CN105571442A - 一种车内头部空间测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车内头部空间测量装置及其测量方法，包括固定支架、测量支架和头部包络本体，其中测量支架下部连接可调节的固定支架，测量支架上部连接可替换的头部包络本体，而所述的测量支架包括沿X轴方向调节的前后导轨-滑块结构、沿Y轴方向调节的左右导轨-滑块结构和沿Z轴方向调节的垂直滑杆-滑块结构。本发明提供的头部空间测量装置，将头部包络本体放置在测量支架和固定支架上，固定支架固定在HPM假人定位装置上；通过头部包络本体移动的距离来客观评价头部空间，评价指标通过具体测量数据体现出来，达到准确评价头部空间的要求，具有结构简单、操作简便、可靠性高、头部包络定位准确、测量方便等优点。

Description

一种车内头部空间测量装置及其测量方法

技术领域

本发明属于一种车辆测试领域，具体涉及一种车内头部空间测量装置及其测量方法。

背景技术

头部包络是指不同百分位的驾驶员和乘员在乘坐状态下他们头部的包络线，用于确定车身内部的空间。将头部包络线样板上眼点沿着眼椭圆样板上的上半部眼椭圆运动，并保持两样板上的自身坐标系平行，描绘出头部轮廓运动时的包络线便是头部包络线，SAEJ1052(车辆驾驶员及乘员的头部位置标准)中对头部包络线做了详细的规定。

目前在汽车设计及研究中，车型的头部空间尺寸主要通过主观评价来衡量，不同的人评价车辆会有不同的结果，准确性较差。此外，车型的头部空间在3D软件中进行测量时，需要车辆的三维数据，而客观上竞品厂商的车型数据无法获得，因此无法测量竞品厂商的车辆数据。因此需要一种标准实体测量工具来进行客观、准确的测量，将评价指标通过测量数据体现出来，达到客观评价的要求。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种车内头部空间测量装置及其测量方法。

本发明的技术方案是：一种车内头部空间测量装置，包括固定支架、测量支架和头部包络本体，其中测量支架下部连接可调节的固定支架，测量支架上部连接可替换的头部包络本体，而所述的固定支架与HPM假人定位装置卡合，所述的测量支架包括沿X轴方向调节的前后导轨-滑块结构、沿Y轴方向调节的左右导轨-滑块结构和沿Z轴方向调节的垂直滑杆-滑块结构，其中所述的前后导轨-滑块结构下部与固定支架连接，前后导轨-滑块结构上部通过垂直滑杆-滑块结构与左右导轨-滑块结构连接，左右导轨-滑块结构上部连接头部包络本体，所述前后导轨-滑块结构、左右导轨-滑块结构、垂直滑杆-滑块结构具有用于计量尺寸的刻度线。

本发明同时提出一种车内头部空间测量方法，包括如下步骤：

I首先将双片连接器、U形槽及后部固定结构卡合在HPM假人基准点定位装置中，利用水平仪检查测量装置是否处于水平状态并调节；

II测量头部垂直空间，首先将前后导轨-滑块结构、左右导轨-滑块结构、垂直滑杆-滑块结构放置在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体的横向中心线与座椅中心线重合；然后将Z轴滑块向上移动，至头部包络本体到达车身顶棚时，头部包络本体处在垂直移动的最远距离的位置，此时Z轴滑杆的读数的差值为头部垂直空间的数值；

III测量头部横向空间，首先将前后导轨-滑块结构、左右导轨-滑块结构、垂直滑杆-滑块结构在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体的横向中心线与座椅中心线重合；将Y轴滑块向车身侧围的方向移动至最远距离的位置，此时对应的Y轴滑杆的读数差值即为头部横向空间的数值；

Ⅳ测量头部到前部内饰空间，首先将前后导轨-滑块结构、左右导轨-滑块结构、垂直滑杆-滑块结构在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体的横向中心线应与座椅中心线重合。头部包络本体保持固定，测得前风窗、车窗密封条、驾驶室顶棚衬里或顶盖等内饰件的最低水平线切线的切点到头部包络本体的最小距离即为头部到前部内饰空间的数值；

Ⅴ测量头部对角线空间，首先将前后导轨-滑块结构、左右导轨-滑块结构、垂直滑杆-滑块结构在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体的横向中心线应与座椅中心线重合。将左右导轨-滑块结构调节为斜向上30°方向，通过调节前后导轨-滑块结构、左右导轨-滑块结构、垂直滑杆-滑块结构将头部包络本体调节回先前的初始位置。将Y轴滑块沿斜向上30°方向的Y轴滑杆向车身侧围的方向移动至最远距离的位置，此时对应的Y轴滑杆的读书的差值即为头部对角线空间的数值；

Ⅵ测量头部最小空间，首先将前后导轨-滑块结构、左右导轨-滑块结构、垂直滑杆-滑块结构在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体的横向中心线应与座椅中心线重合。头部包络本体保持固定，测得车内任何表面与头部包络间的最小距离即为头部最小空间。

本发明提供的头部包络测量装置，将头部包络本体设置在测量支架和固定支架上，固定支架固定在驾驶员座位基准点定位装置上；通过头部包络本体移动的距离来客观评价头部间隙，评价指标通过具体测量数据体现出来，达到准确评价头部间隙的要求，具有结构简单、操作简便、可靠性高、头部包络定位准确、测量方便等优点。

附图说明

图1是本发明的装配立体图；

图2是本发明固定支架的示意图；

图3是本发明前后导轨-滑块结构的示意图；

图4是本发明垂直滑杆-滑块结构的示意图；

图5是本发明左右导轨-滑块结构的示意图；

图6是本发明头部包络本体的示意图。

其中：

1固定支架11前部固定结构

111连接杆112双片连接器

113U形槽114定位螺栓

115定位螺栓支架12后部固定结构

2测量支架21前后导轨-滑块结构

211X轴轨道212X轴滑块

213连接块214U形接头

22左右导轨-滑块结构221Y轴轨道

222Y轴滑块223头部包络调节器

224凹槽225调节块

23垂直滑杆-滑块结构231Z轴滑杆

232Z轴滑块233固定卡箍

3头部包络本体31U形连接器。

具体实施方式

以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：

如图1~6所示，一种车内头部空间测量装置，包括固定支架1、测量支架2和头部包络本体3，其中测量支架2下部连接可调节的固定支架1，测量支架2上部连接可替换的头部包络本体3，而所述的固定支架1与HPM假人定位装置卡合，所述的测量支架2包括沿X轴方向调节的前后导轨-滑块结构21、沿Y轴方向调节的左右导轨-滑块结构22和沿Z轴方向调节的垂直滑杆-滑块结构23，其中所述的前后导轨-滑块结构21下部与固定支架1连接，前后导轨-滑块结构21上部通过垂直滑杆-滑块结构23与左右导轨-滑块结构连接22，左右导轨-滑块结构22上部连接头部包络本体3，所述前后导轨-滑块结构21、左右导轨-滑块结构22、垂直滑杆-滑块结构23具有用于计量尺寸的刻度线。

所述的固定支架1包括前部固定结构11和后部固定结构12，所述的前部固定结构11一端连接前后导轨-滑块结构21的前端，另一端连接HPM假人定位装置的前端，所述的后部固定结构12一端连接前后导轨-滑块结构的后端21，连一端连接HPM假人定位装置的后端。

所述的前部固定结构11或后部固定结构12包括连接杆111和双片连接器112，所述连接杆111一端与前后导轨-滑块结构21下部的具有通孔的凸起214铰接，所述的连接杆111另一端铰接双片连接器112的一端，双片连接器112的另一端形成U型槽113与HPM假人定位装置，且前部固定结构11长于后部固定结构12。

所述的连接杆111还具有定位螺栓114和定位螺栓支架115。

所述的前后导轨-滑块结构21包括具有滑槽的X轴轨道211和沿其滑动的X轴滑块212，所述的X轴滑块212上侧设置连接块213，连接块213与垂直滑杆-滑块结构23下部铰接，X轴轨道211具有刻度线，X轴轨道211的下侧设置水平仪。

所述的垂直滑杆-滑块结构23包括Z轴滑杆231和沿其滑动的Z轴滑块232，其中所述的Z轴滑杆231下端设置固定卡箍233，所述的固定卡箍233与前后导轨-滑块结构铰接21，所述的Z轴滑块232连接固定左右导轨-滑块结构22底部，所述的Z轴滑杆231具有刻度线。

所述的左右导轨-滑块结构22包括具有滑槽的Y轴轨道221和沿其滑动的Y轴滑块222，所述的具有导轨的Y轴轨道221底部与垂直滑杆-滑块结构23连接固定，所述的Y轴滑块222上侧连接头部包络调节器223，所述的头部包络调节器223包括分别具有对应通孔的凹槽224和调节块225，所述的凹槽224与调节块225通过轴销未示出铰接，所述的调节块225上侧连接固定头部包络本体3的下侧，所述的调节块225调节范围为0－12度，所述的Y轴轨道221具有刻度线，所述的Y轴轨道221的下侧设置水平仪。

所述的凹槽224还具有用于固定调节块225的定位孔和定位销。

所述的头部包络本体3上侧形成椭圆弧面，头部包络本体下侧形成平面，所述的头部包络本体3下侧连接左右导轨-滑块结构22。

一种车内头部空间测量方法，包括如下步骤：

I首先将双片连接器112、U形槽113及及后部固定结构12卡合在HPM假人基准点定位装置中，利用水平仪检查测量装置是否处于水平状态并调节；

II测量头部垂直空间，首先将前后导轨-滑块结构21、左右导轨-滑块结构22、垂直滑杆-滑块结构23放置在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体3的横向中心线与座椅中心线重合；然后将Z轴滑块232向上移动，至头部包络本体3到达车身顶棚时，头部包络本体3处在垂直移动的最远距离的位置，此时Z轴滑杆231的读数的差值为头部垂直空间的数值；

III测量头部横向空间，首先将前后导轨-滑块结构21、左右导轨-滑块结构22、垂直滑杆-滑块结构23在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体3的横向中心线与座椅中心线重合；将Y轴滑块222向车身侧围的方向移动至最远距离的位置，此时对应的Y轴滑杆221的读数差值即为头部横向空间的数值。

Ⅳ测量头部到前部内饰空间，首先将前后导轨-滑块结构21、左右导轨-滑块结构22、垂直滑杆-滑块结构23在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体3的横向中心线应与座椅中心线重合。头部包络本体3保持固定，测得前风窗、车窗密封条、驾驶室顶棚衬里或顶盖等内饰件的最低水平线切线的切点到头部包络本体3的最小距离即为头部到前部内饰空间的数值。

Ⅴ测量头部对角线空间，首先将前后导轨-滑块结构21、左右导轨-滑块结构22、垂直滑杆-滑块结构23在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体3的横向中心线应与座椅中心线重合。将左右导轨-滑块结构22调节为斜向上30°方向，通过调节前后导轨-滑块结构21、左右导轨-滑块结构22、垂直滑杆-滑块结构23将头部包络本体3调节回先前的初始位置。将Y轴滑块222沿斜向上30°方向的Y轴滑杆221向车身侧围的方向移动至最远距离的位置，此时对应的Y轴滑杆221的读书的差值即为头部对角线空间的数值。

Ⅵ测量头部最小空间，首先将前后导轨-滑块结构21、左右导轨-滑块结构22、垂直滑杆-滑块结构23在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体3的横向中心线应与座椅中心线重合。头部包络本体3保持固定，测得车内任何表面与头部包络3间的最小距离即为头部最小空间。

本发明提供的头部包络测量装置，将头部包络本体设置在测量支架和固定支架上，固定支架固定在驾驶员座位基准点定位装置上；通过头部包络本体移动的距离来客观评价头部间隙，评价指标通过具体测量数据体现出来，达到准确评价头部间隙的要求，具有结构简单、操作简便、可靠性高、头部包络定位准确、测量方便等优点。

Claims (10)

1.一种车内头部空间测量装置，包括固定支架（1）、测量支架（2）和头部包络本体（3），其中测量支架（2）下部连接可调节的固定支架（1），测量支架（2）上部连接可替换的头部包络本体（3），其特征在于：所述的固定支架（1）与HPM假人定位装置卡合，所述的测量支架（2）包括沿X轴方向调节的前后导轨-滑块结构（21）、沿Y轴方向调节的左右导轨-滑块结构（22）和沿Z轴方向调节的垂直滑杆-滑块结构（23），其中所述的前后导轨-滑块结构（21）下部与固定支架（1）连接，前后导轨-滑块结构（21）上部通过垂直滑杆-滑块结构（23）与左右导轨-滑块结构（22）连接，左右导轨-滑块结构（22）上部连接头部包络本体（3），所述前后导轨-滑块结构（21）、左右导轨-滑块结构（22）、垂直滑杆-滑块结构（23）具有用于计量尺寸的刻度线。

2.根据权利要求1所述的一种车内头部空间测量装置，其特征在于：所述的固定支架（1）包括前部固定结构（11）和后部固定结构（12），所述的前部固定结构（11）一端连接前后导轨-滑块结构（21）的前端，另一端连接HPM假人定位装置的前端，所述的后部固定结构（12）一端连接前后导轨-滑块结构（21）的后端，连一端连接HPM假人定位装置的后端。

3.根据权利要求2所述的一种车内头部空间测量装置，其特征在于：所述的前部固定结构（11）或后部固定结构（12）包括连接杆（111）和双片连接器（112），所述连接杆（111）一端与前后导轨-滑块结构（21）下部的具有通孔的凸起（214）铰接，所述的连接杆（111）另一端铰接双片连接器（112）的一端，双片连接器（112）的另一端形成U型槽（113）与HPM假人定位装置，且前部固定结构（11）长于后部固定结构（12）。

4.根据权利要求3所述的一种车内头部空间测量装置，其特征在于：所述的连接杆（111）还具有定位螺栓（114）和定位螺栓支架（115）。

5.根据权利要求1所述的一种车内头部空间测量装置，其特征在于：所述的前后导轨-滑块结构（21）包括具有滑槽的X轴轨道（211）和沿其滑动的X轴滑块（212），所述的X轴滑块（212）上侧设置连接块（213），连接块（213）与垂直滑杆-滑块结构（23）下部铰接，X轴轨道（211）具有刻度线，X轴轨道（211）的下侧设置水平仪。

6.根据权利要求1所述的一种车内头部空间测量装置，其特征在于：所述的垂直滑杆-滑块结构（23）包括Z轴滑杆（231）和沿其滑动的Z轴滑块（232），其中所述的Z轴滑杆（231）下端设置固定卡箍（233），所述的固定卡箍（233）与前后导轨-滑块结构铰接（21），所述的Z轴滑块（232）连接固定左右导轨-滑块结构（22）底部，所述的Z轴滑杆（231）具有刻度线。

7.根据权利要求1所述的一种车内头部空间测量装置，其特征在于：所述的左右导轨-滑块结构（22）包括具有滑槽的Y轴轨道（221）和沿其滑动的Y轴滑块（222），所述的具有导轨的Y轴轨道（221）底部与垂直滑杆-滑块结构（23）连接固定，所述的Y轴滑块（222）上侧连接头部包络调节器（223），所述的头部包络调节器（223）包括分别具有对应通孔的凹槽（224）和调节块（225），所述的凹槽（224）与调节块（225）通过轴销铰接，所述的调节块（225）上侧连接固定头部包络本体（3）的下侧，所述的调节块（225）调节范围为0－12度，所述的Y轴轨道（221）具有刻度线，所述的Y轴轨道（221）的下侧设置水平仪。

8.根据权利要求7所述的一种车内头部空间测量装置，其特征在于：所述的凹槽（224）还具有用于固定调节块（225）的定位孔和定位销。

9.根据权利要求1所述的一种车内头部空间测量装置，其特征在于：所述的头部包络本体（3）上侧形成椭圆弧面，头部包络本体下侧形成平面，所述的头部包络本体（3）下侧连接左右导轨-滑块结构（22）。

10.一种车内头部空间测量方法，包括如下步骤：

首先将双片连接器（112）、U形槽（113）及后部固定结构（12）卡合在HPM假人基准点定位装置中，利用水平仪检查测量装置是否处于水平状态并调节；

测量头部垂直空间，首先将前后导轨-滑块结构（21）、左右导轨-滑块结构（22）、垂直滑杆-滑块结构（23）放置在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体（3）的横向中心线与座椅中心线重合；然后将Z轴滑块（232）向上移动，至头部包络本体（3）到达车身顶棚时，头部包络本体（3）处在垂直移动的最远距离的位置，此时Z轴滑杆（231）的读数的差值为头部垂直空间的数值；

测量头部横向空间，首先将前后导轨-滑块结构（21）、左右导轨-滑块结构（22）、垂直滑杆-滑块结构（23）在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体（3）的横向中心线与座椅中心线重合；将Y轴滑块（222）向车身侧围的方向移动至最远距离的位置，此时对应的Y轴滑杆（221）的读数差值即为头部横向空间的数值；

Ⅳ测量头部到前部内饰空间，首先将前后导轨-滑块结构（21）、左右导轨-滑块结构（22）、垂直滑杆-滑块结构（23）在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体（3）的横向中心线应与座椅中心线重合；头部包络本体（3）保持固定，测得前风窗、车窗密封条、驾驶室顶棚衬里或顶盖等内饰件的最低水平线切线的切点到头部包络本体（3）的最小距离即为头部到前部内饰空间的数值；

Ⅴ测量头部对角线空间，首先将前后导轨-滑块结构（21）、左右导轨-滑块结构（22）、垂直滑杆-滑块结构（23）在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体（3）的横向中心线应与座椅中心线重合；将左右导轨-滑块结构（22）调节为斜向上30°方向，通过调节前后导轨-滑块结构（21）、左右导轨-滑块结构（22）、垂直滑杆-滑块结构（23）将头部包络本体（3）调节回先前的初始位置；将Y轴滑块（222）沿斜向上30°方向的Y轴滑杆（221）向车身侧围的方向移动至最远距离的位置，此时对应的Y轴滑杆（221）的读书的差值即为头部对角线空间的数值；

Ⅵ测量头部最小空间，首先将前后导轨-滑块结构（21）、左右导轨-滑块结构（22）、垂直滑杆-滑块结构（23）在初始位置；处在初始位置时，头部包络本体（3）的横向中心线应与座椅中心线重合；头部包络本体（3）保持固定，测得车内任何表面与头部包络本体（3）间的最小距离即为头部最小空间。