间隔尺寸（PW11）和DVO。通过GMUTS能找到确定DVO的测试程序。 PW11和DVO依赖于车辆的变速箱类型： 自动挡-对于自动挡车辆，动态操作要求对于PW11和DVO是不存在的。加速踏板和制动踏板的横向空间尺寸（PW11）应满足输出尺寸，最小50mm，即： PW11（自动挡）=输出要求（50mm）+结构变化补充* *结构变化范围信息应从适当制动和油门控制工程获得。如果无法获得此信息，建议结构变化范围补充最小加2。 当定义L52时建议在制动踏板行程的初始位置满足目标（见附件G）。这会有利于确保好的驾驶员踏板操作感。,L52=25.4mm（DVO所有车的要求）+制动踏板在初始的行程+结构变化补充 自动挡-对于自动挡车辆的PW11值和DVO的选择应尽量减小突然加速事件发生的可能。 无论怎样，制动踏板和加速踏板的横向间隔（PW11）都应大于64mm。这个位置应满足从恰当制动和油门控制工程获得的结构变动。当PW11大于64mm时，DVO测试不做要求。 PW11（自动档）64mm+结构变动补充* 某些情况下，整车布置要求可能导致制动到加速踏板的间隔小于64mm。如果这个64mm的目标不能满足，PW11不恩给你小于50mm以满足输出要求。 PW11（自动）=输出要求（50mm）+结构变动补充* 当PW11小于64mm时，DVO要求最小25.4mm。加速踏板到制动踏板的距离（L52）设计指标应用下面公式计算。制动踏板初始位置下和结构变动的预测或者测量值可以从恰当的制动工程或者GMUTS手册R-5C-1“踏板-动态垂直偏移测量”获得。 L52=25.4mm（DVO所有车辆要求）+制动初始位置下的行程+结构变动补充 *结构变动信息应从恰当制动和油门控制工程中获得。如果这个信息无法获得，建议增加最小2作为结构变动补充。 当要设计一个有竞争水平的制动系统时，满足DVO要求是必须的。以上标准对于保证DVO满足要求或者超过不是必须的。由于这个原因，建议早期概念和原型车测试应使用DVO测试程序（联系GMUTS）。目前，这是GMUTS程序R-5C-1“踏板动态垂直偏移测量”。测试会提供DVO要求的详细数据也会有助于确定PW11和L52实际的结构变动。这个数据可以在实际原型建立开始之前用来确定较小变化的PW11和L52。 尽管制动踏板侧视图的位置可能需要改变以满足DVO设计要求或者竞争车设计指标，但是加上踏板的侧视图位置（BOF点）必须保持不变。这是因为加速踏板位置用来确定H点（SgRP点和全行程）和眼点位置，这关系到FMVSS法规要求的视野和碰撞保护要求。 制动踏板和油门控制系统的动态操作DVO要求已经过多个踏板人机工程团队回顾和证明。制动和油门控制工程被强烈建议采取并且推行这些要求。如果声学工程原因证明背离这些标准，这些工程师应做出证明。,6.0舒适特征 6.1调节踏板 允许踏板（加速、制动和离合）像一个单元一样运动以保证一直相互关联尺寸的系统可以给驾驶人群一些额外的舒适。一个小的驾驶员希望踏板可以调节更接近他（向后），同时座椅向后移动把自己放在远离方向盘的位置。因为这是一个困难的驾驶员选择，不是所有的小驾驶员都回选择向远离方向盘的方向移动，但是经证明，如果固定的踏板向后调节至少75mm时，估计有将近三分之一到一半的驾驶员人群会用调节特征选择给自己重新定位。大人体没有改变其自己的H点与方向盘位置关系的能力，除非座椅向后的运动轨迹充足或者踏板可以向前到防火墙的地方移动（会损失发动机部件的空间）。这个选择可能会改变正常的踏板固定位置和向后改变方向盘位置以允许踏板向固定踏板的设计位置前面移动。这对于后排左右的膝盖空间有负面影响，或者防火墙必须向前移以使踏板向前移动到方便的位置，或者可能整车设计择机并且向后移动。这个选择方式可以对大人体和小人体都有舒适特征，如果总的踏板行程时100mm并且设计位置的踏板允许向前后向后50mm的移动。（假定座椅向前或向后的调节至少240mm）。必须指出的是，采用可伸缩方式增加座椅行程、方向盘倾斜可以获得两方面的好处。方向盘如常规布置，用中心固定，采用可伸缩倾角方式提供向前向后各50mm行程，方向盘，对于95%美国人体会比较适应。 结合方向盘倾角和可调节踏板能给小人体和大人体驾驶员提供舒适的操作位置。但是，这种设计的结合应考虑到可能会造成一部驾驶员的困惑，因为某些情况驾驶员必须同时有三个项目的变动：方向盘移动、踏板移动、座椅移动。驾驶员的困惑可以通过在IP上粘贴说明标签来避免。,NA,目前所见的踏板调节系统有有确保踏板间尺寸关系在整个调节过程中保持一致的方式。风险项目是某些踏板随着其向后移动到驾驶员平坦的地板环境：1）直线向下的路径减小了踏板高于地板的高度；2）径直向后并且保持高于地板的高度；3）沿着弧线抬高并且渐渐抬高到他们高于地板的高度上。这产生的问题较原系统是好的。我们用计算机模拟了常见小的女性人体驾驶员的情形。这次结果是不能令人信服的。直到我们知道了更多，从设计位置向上或下调节的范围应限制在15mm（从设计位置+或-）。 6.2右脚支撑结构 建议脚部支撑结构（console、HVAC盖板和变速箱）位于加速踏板右侧。右侧支撑结构应从加速踏板未应用的位置向后延伸110mm至少，垂直于加速踏板参考平面测量。驾驶员鞋位置数据显示驾驶员的AHP点从设计位置向后的变化范围能达到110mm之多。如果这个值在制动踏板未应用的位置之后，右脚支撑结构应轻微向后延伸110多mm。这支撑应向前、下延伸到前挡板。结构的高度应沿着加速踏板在侧视图的长度延伸。支撑结构的任何缺口都不能允许足尖或脚被夹（图13）。 支撑结构的表面硬度是连续的，例如：没有缝隙、突起、凹坑等，这些可能妨碍加速踏板操作。Anacapa Science (1987）建议右脚支撑结构的表面处理要平滑，这样脚在踩下加速踏板的过程中可以滑动。许多GM布置工程师建议支撑表面要提供足够的摩擦，这样脚可以脚可以舒适地保持在期望的油门控制位置。右脚支撑结构的表面处理因此留作整车平台方面。 6.3左脚歇脚踏板 左歇脚踏板设计应允许左腿和左脚能在整车驾驶条件下舒适地休息并且随意地在硬的角落里牢固固定。左歇脚踏板应提供