CN107873093B - 用于创建车辆车身剖面图的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于创建车辆车身(100)的剖面图(210)的方法(400)。该方法(400)包括在显示屏上显示(401)车身(100)的第一剖面图(210)，所述第一剖面图(210)包括车身(100)两个部件(201、202)的两个表面，所述表面在第一过渡点上相互邻接。该方法(400)还包括显示(402)具有多个预定义接缝类型(301)的接缝目录(300)，接缝类型(301)定义用于两个表面之间的接缝(200)的预定义接缝剖面。该方法(400)还包括检测(403)从接缝目录(300)中对第一接缝类型(301)的选择。该方法(400)还包括将第一接缝类型(301)的预定义接缝剖面在第一过渡点上自动插入(403)到显示于显示屏上的第一剖面图(210)中，使得两个部件(201、202)的表面在第一过渡点上通过所述接缝剖面相互连接。

Description

用于创建车辆车身剖面图的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种方法及相应装置，其辅助用户在车辆设计阶段中确定车辆车身的技术可实现性。

背景技术

在车辆(尤其是道路车辆、如摩托车)的设计阶段期间，车辆车身的设计通常要反复地修改和细化。就此大多使用CAD(计算机辅助设计)程序来确定关于结构空间和车身技术可制造性的信息。可以光学三维扫描当前的车身设计，然后可以将由此产生的点云组合成可用的部件表面。

为了检测车身部件的技术可实现性，可在车身部件的整个范围上创建剖面设计图。剖面设计图还包括分割部件的设计剖面或剖面图，下面也称为接缝。在此，设计剖面或剖面图包括在车辆车身特定位置上的局部有限剖面。剖面图表示那里的设计几何结构以及同时在一个平面中所需的结构空间。

发明内容

创建剖面图通常非常耗时。在此已表明将车辆车身分割为技术上可实现的部件尤为耗时。本发明要解决的技术任务在于，提供一种计算机实现的方法以及相应装置，它们可使用户加速创建车辆车身的剖面图。

所述任务通过用于创建和/或更新车辆的车身的三维模型的方法解决，该方法包括：

－基于车身的三维模型创建车身的第一剖面图，

－在显示屏上显示车身的第一剖面图，所述第一剖面图包括车身的两个部件的两个表面，所述表面在第一过渡点上相互邻接，

－显示具有多个预定义的接缝类型的接缝目录，接缝类型定义用于两个表面之间的接缝的预定义的接缝剖面和用于接缝的三维模型，

－检测从接缝目录中对第一接缝类型的选择，

－将第一接缝类型的预定义的接缝剖面在第一过渡点上自动插入到显示于显示屏上的第一剖面图中，使得两个部件的表面在第一过渡点上通过所述接缝剖面相互连接，并且

更新车身的三维模型，使得两个部件之间的边缘具有相应于第一接缝类型的接缝，其中，车身的更新的三维模型构造成，用作用于制造实际车身的基础。

所述任务通过用于创建和/或更新车辆的车身的三维模型的装置解决，所述装置包括处理器、输入装置和显示屏，并且处理器构造用于：

－基于车身的三维模型创建车身的第一剖面图，

－引起在显示屏上显示车身的第一剖面图，第一剖面图具有车身的两个部件的两个表面，所述表面在第一过渡点上相互邻接，

－引起在显示屏上显示具有多个预定义的接缝类型的接缝目录，接缝类型定义用于两个表面之间的接缝的预定义的接缝剖面和用于接缝的三维模型，

－确定通过输入装置从接缝目录中已选择出第一接缝类型，

－将第一接缝类型的预定义的接缝剖面在第一过渡点上插入到显示于显示屏上的第一剖面图中，使得两个部件的表面在第一过渡点上通过该接缝剖面相互连接，并且

－更新车身的三维模型，使得两个部件之间的边缘具有相应于第一接缝类型的接缝，其中，车身的更新的三维模型构造成，用作用于制造实际车身的基础。

根据一个方面，说明一种用于创建车辆(尤其是道路车辆、如摩托车或轿车)车身剖面图的方法。替代或附加地，该方法可设计用于创建或更新车辆车身的三维模型。该方法可在具有显示屏的计算机上实施。在此，该方法可被实现为CAD(计算机辅助设计)程序的一部分。

所述方法包括：在显示屏上显示车身的第一剖面图。在此可基于车身的当前三维模型(例如为特定的第一剖切平面)创建第一剖面图并将其显示在显示屏上。第一剖面图包括车身的两个不同部件的两个表面，所述表面在第一过渡点上相互邻接。第一过渡点通常位于所选的第一剖切平面上，第一剖面图为其而创建。部件表面在第一剖面图中例如可作为一维线示出。

该方法还包括：显示具有多个预定义接缝类型的接缝目录。在此，接缝类型定义用于两个相邻表面之间的接缝的预定义接缝剖面。不同的接缝类型通常具有不同的接缝剖面。

多个预定义接缝类型中的一个接缝类型还可定义相应接缝的三维模型。因此，基于所选接缝类型可高效补充具有两个部件之间的接缝的车身三维模型。

通常，这样设计多个预定义接缝类型中的一个接缝类型，使得两个部件之间的相应接缝可在制造方法中实际制造出。换句话说，可这样定义预定义接缝类型，使得相应接缝可被(必要时高效地)制造出。因此可在创建车身三维模型时就已避免影响基于三维模型的实际车身制造的错误。

该方法还包括：检测从接缝目录中对第一接缝类型的选择。该选择尤其是可通过计算机输入装置来进行。

此外，该方法还包括：将第一接缝类型的预定义接缝剖面在第一过渡点上自动插入到显示于显示屏上的第一剖面图中。在此可这样插入接缝剖面，使得两个部件的表面在第一过渡点上通过该接缝剖面相互连接。尤其是可通过所选第一接缝类型更新车身的三维模型，使得两个部件之间的边缘具有相应于第一接缝类型的接缝。然后可从更新的模型确定更新的第一剖面图并将其显示在显示屏上。

通过提供预定义的接缝目录，可在部件之间的过渡部方面高效且可靠地补充车身三维模型。尤其是可利用预定义接缝目录来加速剖面图的创建。

接缝类型可定义用于相应接缝的一个或多个接缝参数的标准值。所述一个或多个接缝参数例如可以是两个部件表面之间的接缝剖面的接缝宽度和/或第一部件的表面在接缝剖面上超出第二部件的表面的超出量。具有这些标准值的接缝可被插入车身模型中。尤其是具有所述一个或多个接缝参数的标准值的第一接缝类型的接缝剖面可被插入到第一剖面图中。通过提供接缝参数的标准值，可进一步加速车身模型的补充和剖面图的创建。此外，可在创建剖面图时消除可能的错误源。

该方法还可包括：检测在第一接缝类型的接缝参数值方面的输入(例如通过计算机的输入装置)。此外，该方法还可包括：将具有检测到的接缝参数值的第一接缝类型的预定义接缝剖面自动插入到(或匹配到)第一剖面图中。因此，用户可输入不同于标准值的接缝参数值，使得可相应匹配和个性化车身模型和/或第一剖面图。

接缝目录的多个预定义接缝类型例如可包括用于过渡到作为两个部件之一的燃料箱盖的至少一个接缝类型。替代或附加地，接缝目录的多个预定义接缝类型可包括用于过渡到作为两个部件之一的摩托车座椅的至少一个接缝类型。更概括地说，接缝目录可包括用于过渡到具有至少部分标准化尺寸的至少部分标准化的部件的至少一个接缝类型。可禁止改变用于这种接缝类型的接缝参数值，从而自动确保接缝具有针对该标准化部件预规定的标准化特性。

该方法还可包括：在显示屏上显示车身的第二剖面图，所述第二剖面图包括车身两个部件的两个表面，所述表面在第二过渡点上相互邻接。换句话说，可确定和显示用于(车身模型的)另一剖切平面的另一(即第二)剖面图。可这样设计该方法，使得第一接缝类型的预定义接缝剖面自动显示在于显示屏上显示的第二剖面图中的第二过渡点上(无需重新选择接缝类型)。这尤其是可这样进行，即在为两个部件之间的过渡部第一次选择接缝类型时关于这两个部件之间的边缘更新车身的整个模型。因此可在更新后确定任何用于具有该接缝剖面的剖切平面的任何剖面图并将其显示在显示屏上。因此进一步加速了剖面图的确定。

根据另一方面，说明一种用于创建车辆车身三维模型的装置(如计算机或服务器)。该装置包括处理器、输入装置和显示屏。

处理器构造用于在显示屏上显示车身的第一剖面图，第一剖面图具有车身两个部件的两个表面，所述表面在第一过渡点上相互邻接。第一剖面图可基于当前车身模型被创建。

处理器还构造用于在显示屏上显示具有多个预定义接缝类型的接缝目录，接缝类型定义用于两个表面之间的接缝的预定义接缝剖面。此外，处理器构造用于确定通过输入装置从接缝目录中已选择出第一接缝类型。

此外，处理器构造用于将第一接缝类型的预定义接缝剖面在第一过渡点上插入到显示于显示屏上的第一剖面图中，使得两个部件的表面在第一过渡点上通过该接缝剖面相互连接。替代或附加地，处理器可构造用于借助所选第一接缝类型关于两个部件之间的接缝更新车身模型。

根据另一方面，说明一种软件(SW)。该SW程序可设计用于在处理器上运行并且由此实施本文中描述的方法。

根据另一方面，说明一种存储介质。该存储介质可包括设计用于在处理器上运行的SW程序并且由此实施本文中描述的方法。

应注意，本文中所描述的方法、装置和系统不仅可单独使用，而且也可结合本文中其它所描述的方法、装置和系统来使用。另外，本文中所描述的方法、装置和系统的任何方面能以多种方式相互组合。

附图说明

下面参考实施例详细阐述本发明。附图如下：

图1为摩托车的示例性车身；

图2为车身两个部件之间的示例性接缝；

图3为用于车辆两个部件之间的过渡部的可能的接缝类型的示例性目录；和

图4为用于创建车辆车身剖面图的一种示例性方法的流程图。

具体实施方式

如上所述，本文涉及在技术检验车辆车身设计时对CAD程序用户的辅助。本文尤其是使用户能够省时且无差错地创建车辆车身的剖面图，由该剖面图可将车辆车身在技术上实际分割为多个部件。

图1示出摩托车的示例性车身100。车身100还包括燃料箱102和座椅101。此外，图1示出车身100的不同剖切平面103。为这些剖切平面103可创建剖面图，由这些剖面图尤其是可形成摩托车车身100不同部件之间的过渡部。

图2示出示例性剖面图210的局部图。在该局部图中示出车身100的两个部件201、202，它们通过接缝200相互连接。接缝200具有适合于两个部件201、202过渡的特定形状或特定轮廓。接缝200的形状可通过特定接缝类型来定义。此外，接缝200具有一个或多个接缝参数211、212，通过它们可使特定接缝类型匹配于两个部件201、202之间过渡部的特殊条件。在所示示例中，所述一个或多个接缝参数211、212包括第一部件201和第二部件202之间的接缝宽度211和第一部件201在接缝200上的超出量212。

两个部件201、202之间的接缝200可在CAD程序中手动绘出。但该过程非常耗时并且可能会导致错误。已表明，对于两个部件201、202之间的过渡部常常使用相同类型的接缝200。因此，为了加速创建剖面图210而可提供预定义接缝目录300，在其中定义多个不同的预定义接缝类型301。这种示例性接缝目录300在图3中示出。

在创建横剖面图210时，可为两个部件201、202之间的过渡部从预定义接缝目录300中选择一个适合的接缝类型301。然后可由CAD程序将所选接缝类型301自动插入到部件201、202彼此相邻的边缘上，以实现两个部件201、202之间的过渡部。在此可在第一步骤中使用用于所选接缝类型301的一个或多个接缝参数211、212的默认值。随后用户可在需要时手动改变接缝参数211、212值。

通过提供预定义接缝目录300可显著加速剖面图210的创建。此外还可避免手动创建两个部件201、202之间的过渡部时的错误。

因此，可部分自动地创建车身100的设计剖面210。在此用户可从预定义目录300中选择出设计剖面210的特定元素(尤其是接缝200)，随后所选元素直接被插入车身100模型中。通过提供预定义的标准化元素301，可提高设计剖面210和由此产生的车身100的质量，因为可从一开始就排除不适合的几何形状(特别是接缝200的几何形状)。

目录300可包括常用接缝几何形状或者说接缝类型的所有相关尺寸或者说参数值(如接缝宽度、超出量、相关公差等)以及接缝类型301剖面图及其在车辆上相配的位置。

图2示出一种常见接缝设计图的接缝200剖面。从该剖面中可见接缝宽度211(如1mm)和超出量212(如2mm)及其相应公差(如0.5mm)。图3示出用于标准化接缝类型301的设计剖面的示例性目录300，所述接缝类型可在CAD程序中使用(如CATIA V5)。

在创建剖面图210时可选择接缝类型301和相配的接缝设计剖面(也称为接缝剖面)。此外，可确定两个部件201、202之间的位置，符合所选接缝类型301的接缝200应插入所述位置上。为此可在CAD程序中选择两个表面，它们在CAD程序中代表两个部件201、202。此外可确定一个过渡点，在该过渡点上这两个表面借助一个接缝200连接。然后自动将符合所选接缝类型301的接缝200(通常具有接缝参数211、212的预定值)插入这两个表面之间所选择的点上。

目录300可包括接缝类型301，其具有用于将各个部件201、202连接的接缝200的相应接缝剖面。部件201、202在此尤其可包括燃料箱盖或座椅101。后提到的部件是标准部件或模块部件，其通常具有预定标准尺寸。因此例如对于座椅剖面而言在法律上规定或要求一定的泡沫高度、座椅长度和/或路面上方高度，以确保一定程度的舒适性。此外，对于燃料箱盖而言通常预规定燃料箱口的直径。这些预规定尺寸可与接缝类型301一起被存储和参数化(例如作为接缝参数211、212的默认值)。必要时可手动调节这些尺寸(但不包括标准件中已由供应商或立法者规定的尺寸)。

图4示出用于创建用于车辆车身100的剖面图210的一种示例性方法400的流程图。该方法400可在计算机上实施。尤其是该方法400可通过软件程序(尤其是CAD程序)在计算机上实施。

方法400包括：在显示屏上显示401车身100的第一剖面图210，所述第一剖面图210包括车身100两个部件201、202的两个表面，这两个表面在第一过渡点上相互邻接。为了显示第一剖面图210，三维模型通常以车身100为基础，该三维模型例如基于扫描车身100的设计而创建。车身100在此可被分割为不同部件，通过它们确保：可制造车身100、可实现不同颜色(在不同部件201、202上)和/或车身100满足某些机械要求。

每个部件201、202可通过具有特定形状的表面在三维模型中被代表。通过确定车身100的第一剖切平面103，可基于车身100的三维模型确定相应于第一剖切平面103的第一剖面图210并将其显示在显示屏上。

方法400还包括：显示402具有多个预定义接缝类型301的接缝目录300。接缝目录300例如可在响应CAD程序用户的输入的情况下显示于显示屏上。接缝类型301在此通常定义用于两个表面之间接缝200的预定接缝剖面。根据由接缝类型301定义的信息必要时可创建用于任意形状的部件201、202之间的接缝200的模型。尤其是可沿两个部件201、202的相邻边缘(如垂直于剖切平面103)确定相应接缝200的走向。因此通过选择用于剖切平面103的接缝类型301可确定两个部件201、202之间的接缝200的整体走向。

方法400还包括：检测403从接缝目录300中对第一接缝类型301的选择。该选择可借助计算机输入装置(如键盘、鼠标和/或触屏)来进行。

此外，方法400还包括：将第一接缝类型301的预定义接缝剖面在第一过渡点上自动插入403到显示于显示屏上的第一剖面图210中，使得两个部件201、202的表面在第一过渡点上通过该接缝剖面相互连接。为此目的，首先可基于选定的用于两个部件201、202之间的过渡部的接缝类型301更新车身的三维模型。尤其是可将所选接缝类型301的接缝200沿两个部件201、202之间的(共同)边缘插入到车身100模型中。然后可由更新的车身100模型确定更新的、具有在两个部件201、202的表面之间的接缝剖面的第一剖面图210并且将其显示在显示屏上。

本文中描述的方法400具有多个优点。尤其是方法400会有利于质量保证，因为已经可在设计阶段自动排除用于车辆车身100的不适合的接缝几何形状。此外，通过提供预定义的接缝类型301可确保一致的接缝外观(如相同的接缝宽度211和/或相同的超出量212)。另外，可自动避免无法在生产方法范畴中制造出的接缝几何形状(如侧凹)。此外，所述方法400可在减少时间花费及降低错误率的情况下创建剖面图210。手动适配接缝参数211、212值能高效实现预定义接缝类型301的个性化。

本发明不限于所显示的实施例。尤其应注意，说明书和附图仅用于说明所提出的方法、装置和系统的原理。

Claims (12)

1.用于创建和/或更新车辆的车身(100)的三维模型的方法(400)，该方法(400)包括：

－基于车身(100)的三维模型创建车身(100)的第一剖面图(210)，其中，通过确定车身(100)的第一剖切平面(103)，基于车身(100)的三维模型确定相应于第一剖切平面(103)的第一剖面图(210)，

－在显示屏上显示(401)车身(100)的第一剖面图(210)，所述第一剖面图(210)包括车身(100)的两个部件(201、202)的两个表面，所述表面在第一过渡点上相互邻接，

－显示(402)具有多个预定义的接缝类型(301)的接缝目录(300)，接缝类型(301)定义用于两个表面之间的接缝(200)的预定义的接缝剖面和用于接缝(200)的三维模型，

－检测(403)从接缝目录(300)中对第一接缝类型的选择，该选择通过计算机输入装置来进行，

－将第一接缝类型的预定义的接缝剖面在第一过渡点上自动插入(404)到显示于显示屏上的第一剖面图(210)中，使得所述两个部件(201、202)的表面在第一过渡点上通过所述接缝剖面相互连接，并且

－更新车身(100)的三维模型，使得所述两个部件(201、202)之间的边缘具有相应于第一接缝类型的接缝(200)，其中，车身(100)的更新的三维模型构造成，用作用于制造实际车身的基础。

2.根据权利要求1所述的方法(400)，其特征在于，

－接缝类型(301)定义用于相应接缝(200)的一个或多个接缝参数(211、212)的标准值，并且

－插入具有所述一个或多个接缝参数(211、212)的标准值的第一接缝类型的接缝剖面。

3.根据权利要求2所述的方法(400)，其特征在于，所述一个或多个接缝参数(211、212)包括：

－所述两个部件(201、202)的表面之间的接缝剖面的接缝宽度，和/或

－第一部件(201)的表面在接缝剖面上超过第二部件(202)的表面的超出量。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的方法(400)，还包括：

－检测在第一接缝类型的接缝参数(211、212)值方面的输入，并且

－将具有检测到的接缝参数(211、212)值的第一接缝类型的预定义的接缝剖面自动插入到第一剖面图(210)中。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(400)，其特征在于，所述多个预定义的接缝类型(301)包括：

－用于过渡到作为所述两个部件(201、202)之一的燃料箱盖的至少一个接缝类型(301)，和/或

－用于过渡到作为所述两个部件(201、202)之一的摩托车座椅的至少一个接缝类型(301)。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(400)，还包括：

－在显示屏上显示车身(100)的第二剖面图，所述第二剖面图包括车身(100)的所述两个部件(201、202)的两个表面，所述表面在第二过渡点上相互邻接，并且

－将第一接缝类型的预定义的接缝剖面在第二过渡点上自动显示在显示于显示屏上的第二剖面图中。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(400)，其特征在于，所述多个预定义的接缝类型(301)中的一个接缝类型(301)定义相应接缝(200)的三维模型。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(400)，其特征在于，设计所述多个预定义的接缝类型(301)中的一个接缝类型(301)，使得所述两个部件(201、202)之间的相应接缝(200)能在生产方法中实际制造出。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(400)，其特征在于，所述方法(400)通过CAD程序在具有显示屏的计算机上实施。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(400)，其特征在于，所述方法(400)还包括：基于车身(100)的更新的三维模型来制造实际车身。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(400)，其特征在于，接缝类型(301)设计成，使得相应于接缝类型(301)的接缝(200)能在制造方法中实际制造出。

12.用于创建和/或更新车辆的车身(100)的三维模型的装置，所述装置包括处理器、输入装置和显示屏，并且处理器构造用于：

－基于车身(100)的三维模型创建车身(100)的第一剖面图(210)，其中，通过确定车身(100)的第一剖切平面(103)，基于车身(100)的三维模型确定相应于第一剖切平面(103)的第一剖面图(210)，

－引起在显示屏上显示车身(100)的第一剖面图(210)，第一剖面图(210)具有车身(100)的两个部件(201、202)的两个表面，所述表面在第一过渡点上相互邻接，

－引起在显示屏上显示具有多个预定义的接缝类型(301)的接缝目录(300)，接缝类型(301)定义用于两个表面之间的接缝(200)的预定义的接缝剖面和用于接缝(200)的三维模型，

－确定通过输入装置从接缝目录(300)中已选择出第一接缝类型，

－将第一接缝类型的预定义的接缝剖面在第一过渡点上插入到显示于显示屏上的第一剖面图(210)中，使得所述两个部件(201、202)的表面在第一过渡点上通过该接缝剖面相互连接，并且

－更新车身(100)的三维模型，使得所述两个部件(201、202)之间的边缘具有相应于第一接缝类型的接缝(200)，其中，车身(100)的更新的三维模型构造成，用作用于制造实际车身的基础。

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