基于CATIA軟件的重卡車型后視鏡校核

何毓，李軍正，楊路，韓像宏

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基于CATIA軟件的重卡車型后視鏡校核

何毓，李軍正，楊路，韓像宏

（陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院，陜西 西安 710200）

為解決目前重卡車型后視鏡視野校核無(wú)具體方法的問(wèn)題，文章詳細(xì)介紹了使用CATIA軟件對(duì)后視鏡視野進(jìn)行校核的過(guò)程，以判斷后視鏡的尺寸和布置位置是否滿足相關(guān)法規(guī)要求，以及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)操作是否方便等問(wèn)題，最終形成完整的校核重卡車型后視鏡的方法。該方法適用于在設(shè)計(jì)初期，只有少量三維數(shù)據(jù)時(shí)，即可驗(yàn)證后視鏡及其調(diào)節(jié)裝置的布置位置可行性，以防汽車量產(chǎn)后，由于后視鏡設(shè)計(jì)不當(dāng)引發(fā)的安全隱患或后期修改造成的大量變動(dòng)。

重卡后視鏡；視野；CATIA

引言

汽車外后視鏡作為重要的汽車安全件之一，對(duì)于觀察汽車后方的道路情況至關(guān)重要。汽車在行駛的過(guò)程中，道路交通情況始終在變化著，駕駛員往往只注意前方的交通情況，對(duì)于兩側(cè)和后方的交通情況關(guān)注較少，如果沒有正確利用后視鏡進(jìn)行觀察，常常導(dǎo)致錯(cuò)誤判斷，采取不當(dāng)?shù)牟僮鞔胧?，不但影響其他車輛的正常行駛，甚至?xí)?dǎo)致交通事故的發(fā)生。目前應(yīng)用重卡車型外后視鏡普遍采用的是單曲率后視鏡。

如果在汽車設(shè)計(jì)階段就能夠?qū)笠曠R的觀察范圍進(jìn)行模擬，意義重大，能避免汽車投放市場(chǎng)后，因視野不足給汽車使用者帶來(lái)不必要的損失。本文詳細(xì)介紹了單曲率后視鏡的校核方法。

1 重卡用外后視鏡的結(jié)構(gòu)要求

重卡用外后視鏡分為四類，主外后視鏡為II類，廣角外后視鏡為IV類，補(bǔ)盲外后視鏡為V類, 前下視鏡為VI類，本文主要闡述重卡外后視鏡方面的校核問(wèn)題，研究對(duì)象為目前常見的單曲率凸面鏡后視鏡。

過(guò)小的曲率半徑R會(huì)使后視鏡內(nèi)映出的物體與實(shí)際物體偏差很大，在GB15084中規(guī)定了各類型后視鏡的最小曲率半徑，II類主外后視曲率半徑不得小于1200mm，IV類廣角外后視鏡曲率半徑不得小于300mm，V類補(bǔ)盲外后視鏡曲率半徑不得小于300mm，VI類前下視鏡曲率半徑不得小于200mm。

2 重卡外后視鏡視野校核

后視鏡是汽車主要的安全裝置，在超車、轉(zhuǎn)彎、或倒車時(shí)用來(lái)觀察汽車后方的情況，作用是減少駕駛員左右兩側(cè)后方的盲區(qū)，但由于安裝位置等原因，實(shí)際上所有的后視鏡都不可能做到100%沒有盲區(qū)，在衡量一輛車的外后視鏡視野時(shí)，目前法規(guī)GB15084中強(qiáng)制規(guī)定重卡車型外必須同時(shí)帶有主外后視鏡和廣角后視鏡。以下以主外后視鏡為例說(shuō)明重卡后視鏡的視野校核。

主外后視鏡視野范圍包括：駕駛員至少能看到5m寬、由平行于車輛垂直縱向中間平面并且通過(guò)駕駛員一側(cè)車輛最遠(yuǎn)點(diǎn)的平面所界定，并延伸至駕駛員眼點(diǎn)后方30m的水平路面部分。同時(shí)，駕駛員應(yīng)該能夠看到從通過(guò)駕駛員兩眼點(diǎn)的垂直后方4m的點(diǎn)開始、寬1m，有平行于車輛垂直縱向中間平面并通過(guò)車輛最遠(yuǎn)點(diǎn)的平面所限定的路面，如圖1所示。

圖1 主外后視鏡法規(guī)視野區(qū)域

利用CATIA軟件校核后視鏡的視野的流程，如圖2所示。

圖2 校核后視鏡視野的流程圖

某車型外后視鏡具體校核過(guò)程：

（1）判定外后視鏡R大小，是否是單曲率凸面鏡，利用CATIA測(cè)量工具測(cè)量后視鏡R，當(dāng)初版CAS面中無(wú)正確的曲率時(shí)，工程師推薦R并繪制出滿足后視鏡面。一般重卡主外后視鏡R為1200~1400mm。

（2）對(duì)外后視鏡最小尺寸進(jìn)行校核。以外后視鏡的反射面上繪出一個(gè)高為70mm，底邊長(zhǎng)為a的矩形，來(lái)判定外后視鏡尺寸大小是否合適。

在CATIA草圖中進(jìn)行如上操作，以后視鏡鏡面相切面為繪制平面，進(jìn)入草圖模式。在此平面內(nèi)繪制上述尺寸矩形，放置此矩形使其不能超出后視鏡鏡面邊界即滿足要求。

（3）根據(jù)整車寬度以及眼點(diǎn)位置繪制法規(guī)要求的區(qū)域，具體法規(guī)區(qū)域要求尺寸見圖1。

（4）過(guò)眼點(diǎn)做關(guān)于鏡子邊緣的入射線，盡量多的做出周邊入射光線。

（5）做出鏡面反射光線。

（6）做出反射光線與地平面的交點(diǎn)，把各個(gè)交點(diǎn)連接起來(lái)。

對(duì)于結(jié)果的判斷：反射光線連線包含法規(guī)要求的區(qū)域，即可判定校核通過(guò)，如圖3，中間矩形區(qū)域?yàn)榉ㄒ?guī)區(qū)域，外側(cè)曲線區(qū)域?yàn)楹笠曠R視野區(qū)域。

圖3 視野校核

以上校核過(guò)程只針對(duì)以單個(gè)眼點(diǎn)作為講解，工程師實(shí)際做此校核時(shí)，要左右眼點(diǎn)均校核，由校核可知此車型后視鏡視野滿足要求。

另外，在后視鏡后方視野滿足要求的前提下，還需考慮駕駛員是否能看到完整的后視鏡鏡面，此過(guò)程可利用CATIA軟件的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)與分析模塊進(jìn)行，如圖4所示，駕駛員在使用兩側(cè)后視鏡時(shí)，無(wú)內(nèi)飾件、車門等遮擋鏡面。

布置在門護(hù)板的后視鏡調(diào)節(jié)按鈕應(yīng)處于駕駛員方便操作界面內(nèi)，因?yàn)榘粹o組合中間多有選擇不同的后視鏡的撥扭，需要用3個(gè)手指完成，建議后視鏡調(diào)節(jié)按鈕位置3指操作界面內(nèi)。

3 結(jié)論

文章旨在汽車設(shè)計(jì)前期利用三維軟件的草圖，人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)與分析等模塊對(duì)后視鏡視野范圍進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)調(diào)節(jié)裝置布置位置進(jìn)行校核，使汽車設(shè)計(jì)人員能夠掌握利用CATIA軟件進(jìn)行后視鏡視野以及調(diào)節(jié)裝置的可行性分析，以防汽車量產(chǎn)后，由于汽車后視鏡設(shè)計(jì)不當(dāng)引發(fā)的安全隱患或后期修改造成的大量變動(dòng)。

[1] 中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì).GB15084-2013.機(jī)動(dòng)車輛間接視野裝置性能和安裝要求.

[2] 陳家瑞.汽車構(gòu)造.北京機(jī)械工業(yè)出版社.

Heavy truck Rear-view Mirror Verification Based on CATIA

He Yu, Li Junzheng, Yang Lu, Han Xianghong

（Automotive Engineering Research Institute, Shaanxi Heavy-duty Automobile Co., LtD, Shaanxi Xi'an 710200）

In order to solve the problem that there is no concrete method for checking the field of view of rear view mirror of heavy truck at present, this paper introduces the process of checking the field of view of rearview mirror by using CATIA . In order to judge whether the size and arrangement of the rearview mirror meet the requirements of the relevant laws and regulations and whether the operation of the adjusting mechanism is convenient or not, a complete method of checking the rearview mirror of the heavy-duty truck type is finally formed. This method can be used to verify the feasibility of the placement of the rear view mirror and its adjusting device at the initial stage of the design, when only a small amount of three-dimensional data is available, so as to prevent safety hazard caused by improper design of rearview mirror or a large number of changes caused by later modification after the mass production.

Heavy truck rear view mirror;view; CATIA

U463.85+6

A

1671-7988(2019)09-118-03

U463.85+6

A

1671-7988(2019)09-118-03

何毓，就職于陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.09.039