一种竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法技术

本发明专利技术提供了一种竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法，包括以下步骤：S1、利用摄影测量系统对待测车辆外表面进行全局定位摄影测量；S2、将步骤S1得到的三维空间坐标数据输入到三维扫描测量仪系统，利用光学拍照定位技术和光栅测量原理进行外表面三维点云数据采集，得到待测车辆整车外表面点云数据；S3、利用三维结构设计软件对整车外表面点云数据进行处理分析，通过坐标转换，限制六向自由度进而确定整车基准坐标系；S4、采集待测车辆内部点云数据，并对点云数据进行处理，借助计算机辅助处理分析，得到座椅基准点。本发明专利技术所述的竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法为竞品车逆向工程中座椅基准点的确定提供了一种规范及标准的工作流程。

【技术实现步骤摘要】
一种竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法
本专利技术属于汽车工业
，尤其是涉及一种竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法。
技术介绍
汽车底盘和动力性、NVH性能等都需要通过动态和特定的工况才能识别出来，而人机工程涉及人体相关，普遍认为只需要静态感知，非常易于辨识。但随着人们对汽车的广泛使用，需要高要求的乘坐舒适性、操纵性等，汽车设计中人机工程的好坏关系一辆车的产销量，决定了一辆车是否开发成功。因此，要求汽车人机工程的基础一定要做好，即竞品车的座椅基准点(R点)一定要准确。目前国内各大主机厂在竞品车人机工程中确定座椅基准点的过程中，主要面临的问题是数据处理分析方法的多样化，很多是根据设计人员各自的经验方法进行分析。然而设计工程师个人主观经验较强，缺乏数据采集、处理分析的规范化和一致性，使分析结果产生一定的偏差，导致R点的确定产生偏差，从而一定程度上会影响后期的正向开发。综上所述，目前急需开展规范化对标车型逆向工程中R点的确定方法，为竞品车的对标设计提供更精确的、一致性的参考。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法，以解决目前竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法缺少规范化、一致性的问题，通过借助三维光学扫描测量系统对竞品车的三维点云数据进行标准化采集，以及后期规范化的计算机处理分析，得到竞品车R点，最终为企业的正向对标设计提供更精确、一致性的参考。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法，包括以下步骤：S1、利用摄影测量系统对待测车辆外表面进行全局定位摄影测量，用以得到待测车辆整车外表面三维空间坐标数据；S2、将步骤S1得到的三维空间坐标数据输入到三维扫描测量仪系统，利用光学拍照定位技术和光栅测量原理进行外表面三维点云数据采集，得到待测车辆整车外表面点云数据；S3、利用三维结构设计软件对整车外表面点云数据进行处理分析，通过坐标转换，限制六向自由度进而确定整车基准坐标系；S4、采集待测车辆内部点云数据，并对点云数据进行处理，借助计算机辅助处理分析，得到座椅基准点。进一步的，所述步骤S1中摄影测量系统为整车Tritop全局摄影测量系统。进一步的，所述步骤S1的具体执行方法如下：首先对整车风窗玻璃黑边粘贴美纹纸，随后进行显影剂喷涂，覆盖整车可透光及高反光部件，粘贴参考点，均匀分布编码点、摆好比例尺一、比例尺二；利用摄影测量系统的特定照相机采用四幅拍照法完成比例尺一的采集，然后遵循上中下顺序连续的对整车外表面进行拍照；在拍照过程中，每幅照片至少要出现5个编码参考点,且连续两张照片中有不少于3个共同的编码参考点，然后将所有拍摄照片导入系统软件中,通过系统软件计算自动将所有参考点位置准确定位，形成整车外表面三维空间点集，输出.refx格式。进一步的，所述步骤S2中，三维扫描测量仪系统包括光栅投影单元、图像采集卡、工作站计算机、以及两个分别设置在待测车辆两侧的并与工作站计算机连接的CCD相机；三维扫描测量仪系统的执行方法如下：在扫描时光栅投影单元投影多幅特定编码的结构光到待测车辆上，成一定夹角的两个CCD相机同步采集相应的图像，然后对图像进行解码和相位计算，并利用匹配技术、三角形测量原理，计算出两个CCD相机公共视区内像素点的空间三维坐标值，由于各参考点三维坐标数据已经确定，扫描测量仪就根据这些参考点，为所扫描到的点云数据进行定位。进一步的，所述步骤S4中，利用三维扫描测量仪系统测量车辆内部点云数据，包括玻璃黑边、假人姿态、内饰的三维点云数据。进一步的，所述步骤S4中对待测车辆内部进行点云数据采集的方法如下：S401、假人摆放到座椅前，利用千斤顶和激光水平仪对车辆底盘调整到水平状态；将主驾座椅调至最后最下位置，将三维H点装置的座板置于座椅上，往后推至最后位置，左右移动调整直至气泡水平仪的气泡居中，加载三维H点装置时应松开躯干铰接机构，从H点向外和向上加载配重块，防止三维H点装置倾倒、脱离座椅，在每一轮配重块加载之前，应在相应的载荷施加点上通过推拉力计用100N的力冲压两次，用以使三维H点装置在加载过程中与座椅完全紧密接触，在加载过程中要检查三维H点装置是否水平；S402、在踏板不被压下的前提下，根据标准依次摆放三维H点装置的腿部和鞋具，将水平激光线打在三维H点装置坐垫轴即H点铰接轴的一端，将钢板尺竖直置于三维H点装置鞋具脚后跟旁边的地毯上，若水平激光线在钢板尺上面的读数小于等于290mm，则调整座椅靠背角为25°；否则，靠背角为23°；S403、假人姿态点云数据采集完成后，将主驾座椅调整为最后最下状态，并保持座椅靠背角不变，通过摄影测量系统和三维扫描测量仪系统来采集内饰点云数据。进一步的，对获取的待测车辆内部的点云数据还需要进行处理，包括去噪、空洞修补、光顺、过滤几个处理过程。进一步的，所述步骤S4中，采集完点云数据后，确定座椅基准点的方法如下：调入座椅假人多状态点云数据，分析得出各假人状态H点位置，均投影到三维H点装置躯干线所在平面上，通过各H点之间连接，以此获得座椅运动轨迹曲线，参考座椅最后最下状态假人摆放点云，初步确定人体模型摆放，根据初步确定的人体模型中的踏点、踵点、H点三维空间坐标，从而输出座椅适宜线，取95％座椅适宜线与座椅运动轨迹线初定座椅基准点，根据初定座椅基准点及确定座椅靠背角，得出V1、V2点，通过V1点水平向前偏左17°、V1点向前沿铅垂面偏上7°、V2点向前沿铅垂面偏下5°的直线分别与风窗玻璃黑边点云相交，得出风窗玻璃基准点a，b，c，要求风窗玻璃透明区包含风窗玻璃基准点a，b，c，根据该要求对座椅基准点进行移动，以满足该标准，此时得到确定的座椅基准点，通过该R点，来分析校核竞品车假人工程参数。相对于现有技术，本专利技术所述的竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法具有以下优势：(1)本专利技术所述的竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法解决了目前竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法缺少规范化、一致性，以及数据无法横向对标等问题，从最初的车辆及设备状况、数据采集处理分析的清单和规范、计算机辅助处理分析规范流程等各方面进行确定，提出一整套试验数据采集、处理分析的方法，为竞品车逆向工程中座椅基准点的确定提供了一种规范及标准的工作流程。(2)本专利技术所述的竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法通过该方法可保证竞品车数据采集、处理分析的规范化、一致性，从而保证分析输出参数的基准一致，完善对标车型之间总布置数据的横向对比性，为企业逆向对标、正向设计提供技术支持。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法流程图；图2本专利技术竞品车逆向工程中基础三维点云数据采集示意图；图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法，其特征在于,包括以下步骤：/nS1、利用摄影测量系统对待测车辆外表面进行全局定位摄影测量，用以得到待测车辆整车外表面三维空间坐标数据；/nS2、将步骤S1得到的三维空间坐标数据输入到三维扫描测量仪系统，利用光学拍照定位技术和光栅测量原理进行外表面三维点云数据采集，得到待测车辆整车外表面点云数据；/nS3、利用三维结构设计软件对整车外表面点云数据进行处理分析，通过坐标转换，限制六向自由度进而确定整车基准坐标系；/nS4、采集待测车辆内部点云数据，并对点云数据进行处理，借助计算机辅助处理分析，得到座椅基准点。/n

【技术特征摘要】
1.一种竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法，其特征在于,包括以下步骤：
S1、利用摄影测量系统对待测车辆外表面进行全局定位摄影测量，用以得到待测车辆整车外表面三维空间坐标数据；
S2、将步骤S1得到的三维空间坐标数据输入到三维扫描测量仪系统，利用光学拍照定位技术和光栅测量原理进行外表面三维点云数据采集，得到待测车辆整车外表面点云数据；
S3、利用三维结构设计软件对整车外表面点云数据进行处理分析，通过坐标转换，限制六向自由度进而确定整车基准坐标系；
S4、采集待测车辆内部点云数据，并对点云数据进行处理，借助计算机辅助处理分析，得到座椅基准点。


2.根据权利要求1所述的竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法，其特征在于：所述步骤S1中摄影测量系统为整车Tritop全局摄影测量系统。


3.根据权利要求1所述的竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法，其特征在于，所述步骤S1的具体执行方法如下：
首先对整车风窗玻璃黑边粘贴美纹纸，随后进行显影剂喷涂，覆盖整车可透光及高反光部件，粘贴参考点，均匀分布编码点、摆好比例尺一、比例尺二；利用摄影测量系统的特定照相机采用四幅拍照法完成比例尺一的采集，然后遵循上中下顺序连续的对整车外表面进行拍照；在拍照过程中，每幅照片至少要出现5个编码、参考点,且连续两张照片中有不少于3个共同的编码参考点，然后将所有拍摄照片导入系统软件中,通过系统软件计算自动将所有参考点位置准确定位，形成整车外表面三维空间点集，输出.refx格式。


4.根据权利要求1所述的竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法，其特征在于：所述步骤S2中，三维扫描测量仪系统包括光栅投影单元、图像采集卡、工作站计算机、以及两个分别设置在待测车辆两侧的并与工作站计算机连接的CCD相机；
三维扫描测量仪系统的执行方法如下：
在扫描时光栅投影单元投影多幅特定编码的结构光到待测车辆上，成一定夹角的两个CCD相机同步采集相应的图像，然后对图像进行解码和相位计算，并利用匹配技术、三角形测量原理，计算出两个CCD相机公共视区内像素点的空间三维坐标值，由于各参考点三维坐标数据已经确定，扫描测量仪就根据这些参考点，为所扫描到的点云数据进行定位。


5.根据权利要求4所述的竞品车逆向工程中座椅基准点的确定方法，其特征在于：所述步骤S4中，利用三维扫描测量仪系统测量车辆内部点云数据，包括玻璃黑边、假人姿态、内...

【专利技术属性】
技术研发人员：张营，朱松，杜天强，王坤，张洪涛，王伟，曲辅凡，
申请(专利权)人：中汽研汽车检验中心天津有限公司，中国汽车技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12