基于NX的汽車視野檢測工具開發(fā)及方法研究汽車工程專業(yè)

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1、 提 要 “基于 NX 的汽車視野檢測工具開發(fā)及方法研究”針對目前汽車安全問題的不斷提升和汽車企業(yè)縮短產品開發(fā)周期的需求，借助在現代車身設計中廣泛應用的計算機輔助設計，在 UG/NX 開發(fā)平臺上，運用 UG/Open API、UG/KF、UI Component 等二次開發(fā)技術，完成了汽車駕駛員 360°范圍內視野檢測工具的開發(fā)，并對車身 C 柱和發(fā)動機罩的局部檢測方法進行了研究。 本文開發(fā)的汽車整體視野檢測工具是在車身概念設計階段，對已滿足基本法規(guī)標準的車身設計模型進行前、后、側及立柱四部分的直接視野檢測，然后輸出相應的測量值用于視野的評價。之后，文章又介紹了

2、C 柱和發(fā)動機罩這兩個車身部件的視野檢測工作，并對其視野檢測方法進行了研究。 本文通過研究汽車視野檢測，討論了基于 NX 的二次開發(fā)技術在車身設計中的應用，這種方法能夠簡化車身設計中的重復工作，從而提高車身的設計效率和設計質量。通過對所開發(fā)模塊的測試，其測試結果驗證了模塊的實用性， 也充分體現了該設計方法的優(yōu)勢。 本文討論的汽車視野檢測工具及方法已經得到相關企業(yè)的使用認可，并在實際設計中得到了應用。 關鍵字：汽車，視野，NX，檢測 目 錄 II 第一章 緒論 1 1.1. 概述 1 1.2. 現代車身設計方法 1 1.3. 本文研究的意義及國內外現

3、狀 4 1.3.1. 本文研究的意義 4 1.3.2. 本文的國內外研究現狀 5 1.4. 本文研究的主要內容 6 1.5. 本章小結 7 第二章 基于NX的車身開發(fā)關鍵技術 9 2.1. UG/NX軟件簡介 9 2.2. 二次開發(fā)技術—UG/Open API 10 2.3. 知識熔接技術—UG/KF 11 2.3.1. 知識熔接概述 11 2.3.2. 知識熔接語言 13 2.3.3. 知識熔接語言的語法實現 14 2.4. 全新的界面技術—UI Component 15 2.5. UDU(Unified Development Unit)開發(fā)環(huán)境 16 2.6.

4、 本章小結 17 第三章 汽車視野設計的基本理論 19 3.1. 任意駕駛位置時H點的位置線 19 3.2. 駕駛員眼橢圓與眼點 20 3.2.1. 眼橢圓的概念及定位 20 3.2.2. 眼點和頭部轉動點的確定 24 3.3. 駕駛員視野和盲區(qū) 26 3.4. 整體視野檢測工具的設計原理 27 3.4.1. 地面線(Ground Line)的定義 27 3.4.2. 眼點的定義 28 3.4.3. H點及車身截面線的定義 31 3.4.4. 整體視野檢測的內容 31 3.5. 本章小結 39 第四章 整體視野檢測工具的開發(fā) 41 4.1. 設計目標 41 4.2

5、. 設計流程 42 4.2.1. 軟件開發(fā)的一般流程 42 4.2.2. 整體視野檢測模塊的設計流程 44 4.3. 程序的實現 48 4.3.1. KF與UI Component界面技術的結合 48 4.3.2. KF與UG/Open API的結合 49 4.4. 界面設計流程 51 4.5. 模塊功能的具體實現 51 4.5.1. 視野檢測的CAD操作 51 4.5.2. 視野檢測的核心算法 53 4.6. 模塊測試結果 55 4.7. 本章小結 59 第五章 局部視野檢測方法研究 61 5.1. C柱視野研究 61 5.1.1. 方法介紹 61 5.1.2.

6、 C柱處摩托車可見性研究 62 5.2. 發(fā)動機罩視野研究 67 5.2.1. 方法介紹 67 5.2.2. 發(fā)動機罩視野設計過程 67 5.2.3. 極值點求作方法 70 5.3. 本章小結 71 第六章 總結與展望 73 參考文獻 75 摘 要 I Abstract V 第一章 緒論 1.1. 概述 隨著國民經濟的蓬勃發(fā)展，汽車已一躍成為當前極為重要的交通運輸工具。汽車工業(yè)在帶動其他各行各業(yè)的發(fā)展中，也已日益顯示出其作為重要支柱產業(yè)的作用。在擴大汽車的服務領域和滿足各方面多樣化要求的前提下，作為汽車上三大總成之一的車身，已后來居上

7、越來越處于主導地位。綜觀世界汽車工業(yè)沿革，可以看出，現代汽車是沿著“底盤”－“發(fā)動機”－“車身”逐步發(fā)展完善過來的。這個發(fā)展過程不以人們的主觀意志為轉移，而在很大程度上取決于當時的科學技術水平和物質生活條件。由于汽車與人們的日常生活息息相關，為了適應各種不同目的和用途乃至車輛的更新換代等，其關鍵在于車身。 國內外汽車生產的實踐一再表明：整車生產能力的發(fā)展取決于車身的生產能力；汽車的更新換代在很大程度上也決定于車身；在基本車型達到飽和的情況下，只有依賴車身改型或改裝才能打開銷路。凡此等等都足以說明，汽車工業(yè)發(fā)展到今天成為重要的支柱產業(yè)，重中之重非車身莫屬[1]。 汽車車身設計涉及諸多學科，它

8、是一種技術密集和勞動密集相結合的產品。在汽車車身的開發(fā)過程中，空間關系和約束關系復雜，實現方法和評價指標模糊，設計方案具有多解性、經驗性和綜合性的特點。對于汽車企業(yè)來說， 為了能夠迅速及時地開發(fā)出滿足顧客需求的新車型，就必須改進傳統(tǒng)的設計方法，在車身開發(fā)方面采用先進的設計制造技術，從而達到提高車身設計效率， 縮短車身開發(fā)周期的目的。 1.2. 現代車身設計方法 現代車身設計通常分為概念設計(Concept Design)和工程設計(Engineering Design)兩階段來進行。目前越來越多的設計方法被應用到概念設計階段，如 6 CIMS(Compute

9、r-Integrated Manufacturing System)、FMS(Flexible Manufacturing System)、VM(Virtual Manufacturing)等。在車身設計的全過程中，概念設計的作用十分重要。通過概念設計基本上就能確定車身的結構形式和參數，這些參數直接影響后續(xù)設計的正確性和周期，減少重復設計。而且，概念設計的成本約占總設計成本的 70%，對整車成本構成的比重影響較大。在這一階段中， 其設計變動是最容易的，花費也是最少的，而對產品成本的影響卻是最大的。而且，通過多個領域的共同參與，提出相關的建議或意見，對設計進行反復修改，就可減少或避免后續(xù)返工。此

10、外，還能更早地和更準確地預測產品成本并考慮諸如產品成本的優(yōu)化等問題[2]。 圖 1.2-1 所示為現代車身結構設計流程圖[3]。 圖 1.2-1 現代車身結構設計流程圖 現代車身設計提出并采用并行工程進行協(xié)同設計的方法。并行工程要求設 第一章 緒論 計過程的并行和集成，是一種以工作空間的展開換取工作時間縮短的方式來處理復雜系統(tǒng)的方法。與傳統(tǒng)的串行方式相比，使用并行工程進行協(xié)同設計的方法縮短了對復雜問題交互式求解的周期，能夠促使設計者盡快設計出令人滿意的產品。這種方法在設計的早期就考慮車身的可制造性、可裝配性、可維護性， 能夠有效地降低車身產品重新設計的次數，

11、縮短車身開發(fā)周期，提高設計質量， 降低設計成本。對于車身部件來說，設計過程包括如下設計活動的集成：滿足性能要求的車身結構設計方案可以為工藝設計接受和共享；在結構設計中能夠考慮到制造過程對產品的約束，并對產品進行可制造性分析和評價；工藝設計能對結構設計提出反饋意見，對設計進行恰當的修改。 計算機輔助設計(CAD)是應用計算機進行設計信息處理的總稱，它的核心任務是建立數字化模型。在國際汽車工業(yè)中，自上世紀 60 年代起即開始采用CAD。它改變了傳統(tǒng)的產品開發(fā)模式，在新車型投入試制前，加入了圖面檢查、性能預估和結構分析，提高了設計的可信度，減少了產品開發(fā)過程中試制和實驗驗證的反復次數，從而降低了產

12、品研制費用，縮短了產品開發(fā)周期，提高了產品質量。國內汽車工業(yè)在上世紀 70 年代也開始將計算機用于汽車設計， 如用有限元計算車架強度，它大大地加快了我國汽車工業(yè)發(fā)展的步伐。 CAD 在汽車設計中的廣泛應用，使得現代車身結構設計過程呈現以下特點： (1) 設計與分析并行：車身結構分析滲透于設計的各個階段，從開始的構造選擇，為結構設計提出具體的性能參數要求，到設計方案的比較確定，設計方案的模擬實驗。此試制而成的樣車只需一定的驗證即可定型，使車身研制周期大大縮短。 (2) 優(yōu)化思想存在于設計各階段：為達到輕量化、舒適性、安全性的要求， 必須在設計的開始階段就引入尋優(yōu)思想，并貫穿于整個設計階段。

13、 (3) 大量的虛擬實驗代替實物實驗：虛擬實驗不僅可以在沒有實物的條件下進行，而且實施迅速、信息量大。利用虛擬實驗一方面減少了設計的盲目性， 另一方面易于及早發(fā)現設計中的問題，減少了設計成本，縮短了開發(fā)周期，形成了汽車車身開發(fā)的新思路[4]，如圖 1.2-2 所示。 圖 1.2-2 汽車車身設計新思路 1.3. 本文研究的意義及國內外現狀 1.3.1. 本文研究的意義 當今汽車工業(yè)的高速發(fā)展，使人們越來越重視汽車安全問題。美國聯邦機動車安全法規(guī)(FMVSS)把汽車安全分為主動安全、被動安全和事故發(fā)生后的安全性。其中主動安全包括了汽車視野、汽車燈光、駕

14、駛操作性、操縱穩(wěn)定性、汽車制動性、汽車輪胎和輪輞等。首當其沖，汽車視野安全在整個主動安全性中占有相當重要的地位。汽車視野性能直接影響到汽車的行駛安全性、乘坐舒適性及操作方便性，是汽車車身總布置設計過程中的一個重要環(huán)節(jié)[5]。 隨著汽車日益深入人們的生活，人們對汽車各項性能的要求也不斷提高。不僅要求汽車具有優(yōu)美的造型、良好的動力性、經濟性和可靠的操縱穩(wěn)定性， 而且越來越要求有較好的視野性能。這就要求車身設計人員在汽車車身總布置過程中充分應用人機工程學要求，合理布置空間和操縱機構，使大部分駕駛員能在一定條件下以最舒適的坐姿獲得最方便的操縱環(huán)境和最好的視野性能。因此，汽車視野檢測工作在汽車車身內部

15、布置設計中具有舉足輕重的作用。在初期車身內部布置進行此工作，不僅能判斷駕駛員視野性的好壞，而且能根據檢測結果及時評價和發(fā)現初期內部布置是否合理，以便及時更改設計尺寸。 應用計算機來輔助汽車設計制造是現在流行的設計方法。但是，國內的計 第一章 緒論 算機輔助設計很多還局限于比較簡單的應用，其效率是相當有限的。軟件的二次開發(fā)能很好的解決這個問題。它一般是針對具體問題的需要，選擇適合的開發(fā)平臺，然后根據專業(yè)需要開發(fā)出專業(yè)性更強的軟件。本文以 UG/NX 軟件為二次開發(fā)平臺，進行汽車視野檢測工具的設計與開發(fā)，并對局部視野檢測方法進行了研究。UG/NX 軟件是當今世界上最先進和最緊密集

16、成的，面向制造行業(yè)的 CAD/CAE/CAM 高端軟件。它在汽車設計領域的優(yōu)勢是顯而易見的。然而，雖然 UG/NX 軟件在國內汽車設計方面應用已較廣泛，但是目前還沒有較全面的 NX 版本的視野檢測專用軟件。而且這也正是當今各大汽車設計部門研發(fā)的重點方向之一。 因此，開發(fā)專用于汽車視野檢測的計算機輔助軟件是很有應用價值的。 1.3.2. 本文的國內外研究現狀 由于汽車視野在汽車主動安全中所占的重要地位，使得各汽車制造廠家和研究機構投入了大量的技術來研究汽車視野及相關性能。其中，美國、日本和歐洲在汽車視野方面的研究走在了世界的前列[6]。在日本，開展視野研究工作已有很長時間，研究也相

17、當全面，其研究領域涉及醫(yī)學、生理學、心理學等學科，并且充分地把視野研究與這些學科結合起來，從各個不同角度來研究汽車視野。美國的視野研究工作則是著眼于如何快速獲得車輛行駛時的有關信息， 所以他們十分注意駕駛員對儀表板上所示信息的易讀性，以及轉向盤對駕駛員造成的相對于儀表板的視野障礙。顯示儀表的易讀性則是由判斷時間，誤讀率與顯示方式的關系決定的。歐洲的視野研究則更為直接，其研究重點是車輛靜止時，駕駛員在正常駕駛位置時因為車身結構因素造成的視野障礙。他們的研究目的則是直接為設計、生產服務的，如車前板制件(發(fā)動機罩、翼子板等)、車頂支撐立柱(主要針對A立柱)以及內外后視鏡等如何設計才能更好的滿足或改善

18、視野性能。 我國對視野安全也非常重視。在我國的汽車標準體系中，強制性執(zhí)行第一 章緒論標準的前五項均為視野及視野相關類項目，但視野的研究工作還不很全面。目前，我國的視野工作還僅限于測試技術的應用與研究，也就是按國家標準對汽車的視野性能進行測試試驗，并對關鍵測試技術進行實驗研究。中國汽車技術研究中心視野研究室開發(fā)了視野測試用的專門軟件，配合三坐標測量 儀，能較好地完成視野測試工作。此外，汽車質量監(jiān)督檢驗中心利用激光經緯儀開發(fā)了一套激光視野測量儀，也可以滿足視野測試要求。另外，我國的某些高校，在視野設計 CAD 方面也開展了研究，取得了若干研究成果。但是，目前我國的視野安全

19、方面的研究還遠遠不夠，隨著汽車技術的發(fā)展，對汽車視野的要求會愈來愈嚴格。隨著汽車視野安全法規(guī)的日益完善，也必將推動汽車工業(yè)在視野安全方面更全面的發(fā)展，從而推動整個汽車工業(yè)的發(fā)展。 表 1-1 列出了汽車視野設計的主要內容和相應的標準。目前，國內外對于汽車儀表板、A立柱、遮陽帶、前風窗和后視鏡等的視野設計研究比較全面[7-21]， 而對于汽車前方下視野、BC立柱、360°范圍內視野評定等的研究比較少。本文將綜合應用NX提供的車身開發(fā)技術，來研究C柱、發(fā)動機罩及駕駛員 360 °范圍內視野的設計問題。 表 1-1 汽車視野設計內容 內容 標準 后視鏡布置和視野檢查 GB 150

20、84 前方視野設計 確定前方上下視野角 - 確定車前路面盲區(qū) - 確定前風窗透明區(qū) GB 11562 立柱視野設計 確定 A 柱障礙角 GB 11562 確定 B、C 立柱盲區(qū) - 前風窗刮掃器布置和刮掃面積檢查 GB 11556 儀表板的視野設計 - 確定遮陽帶的布置位置 SAE J100 駕駛員 360°范圍內視野的評定 - 1.4. 本文研究的主要內容 汽車人體工程學是汽車工程學的一個重要分支，汽車內部布置是汽車人體工程學在汽車設計中的具體運用之一，汽車視野設計則是汽車內部布置的重要內容[22-25]。本文討論并研究了基于NX的汽車

21、視野檢測工具的開發(fā)和C柱、發(fā)動機罩視野的檢測方法。本文的主要內容是以美國UGS公司的大型三維設計軟件UG/NX為開發(fā)平臺，結合汽車視野設計理論，利用C/C++語言及UG/NX提供的UF、KF等二次開發(fā)技術，對汽車駕駛員的前方視野、后方視野、側面視野以及A、B、C立柱障礙角等進行測量，據此設計出一套汽車的整體視野檢 第一章 緒論 測模塊，并對已實現的C柱及發(fā)動機罩視野檢測方法進行了研究。 汽車的整體視野檢測工具按其檢測流程分為五大部分：定義眼點位置和汽車參數；創(chuàng)建 HP-Y，HP-X，HP-Z 或 0-Y 截面線；顯示創(chuàng)建的截面線；視野測量，包括前方上下視野角、發(fā)動機罩

22、不可見距離及車前路面不可見距離的測量，側面視野測量，后方上下視野角、后備箱可見性及車后路面不可見距離的測量，A、B、C 立柱障礙角的測量；輸出測量結果。該模塊的開發(fā)可達到省時省力、快速方便地進行汽車視野的校核工作，且在概念設計階段便可驗證設計者設計的車身模型是否滿足一定的視野設計要求，以便及時發(fā)現問題并進行修改更新。 本文首先介紹了基于 NX 平臺的車身二次開發(fā)技術，主要應用 UF、KF 和 C/C++語言。然后討論了汽車視野設計的基本理論。之后詳細闡述了整體視野檢測模塊的設計開發(fā)流程及內容。最后，又對 C 柱和發(fā)動機罩局部視野的檢測方法進行了研究和介紹。 由于 UG/NX 系統(tǒng)是一個底層

23、非參數化的設計軟件，而參數化、變量化的結構設計和專家系統(tǒng)的開發(fā)又要求所有的參數都要實現真正的參數化設計。因此就要綜合利用多種 UG/NX 二次開發(fā)工具，并手工編寫一些 UG/NX 系統(tǒng)的補丁程序以達到真正、全部的參數化設計。所以對 UG/NX 二次開發(fā)工具的充分理解和運用是本文研究內容成功與否的關鍵。 1.5. 本章小結 汽車視野在汽車主動安全中占居重要地位，也是汽車車身總布置設計過程中的重要環(huán)節(jié)。針對國內外對汽車前方下視野、BC 立柱、360°范圍內視野評定等研究較少，提出了本文的整體視野檢測工具的開發(fā)及局部視野檢測方法的研究等內容。本章介紹了現代汽車車身設計方法、汽車視野檢測的

24、意義及國內外研究現狀、本文的主要研究內容等。 7 8 第二章 基于 NX 的車身開發(fā)關鍵技術 2.1. UG/NX 軟件簡介 Unigraphics(簡稱UG)是一個交互式的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)軟件[26]。它匯集了航空航天與汽車工業(yè)的專業(yè)經驗，在國內相關行業(yè)已得到了廣泛的應用。UG的NX系列是當前面向制造業(yè)的CA

25、D/CAE/CAM高端軟件之一。它集設計、分析和制造等功能于一體，為工程技術人員提供了豐富的三維圖形資源庫，可以用于機械制造領域的計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助分析(CAE)和計算機輔助制造(CAM)等方面。更為可貴的是UG/NX實現了上面三種功能的有機集成，可以實現虛擬產品的開發(fā)、精確裝配、加工仿真、運動仿真等過程，從而實現機械設計和制造集成化，大大縮短了產品的開發(fā)設計周期，節(jié)省了大量的材料、資金和人力，給機械設計和加工帶來了革命性的變革[27]。 UG/NX軟件為工程設計人員提供了非常強大的應用工具，這些工具可以對產品進行設計(包括零件設計和裝配設計)、工程分析(有限元分析和運動結

26、構分析)、繪制工程圖、編制數控加工程序等。隨著版本的不斷更新和功能的不斷擴充，UG更是擴展了軟件的應用范圍，面向專業(yè)化和智能化的方向發(fā)展[28]。 作為一款備受業(yè)內人士青睞的 CAD 軟件，UG/NX 擁有著功能強大的開發(fā)平臺，以保證軟件可發(fā)展性和后續(xù)服務的連續(xù)性。根據開發(fā)層次的不同， UG/NX 的開發(fā)平臺可以分為兩個環(huán)境：內部開發(fā)環(huán)境和開放性的二次開發(fā)環(huán)境。內部開發(fā)環(huán)境主要是 UGS 公司內部開發(fā)和維護人員為了改進軟件性能， 拓展軟件功能所使用的核心開發(fā)環(huán)境。而對于廣大的企業(yè)工程師，最主要的應用還是開放性的二次開發(fā)環(huán)境，特別是在 UG/NX 軟件的主要應用領域——汽車制造業(yè)。由于汽車結構

27、的復雜性和標準的多樣性，不同的研發(fā)和制造企業(yè)往往有不同的應用要求。UG/NX 的二次開發(fā)環(huán)境恰好在自身與工程師們的個性化要求之間架起了一個穩(wěn)定而強大的接口。利用這個接口，工程師們可以達到UG/NX 與其他應用軟件的數據共享，也可以根據需要，直接在二次開發(fā)環(huán)境 9 下編輯擴展 UG/NX 功能，從而有效地提高開發(fā)質量，減少開發(fā)時間。這在市場競爭激烈的今天，無疑具有極大的誘惑力。 2.2. 二次開發(fā)技術—UG/Open API UG/Open API(Application Programming Interface，應用程序接口)，也稱作用戶函數(User

28、 Function，UF)，是UG/Open二次開發(fā)軟件包的一個重要組成部分，是基于UG/NX軟件平臺進行車身應用模塊開發(fā)的主要建模工具。其核心包括了約2000個C函數，分別用來實現大部分的UG操作。在Microsoft Visual C++的集成環(huán)境中調用并編譯這些C函數，可以實現查詢并修改UG/NX對象模型、處理使用者和UG/NX界面的交互、控制UG/NX的行為等。通過UF函數， 二次開發(fā)者幾乎可以實現所有UG現有的功能，它的開放性使許多UG用戶都使用UF函數作為主要的二次開發(fā)工具。簡單說來，UG/Open API是UG/NX與外部應用程序之間的接口，以實現多種計算機平臺上不同應用軟件和U

29、G/NX之間的數據共享。它是UG/NX提供的一系列函數和過程的集合。通過用C/C++ 語言編程來調用這些函數或過程，能夠實現[29]： (1) 對 NX 模型文件及相應模型進行操作，包括建立模型、查詢模型對象、 建立并編輯裝配體、創(chuàng)建工程圖等。 (2) 在UG/NX 主界面中創(chuàng)建交互式程序界面。借助NX 菜單腳本UG/Open MenuScript 和用戶接口設計師 UI Styler，UF 能讓第三方開發(fā)者定制 UG/NX 的用戶界面，把用戶開發(fā)的程序集成入 UG/NX 的菜單和對話框之中。 (3) 創(chuàng)建并管理用戶定義對象(User Define Object，UDO)。 (4)

30、處理各種 UG/NX 對象之間的聯系，并為它們的顯示和更新提供了完整的手段。 UG/Open API 的主要目的是在共享信息的基礎上，為處于不同區(qū)域的用戶進行協(xié)同設計提供更多的應用程序。它大大提高了多學科混合協(xié)同設計的工作效率，幫助全球化的制造商更加有效的組織進行產品的設計、研發(fā)和制造，以加快產品市場化和策略全球化。 UF 程序的源代碼并不能被 UG/NX 直接執(zhí)行，它和 C 程序一樣必須通過編譯形成動態(tài)鏈接庫或可執(zhí)行文件后才能發(fā)揮作用。針對程序運行的環(huán)境不同，UF 程序又分為外部 UF 和內部 UF 兩種形式。所有的 UF 函數都可用于內 10 第二章 基于NX 的車

31、身開發(fā)關鍵技術 部 UF 方式，但不一定能用于外部 UF 方式。區(qū)別 UF 函數適用的方式可以參考 UG/Open API Reference，其中對每個函數都有 Internal 和 External 的指明。外部 UF 程序是可執(zhí)行程序(*.dll)，運行時只要有 License 的支持，就可以 由操作系統(tǒng)直接執(zhí)行，不須啟動 UG/NX Gateway。外部 UF 程序適用環(huán)境廣泛， 但是不能和 UG/NX Gateway 發(fā)生聯系，因而不能利用 UG/NX 的顯示窗口動態(tài)反饋操作結果。外部 UF 程序多用于 Part 數據的創(chuàng)建、存取和管理或控制出圖，而不是交互性的幾何形體的

32、修改。外部 UF 程序可以看作普通的可執(zhí)行文件在操作系統(tǒng)中執(zhí)行。 內部 UF 是以動態(tài)鏈接庫的形式創(chuàng)建并編譯的，它是結合 UG/NX Gateway 而運行的。內部 UF 程序采用了動態(tài)鏈接庫的形式，因而代碼長度很短，能處理 UG/NX 的 UI 對象接口，實現和 UG/NX 界面的無縫集成并擴充 UG/NX 的特定功能等。內部 UF 執(zhí)行時每個步驟都能從 UG/NX 的客戶窗口中得到動態(tài)反映，因此它能方便地通過 UI 對象實現與用戶的交互、屏幕選取等的復雜操作。 外部 UF 和內部 UF 的應用條件有所不同，它們在編寫時的程序結構和編譯步驟也不相同。大部分的 UF 函數應用在外部 UF

33、程序中時其書寫格式和應用在內部 UF 程序時是一樣的。外部 UF 程序基于普通的 Windows 應用程序， 并在應用程序中調用了 UF 函數，因此在編寫程序時只要將 UF 的各頭文件和uguser.lib 庫包含進工程，就可以在應用程序中調用 UF 了，外部 UF 在運行時需要 uguser.dll 位于系統(tǒng)路徑下。內部 UF 程序除了包含頭文件和庫外，在編譯時還要指明按多線程動態(tài)鏈接庫編譯，而且動態(tài)鏈接庫的入口點必須是 UF 的某個 User Exit 的名字，實際應用中對從 Run API Program 菜單中手動運行的內部 UF 以ufusr( )作入口點，對隨 UG/NX 啟動時自

34、動運行的內部UF 以ufsta( ) 作入口點。 2.3. 知識熔接技術—UG/KF 2.3.1. 知識熔接概述[30] 基于知識的工程(Knowledge Based Engineering，KBE)是面向現代設計要 11 求而產生并發(fā)展的新型智能設計方法和設計決策自動化的重要工具。知識工程是促進工程設計智能化的重要途徑，它的任務是一些人(通常是知識工程師)訪問領域專家，了解他們擁有的知識，特別是了解他們如何進行推理和判斷，然后將這些知識編寫為計算機內的表示形式。這樣計算機就可以類似人類進行推理和求解問題?；谥R的工程通過對設計方案、設計過程進

35、行知識的獲取、表示和處理，并對設計方法和設計過程進行規(guī)則定義，根據功能要求、零部件信息和處理過程的描述，快速生成新的設計方案，從而高效地指導設計[31]。 知識熔接(Knowledge Fusion)技術是一套將 KBE 集成到 UG/NX 系統(tǒng)的高級技術。通過集成 KBE 技術到 UG/NX 系統(tǒng)，知識熔接技術為 UG/NX 提供了一套功能強大的產品設計應用系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，用戶可以重復利用工程師的專業(yè)知識和相關設計經驗，把知識熔接技術和設計向導(Wizard)相結合。UG/NX 系統(tǒng)的 CAD 用戶可以在不感覺到知識熔接存在的情況下享受到設計的方便。 知識熔接技術可以從以下幾個方面理解

36、： (1) KF 是一個工程演算規(guī)則表，允許記錄和重復使用工程演算規(guī)則，同時規(guī)則或公式還可以互相引用彼此的結果； (2) KF 是一個產品配置系統(tǒng)，用于選擇合適的組件裝配成產品； (3) KF 是一種特別強大的計算機輔助設計編程語言； (4) KF 是一個可以定義和創(chuàng)建“智能部件”的系統(tǒng)，并且“智能部件”配置和裝配成產品無需預編程。 通過使用知識熔接技術，設計人員可以利用一個單一的工程產品數據模型來管理設計參數和知識信息。知識熔接技術可以從工程演算師那里得到相應的設計規(guī)則和要求，并通過在 UG/NX 內部進行實例化(創(chuàng)建 Instance)而將這些設計規(guī)則和要求天衣無縫地傳遞到產品設

37、計定義中。正是由于有這樣的能力， UG/NX 系統(tǒng)在設計自動化方面提高了一大步。知識熔接技術能夠在給定一個部件或裝配的同時得到幾何和非幾何特征，通過編寫規(guī)則來描述創(chuàng)建這些特性的過程。這從本質上讓用戶有能力在 CAD/CAM 部件文件中獲得蘊含在產品中的智能和 Know-how 信息。因此，可以說 UG/NX 是一個“可預知工程效果” 的產品設計系統(tǒng)。 UG/NX 的知識熔接系統(tǒng)還是一個開放的并且在不斷完善的系統(tǒng)。目前為止，并不能利用 KF 完全實現 UG/NX 的所有功能。因此在程序開發(fā)當中要求 12 第二章 基于NX 的車身開發(fā)關鍵技術 使用者必須能夠根據具體

38、條件編寫一些需要的 KF 函數。這些函數可以內嵌在 UG/NX 程序當中，也可以放在 UG/NX 程序之外以引用的方式使用。 2.3.2. 知識熔接語言[32] 將知識熔接技術集成在 UG/NX，這就是知識熔接語言。知識熔接語言是一種面形對象(Object Oriented)的解釋性(Interpreted)語言。由于知識熔接語言有能力存取 UG/NX 系統(tǒng)外的知識資源如數據庫和電子表格，有能力聯合其他分析和優(yōu)化軟件系統(tǒng)，因此用戶可以利用知識熔接語言，在產品模型中以規(guī)則(Rule)或實例(Instance)的方式添加工程知識。知識熔接語言，結合知識熔接導航器(Navigator)

39、用戶界面，可以讓不同技能水平的用戶使用知識熔接技術。 知識熔接語言是一種簡單的程序語言，它的語法要求非常簡單。只要求工程師有一點的編程基礎就可以很快地學會并出色地完成編寫工作。像其他語言一樣，知識熔接語言也有一個龐大的函數庫，利用函數庫中的命令，工程師可以輕松地完成一些簡單的公式編寫。當然，也可以利用它們編寫更加復雜的公式或規(guī)則。它主要有以下幾點特征： (1) 知識熔接語言是聲明性的、由求解需求驅動(Demand-driven)的語言。知識熔接語言是聲明性的，而不是過程性的(傳統(tǒng)的高級語言如 Basic、C、 FORTRAN)語言。因此在編寫程序時不用考慮程序編制時語句和函數的先后順序。

40、當執(zhí)行到某個規(guī)則或公式的引用時，系統(tǒng)會在整個程序的范圍內自動找到并執(zhí)行這個規(guī)則或求解這個公式。由于知識熔接語言的這一特性使得交叉引用的設計方式得以實現，而參數的交叉和相互關聯是很多工程系統(tǒng)設計時所面臨的必然問題。因此從這一點上說，聲明性的語言是很適合用于工程設計系統(tǒng)的開發(fā)工作的。 (2) 知識熔接語言是層次化的語言。 知識熔接和通常的產品結構一樣由部件構成子裝配，子裝配構成最終的裝配結果。在所有的層次中有一致的處理方法。 (3) 知識熔接語言是面向對象的語言(Object Oriented)。 知識熔接語言是一種面向對象的語言。和 C++相似，知識熔接語言也有類(Class)和對象(O

41、bject)的概念，同時能夠進行多重繼承。類是具有共同特征的一批對象的集合。例如，可以把排量小于 2L 的轎車看作一個類，它其中包括 17 了若干種車型。盡管它們還有價格、重量、發(fā)動機種類等細節(jié)上的差別，但按照排量等規(guī)則它們屬于一個類。從一個類中創(chuàng)建一個對象的過程稱為創(chuàng)建實例(Instantiation)。 (4) 知識熔接語言是解釋性語言。 用戶在利用知識熔接語言編寫創(chuàng)建類文件之后無需編譯，只需配置一下 UG/NX 系統(tǒng)尋找路徑，就可以直接進行調試和運行。 (5) 知識熔接語言不用區(qū)分大小寫。 2.3.3. 知識熔接語言的語法實現 在 UG/NX

42、中，知識熔接語言主要有三種實現形式： (1) 屬性和規(guī)則(Attribute and Rule) 一個屬性一般是由屬性名、數據類型定義、行為標示和一系列的規(guī)則構成。廣義上，只要可以為屬性 Attribute 給定一個具體值的各種方式都是規(guī)則或公式，它可以是工程規(guī)則、數學公式、具體數值、名字、字符串等。除此之外， 還可以用各種操作、函數、引用、方法及條件控制，使語言更加靈活。但無論是規(guī)則或是公式，它們都返回唯一的一個值。工程師可以通過知識熔接導航器在一個 NX 部件中添加一個或多個屬性。這些屬性作為一種特殊類型的數值， 可以被 CAD 數據模型直接引用，并且屬性值會隨著規(guī)則或公式計算結果的變

43、化而更新，從而帶動 CAD 模型的更新。 (2) 類和類的實例(Class and Object) KF 類是以 DFA 文件(*.dfa)的形式定義的。它是一些對象及規(guī)則的集合。UG/KF 中有許多基本類，如 UG/NX 標準體系特征類，它是構成更加復雜的類的基礎。工程師也可以利用這些基礎類創(chuàng)建自己特有的類。如可以定義一系列工程運算或特定界面和幾何操作的集合。用戶生成類之后，通過 UG/NX 特定的系統(tǒng)，創(chuàng)建這些類的實例儲存在 NX 部件文件中。一個部件中可以有同一個類的多個不同實例。一個類是由類名、一系列的父類和一系列的規(guī)則構成。下圖以生成一個立方體為例，簡單地說明類的定義格式。

44、 第二章 基于NX 的車身開發(fā)關鍵技術 圖 2.3-1 KF 類的語法規(guī)則 (3) 方法(Method) 一個方法是一個數值的一系列計算規(guī)則的集合，與函數類似，它通過變量的方式傳遞附加信息。它的定義格式如下： (Method returnType) id: (type1 $var1, ...) @{Statements...}; 2.4. 全新的界面技術—UI Component 開發(fā)具有傳統(tǒng)界面風格的NX程序有很多弊端：有一半以上的時間和精力花在UI功能的實現上，使得開發(fā)成本高；每一個應用程序UI的設計必須建立在底層開發(fā)工具之上，導致UI界面操作的方式

45、不統(tǒng)一和不連續(xù)；由于傳統(tǒng)UI 界面開發(fā)的過程和本質的原因，使得UI界面的代碼無法實現重用，導致大量UI界面代碼的浪費。具體來說，每一個傳統(tǒng)界面程序的開發(fā)都需要使用很多工具，比如使用MT Toolkit來定義界面的控件、回調函數、控件的位置和狀態(tài)(Sensitivity、Visibility)等，利用Selection Toolkit來定義選擇列表以及相應的回調函數，運用Handles來控制圖形窗口的手柄顏色、形狀、可見性等。程序開發(fā)人員必須有效管理所有這些工具，控制它們之間的狀態(tài)和聯系等復雜問題 [33]。 從UG/NX4開始，UI Component界面工具被使用。UI Componen

46、t是UG/NX UIFW框架下的一種OM(Object Manage)類型的類。它的實質是把界面中每一個 相對獨立的UI對象打包定義成組件(Component)，組件相當于一個標準零件， 使用時只需要選擇若干相應的標準UI Component，就可組裝成一個新界面。而且還采用了組(Group)的概念來安排程序功能的實現流程。Group把若干UI Component組織在一起，形成一個相對獨立的操作步驟，使用戶清晰的知道每一步該做什么。UI Component的使用，大大節(jié)約了界面開發(fā)的時間和成本，實現了大量代碼的重用，而且統(tǒng)一了界面風格和操作方式，具有很高的效率。 2.5.

47、 UDU(Unified Development Unit)開發(fā)環(huán)境 軟件：UNIX 或 Windows UG/NX NX5 或 NX6 UDU (UDU Development) Microsoft Visual Studio. NET (VC 7.0) 本文開發(fā)的基于 NX 的汽車視野檢測工具是在 NX 提供的“Unit”開發(fā)平臺上完成的。它以 UDU 的形式為不同平臺的 NX 用戶提供了一個統(tǒng)一、動態(tài)、協(xié)和的開發(fā)環(huán)境，包括四種 UNIX 平臺(IBM/AIX、HP-UX、SunOS、SGI’s IRIX) 和基于Pentium and Itanium 處理器的Windows

48、平臺。通過UDU 環(huán)境，把UG/NX 與 Microsoft Visual Studio.Net 開發(fā)平臺連接。這樣，開發(fā)人員就可以在 VC 平臺上進行源程序的編寫和調試。 UDU環(huán)境下的開發(fā)是采用工程(Project)單元的形式進行的。每一個項目單元都是建立在已經編譯好的完整的UG/NX程序上的。然后在本項目單元內完成程序的編寫、編譯、鏈接，生成動態(tài)鏈接庫(*.dll)。通過編寫腳本菜單文件， 就可以直接在UG/NX里調用程序了。在Windows操作系統(tǒng)下可以通過對話框的方式建立工程并設置工程單元參數[34]。圖2.5-1 是NX5 下開發(fā)單元的創(chuàng)建界面。 第二章 基于NX 的車身開

49、發(fā)關鍵技術 圖 2.5-1 NX5 下開發(fā)單元的創(chuàng)建界面 2.6. 本章小結 本章主要介紹了 NX 開發(fā)環(huán)境下車身開發(fā)的關鍵技術。它包括 UG/Open API 二次開發(fā)技術， UG/KF 知識熔接技術和最新的 UG/NX 程序的 UI Component 界面技術。UG/NX 本身提供了多種面向用戶的二次開發(fā)技術，本章只介紹了視野檢測模塊中用到的一些關鍵技術，并簡要介紹了 UG/NX 軟件和本文的開發(fā)環(huán)境。本章是借助計算機輔助技術進行車身概念設計的理論基礎。

50、 18 第三章 汽車視野設計的基本理論 3.1. 任意駕駛位置時H點的位置線[35] 圖 3.1-1 為 A 類汽車適意駕駛位置時 H 點的位置線。適意駕駛位置時 H 點的水平行程X 與H 點離踵點的高度Z 之間的關系可用以下的數學表達式(3-1) 描述： 95 90 97.5 X = 936.6 + 0.613879Z - 0.00186247Z 2 X = 913.7 + 0.672316Z - 0.0019

51、5530Z 2 X = 885.0 + 0.735374Z - 0.00201650Z 2 39 5 50 10 2.5 X = 793.7 + 0.903387Z - 0.00225518Z 2 X = 715.9 + 0.968793Z - 0.00228674Z 2 X = 692.6 + 0.981427Z - 0.00226230Z 2 X = 687.1 + 0.895336Z - 0.00210494Z 2 (3-1) 其中， X i ——第 i 百分位身材駕駛員的 H 點位于足部拇趾參考點之后方的水平距離，mm。拇趾參考點見圖 3.1-1。

52、 Z ——H 點離加速踏板踵點的高度，mm。 圖 3.1-1 A 類汽車駕駛員 H 點位置線 百分位：A—97.5% B—95% C—90% D—50% E—10% F—5% G—2.5% P—加速踏板 M—踵點 N—拇趾 H—大腿 L—小腿 3.2. 駕駛員眼橢圓與眼點 3.2.1. 眼橢圓的概念及定位 汽車駕駛員眼橢圓是指不同身材的駕駛員按自己的意愿將座椅調整到適意位置，并以正常的駕駛姿勢入座后，他們眼睛位置在車內坐標系中的統(tǒng)計分布圖形，如圖 3.2-1 所示。由于統(tǒng)計分布圖形呈橢圓狀，因此被稱為駕駛員眼橢圓。駕駛員眼睛在車內坐標系中的

53、位置是進行視野設計與校核的基準，它是視野設計的工具之一。駕駛員眼橢圓的確立為研究汽車視野性能提供了科學的視野原點基準。 第三章 汽車視野設計的基本理論 圖 3.2-1 駕駛員眼橢圓 眼橢圓在汽車視野設計與校核的應用中，通常是與視線聯合在一起的。因此要用視切比來定義眼橢圓的百分位[36]。所謂視切比，就是含眼橢圓的切線一方區(qū)域的眼睛數與切線上、下方區(qū)域的眼睛總數之比。眼橢圓百分位實際上是落在視切線(切平面)的含眼橢圓一側的眼睛的概率。若以一切線切第P百分位的眼橢圓，則落在切線含眼橢圓一側的眼睛百分比為P%，而落在切線另一側的百分比為(100-P)%，如圖 3.2-2

54、所示為第 95 百分位眼橢圓。由目標點O向眼橢圓作視線，則意味著有總數 95％的眼睛位于該視線的下方，另有 5％的眼睛位于該視線的上方。即有 95％的人群可以通過該視線下方看到目標，而有 5 ％的人群則不能通過該視線下方看到目標[37]。 圖 3.2-2 眼橢圓含義圖 駕駛員眼橢圓在汽車設計中有著極其重要和廣泛的應用，尤其是在汽車概念設計階段。它是進行視野設計與研究的基準點。確定汽車內外后視野區(qū)域， 前風窗刮掃區(qū)域，A、B、C 立柱形成的盲區(qū)以及轉向盤在儀表板工作面上形成的盲區(qū)等都要用到眼橢圓。更重要的是，它可以使我們在量的概念上(以一定的百分位，或者以一定的概

55、率)對視野進行評價。 SAE J941-2002 眼橢圓在車身坐標系下按以下方式定位： (1) 根據座椅水平行程(TL1)[38-39]及眼橢圓百分位值，在表 3-1 中選取合適的軸長。如下所示： 表 3-1 眼橢圓在三個方向上軸長 (mm) (2) 確定眼橢圓中心坐標( X c 、Yc 、Zc )，如式(3-2)所示。 第三章 汽車視野設計的基本理論 X c = L1 + 664 + 0.587(L6 ) - 0.176(H 30 ) - 12.5t Ycl Ycr = W20 - 32.5 = W20 + 32.5  (3-2) Zc

56、 = H 8 + 638 + H 30 其中 L1 為踏板參考中心點 PRP 的 X 坐標； L6 為轉向盤中心至 PRP 點的水平距離； H 30 為 H 點和 AHP 點的垂直距離； W20 為 H 點的 Y 坐標； H 8 為 AHP(踵)點的 Z 坐標； t 為傳動類型(有離合踏板時為 1，無離合踏板時為 0)。 (3) 俯視圖中，左右眼橢圓中心Y坐標Ycl與Ycr距離為 65mm，中眼橢圓圓心的Y坐標Yclcr為W20。 (4) 在側視圖中，眼橢圓長軸的傾角β=12°，前低后高的斜線為長軸。俯視圖與后視圖中眼橢圓均無傾角。按步驟(1)取軸長，即可獲得眼橢圓樣板。 眼

57、橢圓樣板完成后，將未知的參數確定后帶入式(3-2)中，進行各視圖眼橢圓的定位，即可完成駕駛員眼橢圓在車身坐標系中的定位[40]，如圖 3.2-3 所示。 圖 3.2-3 A 類汽車眼橢圓的定位 在人機工程設計中，將駕駛員座椅參考點(SgRP)距離駕駛員踵點的垂直距離為 25-405mm，方向盤直徑小于 450mm，H 點垂直行程為 0-50mm，并且駕駛員座椅靠背角為 5-40°的汽車稱為 A 類車，一般包括轎車、旅行車和轎車變型車。除特殊注明外，本文所述內容均圍繞 A 類車進行討論。 3.2.2. 眼點和頭部轉動點的確定 汽車視野設計的首要問題是眼點的

58、確定，視野的適應級(Accommodation Level，一般要滿足第95百分位駕駛員的視野要求)是通過選擇合適的駕駛員眼橢圓輪廓上的眼點來保證的，利用它來作視野設計的視線。如果要滿足的適應級為P，則應該選擇第P百分位駕駛員眼橢圓上的眼點。 駕駛員眼點在SAE標準和國標中均有定義[41-43]。SAE標準中的駕駛員眼點E是表征駕駛員左右兩個眼睛位置的點，它們是在第 95 百分位的駕駛員眼橢圓基礎上得到的。左右兩個眼點EL、ER之間的距離為 65mm，并且實際應用中 第三章 汽車視野設計的基本理論 它們都是配合頭部轉動中心點P來使用的。國標中的駕駛員眼點及定位與SAE 標準相仿，

59、只是增加了表征駕駛員眼睛位置的V點，用于檢查汽車視野是否符合要求。 眼點的選取原則為：選取眼橢圓輪廓上視野性能最差(最苛刻)的眼點。因為如果最苛刻眼點的視野性都能得到保證，那么位于視線靠眼橢圓一側的其他眼點也必能以一定的百分位滿足視野要求。例如計算盲區(qū)時，應該選擇使障礙角和障礙區(qū)最大的眼點。眼點的選取標準為：采用SAE標準時，以第95百分位眼橢圓為依據，在某些場合為簡化眼點的計算，則可用視原點來代替眼橢圓； 如果采用EEC標準或國標，則以視原點作為設計基準。本文在進行視野設計時， 均采用視原點作為設計的基準。視原點是經過統(tǒng)計得出的具有代表性的駕駛員眼點，應用它進行視野設計可保證95％的適應度

60、。 左右眼點(EL、ER)和頭部轉動點P的關系如圖3.2-4所示，其中ΔX為眼點到P點X方向的距離， SAE 規(guī)定其值為98 ，歐洲EEC 規(guī)定其計算方法為sqrt( 104*104-32.5*32.5 ) = 98.791。 圖3.2-4 E點和P點的位置(SAE) 2 SAE J941 推薦的P1、P2點的計算公式為： (P1 ) X = L31 - 224.01472 + 10.281641′ L40 - 0.032032 ′ (L40 ) 2 (100mm ￡ TL23 ￡ 133mm) 或(P1 ) X = L31 - 250.

61、01472 + 10.281641′ L40 - 0.032032 ′ (L40 ) (P2 ) X  = (P1 ) X  + 28 (TL23 > 133mm)  (3-3) (P1 )Y (P2 )Y = W20 - 20 2 = W20 + 47 (P1,2 ) Z = H 70 + 654.11757 + 0.398747 ′ L40 - 0.059301′ (L40 ) 其中： TL23 —座椅水平調節(jié)行程 L31 —SgRP 點 X 坐標 W20 —SgRP 點 Y 坐

62、標H 70 —SgRP 點 Z 坐標L40 —座椅靠背角 GB 11562 規(guī)定P1、P2的計算方法為：首先給出駕駛員座椅靠背角L40為 25° 時的基本坐標，然后根據實際的座椅靠背角和座椅水平調節(jié)行程來進行修正。 3.3. 駕駛員視野和盲區(qū) 汽車視野設計最基本的要求就是使駕駛員能夠獲取足夠的交通信息，減小盲區(qū)的大小，并盡量設法緩解駕駛疲勞[44]。汽車駕駛員視野是指駕駛員處于正常駕駛位置時，并且當其眼睛和頭部在正?；顒臃秶鷥葧r，能直接或借助于輔助設備看到的視野范圍，包括直接視野和間接視野兩部分，通常用視野角度來度量。直接視野是指駕駛員不通過后視鏡等輔助設備而能直接看到的范圍。

63、間接視野是指駕駛員要通過后視鏡等輔助設備才能看到的范圍。按照與駕駛室相對位置關系，駕駛員視野又可分為內部視野和外部視野。內部視野是指駕駛員看到的駕駛室內的范圍，主要是駕駛員直接看到的范圍，其中包括了轉向盤在儀表板上形成的盲區(qū)以外的范圍。外部視野是指駕駛員直接或間接看到的駕駛室之外的范圍[45]。視覺為車輛駕駛員提供所需的大多數信息，汽車視野性能直接影響到汽車的行駛安全性、乘坐舒適性及操作方便性，是汽車安全認證的主要項目之一。 與視野相對應的概念是盲區(qū)(Invisible Zone)。在汽車上阻礙駕駛員視線的 物體稱為視野障礙。被視野障礙擋住而使駕駛員看不見的區(qū)域稱為盲區(qū)，一般 第三章

64、 汽車視野設計的基本理論 用盲區(qū)角和盲區(qū)區(qū)域來表示。按照人眼的觀察情況，盲區(qū)也分為單眼盲區(qū)、雙眼盲區(qū)和兩單眼盲區(qū)。所謂單眼盲區(qū)，就是左眼或右眼單獨觀察時，由于視野障礙物對視線的阻擋而形成的左眼或右眼看不見的區(qū)域。雙眼盲區(qū)是左眼和右眼同時觀察時，由于視野障礙物對視線的阻擋而形成的兩眼都看不見的區(qū)域。兩單眼盲區(qū)是左右眼的單眼盲區(qū)之和。盲區(qū)也有直接盲區(qū)和間接盲區(qū)之分。例如：由轉向盤輪緣在儀表板上形成的盲區(qū)就是直接盲區(qū)。通過后視鏡觀察時由B或C立柱形成的盲區(qū)就是間接盲區(qū)。在檢查盲區(qū)時，一般只需要知道雙目障礙角或盲區(qū)區(qū)域之一即可。例如：確定A立柱形成的盲區(qū)僅知道雙目障礙角就足夠了，求方向盤輪緣

65、在儀表板工作平面上形成的盲區(qū)時，則只需要知道盲區(qū)分布范圍即盲區(qū)區(qū)域就可以了。 據以上基礎知識，我們就可以具體研究本文開發(fā)的整體視野檢測工具的基本理論了。 3.4. 整體視野檢測工具的設計原理 3.4.1. 地面線(Ground Line)的定義 當汽車實際在路面行駛時，汽車車身與路面間并不是平行的，而是有一定的角度。因而在車身概念設計階段，為了能更好的評價汽車行駛或靜止時的視野性，本文引入了地面線(Ground Line)的概念。地面線是由軸距(Wheel Base)、前軸中心距地面高度(Front 0Z Height，簡稱 FR0Z)、后軸中心距地面高度(Rear 0Z

66、Height，簡稱 RR0Z)三項參數定義的。具體求作過程如圖 3.4-1 所示。 3.4.2. 眼點的定義 圖 3.4-1 地面線的定義 日本JIS D1702-1996 標準中定義，Reference E.P是在駕駛員眼橢圓內測定的有代表性的眼睛位置[46]。它用于道路車輛駕駛員直接視野的測量。在該標準中說明，通常視野測量采用雙眼參考眼點。但因具體的測試目的不同，單眼參考眼點也常被使用。另外，只要測量中用到的眼點包含在規(guī)定的眼點范圍之內，都是可以使用的。本模塊開發(fā)使用的眼點，即前文說到的視原點，有Reference E.P、Craned-neck E.P和Craned-neck looking-back E.P。下面分別對這三個眼點的求作進行說明。 1. Reference E.P 本模塊的 Reference E.P 是根據輸入的基準點 JM95 H.P 和 R/M H.P 定義的。若 R/M H.P 距地面高度小于 560mm，則將 JM95 H.P 正上方 635mm 處的點作為 Reference E.P；若 R/M H