车门玻璃及导轨的设计方法技术

本发明专利技术公开了一种车门玻璃及导轨的设计方法及系统。其中，方法包括：根据车门玻璃点云数据提取并拟合圆环玻璃面；提取玻璃面A柱边界CAPLR、B柱边界CBPLR和水切线CBLTZ，过CAPLR和CBPLR端点做垂直于玻璃面的四条直线；根据四条直线分别在垂直于圆环轴线的平面上投影线，得到螺旋线轴线的垂直平面PHelix‑axis；求取CAPLR中点第一目标点，CBPLR中点第二目标点，过第一目标点做第一平面平行于PHelix‑axis，将CBPLR两端点投影在第一平面得到第三和第四目标点；过第二目标点做第二平面平行于PHelix‑axis，将CAPLR两端点投影在第二平面得到第五和第六目标点，以得到螺旋线轴线。本发明专利技术的方法无需反复调试可一次性设计出符合工程要求的玻璃面及运动引导线，节约时间成本，运动偏差小，工程实用性强。

【技术实现步骤摘要】
车门玻璃及导轨的设计方法
本专利技术涉及汽车
，特别涉及一种车门玻璃及导轨的设计方法。
技术介绍
在汽车设计中，车门玻璃的型面设计一直是当前的一个难点。在导轨及导槽约束下，玻璃在运动过程中不能产生过大作用力,否则将导致升降卡滞或异响；同时又要与整车外形相协调，满足造型要求。随着汽车业不断发展，汽车车身外型设计对流线型的追求日益增强，为满足不断提高的品质要求，双曲率玻璃在乘用车车门的应用越来越多。在车身长度方向及升降方向上曲率都大于零是双曲率玻璃的显著特征及设计难点，并且玻璃面在两个方向上的截面线都是曲线。其双向曲率特征导致其升降运动是侧向滑移和上下升降的运动合成,这种复杂的复合运动不仅对玻璃曲面提出了更高的要求，对玻璃导轨系统的布置同样要求非常高。相关技术的双曲率车门玻璃一般有玻璃酒桶面和圆环面，但是酒桶面玻璃具有两端收缩的几何特性，以前门玻璃为例，存在A柱内倾程度超出造型预期范围的风险，并且酒桶面特有的桶形高光畸变对造型师的要求也非常高，当玻璃大面在造型前后收敛较显著(R值偏小)时，酒桶面的运动偏差也会随之增大。而现有技术对圆环面玻璃导轨的设计大多需要反复修正调试，时间成本高，并且运动偏差大，玻璃运动不稳定性风险大。现有技术中有利用圆环面截面两圆圆心的连线作为旋转轴线，但不仅需要不断尝试使螺旋线轴线尽量接近圆环面轴线，且需反复修正使以该直线为母线截面圆为准线的圆柱面与原始圆环面交线尽量接近圆环面，耗时较大；利用UG等软件，采用倾角为B柱倾角β的平面与原始圆环面的交线作为玻璃运动导轨引导线，并且进行了运动分析，但玻璃运动时的最大偏差高达2.8～3.5mm，工程偏差大。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种车门玻璃及导轨的设计方法。该方法无需反复调试可一次性设计出符合工程要求的玻璃面及运动引导线，节约时间成本，运动偏差小，工程实用性强。本专利技术的另一个目的在于提供一种车门玻璃及导轨的设计系统。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面的实施例公开了一种车门玻璃及导轨的设计方法，包括以下步骤：根据车门玻璃的点云数据提取并拟合圆环玻璃面；提取圆环面玻璃面的A柱边界CAPLR、B柱边界CBPLR以及水切线CBLTZ，并通过所述CAPLR和CBPLR的端点做垂直于玻璃面的四条直线；根据所述四条直线分别在垂直于圆环轴线的平面上投影线，得到螺旋线轴线的垂直平面PHelix-axis；求取CAPLR中点第一目标点，CBPLR中点第二目标点，并过第一目标点做第一平面平行于PHelix-axis，将CBPLR的两个端点投影在第一平面上，以得到第三目标点和第四目标点；过第二目标点做第二平面平行于PHelix-axis，将CAPLR两个端点投影在第二平面上得到第五目标点和第六目标点，以得到螺旋线轴线。本专利技术实施例的车门玻璃及导轨的设计方法，基于线元几何方法从车身点云提取圆环面，利用双假设几何方法设计玻璃导轨引导线，精确程度高，该方法简单易行，无需反复调试可一次性设计出符合工程要求的玻璃面及运动引导线，节约时间成本，运动偏差小，工程实用性强。在一些示例中，所述根据车门玻璃的点云数据提取并拟合圆环面玻璃面，包括：对所述点云数据进行筛选；根据筛选后的点云数据提取并拟合所述圆环面玻璃面。在一些示例中，通过K-Local-RANSAC算法对所述点云数据进行去燥，以筛选所述点云数据。在一些示例中，将筛选提取到的数据点投影到线元空间(lineelementspace)，建立并拟合线性丛方程(linecomplexequation)，提取点云特征，并将其重新投影至三维空间中，得到圆环面玻璃面。在一些示例中，根据所述四条直线分别在平面上投影线得到螺旋线轴线的垂直平面，包括：将所述四条直线分别在平面Pprojection上投影，得到直线L1，L2，L3，L4；求所述直线L1和L2的第一角平分线，以及求所述直线L3和L4的第二角平分线；作所述第一角平分线与所述第二角平分线的第三角平分线，并过所述第三角平分线做平面PHelix-axis垂直于平面Pprojection，其中，所述平面PHelix-axis为所述螺旋线轴线的垂直平面。在一些示例中，在将CBPLR的两个端点投影在第一平面上，以得到第三目标点和第四目标点；将CAPLR的两个端点投影在第一平面上，以得到第五目标点和第六目标点之后，还包括：过第一、第三和第四目标点做三点圆弧RB’，过第二、第五和第六目标点做三点圆弧RA’，求圆弧RA’和RB’半径的平均值RHelix，以半径RHelix，过第三目标点和第四目标点做两点圆，并求取圆心；以半径RHelix，过第五目标点和第六目标点做两点圆，并求取圆心，过所述两圆心做直线得到螺旋线轴线。本专利技术的第二方面的实施例公开了一种车门玻璃及导轨的设计系统，包括：点云提取模块，用于根据车门玻璃的点云数据提取并拟合圆环面玻璃面；计算模块，用于提取圆环面玻璃面的A柱边界CAPLR、B柱边界CBPLR以及水切线CBLTZ，并通过所述CAPLR和CBPLR的端点做垂直于玻璃面的四条直线，并根据所述四条直线分别在平面上投影线得到螺旋线轴线的垂直平面，以及求取CAPLR中点第一目标点，CBPLR中点第二目标点，并过第一目标点做第一平面平行于PHelix-axis，将CBPLR的两个端点投影在第一平面上，以得到第三目标点和第四目标点；过第二目标点做第二平面平行于PHelix-axis，将CAPLR两个端点投影在第二平面上得到第五目标点和第六目标点，以得到螺旋线轴线。本专利技术实施例的车门玻璃及导轨的设计系统，基于线元几何方法从车身点云提取并拟合圆环面，利用双假设几何方法设计玻璃导轨引导线，精确程度高，无需反复调试可一次性设计出符合工程要求的玻璃面及运动引导线，节约时间成本，运动偏差小，工程实用性强。在一些示例中，所述根据车门玻璃的圆环面的点云数据提取并拟合圆环面玻璃面，包括：对所述点云数据进行筛选；根据筛选后的点云数据提取并拟合所述圆环面玻璃面。在一些示例中，通过K-Local-RANSAC算法对所述点云数据进行去燥，以筛选所述点云数据。在一些示例中，将筛选提取到的数据点投影到线元空间(lineelementspace)，建立并拟合线性丛方程(linecomplexequation)，提取点云特征，并将其重新投影至三维空间中，得到圆环面玻璃面。在一些示例中，所述计算模块用于将所述四条直线分别在平面Pprojection上投影，得到直线L1，L2，L3，L4；求所述直线L1和L2的第一角平分线，以及求所述直线L3和L4的第二角平分线；作所述第一角平分线与所述第二角平分线的第三角平分线，并过所述第三角平分线做平面PHelix-axis垂直于平面Pprojection，其中，所述平面PHelix-axis为所述螺旋线轴线的垂直平面。在一些示例中，在将CBPLR的两个端点投影在第一平面上，以得到第三目标点和第四目标点；将CAPLR的两个端点投影在第一平面上，以得到第五目标点和第六目标点之后，还包括：过第一、第三和第四目标点做三点圆弧RB’，过第二、第五和第六目标点做三点圆弧RA’，求圆弧RA’和RB’半径的平均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车门玻璃及导轨的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：根据车门玻璃的点云数据提取并拟合圆环面玻璃面；提取圆环面玻璃面的A柱边界CAPLR、B柱边界CBPLR以及水切线CBLTZ，并通过所述CAPLR和CBPLR的端点做垂直于玻璃面的四条直线；根据所述四条直线分别在垂直于圆环轴线的平面上投影线得到螺旋线轴线的垂直平面PHelix‑axis；求取CAPLR中点第一目标点，CBPLR中点第二目标点，并过第一目标点做第一平面平行于PHelix‑axis，将CBPLR的两个端点投影在第一平面上，以得到第三目标点和第四目标点，过第二目标点做第二平面平行于PHelix‑axis，将CAPLR两个端点投影在第二平面上得到第五目标点和第六目标点，以得到螺旋线轴线。

【技术特征摘要】
1.一种车门玻璃及导轨的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：根据车门玻璃的点云数据提取并拟合圆环面玻璃面；提取圆环面玻璃面的A柱边界CAPLR、B柱边界CBPLR以及水切线CBLTZ，并通过所述CAPLR和CBPLR的端点做垂直于玻璃面的四条直线；根据所述四条直线分别在垂直于圆环轴线的平面上投影线得到螺旋线轴线的垂直平面PHelix-axis；求取CAPLR中点第一目标点，CBPLR中点第二目标点，并过第一目标点做第一平面平行于PHelix-axis，将CBPLR的两个端点投影在第一平面上，以得到第三目标点和第四目标点，过第二目标点做第二平面平行于PHelix-axis，将CAPLR两个端点投影在第二平面上得到第五目标点和第六目标点，以得到螺旋线轴线。2.根据权利要求1所述的车门玻璃及导轨的设计方法，其特征在于，所述根据车门玻璃的点云数据提取并拟合圆环面玻璃面，包括：对所述点云数据进行筛选；根据筛选后的点云数据提取并拟合所述圆环面玻璃面。3.根据权利要求2所述的车门玻璃及导轨的设计方法，其特征在于，通过K-Local-RANSAC算法对所述点云数据进行去燥，以筛选所述点云数据。4.根据权利要求2或3所述的车门玻璃及导轨的设计方法，其特征在于，在对所述点云数据进行筛选后，还包括：将提取到的数据点投影到线元空间(lineelementspace)，建立并拟合线性丛方程(linecomplexequation)，提取点云特征，并将其重新投影至三维空间中，得到圆环面玻璃面。5.根据权利要求1所述的车门玻璃及导轨的设计方法，其特征在于，根据所述四条直线分别在垂直于圆环轴线的平面上投影线得到螺旋线轴线的垂直平面，包括：将所述四条直线分别在平面Pprojection上投影，得到直线L1，L2，L3，L4；求所述直线L1和L2的第一角平分线，以及求所述直线L3和L4的第二角平分线；作所述第一角平分线与所述第二角平分线的第三角平分线，并过所述第三角平分线做平面PHelix-axis垂直于平面Pprojection，其中，所述平面PHelix-axis为所述螺旋线轴线的垂直平面。6.根据权利要求1所述的车门玻璃及导轨的设计方法，其特征在于，在将CBPLR的两个端点投影在第一平面上，以得到第三目标点和第四目标点；将CAPLR的两个端点投影在第一平面上，以得到第五目标点和第六目标点之后，还包括：过第一、第三和第四目标点做三点圆弧RB’；过第二、第五和第六目标点做三点圆弧RA’，求圆弧RA’和RB’半径的平均值RHelix，以半径RHelix，过第三目标点和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼巧笑，
申请(专利权)人：北京汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11