摘 要：在新車型研發(fā)階段，經(jīng)常需要對外后視鏡造型進(jìn)行修改，這就需要研發(fā)部門對每一版本的外后視鏡視野進(jìn)行校核。然而基于CATIA的傳統(tǒng)作圖方法校核工作量大，效率低下，利用UG校核，又只能得到當(dāng)前版本校核結(jié)果，不能生成帶參數(shù)模板。鑒于此，文章介紹了一種基于CATIA超級副本的一種汽車外后視鏡視野校核方法，校核結(jié)果帶參數(shù)化可編輯，能夠有效地提升工作效率。當(dāng)前關(guān)于作圖法校核車身遮擋率的方法仍屬于空白，無相關(guān)文獻(xiàn)具體闡述，因此文章還提出一種采用作圖校核車身對法規(guī)視野區(qū)域遮擋率的間接方法，且直觀易操作。
汽車外后視鏡是駕駛員觀察車輛側(cè)后方路況的重要零部件，對行車安全起到至關(guān)重要的作用。因此，外后視鏡的視野校核是新車型項目前期設(shè)計階段的重要工作內(nèi)容。傳統(tǒng)的利用CATIA作圖法校核外后視鏡視野工作量大，效率低下，采用UG軟件校核，又只能得到校核結(jié)果，不能生成帶參的模板。文章主要介紹在CATIA軟件中使用超級副本命令來校核外后視鏡視野的方法，校核結(jié)果帶參數(shù)可編輯，能夠有效提升工作效率。當(dāng)前關(guān)于作圖法校核車身遮擋率的方法仍屬于空白，無相關(guān)文獻(xiàn)具體闡述，鑒于此，文章還提出一種采用作圖手段校核車身遮擋率的間接方法，并且直觀易操作。
GB15084中規(guī)定了Ⅲ類外后視鏡的視野要求：駕駛員應(yīng)能在水平路面上看到4m寬，由平行于車輛縱向基準(zhǔn)面并且通過車輛最外側(cè)點的平面所界定，從駕駛員眼點后方20m處延伸至地平線的區(qū)域。同時，駕駛員應(yīng)能看到從通過駕駛員兩眼點的垂面后方4m的點開始，寬度為1m，由平行于車輛縱向基準(zhǔn)面并通過車輛最外側(cè)點的平面所限定的區(qū)域，如圖1所示。
圖1 GB15084中Ⅲ類后視鏡法規(guī)視野區(qū)域要求
在CATIA結(jié)構(gòu)樹中建立數(shù)據(jù)輸入幾何集，需要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)輸入有：左右眼點（E1點、E2點）、地平面（GROUND PLANE）、左右鏡面（L MIRROR、R MIRROR）、鏡面球心（CENTER POINT）、鏡面旋轉(zhuǎn)軸（Z AXIS、Y AXIS），如圖2所示。
圖2 數(shù)據(jù)輸入準(zhǔn)備
根據(jù)GB 15084中的法規(guī)視野區(qū)域的要求，在CATIA中繪制出法規(guī)視野區(qū)域（如圖3所示），并創(chuàng)建眼點后4m處的地面校核點和眼點后20m處的地面校核點，通過眼點后20m處靠近車輛的地面校核點做地平面法向線與平行于地平面的通過外后視鏡鏡面最高點的平面相交，得到無限遠(yuǎn)校核點。
圖3 創(chuàng)建的法規(guī)視野區(qū)域及校核點
以校核點、眼點、鏡面球心三點創(chuàng)建平面，并求此平面和帶參鏡面的交線。在草圖里，創(chuàng)建反射點，并約束該反射點在交線上，連接眼點和反射點做入射線，連接反射點和校核點做反射線，連接反射點和鏡面球心做對稱軸線，然后根據(jù)入射角等于反射角的原理，約束入射線和反射線關(guān)于對稱軸線對稱。選中以上操作參數(shù)創(chuàng)建超級副本，如圖4所示。
圖4 創(chuàng)建超級副本
選中創(chuàng)建好的超級副本，通過替換參數(shù)（校核點、眼點、鏡面、鏡面球心）的方式（如圖5所示），生成所有校核點在鏡面上的對應(yīng)反射點，分別連接左眼、右眼對應(yīng)的反射點，形成如圖6所示的校核結(jié)果，即兩個近似的五邊形，通過改變鏡面的角度，使得兩個五邊形盡量位于鏡面居中位置。反射點在鏡面上的位置需要滿足距離鏡面邊界≥3mm。
圖5 超級副本替換參數(shù)界面
圖6 校核結(jié)果
GB15084中規(guī)定了關(guān)于車身及車身上零部件對外視野區(qū)域的遮擋率的要求：駕駛室其他間接視野裝置、門把手、示廓標(biāo)志燈、轉(zhuǎn)向信號燈、前后保險杠以及反射面清洗部件等，其遮擋部分的總和應(yīng)不大于所規(guī)定視野的10%。
目前檢測機構(gòu)實車檢測外后視鏡視野的方法如圖7所示，將車輛放置在暗室內(nèi)，在眼點處放置大功率光源，車后設(shè)置幕墻，在幕墻上事先畫出法規(guī)區(qū)域?qū)?yīng)的圖形，通過觀察幕墻上光亮區(qū)域所包含法規(guī)區(qū)域圖形的情況判定是否滿足要求，同時也方便通過測量車輛輪廓投影侵占法規(guī)區(qū)域圖形的面積，計算遮擋率是否滿足要求。
圖7 實車檢測外后視野現(xiàn)場照片
由于GB 15084里考察的是雙目視野，且通過文章上述的作圖可知，左眼點觀察左側(cè)外后視鏡對應(yīng)的反射線與車身的干涉區(qū)域較小，右眼點觀察右側(cè)外后視鏡對應(yīng)的反射線與車身干涉區(qū)域較小。因此，校核車身遮擋率時，采用車身干涉區(qū)域更小的眼點進(jìn)行校核即可，即左側(cè)采用左眼點校核，右側(cè)采用右眼點校核。
參考實車檢測方法，在CATIA軟件中，在眼點后4m處創(chuàng)建一豎直平面，以下左側(cè)為例進(jìn)行說明，通過該平面和20m處兩校核點對應(yīng)的反射線相交取交點，通過連接兩交點和眼點后4m處的兩地面校核點，所圍成的四邊形即法規(guī)視野區(qū)域?qū)?yīng)的投影區(qū)域，以下簡稱法規(guī)區(qū)域，如圖8所示。
圖8 眼點后4m處創(chuàng)建法規(guī)區(qū)域
目前CATIA軟件里通過作圖方法難以做出車身實際對法規(guī)視野區(qū)域遮擋部分圖案，正向的測量實際遮擋面積難以實現(xiàn)。這里介紹一種間接校核的方法，在法規(guī)區(qū)域地面線段上取移動點a，在法規(guī)區(qū)域靠近車輛一側(cè)的豎直線段上取移動點b，并利用超級副本做出移動點a、移動點b對應(yīng)的反射點和反射線。這里令移動點a、移動點b、靠近車輛一側(cè)的地面校核點形成的三角形區(qū)域為擬合遮擋區(qū)域，通過填充的方法得到擬合遮擋區(qū)域?qū)?yīng)的視野包絡(luò)，如圖9所示。
圖9 創(chuàng)建擬合遮擋區(qū)域及視野包絡(luò)
通過調(diào)整移動點a、移動點b的位置，使得視野包絡(luò)剛剛好能夠包含住車身實際遮擋部分，此時得到的三角形區(qū)域面積可以認(rèn)為是接近車身實際遮擋區(qū)域面積的。令法規(guī)區(qū)域面積為S1，擬合遮擋區(qū)域面積為S2，車身實際遮擋面積為S3，通過公式1可知，使得擬合車身遮擋率η2小于10%，就可以保證車身實際遮擋率η1滿足法規(guī)要求。
式中，η1為車身實際遮擋率；η2為擬合車身遮擋率；S1為法規(guī)區(qū)域面積；S2為擬合遮擋區(qū)域面積；S3為車身實際遮擋面積。
文章介紹了通過CATIA超級副本的方法校核外后視鏡視野的方法，能夠有效地提升校核工作的效率。并且以實車檢測外后視鏡遮擋率的方法為基礎(chǔ)，介紹了在CATIA中采用作圖手段間接校核車身遮擋率的方法，更加直觀易操作。
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