CN102597733B

CN102597733B - 用于测试测试本体的系统

Info

Publication number: CN102597733B
Application number: CN201080047137.2A
Authority: CN
Inventors: 克劳斯·玛特尔施魏格
Original assignee: Fu Longtong Co Ltd
Current assignee: Humanist Innovative Solutions Co., Ltd.
Priority date: 2009-08-19
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2030-08-18
Also published as: WO2011020868A2; ES2432673T3; WO2011020868A3; IN2012DN02244A; CN102597733A; US9217691B2; EP2467692B1; US20120186369A1; EP2467692A2

Abstract

本发明公开了一种用于测试测试本体的装置，其中所述装置包括：安装单元，用于在整个测试过程中固定地安装测试本体；电动驱动单元，适于机械地驱动安装单元和安装在安装单元上的测试本体；控制单元，适于控制电动驱动单元以加速安装在安装单元上的测试本体；其中，所述装置适于使安装单元和安装在安装单元上的测试本体由电动驱动单元专门地、机械地驱动；其中，电动驱动单元包括线性电动机。

Description

用于测试测试本体的系统

技术领域

本发明涉及一种用于测试测试本体的装置。

除此之外，本发明涉及测试测试本体的方法。

此外，本发明涉及程序元件。

此外，本发明涉及计算机可读介质。

背景技术

用于模拟车辆和行人或车辆和其乘员之间的碰撞的物理测试是用于增强技术装置的改进的有效工具，并且可以有助于产品开发和故障分析。在不必执行两个部件之间碰撞的情况下的其他测试可能涉及与时间有关的力载荷的部件的行为的确定。

存在需要履行的各种法律和行业法规，以便承认车辆为足够安全。例如FMVSS、HHS、鞭抽式损伤(Whiplash)IIWPG、ECE条例或欧洲、美国、日本的NCAP。例如，鞭抽式损伤IIWPG规定考虑在车辆与障碍物碰撞的情况下保护车辆乘员。鞭抽式损伤和与鞭抽式损伤相关的疾病(WAD)表示由脖子的突然扭曲引起的或与脖子的突然扭曲相关的对颈部的伤害的范围。

DE 103 39 409公开一种发射装置，用于在加速方向上在预先选定的条件下靠着固定目标(作为车辆的一部分)加速测试本体。测试本体具有线性移动运载装置，使用底托将测试本体保持在移动运载装置上。该运载装置与直线电机的电感凸轮联动，以允许控制其发射速度。凸轮沿着平行于运载装置引导的反动杆移动。

DE 101 04 192公开了保持测试本体的保持件。保持件设置有可以被加速的运载装置。该运载装置可以选择地以自由飞行模式或引导模式运作。北加速的运载保持件的运载装置的至少一部分能够以引导模式移动，直到测试本体与目标碰撞，并且可以在碰撞前被以自由飞行模式制动。

US 6,609,409公开了一种用于车辆部件(如，内部零件)的碰撞测试台，乘员约束系统的操作零件和部件包括固定框架和碰撞本体。碰撞体被安装在车架上。车架由导轨引导并且由线性驱动器驱动。通过加速车架，碰撞体被靠着将被测试的部件驱动。

US 6,675,631公开了使用碰撞测试车架进行碰撞测试的方法。碰撞测试车架按照实际减速曲线加速，从而模拟与实际碰撞相关的减速作用力，碰撞测试车架具有与其相关的车架驱动装置。该方法包括在加速方向上施加加速作用力在碰撞测试车架上的步骤，加速作用力超过按照试驾的减速曲线加速所需要的对应作用力。该方法还包括在与加速方向相反的方向施加制动作用力在碰撞测试车架上以实现所需的加速度曲线的步骤。制动力施加在碰撞测试车架和车架驱动装置之一上，制动力是如此之大，以至于根据所需的加速曲线加速碰撞测试车架。

US 5,929,348公开了用于通过迅速加速测试样本进行动态测试的装置，其包括雪橇车架，雪橇车架能够滑动地安装在连接到固定基座的第一和第二升高的水平轨道上，用于沿轨道从第一到第二轨道位置自由移动雪橇车架。雪橇车架具有在一端处的前沿和相反端处的后沿中终止的大致水平安装板，以及在前沿和后沿的中间处安装到该安装板的底表面的碰撞块。压差发射部件具有用于撞击碰撞块的活动推力表面，压差发射部件连接到轨道之间的基座，因此雪橇车架的安装板的底表面的在前沿和碰撞块之间的至少一部分可以与压差发射部件的触发室部件的至少一部分重叠。高压压缩气体储存室在大致平行于触发室的位置处连接到轨道之间的基座，并且歧管部件在致动触发组件时将气体储存室与触发室流体地连接在一起。在气室中的气体引起推力表面撞击碰撞块，因而纵向运动传递到雪橇车架，以引起雪橇车架从第一轨道位置到第二轨道位置的推进运动。

US 6,035,728公开了用于车辆碰撞测试的测试台，其包括用于安装车辆座椅和测试假人的平台和靠近平台的单独地、选择性地可控致动器的阵列。致动器能够由能够单独地确定的速度朝向平台延展。控制回路和微处理器协助控制。以这种方式，更准确和更通用模拟对于包括柱状碰撞的各种碰撞情况中的任何一个都是可能的。无需使用昂贵的实际汽车零部件就可以模拟车辆特征。

然而，传统的测试系统可能不准确、耗费时间或者不方便使用。

发明内容

本发明的目标是提供一种测试系统，其提供足够快速和准确的数据积累，并且其方便用户操作。

为了实现上述限定目标，提供根据独立权利要求的用于测试测试本体的装置、用于测试测试本体的方法、程序元件和计算机可读介质。

根据发明的示例性实施例，提供一种用于测试测试本体的装置，其中所述装置包括：安装单元，用于在整个测试期间固定地安装测试本体(例如可以在安装单元和测试本体处提供相应设置，允许足够牢固地安装测试本体，以保证测试本体跟随安装单元的移动，以防止测试本体在测试过程中的减速期间从安装单元上分离；这种固定可以适于允许控制测试本体沿着由安装单元的受控运动限定的导向轨迹移动，与自由飞行模式形成对比)；电动驱动单元，适于机械地驱动安装单元和安装在安装单元上的测试本体；控制单元，适于控制电动驱动单元以加速安装在安装单元上的测试本体。所述装置适于使安装单元和安装在安装单元上的测试本体由电动驱动单元专门地、机械地驱动，其中，电动驱动单元包括线性电动机。。

根据本发明的另一个示例性实施例，提供一种用于测试测试本体的方法，其中所述方法包括下述步骤：专门地通过电动驱动单元机械地驱动安装单元和在整个测试期间固定地安装在安装单元上的测试本体，其中电动驱动单元包括线性电动机；以及控制电动驱动单元以加速安装在安装单元上的测试本体。

根据本发明的另一个示例性实施例，还提供计算机可读介质(例如光CD、DVD、USB盘、软盘或硬盘)，其中测试测试本体的计算机程序存储在其中，当由处理器执行时，适于控制或执行具有上述特征的方法。

根据本发明的另一个示例性的实施例，提供测试测试本体的程序元件(例如在源代码或在执行代码中的软件程序)，程序元件在由处理器执行时适于控制或执行具有上述特征的方法。

可以根据本发明的实施例被执行的用于测试目的数据处理可以由计算机程序(通过软件)或通过使用一个或多个专用电子优化电路(其为硬件或混合形式(通过软件部件和硬件部件))实现。

术语“测试本体”可以特别地表示任何目标(尤其是任何技术装置、部件或其部分)，在现实世界中可以正在开发或分析，并且应因此通过测试而被测试。因此，在分析过程中，测试本体的物理性质或行为可以被测试。这样的测试本体可以是车辆，特别地是汽车或车辆部件，特别地是乘客座椅，其可能需要通过认证测试，以被核准或满足关于质量或安全的工业或法律标准。本发明的实施例可以涉及到车辆中乘员室内保护领域，例如考虑在碰撞情况中的安全。本发明的实施例可以被配置为以允许满足鞭抽式损伤IIWPG规定的测试。这个规定与在车辆与障碍物相撞的情况下对驾乘人员的保护相关。

术语“电动驱动单元”可以特别地表示直接地产生直接地施加在安装单元上、依次施加安装在安装单元检上的测本体上的作用力的任何电动机，特别地在驱动单元和安装单元之间没有相互连接或设置液压或气动作用力发生器的情况下。因此，该装置可以免于液压或气动元件。因此，这样的电动驱动单元可以是用于使用电力工作的发动机或将电力(优选地直接地)转换成机械功的电动机。

术语“用于在整个测试过程中固定地安装测试本体的安装单元”可以特别地表示在整个加速和减速阶段期间，安装单元在结构上被配置为确保被安装的测试本体保持固定地固定在安装单元处。特别地，系统可以被配置以在操作系统的过程中抑制从安装单元上意外地释放测试本体。例如，测试本体在安装单元上的固定可能比在测试过程中作用在测试本体上的所有作用力更强。例如，固定可以是永久的，其可能需要用户的操作以从安装单元上拆卸测试本体。安装单元因此可以适于在整个加速和减速阶段期间保持测试本体固定到安装单元，直到安装单元和固定到安装单元上的测试本体停止或处于静止。因此，只有在完成测试以后，并且只有在用户执行拆卸操作时，测试本体才可以从安装单元上分开。安装单元和检验本体之间的固定可以是刚性的，以使在整个测试过程中，测试本体的轨迹遵循安装单元的轨迹。安装单元和测试本体执行联合或相互运动，直到两者停止移动。然后，测试以后的特定动作可以允许从安装单元上拆卸测试本体。限定的加速/减速模式可以在整个测试过程中从外部施加到测试本体，与自由飞行模式相反，在自由飞行模式过程中，在测试本体从安装单元释放上用于与另一个物理结构碰撞时测试本体失去控制。与此相反，本发明的实施例可以保持对测试本体的加速/减速特性的控制，即使在测试本体与物理结构碰撞期间，测试本体在此期间保持固定地连接到安装单元。

根据本发明的示例性实施例，测试本体不是靠着车辆结构发射，但是车辆结构或车辆部件可以使用预定脉冲(或随着时间的推移加速的模式)移动，以保持固定地连接到该装置的安装单元。这种装置可以专门地被电动驱动，特别地专门地使用一个或多个线性电动机驱动。可以使用一个或多个线性电动机将水平车架与驱动器刚性地连接。这种连接可以是直接的，从而使水平车架的加速不需要使用活塞杆等。对比传统液压或气动布置，这种纯电动驱动器不需要用于在执行实验之前填充压力缸的长的准备时间，从而根据示例性实施例的装置可以在已经执行测试或实验以后再次直接地可以使用。这种装置可以在低速区域(0,01公里/小时)或高速范围内操作。关于可以沿其限定速度或加速度分布图的可能的运动距离基本上没有限制，从而800毫米或以上的加速/减速长度是可能的。在一个实施例中，这样的加速/减速长度可以在10毫米和12000毫米之间的范围内。然而，也有可能以微米或更小的精度进行定位调节。相应的水平车架可以用于传感器测试等。本发明的示例性实施例可以在汽车领域用于碰撞模拟测试，但是也可以执行在车辆/周边传感器的测试中的任何定位任务。

通过在整个测试期间(即在开始加速测试本体和安装单元以前，在测试本体和安装单元的随后加速过程中，在测试本体和安装单元随后的减速过程中，直到测试本体和安装单元两者停止移动或碾压以停止，任选择地还在测试本体-仍然安装在安装单元上-和物理结构之间可选的碰撞期间)保持测试本体刚性地连接到安装单元，测试本体可以以被引导的方式在整个测试中跟随安装单元的移动。这可以允许按照要求在没有自由飞行测试本体的情况下执行测试程序的规定来执行测试本体的测试。此外，与自由飞行模式相比，以这种引导模式对测试的控制程度可以显著地更高。专门地基于线性驱动器执行驱动可以允许在整个实验测试过程期间获得测试本体的较好的控制。

因此，可以提供电驱动测试台或测试站，用于提高车辆安全测试的可靠性。通过采取这个措施，可以实现受控制或被调节的速度模式，而没有必要限定测试矩阵或执行比较测试。测试和结果可以更精确并且可以基本上独立于环境温度。这可能使测试过程更快并且减少转换或校准系统所需的时间。操作安全性可以非常高，并且操作可以是用户方便的，并且可以只涉及小的维护工作。

下面，将解释该装置的进一步示例性实施例。然而，这些实施例也适于所述方法、程序元件和计算机可读介质。安装单元可以适于不可释放地固定测试本体到安装单元。“不可释放地固定”可以特别地表示两个部件的无损分离的唯一可能是通过彼此拆解部件。安装单元和测试本体可以沿着完整运动轨迹彼此刚性地连接。换句话说，所述固定在加速和减速循环期间可以是分不开的或永久的，并且在整个测试期间可以保持安装单元固定到测试本体。

安装单元可以适于仅在在停止或平稳操作状态中操作用户操作工具时能够从安装单元上释放测试本体。因此，可能需要诸如螺丝刀的工具，从安装单元上释放测试本体。

控制单元可以适于控制电动驱动单元，以限制安装在安装单元上的测试本体的最大加速或减速，直到低于预定加速或减速阈值的绝对值。换言之，在控制单元处可以采取预防性措施，以防止过高绝对加速/减速值被施加到刚性地安装在安装单元上的测试本体，过高绝对加速/减速值可能造成测试本体从安装单元上破坏性的不希望的释放(例如，通过破坏测试本体到安装单元的刚性连接，如螺纹连接损坏或夹具连接的破损)。在一个实施例，这样的预定加速或减速阈值可以小于约900m/s²，特别地小于700m/s²，更特别地小于500m/s²。采取这一措施，可以确保可以安全地防止测试本体从安装单元上的任何意外释放。

此外或者替换地，控制单元可以适于控制电动驱动单元，以限制安装在安装单元上的测试本体的最大加速作用力或减速作用力到低于预定作用力阈值的绝对值。预定加速作用力或减速作用力阈值可以小于150000kgm/s²，特别地小于120000kg m/s²，更特别地小于90000kg m/s²。

可能设置安装单元，其具有一个或多个传感器，诸如速度传感器、加速度传感器、作用力传感器等。由于在一个实施例中，安装单元在整个测试期间(包括测试本体与物理结构的可能的碰撞)保持固定到测试本体，连接到安装单元的这种传感器可以在测试期间提供表示测试本体的性能的信息。

安装单元和检验本体的固定可以是形式封闭固定(例如卡合连接、舌状物和槽连接、鸽尾式连接)、作用力封闭固定(例如夹紧、按压)或通过材料连接的固定(例如胶合或焊接)。

该装置的安装单元能够沿其移动的长度大于800毫米，特别地大于1000毫米，更特别地大于2000毫米。例如，导轨可以大于800毫米，甚至大于1000毫米或者甚至大于2000毫米，测试本体安装其上的安装单元沿该导轨移动用于执行测试-或者用于施加给定的速度曲线。在一个实施例中，该装置的总长度(在具有最大延伸的方向上)可以至少2000毫米，例如4000毫米。特别地，在由驱动装置驱动的相互运动过程中，安装单元和固定地安装到安装单元上的测试本体的线性轨迹可以是至少800毫米。

控制单元可以适于控制鞭抽式损伤测试。在这样的测试中，碰撞测试假人模拟人类可以作为测试本体固定到乘客座椅(或类似部件)。加速顺序可以模拟在两车碰撞过程典型地作用在乘客上的作用力施加至测试本体。分析单元然后可以适于检测和评估测试数据，以确定鞭抽式损伤相关输出信息。通过分析在测试过程中碰撞测试假人的行为确定的这种信息随后可以表示由在通过测试模拟的事故过程中坐在乘客座椅上的人类乘客的可能的鞭抽式损伤。

该装置可以适于使得安装单元和安装在安装单元上的测试本体专门地由电动驱动单元机械地驱动。换句话说，可以实现纯电动驱动机构。在这种实施例中不采用非电动驱动机构。在这样实施例中，用于移动安装单元的整个驱动能量或驱动动力可以由电动驱动机构提供。在这样的实施例中，驱动机构可以免于任何非电动驱动元件，特别地可以免于任何气动驱动元件。用于机械地驱动安装单元和安装在安装单元上的测试本体的机械驱动机构可以包括电动驱动单元。通过这样的措施，可以免于实施复杂和昂贵的气动驱动系统。在实施例中，需要用于具有不同的加速特性的阶段的顺序的粗略和精细控制的所有能量可以由电动驱动单元提供，其可以具有一个或多个线性电动机。

安装单元可以适于安装测试本体，其可以是汽车结构、模拟车辆的测试本体、模拟车辆的部件的测试本体、模拟道路车辆的测试本体、模拟道路车辆的部件的测试本体、模拟轨道车辆的测试本体、模拟轨道车辆的部件的测试本体、模拟飞机的测试本体、模拟飞机的部件的测试本体。

测试本体还有可能是碰撞测试假人，即模拟关于其对于机械作用力的反应的人类的身体。这种实施例可以在假人校准的范围内实施。为此目的，假人可以放置在安装单元上，并且可以按照限定的加速度曲线加速。假人的结果性能的测试(例如与目标值比较的实际值)然后可以允许接受或拒绝假人。

在另一个实施例中，测试本体可以是活生生的人或死的人。在这样的一个实施例中，安装单元可以是座椅，并且人类可以简单地放置在座椅上，或可以被固定在座椅处(例如通过安全带)。用人类测试本体的测试可以有助于发展用于公共交通的车辆。

该装置还可以进一步地包括一个或多个前面提到的测试本体，测试本体可以特别地适于对应于用于例如以形状锁定方式安装测试本体的安装单元处的各个紧固构造或措施。测试本体在安装单元处的安装可以使得在受控制的测试过程中施加的任何作用力的施加时，测试本体跟随安装单元的移动，并且从未由于任何加速或减速而从安装单元上释放。

安装单元和测试本体在加速阶段和减速阶段两者的过程中牢牢地固定到彼此。测试本体从安装单元的释放可以被严格地抑制。安装单元可以适于可更换地/可拆卸地安装不同的测试本体。因此，可以提供包括不同的测试本体和一个安装单元的工具包或结构，其被配置用于安装每个单独的一个测试本体，一次一个。因此，可以使用相同的安装单元用不同的测试本体一个接一个地执行不同的测试。也可以提供被调节到不同的测试本体的多个安装单元。

电动驱动单元可以包括线性电动机。线性电动机可以是多相交流电(AC)电动机，其定子“展开”，从而不是产生扭矩(旋转)，而产生沿其长度的线性力。一个操作模式是Lorenz类型驱动器，其中所施加的作用力与电流和磁场线性地成比例。这种线性电动机，例如高加速线性电动机，可以相对短并且可以被设计为加速目标达到高速，然后释放目标。当在碰撞模拟装置中实施线性电动机时，可以实现高精度。

线性电动机可以包括布置在该装置的静止支撑件处的主要部分，并且可以包括布置在安装单元处以相对静止支撑件能够移动的辅助部分。因此，线性电动机可以直接地作用在安装单元上，而没有相互连接的连环，诸如作用力传输元件(如绳索、滑轮等)。

控制单元可以适于控制电动驱动单元以按照预定的速度分布图(或按照预定的加速度曲线)加速测试本体。可以由用户定义各种不同的速度分布图，以便按照用户的喜好来操作该装置。

特别地，控制单元可以适于控制电动驱动单元以按照预定的梯形速度分布图(可以具有缓慢上升边缘，随后是稳定水平，跟着快速下降边缘)加速测试本体。这样的分布图显示在例如图2中。梯形速度分布图可以以线性地增加的速度启动，随后是其中速度随着时间的推移不变的稳定水平，随后是速度的线性减少，这种线性减少可以具有比梯形速度分布图的上升部分的斜度高的斜度的斜坡。这样的分布图可以允许适当加速计划，以限定准确条件，达到其中与安装单元永久固定的测试本体停止移动的状态。

该装置可以包括安装单元沿预定轨迹在其上移动的定子或支撑件。这种支撑件可以是台或任何其他基板，其可以本质上以无振动的方式静态地装配，并且定义加速安装单元沿其移动的轨迹(例如线性)。

特别地，支撑件可以包括导轨，安装单元沿导轨可以移动以跟随预定轨迹。因此，可以以滑动方式沿导轨引导安装单元，从而非常准确地限定运动方向。

该装置可以包括测量单元，该测量单元适于测量表示安装在安装单元上的测试本体的移动的数据，以及适于将作为控制电动驱动单元的基础的测量数据提供到控制单元。特别地，测量单元可以执行安装在安装单元上的测试本体的长度测量。当相应的数据组(时间和位置的参数对)被报告给控制单元时，控制单元可以核实或监测目前的运动特征是否适当或调控的修改是否必要。

该装置可以包括分析单元，该分析单元适于检测和评估表示测试本体的行为的数据。这样的分析单元可以包括捕捉测试本体的用于后续评估的图像或视频的相机。进一步地可行的是，这样的分析单元包括定位在测试本体和/或安装单元处或在测试本体和/或安装单元中的一个或多个传感器，其允许测量表征测试本体的行为的参数。

电动驱动单元可以包括彼此并行(时间上和/或空间上)或以同步方式操作的多个线性电动机。令人惊讶地认识到，对于特定高功率测试实验，只使用单个线性电动机可能不足够以获得所需高功率值。因此，有可能提供多个线性电动机，例如三个、四个或更多，其操作是同步的，从而获得测试本体的足够强大的加速。特别地，由这种电动驱动单元提供的加速作用力可以为至少1000N，特别地可以是至少1500N，更特别地可以是至少2000N。这么大的作用力可以由多个线性电动机一起提供。特别地，用于控制线性电动机的软件程序可以被特别地指定，从而正确地同步单独的线性电动机的加速作用。这样的软件程序可以被配置为使单独的线性电动机的开关在时间上平行。线性电动机可以串联连接。与传统方法相比，可以通过根据发明的示例性实施例的电动驱动单元提供全部加速功率或能量。

在一个实施例中，控制单元可以适于控制电动驱动单元，以在第一时间间隔期间加速测试本体，在第一时间间隔随后的第二时间间隔期间调节测试本体的恒定速度，并且在第二时间间隔随后的第三时间间隔期间减速测试本体。在第一时间间隔期间，测试本体的速度可以增加，在第二时间间隔期间，测试本体的速度可以保持在希望的目标值处，并且在第三时间间隔期间，负的加速度可以作用在测试本体上以从而制动安装单元。在安装单元和/或在测试本体处采取的固定的结构安装措施可以使得即使在制动过程中，安装单元和测试本体仍然牢固地连接。因此，测试本体在制动期间没有从安装单元上释放。

控制单元可以适于控制电动驱动单元加速和随后减速安装在安装单元上的测试本体。控制单元可以防止测试本体在加速和减速过程中释放安装单元。例如，控制单元可以提供紧固作用力以固定测试本体到安装单元，并且可以防止紧固作用力的钝化，直到测试本体和安装单元已经处于停止。

测试本体可以以这样的方式固定到安装单元：固定作用力在整个测试上是恒定的，即至少在一时间间隔中是恒定的，在该时间间隔的开始处，测试本体和安装单元在开始测试之前保持静止，并且在该时间间隔的结束处，测试本体和安装单元在完成测试之后再次保持静止。

在一个实施例中，该装置可以适于使得专门地由电动驱动单元在第一时间间隔期间加速安装单元和安装在安装单元上的测试本体，在第二时间间隔期间以恒定速度移动安装单元和安装在安装单元上的测试本体，并且在第三时间间隔期间减速安装单元和安装在安装单元上的测试本体。因此，加速-无作用力-减速顺序的所有三个循环可以仅由电动驱动单元提供动力，电动驱动原词因此作为唯一动力源，用于调节安装单元/测试本体的速度。在实施例中，专用线性电动机被用于加速(a＞0)，调节速度和减速(a＜0)。在这样的实施例中，气动元件和液压元件不是必要的。

在一个实施例中，在该装置处可以提供配重，配重可以被配置为(例如仅)在沿着关于安装单元和安装在安装单元上的测试本体的移动方向相反地定向的移动方向机械地驱动安装单元和安装在安装单元上的测试本体时，被机械地驱动。换句话说，配重可以在沿着一个方向加速安装单元和测试本体时弥补作用在该装置上的机械作用力。在相反的方向上移动配重时，可以实现在该装置上的这种作用力的平衡，以使该装置可以平稳地操作。在安装单元和测试本体布置在该装置的横向侧表面处时，这种配重特别地有利。在这种情况下，布置配重在该装置的相对侧表面处可以是有利的。当安装单元在前进方向上移动时，平衡重量将在向后方向上移动，反之亦然。换句话说，可以沿着(例如长方形)装置的纵向延伸执行安装单元和配重两者的移动。在这个纵轴上突出的安装单元可以从第一位置(安装单元的起始位置)移动到第二位置(安装单元的目标位置)，而配重可以会从第二位置(配重的起始位置)同时地移动到第一位置(配重的目的位置)。采用这样的配置，可以获得空间上紧凑的装置，其可以在没有由无补偿作用力而引入的扰乱震动或摆动的情况下操作。

配重的质量可以等于或等同于测试本体的质量(考虑安装单元的质量)。换句话说，配重可以被配置以具有平衡作为移动测试装置/安装单元的后果作用在装置上的机械负荷的质量。

该装置可以包括作用力转换器，该作用力转换器将配重与安装单元和安装在安装单元上的测试本体机械地连接，以使作用力转换器将作用在安装单元和安装在安装单元上的测试本体上的作用力转换为作用在配重上的被转换作用力。由于安装单元和配重的相应运动连接，能够通过一个相同的驱动器，即通过电动驱动单元，移动安装单元和配重。因此，可以不必使用用于驱动配重的任何额外驱动器。这允许紧凑装置，并且也消除用于配重和安装单元的同步运动的任何同步工作，因为这是自动地实现的。

特别地，作用力转换器包括绳缆拉动机构，该绳缆拉动机构具有连接配重与安装单元的绳缆，以转换作用在安装单元和安装在安装单元上的测试本体上的作用力向量为作用在配重上的反作用力向量。这种绳缆拉动机构是用于反转作用力的方向的非常简单的机构，并且允许装置的紧凑结构，以及非常可靠的作用力传输。

该装置的定子承载导轨，安装单元可以在导轨上移动，该装置的定子可以进一步包括配重能够沿着另一个预定轨迹在其上移动的另一个导轨。两个导轨可以彼此平行，并且两个平行轨迹可以彼此反平行，并且在空间上分开等于定子的横向尺寸的距离。这样的配置允许用于引导配重和安装单元两者的安全引导机构，从而适当地补偿任何作用力。

此外，该装置可以包括适于安装用于在空间上移动该装置的机器人的机器人安装基座。换句话说，可以提供转接器，如法兰，机器人可以与该装置一起安装在该转接器处。在该装置上安装机器人是有利的，因为机器人可以在空间中自由地移动该装置到将进行测试试验的目的地位置。然而，在安装在机器人上的部件趋于振荡或在机器人上施加没有补偿作用力时，这种机器人非常容易出现故障。因此，具有机器人安装基座的配置与配重的结合是特别有利的，其可以确保在在组装有机器人的装置上没有扰乱撞击的情况下，进行无作用力加速测试。这允许试验具有适当的空间分辨率，并且允许使用甚至简单的机器人，从而降低成本。

该装置可以包括，用于使用户能够与该装置双向地通信用户接口。因此，用户可以经由输入元件，如键盘、操纵杆等通过用户接口提供控制命令到该装置。此外，测试结果可以在用户接口的显示单元(例如，液晶显示器(LCD)单元等等)上显示给用户。

特别地，本发明的实施例可以有利地应用在受控制的测试本体和物理结构的碰撞的模拟的情况中，例如像汽车的车辆与行人或乘客的碰撞。

本发明的示例性实施例的另一个应用领域是测试本体的操作的完整性的模拟或测试。更一般地，本发明的实施例可以应用于结构力学中任何材料测试。可以在考虑有限元(FE)计算的情况下分析来自测试的结果，这可以提供互补信息。

例如，测试本体可以是车辆座椅，诸如驾驶员座椅、副驾驶座椅、儿童汽车座椅等。在一个实施例中，在车辆座椅处的用于固定这种座椅在车辆的乘客舱中的所采取的措施可以用于紧固车辆座椅在安装单元处。额外地或者替换地，单独的固定元件可以形成在这样的车辆座椅处，用于刚性地连接测试本体到安装单元。在一个实施例中，碰撞测试假人可以位于这这种固定地紧固在安装单元处的汽车座椅上。碰撞测试假人又被固定在车辆座椅的安全带或类似物处，安全带或类似物在现实生活中被设置用于紧固乘客。然后，车辆座椅的特性可以通过使用安装单元和因此使用固定到安装单元的汽车座椅执行加速/减速模式而被测试。因此在测试期间分析车辆座椅和/或碰撞测试假人的行为可以允许获取表示这样的汽车座椅的安全性的信息。

根据以下将描述的实施例的示例，将明白上述各个方面和本发明的进一步方面，并且参考这些实施例的示例说明这些方面。

附图说明

将参考实施例的示例更详细的描述本发明，但本发明不仅限于所述示例。

图1图示根据发明的示例性实施例的用于测试测试本体的装置。

图2显示在根据发明的示例性实施例的用于测试测试本体的装置的操作过程中安装单元和测试本体的速度分布图。

图3图示根据发明的示例性实施例的用于测试测试本体的装置的三维视图。

图4是图3的装置的一部分的详细视图。

图5和图6图示根据发明的示例性实施例的用于测试测试本体的装置。

图7和图8显示根据发明的另一个示例性实施例的用于测试测试本体的装置的两个三维视图。

图9至图12显示在测试测试本体的实验的四个阶段期间图7和图8的装置。

图13和图14显示在根据发明的示例性实施例的用于测试测试本体的装置的操作过程中安装单元和测试本体的速度分布图。

具体实施方式

在下面，参照图1，将描述根据发明的示例性实施例的用于测试测试本体102的加速行为的装置100。

测试本体102在图1中只是示意地表示，是碰撞测试假人被安全带固定在其上的乘客座椅。

装置100包括安装单元106，安装单元106用于固定地安装测试本体102，以使在测试本体102被刚性地连接到安装单元106的情况下，整个加速实验以端至端的方式执行。特别地，测试本体102的阳螺纹突起108的形状和尺寸形成为装配至安装单元102的阴螺纹凹槽110。螺纹突起108和螺纹凹槽110通过拧动而彼此固定地连接，以形成固定螺纹连接(参见图1中描述的细节150)。

线性电动机112被设置并且与安装单元106直接地电连接，用于机械地驱动永久地安装在其上的安装单元106和测试本体102。

控制单元114(其可以是中央处理单元、CPU或微处理器)被设置并且适于控制线性电动机112以按照所需的运动模式加速安装在安装单元106上的测试本体102。

图1以实线显示处于操作模式的测试本体102，其中测试本体102固定或装配在安装单元106处，并且其中测试本体102和安装单元106保持静止。图1以虚线或点划线显示与安装单元106一起被加速后的测试本体102。在空间上固定的块118可以迫使与测试本体102一起的移动的安装单元106(见箭头116，指示在突然停止之前的运动方向)在安装单元106与在空间上固定的块118故意地碰撞的位置处的突然停止。

在图1的实施例中安装单元106可以与测试本体102一起移动的所沿长度L为1000毫米。

安装单元106适合可替换地或可拆卸地安装不同的测试本体102。然而，如果测试本体102固定地连接到安装单元106，则测试本体102在整个测试期间保持固定。

控制单元114适于控制线性驱动电动机112，以按照如图2所示的预定梯形速度分布图加速测试本体102，以下将对此进行详细的描述。

在安装单元106和测试本体102已经通过块118被共同地停止之后，可以分析测试本体102的在突然停止(其可以模拟交通意外)期间施加的作用力下的行为。

安装单元106安装在支撑件122(其也可被表示为固定件，因为其保持在空间上是固定的)上，支撑件122包括导轨124，安装单元106沿着导轨124能够沿着长度为L的预定轨迹移动。

适应执行安装在安装单元106上的测试本体102的长度测量的测量单元126被设置为用于测量表示安装在安装单元106上的测试本体102的移动的数据，以及用于将测量的数据作为用于控制线性驱动电动机122的基础提供至控制单元114。

此外，相机128(例如摄像机、CCD相机、CMOS相机等)被设置为用于测量或捕获指示测试本体102的在所采用的运动模式期间的行为的数据。相应的数据可以提供到控制单元114进行评估。控制单元114还可以具有评价图像数据以计算输出数据的能力。

用户接口130被设置为与控制单元114双向(或单向)通信，并且允许用户定义用于驱动装置100和用于接收表示装置100的测试结果的数据的控制命令。

注意到，在图7的实施例中提到的各个方面(特别是与配重和其操作有关的所有方面、机器人上的安装装置、电动驱动单元的配置)也可以在图1的实施例中实现。

在下面，将基于本发明的已经被披露的示例性实施例来说明本发明的一些基本认知。

根据本发明的示例性实施例，可以提供用于执行车辆组件测试的装置。

欧盟委员会已经发布行人安全的规定。这个规定的目标是通过对车辆的前部区域中结构进行修改来减少在交通中死亡或受伤的行人的数量。根据法律规定，新型车辆将只在已经成功地通过多个行人保护测试时才被批准。这可能特别地包括有关上腿部与车辆的碰撞或臀部区域与车辆的前部边缘的碰撞的测试。

美国国家公路交通安全管理部门(US National Highway TrafficSafety Administration)发布机动车辆及装置零部件的制造商必须符合并保证遵守的联邦机动车辆安全标准(FMVSS)和法规。这些联邦安全标准是对于机动车辆或机动车辆装置的零部件的最低安全性能方面要求的书面规定。这些要求被以“市民被保护以防止由于汽车的不合理设计、构造或性能发生碰撞的风险，也被保护防止在发生碰撞事件中不合理的死亡或受伤的危险”的方式进行规定。乘员保护是诸如FMVSS 201(内部碰撞)及以下标准之类的标准的一部分。用于乘员保护的欧洲标准和其他国家的法规是EG 74/60、ECE R21、JIS(日本)。

根据本发明的示例性实施例，可以提供用于执行测试的装置，其中包括加速行为和碰撞测试，用于行人保护和乘员保护，尤其是用于模拟行人或乘员与车辆结构的碰撞。为了执行这样的测试，可以分析具体的测试本体。这可以具有下述目标，即引导测试本体到足够精确的速度，并且然后启动受引导的减速以获得可比的和有意义的数据，从而确定被测车辆是否符合特定的要求。除了碰撞测试以处，其他应用是可能的，诸如由作用力碰撞的测试本体的行为的分析，如用于鞭抽式损伤分析的乘客座椅碰撞测试假人布置。

与其中在测试本体的加速过程中使用用于调节测试速度的气动或液压缸加速测试本体的传统装置相比，本发明的示例实施例实现以受控或受调节的方式沿一定长度加速测试本体到相应测试速度的线性电动机。在加速阶段期间，速度的增加可以由长度测量系统连续地监测。长度测量系统的信号可以通过软件检测并且可以被评估。该软件可以通过伺服调节器为线性电动机提供相应的电力。通过采取这个措施，能够根据可定义的梯形运动轨迹进行测试本体的加速，这可以适应于不同的测试。

图2显示具有横坐标202的图表200，时间沿着横坐标202绘制。沿着纵坐标204绘制速度。梯形速度分布图显示为曲线206。时间轴线202与根据本发明的示例性的实施例的装置的不同的操作状态有关系，其中安装单元106被显示为连接到测试本体102，当沿着导轨124滑动时，在曲线206的稳定阶段以恒定速度与安装单元106一起引导测试本体102。

一个或多个(电动)驱动单元可以安装在运载装置上，运载装置又可以通过压杆或杆以一定的距离与碰撞运载装置连接在一起。

图3显示根据发明的示例性实施例的装置300，显示引导轨道302、前端连接部件304、侧盖或能源链导向装置306、小腿碰撞件308、碰撞体运载装置310和驱动单元312。

装置300在每侧设置有精密的引导件302。对于不同的测试本体308，如果需要，通过由另一个安装单元替换碰撞运载装置310，装置300可以被快速和容易地重新组装。

测试本体308通过弯曲的金属带320固定地连接到运载装置310，金属带320将测试本体308夹紧靠在运载装置310上。测试本体308和运载装置310之间的这种刚性连接在测试本体308和运载装置310的整个移动过程中被保持。

图4进一步详细地显示装置300。

图4显示其中安装小腿碰撞体308或任何其他测试本体的碰撞者运载装置310。碰撞体夹具由参考数字402表示。此外，显示用于传感器电缆的插头连接件404以及用于负载电流电缆的插头连接件406。显示直线引导车408，以及无铁芯线性电动机410。

注意到，在图7的实施例中提到的各个方面(特别是与配重和其操作有关的所有方面、机器人上的安装装置、电动驱动单元的配置)也可以在图3和4的实施例中实现。

本发明实施例实现线性电动机，线性电动机可以在预定长度上以受控的方式或以受调节的方式加速水平车架到所需的测试速度。在加速过程中，可以通过长度测量系统连续地监测速度的增加。长度测量系统的信号可以由软件确定，并且可以进行评估。这样的软件可以包含一个或多个伺服调节器，伺服调节器以相应的方式提供电力到线性电动机或多个电动机。因此，可以按照可以具体地适于具体应用的预定的速度分布图进行测试本体的加速。

在图5和图6中显示用于测试测试本体(或多个测试本体)502、506的装置500，例如，用于根据发明的示例的实施例的鞭抽式损伤应用。

在图5和图6中显示的装置500的应用的示例性领域是正面保护应用、儿童座椅测试、系住测试(载荷的安全固定)或实际事故在实验室中的回溯。使用装置500测试的测试本体不仅可以是汽车座椅，也可以是汽车零部件，诸如车辆座舱或中控台的部分。

图5显示用于鞭抽式损伤应用的装置100。在此实施例中，测试本体是通过部分504中的螺栓连接件刚性地安装到安装单元的乘客座椅502。换句话说，乘客座椅502以与测试本体502将安装在车辆乘客室中的相同的方式安装到安装单元。碰撞测试假人506定位在乘客座椅502上，并且通过固定的座椅安全带508牢固地连接到乘客座椅502。在图5和图6的实施例的情况下，可以进行碰撞测试假人506连接到其上的乘客座椅502的行为的测试。为此目的，特定的速度分布图被应用到在区域504中被安装到安装单元的测试本体502和碰撞测试假人506。参考数字118表示前部和后部安全停止突起。

参考数字602表示水平车架或滑动件。还显示了直线导轨604。参考数字606显示线性电动机的与线性电动机的辅助部分608协作的主要部分。图6还显示机器基座或机器底架610。

在鞭抽式损伤测试过程中，测试本体502与安装到其上的碰撞测试假人506可以沿着方向512移动，其中部件首先加速并且然后靠近导轨604的端部，突然地减速，以模拟事故。由于惯性，通过弹簧514连接到碰撞测试假人506的躯干部分的碰撞测试假人506的头部部分将首先移动到前面，并且随后移动到后面。当作用到人类乘客时，这种作用力顺序可能导致鞭抽式损伤。因此，可以在这样的模拟事故情景中测试乘客座椅502的头部部件的特性。

如从图5和图6中可以获得，线性电动机的主部件606与水平车架602刚性地连接。线性电动机的辅助件608刚性地拧到机器底架610上。机器底架610设置有直线导轨，水平车架602可以通过直线导轨执行水平直线运动，完全地由线性电动机驱动。

在下面，将会提到根据本发明的示例性实施例装置可以实现的一些优势。

一个优势是这种装置能够调节被调节的速度，电力驱动使用被调节的速度以+/-0.05公里/小时以上的精度加速安装单元。在行人和乘员保护方面，可能需要使用许多不同重量和角度的至少五个不同的测试本体测试。这可能需要为每个测试限定所需的速度分布图，并且该装置然后将被自动地调节。与此相反，在传统的装置中，由压力产生限定的所需速度的复杂的确定是费时的。在实施例中，可能足以限定所需的加速或减速分布图，然后系统可以以自作用的方式进行操作以执行这种目标顺序。

此外，根据发明的示例性实施例，测试矩阵确定和校准测试可以是可有可无的。传统的测试装置北气动或液压地操作。所需的测试速度因此必须在测试矩阵和校准测试的基础上确定。这样的测试矩阵可以是基于描述所需速度、测试本体和测试质量之间的关系构建的表格。具体的测试顺序所需要的五个测试本体每个代表人体的部分(三个代表头、一个代表臀部、一个代表腿)。三个头部可以有不同的质量和/或尺寸，并且可以被加速到35公里/小时或40公里/小时。臀部碰撞者的速度和质量可能由要测试的车辆的构造产生。因此，可以根据测试程序测量装置前部，并且评估来自所述测量的测试数据。

测试质量可以在9公斤和14公斤之间的范围内，并且速度可以在16公里/小时和40公里/小时之间的范围内。此外，可能必须考虑测试空间中的温度和测试空间中的湿度。根据法律规定，测试应在18度和26度之间的范围内以及以10％和70％之间的湿度进行。不同的温度和湿度值按照惯例可能源自压力容器的不同的填充性能和相应地不同的测试速度。因此，这两个要素也必须在传统系统中的测试矩阵中实现。这可能会导致必须在加速装置的操作和维护以后进行的多个不同的测试格局。这可能需要400到700次测试的性能。

校准测试可以是为了测试各个射击装置所需要的测试。在此背景下，为了测试矩阵必须进行一次或多次测试，并且如果有必要，必须校正它。这也可以确保在可接受的公差区域中达到所需的速度。

错误测试(例如超出可以接受的速度范围的测试)应被防止，因为由于准备车辆和测试本体所需要的大量努力，它们都非常昂贵。

此外，由于行人和乘员保护研究领域中的有限元模拟的植入，提供与测试参数非常好的一致性已经变得更重要。这还包括必须考虑速度公差。

此外，本发明的示例实施例允许进行更精确的测试，以达到更精确的结果。在气动和液压装置的发展或多或少不变时，在汽车发展中的有限元模拟已经变得如此重要，以至于许多测试仅被执行以确认模拟结果。为此目的，需要有产生可与FE数据进行适当比较的结果的非常精确的测试条件。在被调节的速度处，只要测试本体正在加速，传感器就以频率验证速度是否是正确。在传统装置中，压力可以产生以达到由测试矩阵确定的值，并且测试本体可以从发射装置发射。在发射的时间点处，不再有调节管理的可能性。用户不得不依赖速度已经正确的事实。

此外，本发明的示例性实施例没有显示房间温度的强烈依赖，这在使用传统装置时是一个问题，在传统装置中，例如，密封和操作流体必须被调节到各自的速度。

传统的测试系统关于测试环境中的温度和湿度是非常敏感的。然而，根据本发明的示例性实施例，因为使用电动驱动单元实时调节速度，这样的温度依赖性被有效地抑制电动驱动单元。

此外，能够以更快的方式进行测试。电驱动器在这方面可能特别地有利，因为当测试本体运载装置在测试结束以后立即地驱动返回到初始位置时，不需要传统上必须手动进行的耗时的活塞返回驱动程序。这样的手动返回传输的传统需要也是危险和伤害源，因为用户必须靠近装置站位。

此外，电驱动器每次提供以毫米以及以下的精度定位装置的机会，例如，为了在处于高精度测试的装置处捕捉测试本体或检测目标(测试本体碰撞点)。

此外，取消用于产生压力的等待时间，这在传统的液压缸或气动缸中是需要的。这可以允许每次测试节省长达15分钟或以上的时间。这相当于15％或更多的完整测试的时间的减少。

此外，重新组装可以以低的人工投入量快速地执行。频繁用于行人和乘员保护测试的五个测试本体可以使用不同的安装单元安装，以在装置上组装和拆卸。在这样的常规情况下，装置不能由独自一个人安装，并且用于组装所消耗的时间可能在1小时和8小时之间的数量级。在此相反，本发明的实施例以这样的方式设计，即只有一台装置并且只有三个运载装置用于测试本体的，检测本体可以以简单的方式交换，因为测试本体仅必须用一定数量(例如8个)螺丝或任何其他紧固元件固定。安装单元和装置的支撑之间的螺纹连接不应该与安装单元和测试本体之间的螺丝连接(或任何其他不能释放的连接)混淆。重组的时间可以是15分钟或更少。

除此之外，操作根据发明的示例性实施例的装置的高度安全性可以实现。气动装置和液压装置使用具有2巴和11巴之间的工作压力的不同压力容器工作。压力容器是危险源，因此测试期间和之后的安全规定必须严格。根据本发明的示例性实施例，这样的风险不会发生。

此外，本发明的示例性实施例能够以简单方式操作。气动装置和液压装置的操作需要高技能的用户。根据本发明的示例性实施例，不再需要管理或处理这些装置的大量的这种知识。可以通过菜单(由图像、视频和/或错误分析支持)控制装置。此外，测试数据的全自动采集和评估可以集成在装置中。

此外，维修工作可以非常小。由于低摩擦或无摩擦驱动，可以消除改变气缸的活塞和密封环时的大量工作。

由于根据本发明的示例性实施例的装置可以立即地操作并且提供可靠的测试结果，高性能可以与测试顺序的不同测试之间的很短的等待时间结合。关于测试和组装，可以由一个人执行装置的操作。因此，操作装置所需的技能和人力是比较低的。此外，可避免昂贵的工作介质，如氮或液压油。

图7显示装置700，其用于测试根据另一个示例性实施例的在测试本体102(在本示例中测试本体模拟人类头部)和在空间上固定的物理结构(未显示)之间的碰撞。

此外，在此实施例中，安装单元106和测试本体102由电动驱动单元专门驱动，电动驱动单元由多个线性电动机实现，例如在描述的实施例中由四个线性电动机实现。参考数字702显示线性电动机的辅助部分。四个线性电动机以同步方式彼此平行操作。出于这个原因，控制单元(图7中没有显示)基于软件程序控制四个线性电动机，从而在时间上同步四个线性电动机的操作。换句话说，四个线性电动机被操作以在时间上并行切换。四个线性电动机彼此串联连接。四个线性电动机的设置是如下事实的结果，即对于重物的加速，例如在气动或液压加速系统应完全被省略时，如在图7和图8中显示的实施例中，只使用一个或两个线性电动机可能是不足够的。因此，本发明所述的实施例克服在相关技术领域中的偏见，在该偏见中，技工认为不可能在不使用液压或气动加速系统的情况下仅基于线性电动机操作用于测试测试本体102的这种装置，并且仍然获得所需的速度和作用力。然而，具有如图7所示的多个平行线性电动机的布置以非常有效的方式解决这个长期存在的问题。例如，能够将图7的装置制造为具有(在方向116上)例如1000毫米或以上的长度，和在垂直这个方向116的方向上的例如300毫米×300毫米或以上的尺寸。

虽然在附图中没有显示，测试本体102包括带有阳螺纹的突起或销，其形状和尺寸对应于在安装单元106中具有阴螺纹的凹槽(未显示)，以使这个突起1202可以螺纹连接在凹槽中，用于通过螺纹连接固定地保持测试本体102在安装单元106上。

如从图7所知，安装单元106通过导轨302安装在装置700的支撑件704上。如图8更好地显示，配重706安装在支撑件704的相对侧表面上，配重706被配置以在机械地驱动安装单元106和安装在其上的测试本体102时沿运动方向708被机械地驱动，运动方向708关于安装单元106和安装在其上的测试本体102的移动方向116相反地定位。

配重706的质量被调节到测试本体102的质量(结合安装单元106)，以因而至少部分地平衡或抵消当沿方向116加速测试本体102时作用在支撑件704上的作用力。因此，通过平衡质量706可以实现几乎无作用力的加速。

还设置绳缆拉动机构710，缆拉动机构710包括绳缆反转部件712以及牵引绳索714。绳索或绳缆714连接配重706与安装单元106，以反转作用在安装单元106和安装在其上的测试本体102上的作用力向量到作用在配重706上的反向作用力向量。因此，没有必要设置用于驱动配重706的单独驱动器单元，从而配重706也间接地由线性电动机驱动。

如从图8最好地获得，另一个导轨802被设置用于沿方向708引导平衡质量706。

此外，机器人安装基座716设置为法兰，机器人(附图没有显示)安装在机器人安装基座716上。根据示例性的实施例，安装非常简单的机器人是可能的，因为配重706的设置允许装置700的无作用力操作，所以在加速实验过程中没有扰乱作用力施加在对机器人上。

阻尼器或减震器804设置在配重706处，以在配重706紧靠装置700的前部部件806时吸收机械作用力。

在整个加速阶段期间，测试本体102和安装单元106之间的以上所述的螺纹连接保持测试本体102刚性地连接到安装单元106，即使当测试本体102与碰撞体(未显示)在导轨302的端部处碰撞时。碰撞本体可以独立于装置700设置，即可以不安装到装置700上。

虽然图7和图8的实施例被配置用于在车辆的乘员舱中的头部碰撞实验，使用例如在图1中显示的实施例的类似配置是可能的。

还是参照图7和图8的实施例，由于配重706在加速阶段的运动，使用直线电动机允许无后坐力加速。因此，装置700可以结合对振动敏感的机器人使用，例如，六轴线机器人，从而允许装置700的准确、简单定位，而没有恶化这样的机器人的操作的危险。

为了满足有关被动汽车安全的法规要求(参见美国规定FMVSS 201、欧洲规定ECE R21等)，要在车辆的乘员舱中执行碰撞实验，以保护由于头部和车辆内部件的碰撞造成的乘员相关伤害。本发明的实施例，特别是图7和图8的实施例，可以用于这样的目的。

参照图9至图12，将被描述用于显示在图7中的装置700的完整加速度顺序。

图表900、1000、1100和1200说明在实验过程中的时间(横坐标)和速度(纵坐标)之间的关系。

图9显示加速前的情景。图10显示加速过程中的场景，其中恒定加速度施加到测试本体102。图11显示其中保持恒定速度的情况，并且图12显示减速的情况，在减速期间，测试本体102保持连接到安装单元106，但可能已经非常接近碰撞本体(未显示)。

图13显示可以用于例如图5和图6的实施例的速度和加速度分布图的图表1300。时间沿着横坐标1302绘制。沿第一纵坐标1304绘制加速度。沿第二纵坐标1306绘制速度。

图14显示图表1400，类似于图13，但是显示另一个加速分布图。

应当指出，术语“包括”不排除其他元件或特征，并且“a”或“an”不排除多个。此外，联系不同实施例中描述的元件可以组合。

还应当指出，权利要求中的参考标记不应当被解释为限制权利要求的保护范围。

Claims

1.一种用于测试测试本体的装置，其中所述装置包括：

安装单元，用于在整个测试期间固定地安装测试本体；

电动驱动单元，适于机械地驱动安装单元和安装在安装单元上的测试本体；

控制单元，适于控制电动驱动单元以加速安装在安装单元上的测试本体；

其中，所述装置适于使安装单元和安装在安装单元上的测试本体由电动驱动单元专门地、机械地驱动；

其中，电动驱动单元包括与安装单元直接地电连接的线性电动机。

2.根据装置要求1所述的装置，其中：

安装单元适于不可释放地固定测试本体到安装单元。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中：

安装单元适于仅在通过用户操作用户操作式拆卸工具时能够从安装单元上拆卸测试本体。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其中：

控制单元适于控制电动驱动单元以限制安装在安装单元上的测试本体的最大加速度或减速度到低于预定加速度或减速度阈值的绝对值。

5.根据权利要求4所述的装置，其中：

所述预定加速度或减速度阈值小于900m/s²。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其中：

控制单元适于控制电动驱动单元以限制安装在安装单元上的测试本体的最大加速作用力或减速作用力到低于预定作用力阈值的绝对值。

7.根据权利要求6所述的装置，其中：

所述预定作用力阈值小于150000kg m/s²。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其中：

安装单元适于安装由下述测试本体构成的组中的至少一个测试本体：

模拟汽车结构的测试本体、模拟车辆的测试本体、模拟车辆的部件的测试本体、模拟飞机的测试本体、模拟飞机的部件的测试本体、碰撞测试假人、活人和死人。

9.根据权利要求1或2所述的装置，其中：安装单元适于以固定方式能够替换地安装不同的测试本体。

10.根据权利要求1或2所述的装置，其中：

线性电动机包括布置在该装置的静止支撑件处的主要部分，并且包括布置在安装单元处以能够相对于静止支撑件移动的辅助部分。

11.根据权利要求1或2所述的装置，其中：

电动驱动单元包括多个以同步的方式彼此平行地操作的线性电动机。

12.根据权利要求1或2所述的装置，其中：

控制单元适于控制电动驱动单元，以按照预定的速度分布图和/或加速分布图加速测试本体。

13.根据权利要求1或2所述的装置，其中：

其中控制单元适于控制电动驱动单元，以按照预定梯形速度分布图加速测试本体。

14.根据权利要求1或2所述的装置，其中：

控制单元适于控制电动驱动单元，以在第一时间间隔期间加速测试本体，在第一时间间隔随后的第二时间间隔期间调节测试本体的恒定速度，并且在第二时间间隔随后的第三时间间隔期间减速测试本体。

15.根据权利要求14所述的装置，其中：

所述装置适于使得专门地由电动驱动单元在第一时间间隔期间加速安装单元和安装在安装单元上的测试本体，在第二时间间隔期间以恒定速度移动安装单元和安装在安装单元上的测试本体，并且在第三时间间隔期间减速安装单元和安装在安装单元上的测试本体。

16.根据权利要求1或2所述的装置，包括：

定子，安装单元能够在所述定子上沿预定轨迹移动。

17.根据权利要求16所述的装置，其中：

定子包括导轨，安装单元能够在所述导轨上沿预定轨迹移动。

18.根据权利要求1或2所述的装置，包括：

测量单元，该测量单元适于测量表示安装在安装单元上的测试本体的运动的数据，以及适于提供作为用于控制电动驱动单元的基础的测量数据到控制单元。

19.根据权利要求18所述的装置，其中：

其中测量单元适于执行安装在安装单元上的测试本体的长度测量。

20.根据权利要求1或2所述的装置，包括：

分析单元，该分析单元适于检测和评估表示测试本体在测试期间的行为的测试数据。

21.根据权利要求1或2所述的装置，包括：

用于使用户与该装置进行通信的用户接口。

22.根据权利要求1或2所述的装置，包括：

配重，所述配重被配置以在机械地驱动安装单元和安装在安装单元上的测试本体时机械地移动，其中配重沿着关于安装单元和安装在安装单元上的测试本体的移动方向相反地定位的移动方向移动。

23.根据权利要求22所述的装置，其中配重的质量等于安装在安装单元上的测试本体的质量。

24.根据权利要求22所述的装置，包括：

作用力转换器，该作用力转换器将配重与安装单元和安装在安装单元上的测试本体机械地连接，以使作用力转换器将作用在安装单元和安装在安装单元上的测试本体上的作用力转换为作用在配重上的被转换作用力。

25.根据权利要求24所述的装置，

其中作用力转换器包括绳缆拉动机构，该绳缆拉动机构具有连接配重与安装单元的绳缆，以转换作用在安装单元和安装在安装单元上的测试本体上的作用力向量为作用在配重上的反作用力向量。

26.根据权利要求17所述的装置，其中定子包括另一个导轨，配重在所述另一个导轨上能够沿着另一个预定轨迹移动。

27.根据权利要求1或2所述的装置，

包括适于安装机器人的机器人安装基座，该机器人用于在空间上移动该装置。

28.根据权利要求1或2所述的装置，

其中该装置的安装单元能够沿其移动的长度大于800毫米。

29.根据权利要求1或2所述的装置，

其中控制单元适于控制鞭抽式损伤测试。

30.一种用于测试测试本体的方法，其中所述方法包括下述步骤：

专门地通过电动驱动单元机械地驱动安装单元和在整个测试期间固定地安装在安装单元上的测试本体，其中电动驱动单元包括与安装单元直接地电连接的线性电动机；

控制电动驱动单元以加速安装在安装单元上的测试本体。