專利名稱：一種假人胸部位移傳感器標定試驗裝置及其標定試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車安全碰撞試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種假人胸部位移傳感器標定試驗裝置及其標定試驗方法。
背景技術(shù)：
汽車安全已經(jīng)被世界各國高度重視，而且都以被動安全中的汽車碰撞試驗作為汽車安全的考評指標，而碰撞假人又是提供人員受傷情況的重要來源。所以假人各部位的碰撞數(shù)據(jù)都備受重視。目前大多數(shù)試驗室主要使用的假人有HIII-50th、HIII-5th、HIII-95th 和ES-2等假人。HIII-50th和HIII-5th假人主要使用于100%正面碰撞和40%正面偏置碰，而這些假人的胸部壓縮量又是重要考評指標之一，所以提高假人胸部位移傳感器的數(shù)據(jù)準確度非常重要。美國SAE協(xié)會在2006年推出J2517 2006版『2006』，推薦了一個新方法，三階回歸多點標準法。即測量胸部不同點位移的電壓，用最小二乘法來找到一個三次多項式的系數(shù)，從而得到一個靈敏度三次多項式，用它來計算假人碰撞時的胸部壓縮位移量。 由于胸部位移傳感器所使用的是角度傳感器，位移和電壓的關(guān)系是非線性關(guān)系。傳統(tǒng)的使用線性靈敏度計算胸部位移量是不精確的。根據(jù)胸部位移傳感器標定的工作原理，用最小二乘法得到的多項式來計算位移更接近實際位移。傳統(tǒng)的標定方法是在假人身上標定，而 SAEJ2517 2006版要求把傳感器拿出來標定以便得到位移的精確性。由于胸部位移傳感器所使用的是角度傳感器，位移和電壓的關(guān)系是非線性關(guān)系。 傳統(tǒng)的使用線性靈敏度計算胸部位移量是不精確的。根據(jù)胸部位移傳感器標定的工作原理，用最小二乘法得到的多項式來計算位移更接近實際位移，而傳統(tǒng)方法是在假人身上標定，由于假人胸部每次做完試驗后，胸骨都會有不同程度的變化，這些變化，就使得每次在假人身上對胸部位移傳感器進行標定時，標定的基準會變化，從而使用最小二乘法找到一個三次多項式的系數(shù)會變化，最終得到的胸部壓縮位移量就會有一定的誤差，進而影響車輛的評價分數(shù)及星級考核。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決胸部位移傳感器在假人身上標定時的不穩(wěn)定性和不精確性，從而使用三階回歸多點標準法，得出一個較為精確的傳感器靈敏度三次多項式，為碰撞試驗得出一個較為準確的胸部壓縮量提供了可靠的理論依據(jù)。具體來說，本發(fā)明的目的在于提供一種假人胸部位移傳感器標定試驗裝置及其標定試驗方法，包括傳感器角座、滑塊角座、安裝角座的平臺和腳墊。該裝置是將假人胸部位移傳感器從假人身上取出，配合自制標準量塊(按照SAEJ2517的要求制作)進行標定，得出位移和電壓的兩組數(shù)據(jù)，再用最小二乘法來找到一個三次多項式的系數(shù)，從而得到一個三次多項式，用它來算出胸部壓縮位移量。具體技術(shù)方案如下—種假人胸部位移傳感器標定試驗裝置，包括傳感器角座，滑塊角座和平臺，所述傳感器角座用于安裝傳感器，所述滑塊角座用于安裝標定傳感器的背板，所述平臺用于安裝傳感器角座和滑塊角座，所述傳感器角座安裝在平臺上一側(cè)，所述滑塊角座安裝在平臺上另一側(cè)，所述傳感器角座和滑塊角座可沿著兩角座之間的直線移動。進一步地，還包括腳墊，所述腳墊為4個，分別設(shè)置在平臺下的四角。進一步地，所述傳感器角座通過內(nèi)六角螺栓安裝在平臺上，其根據(jù)標定假人胸部位移傳感器類型的不同，按照SAEJ2517的要求，可沿傳感器角座和滑塊角座的直線方向移動，以用于標定HIII-50th和HIII-95th的假人。進一步地，所述滑塊角座根據(jù)標定假人胸部位移傳感器類型的不同，按照 SAEJ2517的要求，可沿傳感器角座和滑塊角座的直線方向移動，以用于標定HIII-50th和 HIII-95th 的假人。 進一步地，還包括墊片，所述墊片為3_，其設(shè)置于傳感器角座與傳感器之間，用于將裝置限定為標定HIII-5th的假人。進一步地，所述用于標定傳感器的背板通過內(nèi)六角螺栓安裝在滑塊角座上。進一步地，所述傳感器角座上設(shè)有傳感器孔，用于安裝傳感器，所述滑塊角座上設(shè)有U型槽，用于安裝背板。上述假人胸部位移傳感器標定試驗裝置的標定試驗方法，采用如下步驟(I)將假人胸部位移傳感器從假人身上取出，安裝在標定試驗裝置上；(2)配合標準量塊開始進行標定，得出位移和電壓兩組數(shù)據(jù)；(3)用最小二乘法得到一個三次多項式的系數(shù)，從而得到一個三次多項式；(4)用步驟(3)中得到的三次多項式來計算假人胸部壓縮位移量。進一步地，步驟(I)中進一步包括將傳感器裝在標定試驗裝置的傳感器角座上， 將標定傳感器的背板使用內(nèi)六角螺栓安裝在滑塊角座上。進一步地，步驟(2)中進一步包括以標定傳感器的背板為基準，使標準量塊接觸傳感器上的小球，得出位移和電壓的兩組數(shù)據(jù)，所述標準量塊按照SAEJ2517的要求制作。為了節(jié)約成本和安裝方便，將該裝置設(shè)計成三種假人都能使用的裝置，該裝置的滑塊角座或者傳感器角座可以在平臺上沿傳感器角座和滑塊角座的方向直線移動，分別用來標定HIII-50th和HIII-95th的假人胸部位移傳感器；在傳感器角座上安裝傳感器時，增加3mm的墊片，就可以將標定HIII-50th的傳感器裝置轉(zhuǎn)化成標定HIII_5th的假人的胸部位移傳感器的裝置。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比由于假人胸部每次做完試驗后，胸骨都會有不同程度的變化，而這些變化，就使得每次在假人身上對胸部位移傳感器進行標定時，標定的基準會變化，從而使用最小二乘法找到一個三次多項式的系數(shù)會變化，最終得到的胸部壓縮位移量就會有一定的誤差，進而影響車輛的評價分數(shù)及星級考核。與先前的標定方法相比，該裝置穩(wěn)定了標定傳感器的基準，即拿出假人身體后安裝在裝置上的傳感器不會受假人胸骨變化的影響，使用標準量塊進行標定時，傳感器的位移每次變化也是穩(wěn)定的，因此該裝置增加了每次試驗使用最小二乘法找到一個三次多項式的系數(shù)的精確性，進而對每次胸部壓縮位移量的影響甚小，同時也提高了胸部壓縮量這個評價指標的穩(wěn)定性和精確性。所以說，本發(fā)明對提高胸部壓縮量評價指標的精確性意義更值得參考。


圖I為本發(fā)明安裝好傳感器后的結(jié)構(gòu)示意中I安裝角座的平臺、2傳感器角座、3滑臺角座、4腳墊、5安裝傳感器孔、6標定傳感器的背板、7傳感器、8安裝背板的U型槽、9/10內(nèi)六角螺栓
具體實施例方式下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進行詳細描述，其為本發(fā)明多種實施方式中的一種優(yōu)選實施例?！N標定假人胸部位移傳感器的試驗裝置，主要涉及汽車安全碰撞試驗的技術(shù)領(lǐng)域，包括傳感器角座、滑塊角座、安裝角座的平臺和腳墊。該裝置的滑塊角座或者傳感器角座可以在平臺上沿傳感器角座和滑塊角座的方向直線移動，分別用來標定HIII-50th和 HIII-95th的假人胸部位移傳感器；在傳感器角座上安裝傳感器時，增加3mm的墊片，就可以將標定HIII-50th的傳感器裝置轉(zhuǎn)化成標定HIII-5th的假人的胸部位移傳感器的裝置。 本發(fā)明可以解決胸部位移傳感器在假人身上標定時的不穩(wěn)定性和不精確性，使用三階回歸多點標準法，得出一個較為精確的三次多項式，為碰撞試驗得出一個較為準確的胸部壓縮量提供了可靠的理論依據(jù)。參考附圖1，一種新型的標定胸部位移傳感器的試驗裝置，用于標定汽車安全碰撞試驗中使用的假人的胸部位移傳感器。包括安裝角座的平臺I、傳感器角座2、滑臺角座3 和腳墊4。上述的傳感器角座2，可以根據(jù)標定假人胸部位移傳感器類型的不同，按照SAEJ2517的要求，而沿著傳感器角座2和滑臺角座3的直線方向移動，以用于標定 HIII-50th和HIII-95th的假人，傳感器角座2下的另外的2個螺紋孔未顯示。上述的滑臺角座3，可以根據(jù)標定假人胸部位移傳感器類型的不同，按照 SAEJ2517的要求，而沿著傳感器角座2和滑臺角座3的直線方向移動，以用于標定 HIII-50th和HIII-95th的假人，滑臺角座3下的另外2個螺紋孔未顯示。上述試驗裝置，在不改變安裝位置，只需要在安裝傳感器時添加3_的墊片，就可以將標定HIII-50th的裝置轉(zhuǎn)換成標定HIII-5th的裝置。將傳感器7裝在傳感器角座2上，將標定傳感器的背板6使用內(nèi)六角螺栓9安裝在滑臺角座3上，以標定傳感器的背板6為基準，使用自制的標準量塊(按照SAEJ2517的要求制作)接觸傳感器7的小球，得出位移和電壓的兩組數(shù)據(jù)，再用最小二乘法來找到一個三次多項式的系數(shù)，從而得到一個三次多項式，用它來算出胸部壓縮位移量。該裝置的傳感器角座或者滑塊角座可以根假人類型的不同，進行位置的調(diào)整，而適用于HIII-50th、HIII-5th和HIII-95th的假人。與先前的標定方法相比，該裝置穩(wěn)定了標定傳感器的基準，即拿出假人身體后安裝在裝置上的傳感器不會受假人胸骨變化的影響，使用標準量塊進行標定時，傳感器的位移每次變化也是穩(wěn)定的，因此該裝置增加了每次試驗使用最小二乘法找到一個三次多項式的系數(shù)的精確性，進而對每次胸部壓縮位移量的影響甚小，同時也提高了胸部壓縮量這個評價指標的穩(wěn)定性和精確性。該標定裝置可以解決胸部位移傳感器在假人身上標定時的不穩(wěn)定性和不精確性，從而使用三階回歸多點標準法，得出一個較為精確的傳感器靈敏度三次多項式，為碰撞試驗得出一個較為準確的胸部壓縮量提供了可靠的理論依據(jù)。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種假人胸部位移傳感器標定試驗裝置，其特征在于，包括傳感器角座，滑塊角座和平臺，所述傳感器角座用于安裝傳感器，所述滑塊角座用于安裝標定傳感器的背板，所述平臺用于安裝傳感器角座和滑塊角座，所述傳感器角座安裝在平臺上一側(cè)，所述滑塊角座安裝在平臺上另一側(cè)，所述傳感器角座和滑塊角座可沿著兩角座之間的直線移動。
2.如權(quán)利要求I所述的假人胸部位移傳感器標定試驗裝置，其特征在于，還包括腳墊， 所述腳墊為4個，分別設(shè)置在平臺下的四角。
3.如權(quán)利要求I或2所述的假人胸部位移傳感器標定試驗裝置，其特征在于，所述傳感器角座通過內(nèi)六角螺栓安裝在平臺上，其根據(jù)標定假人胸部位移傳感器類型的不同，按照 SAEJ2517的要求，可沿傳感器角座和滑塊角座的直線方向移動，以用于標定HIII-50th和 HIII-95th 的假人。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的假人胸部位移傳感器標定試驗裝置，其特征在于， 所述滑塊角座根據(jù)標定假人胸部位移傳感器類型的不同，按照SAEJ2517的要求，可沿傳感器角座和滑塊角座的直線方向移動，以用于標定HIII-50th和HIII-95th的假人。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的假人胸部位移傳感器標定試驗裝置，其特征在于， 還包括墊片，所述墊片為3_，其設(shè)置于傳感器角座與傳感器之間，用于將裝置限定為標定 HIII-5th的假人。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的假人胸部位移傳感器標定試驗裝置，其特征在于， 所述用于標定傳感器的背板通過內(nèi)六角螺栓安裝在滑塊角座上。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的假人胸部位移傳感器標定試驗裝置，其特征在于， 所述傳感器角座上設(shè)有傳感器孔，用于安裝傳感器，所述滑塊角座上設(shè)有U型槽，用于安裝背板。
8.如權(quán)利要求1-7所述假人胸部位移傳感器標定試驗裝置的標定試驗方法，其特征在于，采用如下步驟(1)將假人胸部位移傳感器從假人身上取出，安裝在標定試驗裝置上；(2)配合標準量塊開始進行標定，得出位移和電壓兩組數(shù)據(jù)；(3)用最小二乘法得到一個三次多項式的系數(shù)，從而得到一個三次多項式；(4)用步驟(3)中得到的三次多項式來計算假人胸部壓縮位移量。
9.如權(quán)利要求8所述假人胸部位移傳感器標定試驗裝置的標定試驗方法，其特征在于，步驟(I)中進一步包括將傳感器裝在標定試驗裝置的傳感器角座上，將標定傳感器的背板使用內(nèi)六角螺栓安裝在滑塊角座上。
10.如權(quán)利要求8或9所述假人胸部位移傳感器標定試驗裝置的標定試驗方法，其特征在于，步驟(2)中進一步包括以標定傳感器的背板為基準，使標準量塊接觸傳感器上的小球，得出位移和電壓的兩組數(shù)據(jù)，所述標準量塊按照SAEJ2517的要求制作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種假人胸部位移傳感器標定試驗裝置及其標定試驗方法，包括傳感器角座，滑塊角座和平臺，所述傳感器角座用于安裝傳感器，所述滑塊角座用于安裝標定傳感器的背板，所述平臺用于安裝傳感器角座和滑塊角座，所述傳感器角座安裝在平臺上一側(cè)，所述滑塊角座安裝在平臺上另一側(cè)，所述傳感器角座和滑塊角座可沿著兩角座之間的直線移動。
文檔編號G01B7/02GK102589406SQ20121004066
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者丁彥辰, 崔新康, 曹盈, 汪勇, 汪波, 沈光勇, 王鵬翔, 趙友梅 申請人:奇瑞汽車股份有限公司