JP2009295024A - 車両用ボデー設計支援装置及び車両用ボデー設計支援方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】干渉有無チェックが短時間で行える車両用ボデー設計支援装置を提供する。
【解決手段】車両用ボデー設計支援装置を、評価対象車両情報に基づき、フードのフェンダと対向する側の形状を示すかじりハード線を特定した上で、そのかじりハード線をヒンジセンターを中心に回転させたかじりハード面を特定し、特定したかじりハード面とフェンダとの間に隙間があるか否かを判定することによって干渉有無のチェックを行う装置として構成しておく。
【選択図】図6

Description

本発明は、車両の設計作業を支援するための車両用ボデー設計支援装置及び車両用ボデー設計支援方法に係り、特に、ヒンジセンターを中心に回転する第1部材(フード等)が第2部材(フェンダ等)と接触することなく回転可能であるか否かのチェック作業を支援するための車両用ボデー設計支援装置及び車両用ボデー設計支援方法に関する。
車両を構成する各パーツ(フード、フェンダ、ドア等)の形状設計は、いわゆるCADシステム(例えば、特許文献1、2参照。)を用いて行われている。
また、フード等が、他のパーツと接触することなく(他のパーツをかじることなく)開閉(回転)可能であるかについてのチェック(以下、干渉有無チェックと表記する)も、CADシステムを用いて行われている。ただし、干渉有無チェックが可能な既存のCADシステムは、図13に示したように、車両に関する各種情報(意匠面、見切線等の形状及び位置を示す情報、フードの回転中心であるヒンジセンタの位置を示す情報等)に基づき、フードやフェンダの3Dモデリングを行った後、その3Dモデリング結果に基づきフードの回転軌跡面を作成し、作成した回転軌跡面とフェンダとの間に隙間があるか否かを判断するものとなっている。
すなわち、干渉有無チェックが行える既存のCADシステムは、3Dモデリングが可能な情報を入力すれば、干渉有無チェックを行えるが、そのような情報を入力できない場合(そのような情報がまだ用意できていない場合)には、干渉有無チェックを行うことが出来ないものとなっている。
また、干渉有無チェックが行える既存のCADシステムは、3Dモデリングを行うものであるが故に、干渉有無チェックに比較的に時間がかかるものとなっている。そして、干渉有無チェックは、フェンダとフードとが干渉していた場合、ヒンジセンターの位置等を変更した後、再度、行わなければならないものであるため、より短時間で干渉有無チェックを行える技術が望まれる。
特許第4010150号公報 特開平10−269254号公報
そこで、本発明の課題は、干渉有無チェック〔ヒンジセンターを中心に回転する第1部材(フード等)が、第2部材(フェンダ等)と接触することなく回転可能であるか否かの判定〕が短時間で行える車両用ボデー設計支援装置及び車両用ボデー設計支援方法であって、情報が不足しているため3Dモデリングを行えない場合にも利用できる車両用ボデー設計支援装置及び車両用ボデー設計支援方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の、ヒンジセンターを中心に回転する第1部材が第2部材と接触することなく回転可能であるか否かを判定するための車両用ボデー設計支援装置は、前記第1部材及び前記第2部材の形状と、前記第1部材、前記第2部材及び前記ヒンジセンターの位置関係とを示す評価対象車両情報を記憶しておくための評価対象車両情報記憶手段と、前記評価対象車両情報記憶手段上の前記評価対象車両情報に基づき、前
記第1部材と前記第2部材との間の間隙形状を示す線である境界形状線と交わる複数の面で切断した前記第1部材の各切断面の外形線である断面外形線を表す断面外形線情報を作成する断面外形線情報作成手段と、前記断面外形線情報作成手段によって作成された各断面外形線情報と前記評価対象車両情報記憶手段上の前記評価対象車両情報とに基づき、各断面外形線情報が表している断面外形線上の前記ヒンジセンターから距離が最も短い点の位置を特定すると共に、位置を特定した各点を通るかじりハード線を表すかじりハード線情報を作成するかじりハード線情報作成手段と、前記かじりハード線情報作成手段によって作成された前記かじりハード線情報と前記評価対象車両情報記憶手段上の前記評価対象車両情報とに基づき、前記かじりハード線情報が表している前記かじりハード線を前記ヒンジセンターを中心に回転させた場合における前記かじりハード線の軌跡面を表す軌跡面情報を作成する軌跡面情報作成手段と、前記軌跡面情報作成手段により作成された前記軌跡面情報と前記評価対象車両情報記憶手段上の前記評価対象車両情報とに基づき、前記軌跡面情報が表している前記軌跡面と前記第2部材との間の隙間があるか否かを判定して判定結果を出力する判定手段とを、備える。
すなわち、本発明の車両用ボデー設計支援装置は、3Dモデリングを必要としない比較的に単純な内容の処理により、干渉有無チェック〔ヒンジセンターを中心に回転する第1部材(フード等)が第2部材(フェンダ等)と接触することなく回転可能であるか否かの判定〕を行う構成を有している。従って、この車両用ボデー設計支援装置は、3Dモデリング後に干渉有無チェックを行う装置よりも、干渉有無チェックが短時間で完了する装置であることになる。また、車両用ボデー設計支援装置は、評価対象車両情報に含まれる第1部材に関する情報が、複数の断面外形線情報を作成できるものでありさえすれば、3Dモデルを生成できないものであっても、干渉有無チェックを行えるものとなっている。このため、車両用ボデー設計支援装置は、情報が不足しているため3Dモデリングを行えない場合にも利用できる装置でもあることになる。
本発明の車両用ボデー設計支援装置を実現するに際しては、断面外形線情報作成手段として、前記評価対象車両情報記憶手段上の前記評価対象車両情報に基づき、前記境界形状線と直交する複数の面で切断した前記第1部材の各切断面についての断面外形線を表す断面外形線情報を作成する手段を採用しておくことが出来る。
また、本発明の車両用ボデー設計支援装置を、「前記断面外形線情報作成手段によって作成された各断面外形線情報について、その断面外形線情報が表している断面外形線を指定されている方向に指定されている距離だけ移動させた第2断面外形線を表す第2断面外形線情報を作成する第2断面外形線情報作成手段を、さらに備え、前記かじりハード線情報作成手段が、前記第2断面外形線情報作成手段によって作成された各第2断面外形線情報も処理する手段である装置」として実現しておくことも出来る。換言すれば、本発明の車両用ボデー設計支援装置を、いわゆる建付バラツキ(断面外形線の位置と第2断面外形線の位置との差)を考慮して干渉有無チェックを行う装置として実現しておくことも出来る。
また、車両用ボデー設計支援装置の判定手段を、前記軌跡面と前記第2部材とが示されている画像を表示装置に表示する機能を有する手段としておけば、オペレータが、表示装置に表示される画像から干渉している部分(修正が必要な部分)を簡単に把握できる車両用ボデー設計支援装置を実現できることになる。
そして、本発明の、ヒンジセンターを中心に回転する第1部材が第2部材と接触することなく回転可能であるか否かを判定するための車両用ボデー設計支援方法は、コンピュータに、前記第1部材及び前記第2部材の形状と、前記第1部材、前記第2部材及び前記ヒンジセンターの位置関係とを示す評価対象車両情報に基づき、前記第1部材と前記第2部
材との間の間隙形状を示す線である境界形状線と交わる複数の面で切断した前記第1部材の各切断面の外形線である断面外形線を表す断面外形線情報を作成する断面外形線情報作成ステップと、前記断面外形線情報作成ステップにより作成された各断面外形線情報と前記評価対象車両情報とに基づき、各断面外形線情報が表している断面外形線上の前記ヒンジセンターから距離が最も短い点の位置を特定すると共に、位置を特定した各点を通るかじりハード線を表すかじりハード線情報を作成するかじりハード線情報作成ステップと、前記かじりハード線情報作成ステップにより作成された前記かじりハード線情報と前記評価対象車両情報とに基づき、前記かじりハード線情報が表している前記かじりハード線を前記ヒンジセンターを中心に回転させた場合における前記かじりハード線の軌跡面を表す軌跡面情報を作成する軌跡面情報作成ステップと、前記軌跡面情報作成ステップにより作成された前記軌跡面情報と前記評価対象車両情報とに基づき、前記軌跡面情報が表している前記軌跡面と前記第2部材との間の隙間があるか否かを判定して判定結果を出力する判定ステップとを実行させるものとなっている。
従って、この車両用ボデー設計支援方法は、干渉有無チェックが短時間で行える、情報が不足しているため3Dモデリングを行えない場合にも利用できる方法であることになる。
本発明によれば、干渉有無チェック〔ヒンジセンターを中心に回転する第1部材(フード等)が第2部材(フェンダ等)と接触することなく回転可能であるか否かの判定〕が短時間で行える車両用ボデー設計支援装置及び車両用ボデー設計支援方法であって、情報が不足しているため3Dモデリングを行えない場合にも利用できる車両用ボデー設計支援装置及び車両用ボデー設計支援方法を提供することが出来る。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図1に模式的に示してあるように、本発明の一実施形態に係る車両用ボデー設計支援装置10は、コンピュータ本体11、キーボード、ディスプレイ12等からなる装置(いわゆるコンピュータ/コンピュータシステム)に車両用ボデー設計支援プログラムをインストールした装置である。
車両用ボデー設計支援プログラムは、コンピュータ本体11、キーボード等からなる装置を、各種の干渉有無判定処理を実行可能な装置(つまり車両用ボデー設計支援装置10)として機能させるプログラムである。
車両用ボデー設計支援装置10(車両用ボデー設計支援プログラム)が実行する各干渉有無判定処理は、車両が備える特定の開閉部材(フェンダ、ドア等の開閉/回転する部材)が、他の部材と接触することなく(他の部材をかじることなく)開閉可能であるか否かを判定するための処理(開閉部材毎に用意されている処理)である。
車両用ボデー設計支援装置10が実行可能な各干渉有無判定処理は、本質的には、同内容/同手順の処理となっている。このため、以下では、車両用ボデー設計支援装置10が実行する、フード用の干渉有無判定処理(以下、フード用干渉有無判定処理と表記する)の内容のみを説明することにする。
車両用ボデー設計支援装置10が実行する、フード用干渉有無判定処理は、図2に示した手順の処理である。
すなわち、このフード用干渉有無判定処理を開始した場合、車両用ボデー設計支援装置10は、まず、オペレータによって指定された車両情報(車両用ボデー設計支援装置10がアクセス可能な装置/媒体に記憶されているもの)を、評価対象車両情報として、自装置内のRAM上に読み込む評価対象車両情報読込処理(ステップS101)を行う。
この評価対象車両情報読込処理時に車両用ボデー設計支援装置10に読み込ませることが必要な車両情報(車両の各部の形状及び位置関係を示すデータからなる情報/車両の設計データ)は、既存のものと同じ構成(データ構造)を有する情報である。このため、車両情報の詳細説明は省略するが、フード用干渉有無判定処理(図2の処理)は、少なくとも、フード周辺の各部の形状、位置関係が分かる車両情報を入力すれば(読み込ませれば)良い処理となっている。また、フード用干渉有無判定処理は、それに基づき3Dモデリングが行えない車両情報を入力しても、不備があるため3Dモデリングが行えない車両情報を入力しても良い処理となっている。
評価対象車両情報読込処理を終えた車両用ボデー設計支援装置10は、RAM上の評価対象車両情報に基づき、評価対象範囲を特定する処理(ステップS102)を行う。このステップS102の処理は、図3に示してあるような範囲を、評価対象範囲として特定する処理である。すなわち、ステップS102の処理は、フード・フェンダ間の間隙形状を示すフード・フェンダ境界形状線(フードの、フェンダと対向している面のフェンダに最も近い点を繋いだ線等)の全範囲から、ヒンジセンターから離れた側の、フード・フェンダ境界形状線が直線状になっている範囲(つまり、干渉/かじりが生じないことが明らかな範囲)を除いた範囲を、評価対象範囲として特定する処理となっている。
評価対象範囲を特定した車両用ボデー設計支援装置10は、評価対象車両情報に基づき、フードの評価対象範囲内の部分、フェンダの評価対象範内の部分のそれぞれについて、複数の断面外形線情報を作成する処理(ステップS103)を行う。
このステップS103の処理にて作成される断面外形線情報は、フード/フェンダを、フード・フェンダ境界形状線の評価対象範囲内にある部分と直交する面で切断することによって得られる断面の、フェンダ/フードと対向する側の外形線(以下、断面外形線と表記する)を表す情報である。そして、ステップS103の処理は、そのような断面外形線情報を、図4に模式的に示してあるように、各断面間がほぼ等間隔となるように作成していく処理となっている。
ステップS103の処理を終えた車両用ボデー設計支援装置10は、作成したフードに関する断面外形線情報群に基づき、設定されているバラツキ考慮条件情報に従った数及び内容の第2種断面外形線情報群を作成する処理(ステップS104)を行う。
ここで、バラツキ考慮条件情報とは、移動方向、移動距離及び回転角度を指定する幾つかの(0個以上の)要素条件情報情報からなる情報のことである。このバラツキ考慮条件情報は、オペレータが車両用ボデー設計支援装置10に対して設定しておくことが出来る情報となっており、ステップS104の処理は、当該バラツキ考慮条件情報中の要素条件情報毎に、“ステップS103の処理で生成した各断面外形線情報が表している断面外形線を、その要素条件情報が示している条件で平行移動及び/或いは回転させた線分を表す第2種断面外形線情報を作成する”処理となっている。
ステップS104の処理を終えた車両用ボデー設計支援装置10は、作成したフードに関する断面外形線情報群(オリジナルの断面外形線情報群、第2種断面外形線情報群)毎に、各断面外形線情報が表している断面外形線上の、ヒンジセンターに最も近いかじりハード点の座標を求め、求めた座標群から、各かじりハード点を通るかじりハード線を表す
かじりハード線情報を作成する処理(ステップS105)を行う。
すなわち、車両用ボデー設計支援装置10は、図5に示したようなかじりハード線(全てのかじりハード点を通る線分)を表すかじりハード線情報を、作成したフードに関する各断面外形線情報群について作成する処理を行う。
ステップS105の処理を終えた車両用ボデー設計支援装置10は、断面外形線情報或いは第2種断面外形線情報に基き作成したかじりハード線情報毎に、そのかじりハード線情報が表しているかじりハード線をヒンジセンターを中心に回転することによって得られる軌跡面(以下、かじりハード面と表記する)を表すかじりハード面情報(本発明の軌跡面情報に相当)を作成する処理(ステップS106)を行う。
すなわち、このステップS106では、図6に示してあるような形状のかじりハード面を表すかじりハード面情報が、各かじりハード線情報について作成される。
ステップS106の処理を終えた車両用ボデー設計支援装置10は、作成したかじりハード面情報毎に、そのかじりハード面情報が表しているかじりハード面と、フェンダとの間に隙間があるか否かを判定する処理(ステップS107)を行う。このステップS107の処理は、図7に示してあるように、かじりハード面と、フェンダに関する各断面形状線との位置関係をチェックする処理である。そして、ステップS107の処理は、図8、図9に示してあるように、全ての断面形状線とかじりハード面との間に隙間があった場合(図8)に、かじりハード面とフェンダとの間に隙間がある(干渉/かじりなし)と判定し、かじりハード面との間に隙間がない断面形状線が存在していた場合(図9)に、かじりハード面とフェンダとの間に隙間がない(干渉/かじりあり)と判定する処理となっている。
ステップS107の処理を終えた車両用ボデー設計支援装置10は、処理結果表示処理(ステップS108)を行う。
この処理結果表示処理は、ステップS107の処理の処理結果(判定結果)を、かじりハード面情報毎に、要素条件情報等と共に、ディスプレイ12の画面上に表示する処理である。なお、処理結果表示処理は、或る判定結果を選択する操作がなされた場合には、その判定結果が得られたかじりハード面情報が表しているかじりハード面とフェンダとが示されている画像、例えば、図10や図11に示したような画像を、ディスプレイ12の画面上に表示する処理ともなっている。
車両用ボデー設計支援装置10は、この処理結果表示処理を、フード用干渉有無判定処理の終了指示、或いは、車両情報の修正開始指示が入力されたときに(各指示に対応づけられている操作がなされたときに)、終了する。
車両用ボデー設計支援装置10は、車両情報の修正開始指示の入力により処理結果表示処理を終了した場合(ステップS109;修正)には、RAM上の評価対象情報をオペレータの指示に従って修正する評価対象車両情報修正処理(ステップS110)を行ってから、ステップS102以降の処理を開始する。そして、車両用ボデー設計支援装置10は、フード用干渉有無判定処理の終了指示の入力により処理結果表示処理を終了したとき(ステップS109;終了)に、フード用干渉有無判定処理(図2の処理)を終了する。
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る車両用ボデー設計支援装置10は、3Dモデリングを必要としない比較的に単純な内容の処理(図2)により、干渉有無チェック〔ヒンジセンターを中心に回転するフードがフェンダと接触することなく回転可能で
あるか否かの判定〕を行う構成を有している。従って、この車両用ボデー設計支援装置10を用いておけば、3Dモデリング後に干渉有無チェックを行う装置を用いた場合よりも、干渉有無チェックが短時間で完了することになる。また、車両用ボデー設計支援装置10は、評価対象車両情報に含まれるフードに関する情報が、3Dモデルを生成できないものであっても、複数の断面外形線情報を作成できるものであれば、干渉有無チェックを行える装置となっている。従って、車両用ボデー設計支援装置10を用いれば、情報が不足しているため3Dモデリングを行えない場合にも干渉有無チェックを行えることになる。
また、車両用ボデー設計支援装置10は、バラツキ考慮条件情報(幾つかの要素条件情報)を設定しておけば、図12に模式的に示してあるように、建付誤差がない場合の干渉有無チェックと共に、建付誤差がある場合の干渉有無チェックを行う装置となっている。このため、この車両用ボデー設計支援装置10を用いておけば、建付バラツキがあっても、フェンダ等の開閉時に問題が生じない車両を設計できることにもなる。
さらに、車両用ボデー設計支援装置10は、図10、図11に示したような画像を表示する機能を有している。従って、車両用ボデー設計支援装置10を用いておけば、干渉している部分(修正が必要な部分;図11参照)を簡単に把握できることにもなる。
《変形形態》
上記した車両用ボデー設計支援装置10は、各種の変形を行うことが出来る。例えば、車両用ボデー設計支援装置10を、フードに関する断面形状線情報として、フードを、ヒンジセンターに平行な面(フードとの交点(かじりハード点相当の点)からの法線がヒンジセンターを通る面)で切断することによって得られる断面の外形線を表す情報を作成する装置に変形することが出来る。ただし、一般的な車両情報は、上記断面形状線情報の方が求めやすいものとなっているので、上記断面形状線情報が作成されるようにしておくことが好ましい。
本発明の一実施形態に係る車両用ボデー設計支援装置の外観図である。 実施形態に係る車両用ボデー設計支援装置が実行可能なフード用干渉有無判定処理の流れ図である。 フード用干渉有無判定処理時に特定される評価対象範囲の説明図である。 フード用干渉有無判定処理時に作成される断面外形線情報の説明図である。 フード用干渉有無判定処理時に作成されるかじりハード線情報の説明図である。 フード用干渉有無判定処理時に作成されるかじりハード面情報の説明図である。 フード用干渉有無判定処理中のステップS107の処理内容を説明するための図である。 フード用干渉有無判定処理中のステップS107の処理内容を説明するための図である。 フード用干渉有無判定処理中のステップS107の処理内容を説明するための図である。 フード用干渉有無判定処理により表示される画像の一例を示した図である。 フード用干渉有無判定処理により表示される画像の他の例を示した図である。 車両用ボデー設計支援装置が有している機能の説明図である。 従来のCADシステムによる干渉有無チェック手順を説明するための流れ図である。
符号の説明
10・・・車両用ボデー設計支援装置
11・・・コンピュータ本体
12・・・ディスプレイ

Claims (5)

  1. ヒンジセンターを中心に回転する第1部材が、第2部材と接触することなく回転可能であるか否かを判定するための車両用ボデー設計支援装置であって、
    前記第1部材及び前記第2部材の形状と、前記第1部材、前記第2部材及び前記ヒンジセンターの位置関係とを示す評価対象車両情報を記憶しておくための評価対象車両情報記憶手段と、
    前記評価対象車両情報記憶手段上の前記評価対象車両情報に基づき、前記第1部材と前記第2部材との間の間隙形状を示す線である境界形状線と交わる複数の面で切断した前記第1部材の各切断面の外形線である断面外形線を表す断面外形線情報を作成する断面外形線情報作成手段と、
    前記断面外形線情報作成手段によって作成された各断面外形線情報と前記評価対象車両情報記憶手段上の前記評価対象車両情報とに基づき、各断面外形線情報が表している断面外形線上の前記ヒンジセンターから距離が最も短い点の位置を特定すると共に、位置を特定した各点を通るかじりハード線を表すかじりハード線情報を作成するかじりハード線情報作成手段と、
    前記かじりハード線情報作成手段によって作成された前記かじりハード線情報と前記評価対象車両情報記憶手段上の前記評価対象車両情報とに基づき、前記かじりハード線情報が表している前記かじりハード線を前記ヒンジセンターを中心に回転させた場合における前記かじりハード線の軌跡面を表す軌跡面情報を作成する軌跡面情報作成手段と、
    前記軌跡面情報作成手段により作成された前記軌跡面情報と前記評価対象車両情報記憶手段上の前記評価対象車両情報とに基づき、前記軌跡面情報が表している前記軌跡面と前記第2部材との間の隙間があるか否かを判定して判定結果を出力する判定手段と
    を備えることを特徴とする車両用ボデー設計支援装置。
  2. 前記断面外形線情報作成手段が、
    前記評価対象車両情報記憶手段上の前記評価対象車両情報に基づき、前記境界形状線と直交する複数の面で切断した前記第1部材の各切断面についての断面外形線を表す断面外形線情報を作成する手段である
    ことを特徴とする請求項1記載の車両用ボデー設計支援装置。
  3. 前記断面外形線情報作成手段によって作成された各断面外形線情報について、その断面外形線情報が表している断面外形線を指定されている方向に指定されている距離だけ平行移動させた第2断面外形線を表す第2断面外形線情報を作成する第2断面外形線情報作成手段を、さらに備え、
    前記かじりハード線情報作成手段が、前記第2断面外形線情報作成手段によって作成された各第2断面外形線情報も処理する手段である
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に車両用ボデー設計支援装置。
  4. 前記判定手段が、
    前記軌跡面と前記第2部材とが示されている画像を表示装置に表示する機能を有する手段である
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の車両用ボデー設計支援装置。
  5. ヒンジセンターを中心に回転する第1部材が、第2部材と接触することなく回転可能であるか否かを判定するための車両用ボデー設計支援方法であって、
    コンピュータに、
    前記第1部材及び前記第2部材の形状と、前記第1部材、前記第2部材及び前記ヒンジセンターの位置関係とを示す評価対象車両情報に基づき、前記第1部材と前記第2部材と
    の間の間隙形状を示す線である境界形状線と交わる複数の面で切断した前記第1部材の各切断面の外形線である断面外形線を表す断面外形線情報を作成する断面外形線情報作成ステップと、
    前記断面外形線情報作成ステップにより作成された各断面外形線情報と前記評価対象車両情報とに基づき、各断面外形線情報が表している断面外形線上の前記ヒンジセンターから距離が最も短い点の位置を特定すると共に、位置を特定した各点を通るかじりハード線を表すかじりハード線情報を作成するかじりハード線情報作成ステップと、
    前記かじりハード線情報作成ステップにより作成された前記かじりハード線情報と前記評価対象車両情報とに基づき、前記かじりハード線情報が表している前記かじりハード線を前記ヒンジセンターを中心に回転させた場合における前記かじりハード線の軌跡面を表す軌跡面情報を作成する軌跡面情報作成ステップと、
    前記軌跡面情報作成ステップにより作成された前記軌跡面情報と前記評価対象車両情報とに基づき、前記軌跡面情報が表している前記軌跡面と前記第2部材との間の隙間があるか否かを判定して判定結果を出力する判定ステップと
    を実行させることを特徴とする車両用ボデー設計支援方法。
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