专利名称：：一种基于知识驱动的汽车设计方法
技术领域：
：本发明涉及一种基于知识驱动的汽车设计方法，尤其是涉及一种优化汽车设计的方法，属于汽车设计
技术领域：
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背景技术：
：在现有的汽车设计流程中，每开发一个新车型，均要重新针对各种法规进行校核，同时也要寻找很多参考车型进行对比分析，目前情况下，这些过程均是靠人工来完成，费时费力，效率较低且容易产生疏漏。
发明内容针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种基于知识驱动的汽车设计方法，该方法在进行汽车设计时，利用计算机数字化工具，把与设计相关的汽车技术和知识点附着在各种汽车装配及试验流程上，对各个环节的设计工作提供优化和建议。本发明的目的通过提供以下技术方案实现一种基于知识驱动的汽车设计方法，其中，包括以下步骤第一步、设计输入，用于定义出整车的基本参数；第二步、造型设计，在造型设计阶段，先通过设计输入定义的基本参数从经验及数据库中检索，将相似车型的造型效果列出，作为造型设计的参考和对比数据；其次将参数化的专业技术导入，以评审造型效果是否符合法规；第三步、子模块工程设计，对每个子模块建立3D的数字模型，并对各自的子模块进行内部装配；第四步、汽车虚拟装配，将调用子模块的3D数据，在计算机内进行模拟装配，形成一个与真实产品一致的整车模型；第五步、汽车整车虚拟验证，用计算机进行模拟整车在现实世界中的各种工况，并让其结果与专业技术和经验及数据库的参数进行对比，提出潜在风险；第六步、设计成果提交，改善潜在风险后提交设计成果并输出汽车设计方案。进一步地，在所述设计成果提交至输出汽车设计方案的同时，可将本次设计经验总结并经过知识抽象后存入经验及数据库中。在造型设计阶段的专业技术导入包括以下步骤首先，从外部(如互联网)吸收的最新发布的汽车法规和最新公开的汽车专利；其次，对该汽车法规和汽车专利数据抽象至参数化，定义海量的参数字段，并把不同的国际国内法规的对应参数的具体值填入，形成一个知识点；最后，将该知识点导入至设计流程中的造型设计阶段，该专业技术即可以自动套用到造型效果图中，然后自动形成分析报告，指出这一轮的造型效果是否符合法规。再进一步地，所述经验及数据库导入包括了从外部(如互联网、光盘等)导入的汽车造型数据库、参考车型数据库、流程算法数据库，以及知识数据库。更进一步地，在汽车虚拟装配的装配过程中首先需要自动检查各子模块直接的运动干涉，若发现异常则反馈到子模块工程设计阶段进行修改。与现有技术相比，本发明的有益效果是智能收集最新的标准、法规、及参考车型等，省时省力，效率较高，不容易产生疏漏且避免了技术落后；同时，还可积累设计经验以便再次利用。下面结合附图对本发明作进一步说明图1本发明最佳实施方式汽车设计方法的流程图。具体实施例方式以下参照本发明的最佳实施方式。如图1所示，在利用本发明汽车设计方法进行设计时，除了必要的汽车设计流程夕卜，还包括专业技术的导入环节和经验及数据库的导入环节。其中，专业技术导入环节是指从外部(如互联网、光盘等)吸收目前有效的最新发布的汽车法规数据和最新公开的汽车专利数据，并把这些专利数据和法规数据的具体内容分类进行数据抽象后参数化，定义海量的参数字段，并把不同的国际国内法规的对应参数的具体值填入，形成一个知识点，比如，针对我国的汽车强制检测法规，Ml类车辆的前大灯高度应在“A-B”之间，则有一个专门的知识点记录这个字段和数值，同时附着到前大灯这个具体的产品上，使前大灯在设计和安装的时候考虑到这个知识点。本环节的主要作用是把参数化的汽车法规和参数化的汽车专利知识点导入到汽车设计流程的每个环节，并把这些知识点根据不同的车型分成3个不同的等级必须满足、建议满足、不做要求。对必须满足的知识点，在设计流程中强制进行评价，如果存在任何一个必须满足的知识点未达到要求，则汽车设计流程在此环节必须暂停并进行改进。另外，经验及数据库导入包括了从外部(如互联网、光盘等)导入的汽车造型数据库、参考车型数据库、流程算法数据库，以及知识数据库。本环节主要作用是把数据库中的参考知识点以醒目的方式在汽车设计流程的每个环节体现出来，本环节提供一个统一的接口用于设计流程中对数据库进行查询在每一个设计流程的环节，均设有通用的模板，根据不同的产品设定有不同的模板，这些模板自动关联了专业技术和经验及数据的约束，使用户在进行产品设计的时候更方便操作，同时，本环节还可进行设计经验总结，并将该总结经过知识抽象后记录于知识数据库中，以便下次利用。该设计经验总结是知识抽象的环境，也是本发明中的关键环节，知识能否持续积累和提高，和如何运用现有知识的关系非常大，本环节的的核心内容还是基于具体产品类型的参数化的知识点附着，一些设计过程中的经验数据也作为参数导入。通过加入上述两个环节后的汽车设计流程，其包括以下步骤1.设计输入一个汽车的整车设计首先要有输入，必须先定义出整车的基本参数，主要包括整车的长、宽、高、轮距、轴距、车厢形式、发动机排量，座位数等等；2.造型设计通过上述的基本参数进入造型设计阶段，在造型设计阶段，以这些参数从汽车造型数据库中检索，把相似车型的造型效果全部列出，作为造型设计的参考和对比数据。一般来说，在造型设计阶段，都要进行3-5轮的造型效果评审，在评审时，可进行参数化的专业技术导入，其中流程为首先，从外部(如互联网)吸收的最新发布的汽车法规和最新公开的汽车专利；其次，对该汽车法规和汽车专利数据抽象至参数化，定义海量的参数字段，并把不同的国际国内法规的对应参数的具体值填入，形成一个知识点，最后将该知识点导入至设计流程中的造型设计阶段，该专业技术即可以自动套用到造型效果图中，然后自动形成分析报告，指出这一轮的造型效果是否符合法规。优选地，在汽车造型数据库中所存储的不光是造型效果图，而且增加了造型特征相关的参数，比如汽车车灯的尺寸，挡风玻璃的倾角等，已经把可以抽象的造型特征参数化，并形成统计结果，这些数据存储在数据库中，分不同的车型以不同的数据库字段存储，举例说明如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>3.子模块工程设计在造型设计阶段完成以后，可以进入各子模块工程设计阶段，子模块可以做如下划分<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>每一个子模块安排一个小组在统一的调度下进行设计，这些设计工作均受到专业技术和经验及数据库的约束，使设计者不至于过于发散，同时整车也受到造型设计阶段的输出结果的约束。在这一个阶段，必须对每个模块建立起3D的数字模型，并对各自的子模块进行内部装配。4.汽车虚拟装配在子模块工程设计阶段完成后，进入汽车整车虚拟装配阶段，本阶段将调用子模块的3D数据，在计算机内进行模拟装配，最后形成一个与真实产品一致的整车模型。在装配过程中自动检查各子模块直接的运动干涉，如发现有异常则反馈到上一阶段进行修改。5.汽车整车虚拟验证在汽车整车虚拟装配阶段完成后，整车的3D虚拟模型已经完全搭建起来了，为了验证整车的各项性能，在这一阶段进行关键的汽车整车虚拟验证，汽车整车虚拟验证包括以下几大部分<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>汽车整车虚拟验证就是完全虚拟整车在现实世界中的各种工况，用计算机进行模拟，得出结论，并与专业技术和经验及数据库的参数进行对比，提出潜在风险。6.设计成果提交汽车整车虚拟验证阶段结束，并确定已经把潜在风险改正以后，以电子资料的形式进行设计成果提交，这个成果包括按等级组织的3D整车模型，具体到每一个零部件的技术参数，尺寸精度等，每一个零部件均附有相关的试验要求和检验标准，经过设计成果提交后，即可输出汽车的设计方案。7.在设计成果提交至输出汽车设计方案的同时，可将本次设计的经验教训总结，并将该设计经验总结通过知识抽象后存入经验及数据库中。本发明所述的汽车设计流程主要有以下特点1.汽车整车设计严格按照设计流程进行，不跨越和交叉；2.采用参数化的方法随时关注国际国内相关的汽车法规，把这些法规的具体内容参数化，并且把与之相关的子模块甚至零部件与这些参数关联起来，比如，与汽车制动相关的标准里面的具体数据会和制动器总成关联起来，在进行任何一款制动器的设计时，这些相关参数均会在设计界面自动弹出；3.对经验和知识进行参数化，按照逻辑语义进行抽象，并于具体的模块关联，在进行模块设计的时候自动提供优化建议和参考；4.闭环反馈机制，可以把成功的设计经验抽象化后在后续的设计过程中再次利用；5.根据外部技术环境动态更新标准、法规、数据库，避免技术落后。值得一提的是对于不同的产品预先设定有不同的知识点附着模板，在模板的各项大指标下面还包含具体的指标。如在进行制动器设计的时候，系统会主动弹出相关知识点尺寸、性能要求、法规和专利要求、潜在失效可能、机械强度、耐候性能、装配空间、参考结构、参考车型、维修要求、材料建议、污染排放等等，并对其必须满足的知识点进行强制评估。尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。权利要求一种基于知识驱动的汽车设计方法，其特征在于，包括以下步骤第一步、设计输入，用于定义出整车的基本参数；第二步、造型设计，在造型设计阶段，先通过设计输入定义的基本参数从经验及数据库中检索，将相似车型的造型效果列出，作为造型设计的参考和对比数据；其次将参数化的专业技术导入，以评审造型效果是否符合法规；第三步、子模块工程设计，对每个子模块建立3D的数字模型，并对各自的子模块进行内部装配；第四步、汽车虚拟装配，将调用子模块的3D数据，在计算机内进行模拟装配，形成一个与真实产品一致的整车模型；第五步、汽车整车虚拟验证，用计算机进行模拟整车在现实世界中的各种工况，并让其结果与专业技术和经验及数据库的参数进行对比，提出潜在风险；第六步、设计成果提交，改善潜在风险后提交设计成果并输出汽车设计方案。2.根据权利要求1所述的一种基于知识驱动的汽车设计方法，其特征在于在所述设计成果提交至输出汽车设计方案的同时，可将本次设计经验总结并经过知识抽象后存入经验及数据库中。3.根据权利要求2所述的一种基于知识驱动的汽车设计方法，其特征在于在造型设计阶段的专业技术导入包括以下步骤首先，从外部吸收的最新发布的汽车法规和最新公开的汽车专利；其次，对该汽车法规和汽车专利数据抽象至参数化，定义海量的参数字段，并把不同的国际国内法规的对应参数的具体值填入，形成一个知识点；最后，将该知识点导入至设计流程中的造型设计阶段，该专业技术即可以自动套用到造型效果图中，然后自动形成分析报告，指出这一轮的造型效果是否符合法规。4.根据权利要求1所述的一种基于知识驱动的汽车设计方法，其特征在于，所述经验及数据库导入包括了从外部导入的汽车造型数据库、参考车型数据库、流程算法数据库，以及知识数据库。5.根据权利要求1所述的一种基于知识驱动的汽车设计方法，其特征在于，在汽车虚拟装配的装配过程中首先需要自动检查各子模块直接的运动干涉，若发现异常则反馈到子模块工程设计阶段进行修改。全文摘要本发明提供了一种基于知识驱动的汽车设计方法，其中，包括以下步骤第一步、设计输入；第二步、造型设计；第三步、子模块工程设计；第四步、汽车虚拟装配；第五步、汽车整车虚拟验证；第六步、设计成果提交。与现有技术相比，本发明的有益效果是智能收集最新的标准、法规、及参考车型等，省时省力，效率较高，不容易产生疏漏且避免了技术落后；同时，还可积累设计经验以便再次利用。文档编号G06F17/50GK101833601SQ20101015153公开日2010年9月15日申请日期2010年4月21日优先权日2010年4月21日发明者宋峰,宿佳敏,邓小波申请人:苏州市奥杰汽车技术有限公司