专利名称：产生车辆部件的计算机模型的配置约束的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及产生车辆部件的计算机模型的配置约束的方法和系统。
背景技术：
车辆的材料单(BOM)，例如，与使用条件相关联的部件的列表，可以是 部件内容、使用条件和有效性信息的权威来源。用于车辆的计算机辅助设计 (CAD)产品结构可以是部件几何形状和位置信息的权威来源。为了基于BOM 和CAD产品结构创建车辆的虚拟组件，会需要BOM和CAD产品结构每个 的信息。
发明内容
本发明的实施例可采用自动产生车辆部件的多个计算机模型的配置约束 的方法的形式。该方法包括将多个计算机模型分配给逻辑位置；识别与所 述部件相关联的多个特征条件；将所述多个特征条件中的每个自动分配给所 述多个计算机模型中的一个。
本发明的实施例可采用自动产生车辆部件的多个计算机模型的配置约束 的系统的形式。该系统包括 一个或多个计算机，被配置为执行如上所述的 方法。
图1是用于将车辆材料单(BOM)与车辆计算机辅助设计(CAD)布局配准 的示例方法的流程图。
图2A是用于将CAD文件映射到部件号的示例方法的流程图。 图2B是图2A的方法的示例说明。
图3A是用于从CAD布局产生车辆位置中的CAD文件(CFIVP)的示例方 法的流程图。
图3B是图3A的方法的示例说明。图4A是用于将CFIVP映射到使用的示例方法的流程图。 图4B是图4A的方法的示例说明。
图5A是用于为图4A中的使用创建子使用的示例方法的流程图。 图5B是图5A的方法的示例说明。
图6A是用于将CFIVP分配给逻辑位置的示例方法的流程图。 图6B是图6A的方法的示例说明。
图7A是用于分解图5B中的子使用并重新装入CFIVP的示例方法的流程图。
图7B是图7A的方法的示例说明。
图8是用于对缺少CFIVP的逻辑位置进行处理的示例方法的流程图。
具体实施例方式
本发明的实施例提供信息构造，所述信息构造将BOM中的信息与CAD 产品结构中的信息系统地连接。 一种这样的构造是子使用(sub-usage)。 一些传 统的BOM可以是使用的平铺列表，每种使用潜在地包括部件号、数量、使 用条件和有效性。这里，每种使用可具有与该使用相关联的一个或多个子使 用。如果部件在车辆中没有位置变化(例如，前保险杠)，则存在一个子使用。 如果部件在车辆中有位置变化(例如，加速后挡板)，则存在多个子使用。如果 存在多个子使用，则每个子使用可携带特征条件(例如，限定何时在车辆中包 括一行使用的特征的布尔表达式)。例如，如果车辆特征包括"豪华选装包" (Premium Package),则应用4个合金车轮。如果车辆特征包括双排座驾驶室 (crew cab)和8'箱(8'box),则应用双排座驾驶室和8'箱。子使用还可携带自身 的有效性，以协调^^改的部件几何形状和位置的引入。
第二构造是逻辑位置。在一些传统的BOM中，使用被量化，例如，一 个使用用于具有数量为4的轮胎。但是，在一些传统的CAD结构中，部件的 每个定位事件被单独处理。这里，逻辑位置通过例如提供部件的命名的实例 (例如，左前轮胎、右前4企胎等)，来跨越这种差距。
第三构造是使用单元(usage cell)。具有例如以子使用为行和以逻辑位置 为列的网格在每行和每列的交叉处具有使用单元。使用单元可提供用于附上 定位的几何表示的位置。
第四构造是设计使用。设计使用可以是空间中的特定位置的几何表示，例如，CAD模型。可使用例如CAD工具来单独创建设计使用。还可通过从 CAD结构提取定位的实例来创建设计使用。因此，多个设计使用可涉及相同 的几何表示，所述相同的几何表示对设计使用给出空间中的多个位置。
第五构造是设计组。设计组可以是一组设计使用，并且可以用于将一组 设计使用与一个或多个设计单元相关联。多个设计组可涉及单个设计使用。
下面的示例示出了至少一些上述构造的协调使用。假设有两种类型的轮 胎(例如，标准型和越野型)，有一种类型的车轮(例如，钢型)，则BOM系统 将包含两个相关的使用。第一使用涉及标准车轮/轮胎组件和使用条件"标 准"，标准车轮/轮胎组件具有数量"4"。第二使用涉及越野车轮/轮胎组件和 使用条件"越野"，越野车轮/轮胎组件具有数量"4"。假设有两种类型的轴 距(例如，133和150)，则第一使用具有三个子使用和四个逻辑位置。第一子 使用覆盖左前逻辑位置和右前逻辑位置，并且不具有子使用条件。第二子使 用覆盖左后逻辑位置和右后逻辑位置，并且具有子使用条件"轴距133"。第 三子使用覆盖左后逻辑位置和右后逻辑位置，并且具有子使用条件"轴距 150"。第二使用类似地具有三个子使用和四个逻辑位置。由于每个使用，导 致总共六个使用单元。
虽然这些构造(例如，支持位置变化的子使用、对概括的一行使用的设计 事件进行标识的逻辑位置等)允许BOM环境和CAD环境被连接，但是该连 接可能需要得知这两个环境中的信息知识来跨越它们之间的差距。例如，可 通过具有在BOM环境和CAD环境中使用的部件号来实现配准。但是，对标 识的一行使用的逻辑位置和正确的子使用的配准仍然可能需要另外的信息， 这些信息可能需要由CAD操作员人工提供，其中，所述标识的一行使用例如 是BOM中的一行，所述BOM中的一行包括部件的属性以及部件应用于车辆 的方式。
还可关于其它设计事件，基于车辆空间中的设计事件的几何位置的推理 来实现配准。这些推理可假设车辆坐标系被一致地使用。例如，十X点朝向车 辆的前方，+丫点朝向车辆的左侧，+Z点朝向车辆的上方。然后，对于同一 部件号的另一设计事件，可基于设计事件的X、 Y、 Z值，几何含义可被分配 给一系列定义的逻辑名称。例如，"左"具有比"右"大的Y值，"前"具有 比"后"大的X值，"上"具有比"下"大的Z值。还可进行复杂的推理。 例如，车辆的四个角可被标识为X(左前)< X(右后)，Y(左前)〉Y(右后)。一200910137793
系列命名的位置可^f皮标识为X(位置1) < X(位置2) < ... < X(位置n)。
图1是用于将车辆材料单(BOM)与车辆计算机辅助设计(CAD)布局配准 的示例方法的流程图。该方法和其它类似方法可用于产生例如车辆的虛拟模 型或车辆的部分。
在步骤10，车辆部件的CAD文件被映射到对应的部件号。在步骤12， 从CAD布局产生车辆位置中的CAD文件(CFIVP)。在步骤14, CFIVP被映 射到使用。在步骤16,为每个使用创建子使用。在步骤18， CFIVP被分配给 逻辑位置。在步骤20,每个子使用被分解，并且CFIVP被重新装入(re-bin)。
图2A是用于将CAD文件映射到部件号的示例方法的流程图。在步骤 22,从CAD系统取得现有的CAD文件。在步骤24，使用CAD文件名对匹 配CAD文件的部件搜索BOM系统。在步骤26，确定是否找到匹配部件。如 果是，则在步骤28, —行被添加给CAD文件对部件映射(CF对PM)表。在步 骤30，为具有"展示"列中显示的部件号的其它部件检查BOM系统。在步 骤32，确定是否找到匹配部件。如果是，则在步骤34， 一行被添加给CF对 PM表。在步骤36，确定是否存在另一CAD文件。如果是，该方法返回到步 骤24。如果否，该方法终止。
参照步骤26,如果否，则在步骤38，提示用户手动搜索与CAD文件映 射的部件。在步骤40，确定是否找到匹配部件。如果是，则该方法进行到步 骤28。如果否，在步骤42,提示用户将CAD文件标记为不具有相关联的部 件，从而在将来的处理中将该CAD文件忽略。或者，在步骤42'，提示用户 初始化对工程师的请求，以将缺少的部件添加给BOM系统。然后，该方法 进行到步骤36。
参照步骤32,如果否，则该方法进行到步骤36。
图2B是图2A的方法的示例说明。在图2B的示例中，BOM系统44包 括部件号46、描述48和展示50的列标题。在该示例中，为了清楚，BOM系 统44包括图2B中没有显示但是在随后的图中显示的其它信息。还为了清楚， 这里讨论的其它表格显示了一些图中的一些信息和其它图中的其它信息。 BOM系统44的行52-60按部件号包括特定部件的信息。例如，行56具有部 件号"PNC"、描述"铬钢车轮"和展示"PNB"。
在图2B的示例中，CAD系统62包4舌由文件名标识的特定部件64、 66、 68、 70、 72、 74的CAD数据，例如，"PNAvl.cad"包括车轮的几何数据，"PND left vl.cad"包括制动软管的几何数据。按照惯例，大多数文件名包括 该文件名对应的部件号，例如，CAD系统62中的"PNAvl.cad"对应于BOM 系统44的行52中的部件号"PNA"。
图2B的CF对PM表76包括行标识符78 (例如，#)、部件号80和CAD 文件82的列标题。其它CF对PM表可包括不同的列标题。通过执行图2A 中的步骤产生行84-96。例如，通过执行图2A中的步骤22-32和36产生行 84、 90、 92、 94。通过执行图2A中的步骤22-36产生行86、 88。通过执行 图2A中的步骤22-26、 38-42和36产生行96。
图3A是用于从CAD布局产生CFIVP的示例方法的流程图。在步骤98, 从CAD系统获取CAD布局。在步骤100，计算CFIVP的绝对位置。在步骤 102，将一行添加给CFIVP表。在步骤104，确定在车辆位置中是否存在另一 CAD文件。如果是，则该方法返回到步骤100。如果否，则该方法终止。
图3B是图3A的方法的示例说明。在图3B的示例中，CAD布局106 (例 如，设计布局)是由CAD组件(例如，车轮布局108)组成的树，该CAD组件 涉及其它嵌套的CAD组件(例如，轮轴IIO、 112、 114等)，所述其它嵌套的 CAD组件限定车辆中的各个CAD文件(例如，"PNA vl.cad")的位置(例如， 方位和方向)。
CFIVP表116包括CAD文件118和位置120的列标题。通过执行图3A 中的步骤产生行122-132。例如，通过执行图3A中的步骤98-102产生行122。 沿着CAD布局106的上分支进行到"PNAvl.cad",车轮布局108和轮轴110 之间的相对位置[O, 300]乘以轮轴110和"PNAvl.cad"之间的相对位置[-200, 0],产生绝对位置[-200, 300， O]。
图表134是CFIVP表116的行122-132的图形表示。例如，对于行122， 在位置[-200, 300]显示了与"PNAvl.cad"相关4关的图形凄t据。
图4A是用于将CFIVP映射到使用的示例方法的流程图。在步骤135, 取得第一 CFIVP。在步骤136,在CF对PM表中查找对应的部件。在步骤 138，确定是否找到对应的部件。如果是，则在步骤140,从BOM系统取得 用于该部件的使用行(LOU)。在步骤142， 一行被添加给CFIVP对LOU表。 在步骤144,确定是否存在另一LOU。如果是，则该方法返回到步骤142。 如果否，则在步骤146，确定是否存在另一部件。如果是，则该方法返回到 步骤140。如果否，则步骤148，确定是否存在另一CFIVP。如果是，则该方法返回到步骤136。如果否，则该方法终止。
图4B是图4A的方法的示例说明。图4B中的CFIVP表116包括行标识 符150 (例如，"#")的列标题。图4B中的CFIVP表116还包括行152和154。
图4B中的BOM系统44显示了特定的LOU信息，例如部件号和特征条 件。图4B中的BOM系统44包括行标识符156 (例如，"#")、数量158和特 征条件160的列标题。BOM系统44还包括行162。
CFIVP对LOU表164包括使用行标识符156和CFIVP行标识符150的 列标题。通过执行图4A中的步骤136-148产生CFIVP对LOU表164的行 166-196。 CFIVP对LOU表164将BOM系统44中的信息与CFIVP表116中 的信息相关联。例如，可通过CFIVP对LOU表164的行166将BOM系统 44的行52的信息与CFIVP表116的行122的信息链接。
图5A是用于为图4A中的使用创建子使用的示例方法的流程图。在步骤 198,从BOM系统取得产品的LOU。在步骤200，为该LOU创建子使用对 象。在步骤202,单个行被添加给具有子使用特征条件"所有"的子使用对 象。在步骤204,来自LOU的部件地址用于在部件地址对逻辑位置(PA对LP) 表中查找相关联的逻辑位置。在步骤206,将一列(例如，针对LOU内的单个 部件，诸如"左前")添加给该逻辑位置的子使用对象。在步骤208，确定是 否存在另一逻辑位置。如果是，则该方法返回到步骤206。如果否，则在步 骤210，确定是否存在另一LOU。如果是，则该方法返回到步骤200。如果 否，则该方法终止。
图5B是图5A的方法的示例说明。图5B中的PA对LP表212包括部件 地址214和逻辑位置216的列标题。图5B中的PA对LP表212还包括行218、 220。图5B中的PA对LP表212限定逻辑位置，所述逻辑位置与每个部件地 址相关Jf关并可基于经马全由手动产生。例如，行218的部件地址"车轮，正使 用"对应于逻辑位置"左前，右前，左后，右后"。行220的部件地址"车轮， 备用"对应于逻辑位置"备用"。因此，部件地址是唯一限定部件类型应用于 车辆的方式。
图5B中的BOM系统44包括部件地址222的列标题。 图5B中的子使用对象(SUO) 224包括左前226、右前228、左后230和 右后232的列标题。在图5B中的示例中，这些列标题是与PA对LP表212 的行218的"车轮，正使用"部件地址信息相关联的逻辑位置的指示。SUO 224还包括行234。在图5B中的示例中，该行是与BOM系统44的行52的"豪 华选装包"特征条件信息相关联的子使用特征条件的指示。通过执行图5A 中的步骤198-200产生SUO 224。通过执行图5A中的步骤202产生SUO 224 的行234。通过执行图5A中的步骤202-208产生SUO 224的列标题226-232。
图5B中的SU0 236包括列标题备用238。在图5B中的示例中，该列标 题是与PA对LP表212的行220的"车轮，备用，，部件地址信息相关联的逻 辑位置的指示。SU0 236还包括行246。在图5B中的示例中，该行是与BOM 系统44的行162的"合金备用"特征条件信息相关联的子使用特征条件的指 示。通过执行图5A中的步骤198-210产生SU0 236。
图6A是用于将CFIVP分配给逻辑位置的示例方法的流程图。在步骤 242，从BOM系统取得产品的LOU。在步骤244，查找对应的子使用对象。 在步骤246，从子使用对象查找逻辑位置。在步骤248,使用逻辑位置名称查 找逻辑位置区域(LPZ)的可应用的行。在步骤250，使用CFIVP对LOU表查 找与LOU相关联的CFIVP。在步骤252,对匹配CFIVP的区域检查可应用 的LPZ的行。在步骤254，确定是否存在任何匹配LPZ。如果是，则在步骤 256,确定是否存在多于一个匹配LPZ。如果是，则在步骤258，提示用户手 动将CFIVP分配给子使用对象中的适合的逻辑位置。在步骤260,确定是否 存在另一CFIVP。如果是，则该方法返回到步骤252。如果否，则在步骤262， 确定是否存在另一LOU。如果是，则该方法返回到步骤244。如果否，则该 方法终止。
参照步骤254，如果否，则在步骤264,用于LOU的CFIVP对一皮忽略。 然后，该方法进行到步骤260。
参照步骤256,如果否，则在步骤266， CFIVP ^皮分配给子使用对象中 的该逻辑位置。然后，该方法进行到步骤260。
图6B是图6A的方法的示例说明。可基于经验手动产生图6B中的LPZ 表264,并且LPZ表264可用于将CFIVP分配给适合的逻辑位置。在缺少 LPZ表264的情况下，可手动进行这样的分配。图6B中的LPZ表264包括 区域266和逻辑位置268的列标题。LPZ表264还包括行270-278。行270-278 按照相对几何位置限定逻辑位置。例如，行270指示逻辑位置"左前"被限 定为具有小于0的X方位和大于0的Y方位(参见图3B中的图表134)。行 278指示逻辑位置"备用"被限定为具有等于0的X方位和小于0的Y方位。参照图6A和图6B，在步骤242,从BOM系统44取得使用行52。在步 骤244，取得SUO 224 (图5B)。在步骤246, 4企查SUO 224,以查找逻辑位 置(例如，"左前"、"右前"、"左后"和"右后")。在步骤248，检查LPZ表 264,以使用在步骤246查找的逻辑位置名称查找LPZ的可应用的行。在步 骤250，使用CFIVP对LOU表164的行166、 170、 174、 178、 182、 186、 190、 194将CFIVP表116的每一行与使用行52相关联。在步骤252，对CFIVP 表116的每一行检查LPZ表264的行270-278。在步骤254,对于行122，存 在匹配LPZ。在步骤256，对于行122，不存在多于一个匹配LPZ。在步骤 266，对于行122，由于来自CFIVP表116的"PNAvl.cad"的位置[-200, 300] 满足LPZ表264限定的"左前"的定义，所以CFIVP表116的"PNAvl.cad" 被分配给子使用对象224的列标题左前226下的行234。按照遵循图6A中的 步骤的类似方式分配行124-136。其结果是，SUO 224具有用于"左后"和"右 后"逻辑位置的多个CFIVP。
图7A是用于分解图5B中的子使用并重新装入CFIVP的示例方法的流 程图。在步骤280，取得在逻辑位置中具有多于一个CFIVP的SUO。在步骤 282，从SUO查找LOU。在步骤284，从LOU查找部件地址。在步骤286, 使用部件地址查找子使用分解规则(SUSR)表的可应用的行。在步骤288，使 用分解规则将SUO分解。在步骤290,基于分解规则将CFIVP重新分配给适 合的子使用。在步骤292，确定是否存在另一SUO。如果是，则该方法返回 到步骤282。如果否，则该方法终止。
图7B是图7A的方法的示例说明。图7B中的子使用分解规则(SUSR)表 294包括部件地址296、子4吏用特征条件298、左后300和右后302的列标题。 SUSR表294还包括与部件地址"车轮，正使用"相关联的行304、 306、 308。 SUSR表294用于将具有多个CFIVP的SUO的单个行(例如，SUO 224的行 234)分解为多个行。可基于经验手动产生SUSR表294。
参照图7A和图7B,在步骤280,取得SUO 224。在步骤282，识别BOM 系统44的行52的LOU。在步骤284,从行52的LOU查找部件地址"车轮， 正使用"。在步骤286，基于"车轮，正使用，，部件地址识别SUSR表294的 行304、 308。在步骤288，使用SUSR表294的分解规则将SUO 224的行234 分解。例如，使用在SUSR表294的列标题左后300下规定的分解规则将位 于[-200,-300]的"PNAvl.cad"和位于[-200，-600]的"PNAvl.cad"分解。位于[-200， -300]的"PNAvl.cad"的Y位置大于4立于[-200, -600]的"PNAvl.cad" 的Y位置。因此，位于[-200,-300]的"PNAvl.cad"将被分配给SUO 224的 "短轴距"子使用特征条件，位于[-200, -600]的"PNA vl.cad"将被分配给 SUO 224的"长轴距"子使用特征条件。在步骤290，基于分解规则将SUO 224' 的CFIVP重新分配给合适的子使用特征条件，产生行310、 312。因此，特征 条件包括关于车辆内容和/或部件位置的信息。
对与车辆相关联的所有CFIVP执行上述处理。为了建立虚拟车辆的特定 配置(例如，具有豪华选装包的短轴距车辆)，豪华选装包和短轴距特征被规定， 并且其条件被估计为真实的CFIVP被包括在虛拟车辆中。
图8是用于对缺少CFIVP的逻辑位置进行处理的示例方法的流程图。在 步骤314，识别缺少对应的CFIVP的逻辑位置。在步骤316，提示用户将未 使用的CFIVP分配给逻辑位置。或者，在步骤316',可更新用于正确映射 CFIVP的规则。或者，在步骤316〃，可提示CAD操作员创建缺少的CFIVP。 然后，该方法终止。
这里所描述的方法可被实施为例如有形介质(例如^兹介质、光学介质等) 上的可执行代码。这里所描述的方法也例如可在一个或多个编程的计算机上 被实施。这样的一个或多个计算机可通过网络从远程服务器取得BOM数据、 CAD数据、逻辑位置区域数据等，并且可执行这里所描述的方法。例如，计 算机可从BOM系统和CAD系统取得数据，并可执行图6A和图7A中的相 关步骤。这样的一个或多个计算机还可例如本地存储BOM数据、CAD数据、 逻辑位置区域数据等，并且可执行这里所描述的方法。
虽然已经示出和描述了本发明的实施例，但是意图不是这些实施例示出 和描述了本发明的所有可能形式。相反，本说明书中使用的术语是非限制性 的描述性的术语，并且应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 可进行各种改变。
权利要求
1、一种自动产生车辆部件的多个计算机模型的配置约束的方法，所述方法包括将多个计算机模型分配给逻辑位置；识别与所述部件相关联的多个特征条件；以及将所述多个特征条件中的每个自动分配给所述多个计算机模型中的一个，由此自动产生所述多个计算机模型的配置约束。
2、 如权利要求l所述的方法，其中，基于与车辆相关联的几何规则，将
3、 如权利要求l所述的方法，其中，其中，基于逻辑位置区域，将所述 多个计算机模型中的每个分配给逻辑位置。
4、 如权利要求1所述的方法，还包括识别与车辆部件相关联的部件地址。
5、 如权利要求l所述的方法，还包括确定是否所述多个计算机模型中 的多于一个计算机模型被分配给所述逻辑位置。
6、 一种自动产生车辆部件的多个计算机模型的配置约束的系统，所述系 统包括一个或多个计算机，被配置为将多个计算机模型分配给逻辑位置； 识别与所述部件相关if关的多个特征条件；以及 将所述多个特征条件中的每个自动分配给所述多个计算机模型中的 一个，由此自动产生所述多个计算机模型的配置约束。
7、 如权利要求6所述的系统，其中，基于与车辆相关联的几何规则，将
8、 如权利要求6所述的系统，其中，基于限定车辆的几何区域的规则， 将所述多个计算机模型中的每个分配给逻辑位置。
9、 如权利要求6所述的系统，其中，所述一个或多个计算机还被配置为 识别与车辆部件相关联的部件地址。
10、 如权利要求6所述的系统，其中，所述一个或多个计算机还被配置 为确定是否所述多个计算机模型中的多于一个计算机模型被分配给所述逻辑位置。
全文摘要
提供一种产生计算机模型的配置约束的方法和系统。材料单和设计布局被配准以产生虚拟车辆的配置。材料单包括与部件相关联的部件号和使用。设计布局包括部件的CAD模型。从设计布局产生车辆位置中的CAD模型。基于使用识别逻辑位置，并且车辆位置中的CAD模型与所述逻辑位置相关联。表示内容和位置配置的特征条件应用于车辆位置中的CAD模型。
文档编号G06F17/50GK101582098SQ20091013779
公开日2009年11月18日 申请日期2009年5月7日 优先权日2008年5月12日
发明者加里·斯图亚特·华莱士, 大卫·迈克尔·克纳普, 拉斯·苏赫·约翰逊 申请人:福特汽车公司;沃尔沃汽车公司