CN102854019B - 汽车碰撞试验用儿童假人标定台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车碰撞试验用儿童假人标定台，包括支撑台架及设于支撑台架上的测量机构、控制机构，还包括主程序控制下的且与测量机构相联的数据采集机构。本标定台是基于儿童试验假人身体构造，结合相关法规标准要求，针对儿童假人所需标定项进行详细设计，可对假人的颈部、腰椎部以及腹部等多部位进行标定，标定数据可实时采集，且数据格式多样，易于分析对比，设备动作及数据记录时间精准，确保试验结果真实可靠，输出形式简单明了，操作方便，性能稳定，价格低廉。本发明可用于对儿童假人颈部、腰椎、腹部的标定。

Description

汽车碰撞试验用儿童假人标定台

技术领域

本发明涉及一种车辆安全性能检测装置，具体地说是一种汽车碰撞试验用儿童假人标定台。 

背景技术

汽车碰撞试验是通过重现交通事故形态来分析碰撞发生前后车辆与车内成员（碰撞假人）的运动状态与伤害情况，并以此为依据来改进车辆结构设计，增设或改进车内乘员保护装置，提高抗碰撞能力，保护乘员安全,是目前综合评价汽车安全性能的最基本、最有效的方法。由于汽车碰撞试验是不可重复的破坏性试验，试验具有唯一性，要求试验车辆必须准确无误的按照预先设定的程序完成碰撞，试验涉及的测量环节较多，各种测量设备必须能够精确的记录车辆与乘员的运动状态及伤害情况，这些都对用于碰撞试验的关键设备提出了很高的要求。 

在汽车碰撞试验中，碰撞假人是试验环节中最重要的部分，假人结构的精准性直接影响试验数据的质量。儿童假人标定台是试验过程中不可或缺的装置，其作用是标定儿童假人，检测假人各部位性能参数是否正常，确保试验数据的真实性可靠性。目前常用的标定台结构简单，标定数据不能实时采集，不能准确记录法规标准要求时间内的变形数据，且标定台需从国外进口，造价昂贵。 

中国实用新型专利库中披露了多项关于对假人颈部进行标定的专利，如专利号为2003201029521的中国实用新型专利，涉及一种汽车碰撞用假人颈部标定台，该装置的标定数据不能实时采集，且其功能单一只能用于对假人的颈部进行标定。 

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种汽车碰撞试验用儿童假人标定台，基于儿童试验假人身体构造，结合相关法规标准要求，针对儿童假人所需标定项进行详细设计，可对假人的颈部、腰椎部以及腹部等多部位进行标定，标定数据可实时采集，且数据可为曲线形式亦可为数字列表形式输出，易于分析对比，设备动作及数据记录时间精准，确保试验结果真实可靠，输出形式简单明了，操作方便，性能稳定，价格低廉。 

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： 

一种汽车碰撞试验用儿童假人标定台，包括支撑台架及设于支撑台架上的测量机构、控制机构，还包括主程序控制下的数据采集机构，其中：

所述支撑台架带有竖置的颈部腰椎标定面；

所述测量机构固定于支撑台架的近颈部腰椎标定面的一侧，用于对颈部与腰椎进行标定，包括位移传感器；

所述控制机构用于控制对测量机构的颈部标定部件、腰椎标定部件的施力；

所述数据采集机构包括于主程序控制下电联接于一体的数采设备及计算机输出装置，所述数据采集机构的信号输入端与位移传感器的信号输出端相接。

以上为本发明的基本结构，由控制机构对颈部或腰椎标定部件进行施力，通过位移传感器所测得的反映标定部件直线位移的电压信号，经数采设备滤波处理并转化为位移信号，然后经数据采集整理，由计算机按所需格式输出（计算机通过EVA数据分析软件把数采所采集到信息直接以曲线的形式表示出来，可以输出图片或Adobe Reader 等形式的文件）。 

本发明的标定数据可实时采集，且数据格式多样，易于分析对比，设备动作及数据记录时间精准，确保试验结果真实可靠，输出形式简单明了，该装置操作方便，性能稳定，价格低廉。 

作为本发明的限定， 

①所述测量装置包括于支撑台架上固定并可相对支撑台架水平向左右摆动的旋转臂，有上下相应的至少两只；

以所述旋转臂为联接点，竖向设置的传感器安装架与旋转臂固联；

颈部腰椎标定面上固定有颈部与腰椎标定部件定位装置；用于对假人颈部或腰椎进行标定时的颈部标定部件、腰椎标定部件进行定位；

位移传感器固定于传感器安装架上，其拉线的下端于颈部标定部件或腰椎标定部件的水平向自由端固接；

②控制机构包括气缸及其控制元件、拴系于吊绳一端的砝码，所述气缸的伸缩杆竖直向上，吊绳的另一端拴系于颈部标定部件或腰椎标定部件的水平向自由端，此时伸出状态的伸缩杆的顶端恰与砝码的底部相接触。

以上限定了颈部与腰椎进行标定的具体措施，利用旋转臂的左右摆动可以调节标定部件与位移传感器间的水平向的距离。当气缸伸缩杆收缩时，砝码下行，标定部件受到向下的拉力导致发生弯曲，所产生的位移量由位移传感器测知，然后可由数据采集机构采集读取，实现实时数据采集功能。 

作为本发明的优化，所述支撑台架还带有水平的腹部及颈部标定面，其上设有腹部垫块定位装置，并配有可调节上下高度且保证其水平陈列的腹部标定台，所述腹部标定台为平板状； 

支撑台架上固定有标定架，标定架的近支撑台架一侧带有上下方向延伸的滑槽，滑槽内限位有滑移架，滑移架上固定有底面为水平面的卡头，标定时腹部标定台位于卡头的底面与腹部块的顶部间；

标定架的侧部带有沿上下方向标记的表示高度的刻度尺。

这部分结构实现对腹部进行标定的功能，还可经过调整侧面旋转摆臂、位移传感器、气缸、砝码等组件的配合来实现对P3儿童假人颈部标定的目的。具体地：①对腹部进行标定时：将腹部垫块于腹部及颈部标定台上定位，上置腹部块，将腹部标定台落于腹部块上，此时记下腹部块所在的刻度；于腹部标定台上加相应重量的砝码，腹部标定台下行，对此时的腹部标定台所在高度进行读数。计算两次读数之差，即表示对腹部进行标定的位移量；②对P3儿童假人颈部标定时：将假人的头部拆下，将其平躺于腹部及颈部标定台面上，颈部露出台面边缘，颈部的前外端与置于摆臂上端的位移传感器拉线及与地面气缸上放置的砝码连接线相连，下端的砝码对颈部施力使其弯曲变形，此时位于上端的传感器拉线伸长，并记录弯曲变形量，从而完成标定过程。 

作为本发明的另一种优化，所述支撑台架至少有三只不共线的支脚，支脚处固联有移动架，移动架上固定有万向轮。 

这样的设置利于本发明的移动。 

本发明还有一种优化，所述支撑台架的底脚上方还设有储物平台，所述的储物平台与腹部与颈部标定面间为储物空间。 

储物平台上可放置替换下来的或暂时不用的构件如砝码、垫块等，易于管理，避免丢失，便于所储构件的取放，提高工作效率，还能保持周围环境的整洁。 

由于采用了上述的技术方案，本发明所取得技术进步在于：本发明由控制机构对颈部或腰椎标定部件进行施力，通过位移传感器所测得的反映标定部件直线位移的电压信号，经数采设备滤波处理并转化为位移信号，然后经数据采集整理，由计算机按所需格式输出，该装置可对假人的颈部、腰椎部以及腹部等多部位进行标定，标定数据可实时采集，且数据输出格式多样，易于分析对比，设备动作及数据记录时间精准，确保试验结果真实可靠，输出形式简单明了，操作方便，性能稳定，价格低廉。本发明可用于对儿童假人颈部、腰椎、腹部的标定。 

本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。 

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图。 

图中：1—气缸总成，2—气路控制盒，3—开关控制盒，4—砝码，5—传感器安装架，6—标定部件，7—旋转臂， 8—位移传感器，9—腹部标定台，10—腹部块，11—腹部及颈部标定面，13—腹部垫块，14—移动架，15—储物平台，16—颈部腰椎标定面，17—数据采集设备，18—计算机，19—支撑台架，20—标定架，21—滑槽，22—滑移架，23—卡头，24—刻度尺，25—万向轮。 

具体实施方式

实施例１

图1所示为一种汽车碰撞试验用儿童假人标定台，包括支撑台架19及设于支撑台架19上的测量机构、控制机构，还包括主程序控制下的数据采集机构。其中：

（1）支撑台架19带有竖置的颈部腰椎标定面16，还带有水平的腹部及颈部标定面11，其上设有腹部垫块定位装置，并配有可调节上下高度且保证其水平陈列的腹部标定台9。腹部标定台9为平板状，用于对假人腹部块10施加向下的压力，并记录压缩变形量。腹部及颈部标定面1用以为假人腹部及颈部标定提供施压平台。

支撑台架19至少有三只不共线的支脚，支脚处固联有移动架14，移动架14上固定有万向轮25。 

支撑台架19的底脚上方还设有储物平台15，储物平台15与腹部与颈部标定面11间为储物空间。 

（2）测量机构包括用于颈部标定与腰椎标定的测量部分，还包括用于腹部与颈部标定的测量部分。 

（2.1）颈部标定与腰椎标定的测量部分固定于支撑台架19的近颈部腰椎标定面16的一侧，用于对颈部与腰椎进行标定。 

该部分包括于支撑台架19上固定并可相对支撑台架19水平向左右摆动的旋转臂7，有上下相应的两只，通过旋转臂7调节位移传感器8与标定部件6的水平距离，确保测量数据的准确性； 

两只旋转臂7为联接点，竖向设置的传感器安装架5与旋转臂7固联；传感器安装架5用于安装调整位移传感器8，使其拉线与地面垂直，准确测量部件的弯曲变形量。位移传感器8通过标定部件6的弯曲变形使位移传感器拉线伸长，从而测量假人标定部件6的弯曲变形量。

颈部腰椎标定面16用于安装假人颈部及腰椎，便于对其标定。颈部腰椎标定面16上固定有颈部与腰椎标定部件定位装置；用于对假人颈部或腰椎进行标定时实施对标定部件6(颈部标定部件或腰椎标定部件，为进行标定的假人身体组成部件)进行定位； 

位移传感器8固定于传感器安装架5上，其拉线的下端于标定部件6(颈部标定部件或腰椎标定部件)的水平向自由端固接。

（2.2）腹部与颈部标定的测量部分包括于支撑台架19上固定的标定架20，标定架20的近支撑台架19一侧带有上下方向延伸的滑槽21，滑槽21内限位有滑移架22，滑移架22上固定有底面为水平面的卡头23。标定时腹部标定台9位于卡头23的底面与橡胶质的腹部块10的顶部间。 

腹部垫块13用于在腹部标定时为所标定的腹部块10提供支撑。 

标定架20的侧部带有沿上下方向标记的表示高度的刻度尺25。 

（3）控制机构用于控制对测量机构的标定部件6（颈部标定部件、腰椎标定部件）的施力，包括气缸总成1及气路控制盒2、开关控制盒3、拴系于吊绳一端的砝码4。气路控制盒2用于控制气缸气路通断，给气缸提供动力源；开关控制盒3用于控制气缸总成1的整体动作。 

气缸总成1的伸缩杆竖直向上，吊绳的另一端拴系于标定部件6（颈部标定部件或腰椎标定部件）的水平向自由端，此时伸出状态的伸缩杆的顶端恰与砝码4的底部相接触。 

（4）数据采集机构用来对测量的数据进行采集，并进行整理输出。它包括于主程序控制下电联接于一体的数采设备17及计算机输出装置18，数据采集机构的信号输入端与位移传感器8的信号输出端相接。 

Claims (4)

1.一种汽车碰撞试验用儿童假人标定台，包括支撑台架及设于支撑台架上的测量机构、控制机构，还包括主程序控制下的数据采集机构，其特征在于：

所述支撑台架带有竖置的颈部腰椎标定面；

所述测量机构固定于支撑台架的近颈部腰椎标定面的一侧，包括位移传感器，还包括于支撑台架上固定并可相对支撑台架水平向左右摆动的旋转臂，有上下相应的至少两只；以所述旋转臂为联接点，竖向设置的传感器安装架与旋转臂固联；颈部腰椎标定面上固定有颈部与腰椎标定部件定位装置；位移传感器固定于传感器安装架上，其拉线的下端于颈部标定部件或腰椎标定部件的水平向自由端固接；

所述控制机构用于控制对测量机构的颈部标定部件、腰椎标定部件的施力；控制机构包括气缸及其控制元件、拴系于吊绳一端的砝码，所述气缸的伸缩杆竖直向上，吊绳的另一端拴系于颈部标定部件或腰椎标定部件的水平向自由端，此时伸出状态的伸缩杆的顶端恰与砝码的底部相接触；

所述数据采集机构包括于主程序控制下电联接于一体的数采设备及计算机输出装置，所述数据采集机构的信号输入端与位移传感器的信号输出端相接。

2.根据权利要求1 所述的汽车碰撞试验用儿童假人标定台，其特征在于：

所述支撑台架还带有水平的腹部及颈部标定面，其上设有腹部垫块定位装置，并配有可调节上下高度且保证其水平陈列的腹部标定台，所述腹部标定台为平板状；

支撑台架上固定有标定架，标定架的近支撑台架一侧带有上下方向延伸的滑槽，滑槽内限位有滑移架，滑移架上固定有底面为水平面的卡头，标定时腹部标定台位于卡头的底面与腹部块的顶部间；标定架的侧部带有沿上下方向标记的表示高度的刻度尺。

3.根据权利要求1 所述的汽车碰撞试验用儿童假人标定台，其特征在于：

所述支撑台架至少有三只不共线的支脚，支脚处固联有移动架，移动架上固定有万向轮。

4. 根据权利要求1 所述的汽车碰撞试验用儿童假人标定台，其特征在于：

所述支撑台架的底脚上方还设有储物平台，所述的储物平台与腹部与颈部标定面间为储物空间。