基于歐標(biāo)視野需求的某車型外后視鏡CAS可行性分析

李軍領(lǐng)，孫元，宋愷

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于歐標(biāo)視野需求的某車型外后視鏡CAS可行性分析

李軍領(lǐng)，孫元，宋愷

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章以某N1類車型為例，在外CAS造型階段，利用CATIA三維軟件模擬駕駛員所能觀察到的車外視野區(qū)域，然后以滿足歐標(biāo)ECE R46的視野區(qū)域要求為出發(fā)點(diǎn)，在合理范圍內(nèi)調(diào)整變換外后視鏡鏡片CAS面位置、姿態(tài)，使駕駛員所能觀察到的車外視野區(qū)域盡可能覆蓋歐標(biāo)ECE R46要求的視野區(qū)域。最終以分析對比結(jié)果為依據(jù)，對外后視鏡CAS給出修改建議。

后視野；CAS面；ECE R46

Abstract:This paper takes a N1 model as an example:During the CAS modeling stage, using CATIA 3D software to simulate the area driver can observe, adjusting the conversion in the reasonable range rearview mirror CAS plane position and attitude to meet the requirements of European standard ECE R46 field. The area driver can observe should be as far as possible to cover the European standard ECE from the perspective of regional R46 requirements. Finally, based on the results of the analysis of the comparison, we get the recommendations for modification of external rearview mirror CAS.

Keywords: rear vision area; CAS surface; ECE R46

CLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)18-138-02

前言

在造型階段，需要對外CAS做可行性分析，其中一項(xiàng)便是外后視野校核分析。而CAS階段屬于車型開發(fā)的前期，整車的數(shù)據(jù)也只有內(nèi)外表面，沒有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，不存在鏡片旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)和底座旋轉(zhuǎn)軸，所以在小范圍空間區(qū)域內(nèi)（這里小范圍空間區(qū)域指鏡片在變換姿態(tài)和位置后，在滿足后期后視鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計的條件下，不會對后視鏡的造型產(chǎn)生明顯的影響所限制的區(qū)域）鏡片的六個自由度不受限制，這種情況下，視野分析的目的是檢查當(dāng)前CAS鏡面的視野滿足程度，并為下一步CAS修改工作提供方向。

1 歐標(biāo)對外后視野的要求

1.1 反射鏡面參數(shù)要求

所分析車型屬于 N1類車輛，應(yīng)使用Ⅲ類外后視鏡，針對Ⅲ類外后視鏡鏡片參數(shù)要滿足以下要求：

a.鏡片曲率半徑r≥1200mm；

b.能在反射面上繪出以 a=130/(1+1000/r)為底邊、高為40mm的矩形；

c.能在反射面上繪出與矩形高平行的線段，其長度為70mm；

d.后視鏡的反射面必須為平面鏡或球狀凸面鏡；

e.任一點(diǎn)的曲率半徑(rp1, rp2,和rp3)值與r值之差不得大于0.15r。

1.2 法規(guī)要求的視野區(qū)域

駕駛員側(cè)：駕駛員借助外后視鏡必須能在水平路面上看見一段寬度至少為4000mm的視野區(qū)域，其右側(cè)，以與汽車縱向基準(zhǔn)面的平面平行，且切過車輛左邊最外側(cè)點(diǎn)的平面為基準(zhǔn)，并從駕駛員眼點(diǎn)后20000mm處延伸至地平線。此外，駕駛員借助外后視鏡還必須能看見寬度為1000mm，并從駕駛員的眼點(diǎn)垂直平面后4000mm處與上述區(qū)域相接的視野區(qū)域。

副駕駛側(cè)：與駕駛員側(cè)的視野區(qū)域關(guān)于汽車縱向基準(zhǔn)面對稱(參見圖1)。

圖1 Ⅲ類后視鏡的視野范圍

圖2 鏡面參數(shù)測量

2 視野分析

2.1 鏡片參數(shù)檢測

如圖2所示，以某車型左側(cè)鏡片為例（下同），鏡片高度154mm，寬度191mm，鏡片形狀是半徑為1350mm的球面。所以鏡片參數(shù)對法規(guī)ECE R46的符合結(jié)果如表1所示。

表1 鏡片參數(shù)檢測結(jié)果

2.2 做出法規(guī)區(qū)域

依據(jù)整車總布置輸入的參數(shù)R點(diǎn)坐標(biāo)、地面線位置、整車寬度，在CATIA三維軟件做出ECE R46對Ⅲ類后視鏡的視野要求區(qū)域。R點(diǎn)上方635mm，左右各偏32.5mm的兩個點(diǎn)即是兩個眼點(diǎn)；確定好眼點(diǎn)、車輛寬度邊界、地面位置后即可按照法規(guī)的要求畫出視野要求區(qū)域。

2.3 設(shè)定鏡片自由度

CAS階段的后視鏡內(nèi)部結(jié)構(gòu)還沒有設(shè)計，所以鏡片在空間內(nèi)有六個自由度。首先在鏡片近似中心位置設(shè)定一個點(diǎn)作為中心，以此點(diǎn)為原點(diǎn)建立臨時坐標(biāo)系A(chǔ)（如圖3），A坐標(biāo)系的 AX軸垂直于鏡面、AY軸設(shè)為與鏡片寬度方向近似平行、AZ軸與高度方向近似平行。然后把鏡片、AX軸、AY、AZ軸四個元素作為整體一起做AX軸平移、AY軸平移、AZ軸平移、AX軸旋轉(zhuǎn)、AY軸旋轉(zhuǎn)、AZ軸旋轉(zhuǎn)六個自由度變換（前一個變換的結(jié)果作為下一個變換輸入，每步變換的參數(shù)暫時設(shè)為0）。

圖3 臨時A坐標(biāo)系

圖4 作出反射線

2.4 做出反射線

提起變換后的鏡片邊界，在邊界上均勻取 30個以上的點(diǎn)。連接左眼點(diǎn)與第一點(diǎn)，在此點(diǎn)作鏡片法線，將左眼點(diǎn)與第一點(diǎn)連線關(guān)于法線對稱并無線延長（實(shí)際操作可將長度設(shè)為車輛長度100倍即可，件圖4），延長后做出其與地面的交點(diǎn)，此交點(diǎn)即是左眼點(diǎn)相對鏡片邊界上第一點(diǎn)在地面上的投影。通過此種方式作出左眼點(diǎn)相對鏡片邊界上其它點(diǎn)在地面上的投影點(diǎn)。依次連接這些投影點(diǎn)即是駕駛員左眼在地面上看到的區(qū)域。

圖5 鏡片調(diào)整姿態(tài)后觀察區(qū)域

圖6 反射光線相對地面線有向后的仰角

按上述過程作出右眼點(diǎn)即駕駛員右側(cè)眼睛在地面上看到的區(qū)域。

調(diào)整鏡片自由度設(shè)定中的參數(shù)值，最終變換參數(shù)設(shè)定如表2所示，使駕駛員左眼和右眼的合區(qū)間能夠覆蓋法規(guī)區(qū)域（見圖5）。

表2 各個自由度變換的參數(shù)值

同理，對另一側(cè)外后視鏡CAS作分析校核，其結(jié)果也能滿足要求。

3 總結(jié)

當(dāng)每側(cè)外 CAS同時滿足以下條件則認(rèn)為此外后視鏡CAS可以滿足歐標(biāo)視野要求。

a.合區(qū)間能夠輕松覆蓋法規(guī)區(qū)域；

b.2.4中做出的反射線至少有一根向后指向車輛上方（見圖 6）；

c.變換參數(shù)很小，變換后不會對造型產(chǎn)生影響。

若CAS不能滿足要求，則要向造型部門建議修改鏡面參數(shù)，修改鏡片輪廓或者加大鏡片曲率。

[1] 張洪欣.汽車設(shè)計[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.

[1] 余志生.汽車?yán)碚揫M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

[1] 宋曉琳.汽車車身制造工藝學(xué)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2006.

The feasibility analysis of a certain type of exterior rearview mirror CAS based on the requirements of European(ECE) standard vision

Li Junling, Sun Yuan, Song Kai
( Anhui Jianghuai Automotive group Co., Ltd., Anhui hefei 230601 )

U467 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)18-138-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.18.047

李軍領(lǐng)（1986-），男，車身總布置設(shè)計工程師，就職于安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，主要從事中重型商用車車身設(shè)計。