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龙图腾网获悉重庆大学申请的专利一种汽车眼椭圆及头部包络的模块化设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115618496B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211314888.7，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种汽车眼椭圆及头部包络的模块化设计方法是由张心灵;曹韩学设计研发完成，并于2022-10-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种汽车眼椭圆及头部包络的模块化设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种汽车眼椭圆及头部包络的模块化设计方法，其特征在于，基于CATIA软件的二次开发功能，建立一个能够直观显示设计目标结构的知识工程模板文件part文件，并选取若干固定输入参数，若干可变参数和中间参数，并将各参数和输出参数之间的对应关系进行自动换算关联，获得汽车眼椭圆及头部包络智能化设计模板；然后设计时调用模板，根据设计需要输入不同的可变参数信息，知识工程模板自动运行并将计算出的输出参数以图形进行直观显示。本发明能够精简计算过程，减少重复性劳动，规避人为计算误差，提高设计精准度，可以更好地提高设计效率和精确度。

本发明授权一种汽车眼椭圆及头部包络的模块化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种汽车眼椭圆及头部包络的模块化设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤A：基于CATIA软件的二次开发功能，建立一个能够直观显示设计目标结构的知识工程模板文件，并以AHP点、H点和SWC点作为固定输入参数信息；以“TL23”、“A47”、“人体百分位”和“离合踏板状态”作为可变参数信息；以“H30”、“W20”、“L6”、“L1”、“H8”、“β”、“t”、“眼椭圆X轴长”、“眼椭圆Y轴长”、“眼椭圆Z轴长”、“Xh”、“Zh”、“头包X轴长”、“头包Y轴长”和“头包Z轴长”作为中间参数；以左右眼椭圆、左右眼椭圆中心点和头部包络作为输出参数信息，在知识工程模板文件中建立输入参数信息到中间参数信息到输出参数信息之间的对应关系并实现自动换算关联；获得汽车眼椭圆及头部包络智能化设计模板； 步骤B：在CATIA软件中调用A步骤建立的汽车眼椭圆及头部包络智能化设计模板，根据设计需要输入不同的可变参数信息，知识工程模板自动运行并将计算出的输出参数以图形进行直观显示； 步骤A具体包括以下步骤： 1打开CATIA软件，建立一个能够直观显示设计目标结构的知识工程模板文件，在模板文件中建立水平方向的直角坐标系，所述坐标系为水平方向的直角坐标系，X坐标的方向沿着车辆的长度方向进行设置，Y坐标的方向沿着车辆的宽度方向盘进行设置，Z坐标的方向沿着车辆的高度方向进行设置；然后在坐标系中建立设计基准点：AHP点、H点、SWC点； 2建立待输入的可变参数：“TL23”、“A47”、“人体百分位”和“离合踏板状态”，根据可变参数取值范围，对步骤2中的待输入的参数进行赋值； 其中： “TL23”：是指SgRP到FDH的长度，以范围区分为，“TL23”＞133mm、“TL23”＜133mm或“TL23”=0mm； “A47”：是指SAEJ1100中定义为驾驶员鞋平面与水平面的夹角，即驾驶员踩油门踏板时与水平面的夹角；取值范围0-90°； “人体百分位”：人体测量用语，用于确定人体尺寸分布值，人体百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比；SAEJ941及SAEJ1052中仅针对95、99百分位人体进行定义，即该处的值为95或99； “离合踏板状态”：多值参数，分为有离合踏板、无离合踏板，计算公式中体现为系数t，生产车辆中含有离合器踏板车辆的百分比确定t值，如果50%或者更多的车辆使用离合器踏板，则t取1，否则取0； 3制作BOFRP点：根据前述步骤已赋值的AHP点，以及已定义的A47值，做出BOFRP点，BOFRP点到AHP点的间距为203mm，与水平的夹角为A47； 4建立中间参数“H30”、“W20”、“L6”、“L1”和“H8”； 根据前述步骤中确定的AHP点、H点、SWC点和BOFRP点，按照中间参数的定义，确定中间参数的值； W20：SAEJ1100中定义为SgRP点Y坐标； H30：座椅高度，SAEJ1100中规定了尺寸，指SgRP点到AHP点的垂直距离； H8：SAEJ1100中定义为AHP点Z坐标； L6：SAEJ1100中定义为BOFRP点到方向盘中心点水平间距； L1：SAEJ1100中定义为BOFRP点X坐标； 5建立中间参数“β”； 根据SAEJ9414.2条的规定，A类车驾驶员眼椭圆X轴相对于水平面有前倾角度β，等式1：β=12deg； 根据SAEJ10524.1的规定，A类车驾驶员头部包络有前倾角度β，其值与TL23相关；TL23不为0，则倾角为12deg；TL23为0，则无倾角； 应用CATIA知识工程模块的规则方法，将前述步骤中的TL23与β相关联，TL23非0条件下，β=12deg； 6建立中间参数“t”；并应用知识工程模块的规则方法，采用VB语言建立t值与前述步骤中的“离合踏板状态”参数的对应关系，如果50%或者更多的车辆使用离合器踏板，则t取1，否则t取0； 7做出参数化的眼椭圆中心点： 参考等式2、3、4、5： Xc=L1+664+0.587L6-0.176H30-12.5t2 Ycl=W20-32.53 Ycr=W20+32.54 Zc=H8+638+H305； 其中左侧眼椭圆中心点的三坐标为Xc、Ycl、Zc分别为等式2、等式3、等式5的值，右侧眼椭圆中心点的三坐标为Xc、Ycr、Zc方便为等式2、等式4、等式5的值，在等式中代入前述步骤已得到的值计算，获得眼椭圆中心点坐标值； 8建立中间参数：“眼椭圆X轴长”、“眼椭圆Y轴长”和“眼椭圆Z轴长”； 按照标准SAEJ941中4.1条表1的规定，应用知识工程模块的规则方法，采用VB语言编辑眼椭圆轴长选择规则，将已建立的“TL23”、“人体百分位”与“眼椭圆X轴长”、“眼椭圆Y轴长”和“眼椭圆Z轴长”这三个参数关联，使得“眼椭圆X轴长”、“眼椭圆Y轴长”和“眼椭圆Z轴长”三个参数就根据“TL23”和“人体百分位”有了相应的值； 9制作眼椭圆三坐标轴； 以步骤7中得到的左侧眼椭圆中心点为原点，以步骤8中的“眼椭圆X轴长”、“眼椭圆Y轴长”、“眼椭圆Z轴长”三个参数，做出左侧眼椭圆X轴、Y轴、Z轴，其中X轴和水平面的夹角为β； 10根据步骤9中的眼椭圆Z轴的长度，以左侧眼椭圆中心点为中心做球面并命名为球面1； 11根据步骤10中的球面1，以左侧眼椭圆中心点为原点，以步骤9中的眼椭圆三个坐标轴，用CATIA软件的仿射命令，做出左侧眼椭圆曲面； 12将步骤11中的左侧眼椭圆曲面，采用点到点平移的方式，将左侧眼椭圆曲面从左侧眼椭圆中心点平移到右侧眼椭圆中心点，得到右侧眼椭圆曲面； 13制作眼椭圆质心点：眼椭圆质心点为左右眼椭圆中心点的中点；根据步骤8中得到的左右两个眼椭圆中心点，做出位于二者之间的质心点；该点是头部包络椭圆体的质心点的基准点； 14建立中间参数：“Xh”、“Zh”； 按照SAEJ10527.1条表4的规定，应用知识工程模块的规则方法，采用VB语言编辑头部包络质心点偏移规则，将表中TL23不同范围下对应的值赋给“Xh”和“Zh”； 15以步骤14中的眼椭圆质心点为参考点，以三坐标参考点法制作头部包络椭圆体质心点，该点X值为“Xh”，Y值为0，Z值为“Zh”； 16建立中间参数：“头包X轴长”、“头包Y轴长”和“头包Z轴长”； 按照SAEJ10526.1条表1的规定，应用知识工程模块的规则方法，采用VB语言编辑头部包络轴长规则，将步骤2中建立的“TL23”、“人体百分位”、与“头包X轴长”、“头包Y轴长”、“头包Z轴长”这三个参数关联，使得“头包X轴长”、“头包Y轴长”、“头包Z轴长”三个参数就根据“TL23”和“人体百分位”有了相应的值； 17制作头部包络X轴、Y轴、Z轴； 以步骤15中得到的头部包络质心点为原点，以步骤16中的“头包X轴长”、“头包Y轴长”和“头包Z轴长”三个参数为长度值，做出头部包络的X轴、Y轴、Z轴；其中头部包络的X轴和水平面的夹角为β； 18根据步骤17中得到的头部包络Z轴，以步骤15中得到的头部包络质心点为圆点做圆球； 19将步骤18中的圆球，以步骤17中的头部包络X轴、Y轴、Z轴为参考，用CATIA软件的仿射命令，制得一个完整的椭圆球体； 20将步骤19中的椭圆球体，以步骤17中得到的头部包络X轴与Y轴所形成的平面分割为上下两半球体，舍弃下半球体，保留上半球体； 21将步骤20中的上半球体，以步骤17中得到的头部包络X轴与Z轴所形成的平面分割为左右两半曲面，将外侧的半个曲面向Y轴负方向偏移23mm,未偏移的曲面和向外偏移23mm的曲面中间做拼接曲面，将未偏移的曲面、外偏移23mm的曲面以及二者的拼接曲面拟合成一个整体曲面，即得到参数化的头部包络； 22应用“插入-知识工程模板-用户特征”命令，将上述步骤1到21的过程制作成汽车眼椭圆及头部包络智能化设计模板并保存为part文件，供后续调用。

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