CN103411746B - 车辆被动安全试验中假人的定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供一种车辆被动安全试验中假人的定位方法，操作步骤为1）从假人H点入手，先定位假人H点、骨盆角度:利用两把直角尺、铅锤、水平尺确定假人H点；通过事前调整假人与大腿之间的夹角或者调整座椅靠背来调整骨盆角度；2）假人H点确定好以后，摆放假人的下肢:对于驾驶员，先按照标准固定脚的位置，然后保持脚部不动，再调整膝部；对于乘员，先按照标准要求，固定两膝间距,再摆放脚的位置；3）最后定位假人的上躯干、手臂、手和头部:先固定好手臂和手，然后再调整头部角度。采用本发明的假人定位方法可极大地缩短车辆被动安全试验中的假人定位时间，从而相应的缩短了整体被动安全试验的时间，节约了试验成本。

Description

车辆被动安全试验中假人的定位方法

技术领域

本发明创造涉及一种车辆的被动安全试验方法，具体为车辆被动安全试验中成年假人定位方法。

背景技术

车辆被动安全试验中正面碰撞试验过程共包括车辆前期准备的整备质量、车身测量与座椅调整、假人定位与测量、传感器安装与数据采集前准备、碰撞试验、数据采集与分析、车身测量等七个部分。其中假人定位为该试验最关键的部分之一，假人定位是否规范直接影响实车碰撞试验结果。

在实车碰撞标准中，假人定位包括头部、手臂、手、上躯干、H点、骨盆角度、腿、脚等部分，所有这些部位都有着严格的规定，其中假人H点定位最为关键。假人H点定位要求如下：

1)测量座椅的H_s点坐标值(X_s，Z_s)；

2)在该座椅上放置假人后，测量假人的H_d坐标值(X_d，Z_d)；

3)要求H_d坐标值X_d落在(X_s-13mm，X_s+13mm)范围内，Z_d落在((Z_s-6)-13mm，(Z_s-6)+13mm)范围内。

但是一般测试方会要求X_d落在(X_s-5mm，X_s+5mm)范围内，Z_d落在((Z_s-6)-5mm，(Z_s-6)+5mm)范围内，头部角度为0±2.5°，骨盆角度为22.5±2.5°。

发明内容

本发明创造要解决的问题是为车辆被动安全试验中的正面碰撞试验提供一种假人定位方法，该方法可以快速、准确地定位假人。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种车辆被动安全试验中假人的定位方法，具体操作步骤如下：

(1)在座椅上做标记，标出坐垫中心线。

(2)将假人放置到座椅上之前，调整假人颈部角度，增大假人大腿与躯干之间的夹角。

(3)放置假人，臀部落在坐垫中心线上，左右脚放在指定位置。

(4)计算假人H点坐标值范围。

(5)初步调整假人。

①利用铅垂、直角尺初步定位假人H点；

②利用两把直角尺测量假人H点的横向坐标值X_d；

第一把直角尺的拐点放到测量基准原点处，同时该直角尺的a2边尽量与车辆纵向铅锤面平行，即与坐垫中心线平行；第二把直角尺b1边与第一把尺的a1边平行，且b1边的边缘通过铅锤绳；通过a1边上面的刻度，容易读出H点的X_d坐标值；

③H点坐标值范围的中间值作为假人定位基准值；根据座椅H点的横向坐标值X_s，决定向前或向后调整假人，使假人坐标值X_d接近X_s值，记录当X_d等于X_s时，H点工具与座椅靠背之间的相对位置、铅垂线绳的位置。

(6)定位假人位置。

①利用坐垫中心线，保证假人臀部中心落在坐垫中心线上；

②利用两把直角尺，两把直角尺a2边与b2边重合，a1边与b1边自然平行，然后直角尺的a1边与H点工具表面的平面平行，使得两把直角尺的a1边、b1边与坐垫中心线平行,保证假人对称中心面通过坐垫中心线；

③利用水平尺判断假人是否左右倾斜；

水平尺一端与H点工具平面接触，左右调整假人，使得水平尺的水泡处于中间位置，然后从假人的正前方，以座椅头枕为基准，判断假人是否左右倾斜，如有偏差继续调整；

④最后测量假人上躯干左、右两侧与座椅靠背之间的缝隙，确保缝隙一致以保证假人上躯干竖直。

(7)测量假人骨盆角，调整骨盆角度范围在20～25°。

骨盆角小于20°时，记录座椅靠背到一特征点的距离，然后放倒靠背，同时让假人的上躯干随座椅倒下，再慢慢往回推座椅靠背，直到靠背角度恢复初始位置；

骨盆角大于25°时，把上躯干向前弯曲，骨盆角大于25°时，把上躯干向前弯曲，再慢慢向后恢复上躯干，使H点工具与靠背之间的相对位置复初始位置；

(8)重新测量假人实际H点横向坐标值X_d，如不满足要求则重复步骤6和7，满足要求后进行下一步。

(9)调整假人下肢。

(10)调整假人上躯干及头部角度。

进一步，上述操作方法中针对驾驶员的调整为：

步骤3中，驾驶员的调节方法如下：

把假人左脚放到脚歇板上，右脚轻放到油门踏板上，假人臀部中心落到坐垫的中心线上，插入H点工具；

步骤9中，驾驶员的调节方法如下：

左脚自然放到脚歇板上，保持左脚不动，用水平尺的一个端面紧贴假人左膝部U型叉的外侧端面，移动假人左膝，直到水平尺水平；把右脚自然放到油门踏板，并与踏板轻轻接触，保持右脚不动，调整右膝，调整方法同左膝；

步骤10中驾驶员的调节方法如下：

把假人手放到方向盘上，前后调整假人头部，使得头部角度为0°。

进一步，上述操作方法中针对成员的调整为：

步骤3中，乘员的调节方法如下，

把假人左、右脚放到地板上，假人臀部中心落到坐垫的中心线上，假人插入H点工具；

步骤9中，乘员的调节方法如下，

让假人的左右脚分别落在防火墙或地板上，以坐垫中心线为基准，中心线到左、右膝部U型叉的外侧端面的距离分别为135mm；保持左膝不动，用水平尺的一个端面紧贴假人左膝部U型叉的一个端面，移动假人左脚，直到水平尺水平，并让假人左脚自然摆放；同样调整右脚；最后再一次确认左、右膝部U型叉的外侧端面的距离270mm；

步骤10中，乘员的调节方法如下：

假人上臂紧贴躯干，手放到坐垫上，前后调整假人头部，使得头部角度为0°。

本发明创造具有的优点和积极效果是：采用本发明的假人定位方法可极大地缩短车辆被动安全试验中的假人定位时间，从而相应的缩短了整体被动安全试验的时间，节约了试验成本。

附图说明

图1是假人相关参数示意图

图2是假人测量方法主视图

图3是假人测量方法俯视图

图4是本发明的方法流程示意图

图中：

1、头部角度：0±2.5°2、骨盆角度：22.5±2.5°

3、假人H点4、铅锤

5、原点6、方向盘

7、坐垫中心线8、直角尺

9、H点工具10、座椅坐垫

X_d、假人H点相对原点X向坐标值Z_d、假人H点相对原点Z向坐标值

a1、第一把直角尺的a1边a2、第一把直角尺的a2边

b1、第二把直角尺的b1边b2、第二把直角尺的b2边

具体实施方式

本发明的定位方法总体概括为假人各部位调整的顺序及方法：

1、顺序：

1)从假人H点入手，先定位假人H点、骨盆角度；

2)假人H点确定好以后，摆放假人的下肢(腿和脚)；

3)最后定位假人的上躯干、手臂、手和头部。

2、方法：

针对1)项，利用两把直角尺、铅锤、水平尺确定假人H点；通过事前调整假人骨盆角度或者调整座椅靠背来调整骨盆角度；

针对2)项，对于驾驶员，先按照标准固定脚的位置，然后保持脚部不动，再调整膝部；对于乘员，先按照标准要求，固定两膝间距(270mm)，再调整脚的位置；

针对3)项，先固定好手臂和手，然后再调整头部角度。

试验方法参考图4的流程图，具体方法如下：

1、在座椅上放置假人之前，在座椅的坐垫上面画一条中心线——坐垫中心线7，如图3所示。

2、依据座椅靠背角度不同，调整假人颈部角度，如表1所示。

表1

座椅靠背角度(°)	假人颈部刻度调整
		24、25	初始位置(0-0)
23	调整1个刻度
		22	调整2个刻度
21	调整3个刻度
		19、20	调整4个刻度

3、放置假人前，吊起假人，把假人大腿向下压，使得大腿与假人躯干之间的角度尽量大一些，这样能够保证假人骨盆角度落在要求范围内；

4、根据座椅H点坐标值，算出假人H点3的坐标值所在范围，将该范围的中间值作为基准坐标值，进行假人定位。

5、放置假人。

驾驶员：把假人左脚放到脚歇板上，右脚轻放到油门踏板上，假人臀部中心落到坐垫中心线7上，插入H点工具9；

乘员：把假人左、右脚放到地板上，假人臀部中心落到坐垫中心线7上，假人插入H点工具9。

6、利用铅锤、直角尺(2把)初步定位假人H点。其中要保证铅锤4的线绳与H点构成的平面垂直于车辆纵向铅锤面，如图3所示。

7、利用两把直角尺初步测量假人H点的横向坐标值(X_d)，如图2、图3所示。第一把直角尺的拐点放到测量基准处(原点5)，同时该尺的一边(a2)尽量与车辆纵向铅锤面平行(即与坐垫中心线平行)；第二把直角尺b1边与第一把尺的a1边平行，且b1边的边缘通过铅锤绳。

8、则通过a1边上面的刻度，容易读出H点的X_d坐标值。

9、依据X_s值的数值，决定向前或向后调整假人，使X_d接近X_s值。要记住当X_d等于X_s时，H点工具与座椅靠背之间的相对位置，以及铅锤线绳位置。

10、根据第9步，初步向前或向后调整假人，并随时注意H点工具与座椅靠背之间的相对位置；然后利用三个工具，来保证假人坐姿不偏向座椅内侧或座椅外侧，如图3所示。

一是要利用坐垫中心线，保证假人臀部中心落在坐垫中心线上；

二是利用两把直角尺8，两把直角尺a2边与b2边重合，另外两边(a1边与b1边)自然平行，然后一根直角尺的一边紧贴在H点工具表面(即该边与该平面平行)，然后通过目测，使得两把直角尺的a1边、b1边与坐垫中心线平行，这种方法就会防止假人左右偏离座椅中心线；

三是利用水平尺，水平尺一端与H点工具平面紧紧接触，左右调整假人，使得水平尺的水泡处于中间位置，然后站到车辆外部、假人的正前方，以座椅头枕为基准，目视假人是否向内侧或向外侧偏，有偏差的话继续调整，这种方法防止假人向内或向外坐歪。最后用双手分别插入到假人上躯干与座椅靠背之间的缝隙，使得左右两边的缝隙一致，这种方法保证假人上躯干竖直。

11、测量假人骨盆角，如图1所示，通常通过第2步骤的调整，假人骨盆角度会落在范围内。但是若假人骨盆小于20度，则做好座椅靠背到某一特征点的距离，然后放倒靠背，同时让假人的上躯干随座椅倒下，然后再慢慢往回推座椅靠背，直到靠背角度恢复初始位置；若骨盆角度大于25度，把上躯干向前弯曲，然后再慢慢向后恢复上躯干，并注意H点工具与靠背之间的相对位置。

12、再次重复步骤6、7、8，读出X_d值；若还不满足要求，则继续重复9、10步骤，直到满足要求为止；再次依据步骤11测量骨盆角度。

13、H点调整完毕后，调整假人下肢。

驾驶员：左脚自然放到脚歇板上，保持左脚不动，用水平尺的一个端面紧贴假人左膝部U型叉的外侧端面，移动假人左膝，直到水平尺水平。把右脚自然放到油门踏板，并与踏板轻轻接触，保持右脚不动，调整右膝，调整方法同左膝。

乘员：让假人的左右脚分别落在防火墙或地板上，以坐垫中心线为基准，中心线到左、右膝部U型叉的外侧端面的距离分别为135mm。保持左膝不动，用水平尺的一个端面紧贴假人左膝部U型叉的一个端面，移动假人左脚，直到水平尺水平，并让假人左脚自然摆放；同样调整右脚。最后再一次确认左、右膝部U型叉的外侧端面的距离270mm。

14、调整假人上躯干，利用第10步骤的方法，使得假人“正视”前方，如图1所示。

驾驶员：把假人手放到方向盘上，前后调整假人头部，使得头部角度为0°。

乘员：假人上臂紧贴躯干，手放到坐垫上，前后调整假人头部，使得头部角度为0°。

通过上述方法，假人的定位完成，一个假人的定位时间约为30分钟，远远高于行业领域的平均水平。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种车辆被动安全试验中假人的定位方法，其特征在于：具体操作步骤如下，

(1)在座椅上做标记，标出坐垫中心线；

(2)将假人放置到座椅上之前，调整假人颈部角度，增大假人大腿与躯干之间的夹角；

(3)放置假人，臀部落在坐垫中心线上，左右脚放在指定位置；

(4)计算假人H点坐标值范围；

(5)初步调整假人；

①利用铅垂、直角尺初步定位假人H点；

②利用两把直角尺测量假人H点的横向坐标值X_d；

第一把直角尺的拐点放到测量基准原点处，同时该直角尺的a2边尽量与车辆纵向铅锤面平行，即与坐垫中心线平行；第二把直角尺b1边与第一把尺的a1边平行，且b1边的边缘通过铅锤绳；通过a1边上面的刻度，容易读出H点的X_d坐标值；

③H点坐标值范围的中间值作为假人定位基准值；

根据座椅H点的横向坐标值X_s，决定向前或向后调整假人，使假人坐标值X_d接近X_s值，记录当X_d等于X_s时，H点工具与座椅靠背之间的相对位置、铅垂线绳的位置；

(6)定位假人位置；

①利用坐垫中心线，保证假人臀部中心落在坐垫中心线上；

②利用两把直角尺，两把直角尺a2边与b2边重合，a1边与b1边自然平行，然后直角尺的a1边与H点工具表面的平面平行，使得两把直角尺的a1边、b1边与坐垫中心线平行,保证假人对称中心面通过坐垫中心线；

③利用水平尺判断假人是否左右倾斜；

水平尺一端与H点工具平面接触，左右调整假人，使得水平尺的水泡处于中间位置，然后从假人的正前方，以座椅头枕为基准，判断假人是否左右倾斜，如有偏差继续调整；

④最后测量假人上躯干左、右两侧与座椅靠背之间的缝隙，确保缝隙一致以保证假人上躯干竖直；

(7)测量假人骨盆角，调整骨盆角度范围在20～25°；

骨盆角小于20°时，记录座椅靠背到一特征点的距离，然后放倒靠背，同时让假人的上躯干随座椅倒下，再慢慢往回推座椅靠背，直到靠背角度恢复初始位置；

骨盆角大于25°时，把上躯干向前弯曲，再慢慢向后恢复上躯干，使H点工具与靠背之间的相对位置复初始位置；

(8)重新测量假人实际H点横向坐标值X_d，如不满足要求则重复步骤6和7，满足要求后进行下一步；

(9)调整假人下肢；

(10)调整假人上躯干及头部角度。

2.根据权利要求1所述的车辆被动安全试验中假人的定位方法，其特征在于：

步骤3中，驾驶员的调节方法如下：

把假人左脚放到脚歇板上，右脚轻放到油门踏板上，假人臀部中心落到坐垫的中心线上，插入H点工具；

步骤9中，驾驶员的调节方法如下：

左脚自然放到脚歇板上，保持左脚不动，用水平尺的一个端面紧贴假人左膝部U型叉的外侧端面，移动假人左膝，直到水平尺水平；把右脚自然放到油门踏板，并与踏板轻轻接触，保持右脚不动，调整右膝，调整方法同左膝；

步骤10中驾驶员的调节方法如下：

把假人手放到方向盘上，前后调整假人头部，使得头部角度为0度。

3.根据权利要求1所述的车辆被动安全试验中假人的定位方法，其特征在于：

步骤3中，乘员的调节方法如下：

把假人左、右脚放到地板上，假人臀部中心落到坐垫的中心线上，假人插入H点工具；

步骤9中，乘员的调节方法如下：

让假人的左右脚分别落在防火墙或地板上，以坐垫中心线为基准，中心线到左、右膝部U型叉的外侧端面的距离分别为135mm；保持左膝不动，用水平尺的一个端面紧贴假人左膝部U型叉的一个端面，移动假人左脚，直到水平尺水平，并让假人左脚自然摆放；同样调整右脚；最后再一次确认左、右膝部U型叉的外侧端面的距离270mm；

步骤10中，乘员的调节方法如下：

假人上臂紧贴躯干，手放到坐垫上，前后调整假人头部，使得头部角度为0°。