CN106546139B - 一种碰撞假人位移传感器标定装置及其标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种碰撞假人位移传感器标定装置，包括：底座；标尺，固定在底座上；滑动件，用于安装位移传感器的活动端，其垂直于标尺，且可沿标尺的长度方向滑动；固定安装台，设置于底座上，用于安装位移传感器的固定端；第一固定架，竖立于位移传感器的一侧；第二固定架，其从第一固定架向着靠近位移传感器的方向水平延伸；以及第三固定架，其从第二固定架的末端向着底座的方向竖直延伸；位移传感器位于第一固定架、第二固定架及第三固定架之间，在第二固定架的两端各设有一个供绕线绕过的第一固定柱和第二固定柱，在第一固定架和第三固定架的下端也各设有一个供绕线绕过的第三固定柱和第四固定柱。本发明还提供一种碰撞假人位移传感器标定方法。

Description

一种碰撞假人位移传感器标定装置及其标定方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，且特别涉及一种碰撞假人位移传感器标定装置及其标定方法。

背景技术

目前汽车安全性能开发中，需要评估侧面碰撞试验中假人受伤害程度，而侧碰假人World SID的胸部肋骨位移的测量值是评估假人伤害的关键指标值。目前World SID假人中胸部位移测量主要是通过IR-TRACC传感器进行测量。该传感器利用红外激光的平方反比定律可以换算出假人在侧碰试验过程中其胸部位移的变化量，此外，利用该原理设计的传感器，其横向位移偏移量需限定在某值内，才能保证轴向位移测量准确度。

在多次侧面碰撞试验中，假人胸部肋骨在多次试验的冲击中，需要重新对胸部肋骨处进行标定，以保证试验数据的准确性；此外，肋骨的变形与否直接关系到IR-TRACC传感器的安装长度，而该参数在计算肋骨位移变形量中需要进行相关公式计算，因此IR-TRACC传感器安装长度的标定也是至关重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能对碰撞假人位移传感器的轴向位移和横向位移偏移量进行标定的碰撞假人位移传感器标定装置及其标定方法。

为达上述优点，本发明提供一种碰撞假人位移传感器标定装置，用于标定碰撞假人位移传感器在碰撞假人上的安装位置，位移传感器包括活动端和与活动端相对的固定端，碰撞假人位移传感器标定装置包括：底座；标尺，固定在底座上；滑动件，用于安装位移传感器的活动端，其垂直于标尺，且以可沿标尺的长度方向滑动的方式设置于底座；固定安装台，设置于底座上，用于安装位移传感器的固定端；第一固定架，竖立于位移传感器的一侧；第二固定架，其从第一固定架向着靠近位移传感器的方向水平延伸；以及第三固定架，其从第二固定架的末端向着底座的方向竖直延伸；位移传感器位于第一固定架、第二固定架及第三固定架之间，在第二固定架的两端各设有一个供绕线绕过的第一固定柱和第二固定柱，在第一固定架和第三固定架的下端也各设有一个供绕线绕过的第三固定柱和第四固定柱。

进一步地，在底座上设置有与标尺的长度方向平行的滑轨，滑动件包括一滑板、一竖立于滑板上的可移动安装台以及一位于滑板底部的滑块，位移传感器的活动端安装在滑动件的可移动安装台上，滑板与标尺交叉垂直且可在底座上滑动，滑块伸入滑轨内。

进一步地，标尺包括相互平行的第一标尺和第二标尺，滑动件与第一标尺和第二标尺交叉且垂直。

进一步地，第一标尺是游标卡尺，第二标尺是数显游标卡尺。

进一步地，位移传感器的固定端与一数据采集设备连接。

进一步地，在第一固定架的顶端还向着远离位移传感器的方向水平延伸有一第四固定架，在第四固定架的末端设有一个供绕线绕过的第五固定柱。

进一步地，本发明还提供一种使用如上所述的碰撞假人位移传感器标定装置对碰撞假人位移传感器进行标定的方法，其包括如下步骤：将位移传感器的固定端固定至固定安装台，活动端固定至滑动件；在位移传感器外侧缠绕绕线，并将绕线依次绕过第一固定柱和第二固定柱、第二固定柱和第一固定柱、第四固定柱和第二固定柱、以及第三固定柱和第一固定柱，并在绕线上作用特定大小的拉力，测得位移传感器在四个绕线方向的横向位移偏移量；将测得的横向位移偏移量与位移传感器允许的最大横向位移偏移量进行对比，若四个绕线方向的横向位移偏移量均小于最大横向位移偏移量，则认为位移传感器的横向位移偏移量合格，否则认为不合格。

进一步地，其还包括如下步骤：以一定距离为间隔沿标尺的长度方向移动滑动件，改变位移传感器的长度，并利用标尺和位移传感器自身测量位移传感器在各个点位处的长度；重复多次，取测量值的平均值，根据标尺测得的各个点位处的数据与位移传感器自身测得的各个点位处数据的偏差值对位移传感器进行校正。

进一步地，将绕线依次绕过第一固定柱和第二固定柱、第二固定柱和第一固定柱、第四固定柱和第二固定柱、以及第三固定柱和第一固定柱的方法为：将绕线绕过第一固定柱外侧，然后绕过第二固定柱下侧；将绕线绕过第二固定柱外侧，然后绕过第一固定柱下侧；将绕线绕过第四固定柱下侧，然后绕过第二固定柱外侧；将绕线绕过第三固定柱下侧，然后绕过第一固定柱内侧。

进一步地，在绕线上作用特定大小的拉力的方法为：将绕线的末端绕过一位于第一固定架顶端的第五固定柱,并在绕线末端悬挂一一定质量的重量块。

通过本发明的碰撞假人位移传感器标定装置，能对碰撞假人位移传感器的轴向位移和横向位移偏移量进行标定。

附图说明

图1为本发明的一实施例的碰撞假人位移传感器标定装置的从一个角度看的结构示意图。

图2为本发明的一实施例的碰撞假人位移传感器标定装置的俯视示意图。

图3为利用本发明的碰撞假人位移传感器标定装置标定位移传感器的横向位移偏移量时的四个绕线方向的绕线示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

首先需要说明的是，本发明主要用于对碰撞假人的位移传感器进行标定，在下述实施例中，所述的位移传感器为用于测量碰撞假人胸部肋骨位移量的位移传感器，该位移传感器具体为IR-TRACC传感器。

如图1-2所示，本发明的碰撞假人位移传感器标定装置用于标定碰撞假人位移传感器在碰撞假人上的安装位置，位移传感器1包括活动端和与活动端相对的固定端。碰撞假人位移传感器标定装置包括底座2；标尺5，固定在底座2上；滑动件3，用于安装位移传感器1的活动端，其垂直于标尺5，且以可沿标尺5的长度方向滑动的方式设置于底座2；固定安装台8，设置于底座2上，用于安装位移传感器1的固定端。

在本实施例中，具体地，底座2是一长方体板，在其侧端具有一固定板21，通过螺栓连接将固定板21固定。在底座2上设置有与标尺5的长度方向平行的滑轨4。滑动件3包括一长方形的滑板32和一通过螺栓连接竖立于滑板32上的可移动安装台31。在滑板32底部设置一滑块，滑块伸入滑轨4内。位移传感器1的活动端安装在滑动件3的可移动安装台31上，滑板32与标尺5交叉垂直且可通过滑块的滑动而在底座2上滑动。

标尺5包括相互平行的第一标尺51和第二标尺52，滑动件3与第一标尺51和第二标尺52交叉且垂直。第一标尺51是游标卡尺，第二标尺52是数显游标卡尺。由于滑板32的边缘与游标卡尺的刻度相对齐，滑板32的移动距离可在游标卡尺上直接反应并记录。同时，数显游标卡尺的读数模块可随滑板32一起移动，数显游标卡尺也可显示滑板32的移动距离。此外，位移传感器1的固定端与一数据采集设备连接，所述数据采集设备在所述位移传感器1的长度改变时读取位移变化量。

此外，碰撞假人位移传感器标定装置还包括第一固定架71，竖立于位移传感器1的一侧；第二固定架72，其从第一固定架71向着靠近位移传感器1的方向水平延伸；第三固定架73，其从第二固定架72的末端向着底座2的方向竖直延伸；以及第四固定架74，其从第一固定架71的顶端向着远离位移传感器1的方向水平延伸。

位移传感器1位于第一固定架71、第二固定架72及第三固定架73之间。在第二固定架72的两端各设有一个供绕线9绕过的第一固定柱7a和第二固定柱7b，在第一固定架71和第三固定架73的下端也各设有一个供绕线9绕过的第三固定柱7c和第四固定柱7d，在第四固定架74的末端设有一个供绕线9绕过的第五固定柱7e。

下面就本碰撞假人位移传感器标定装置的使用方法进行详细描述。

在标定碰撞假人位移传感器的轴向位移时，先将位移传感器1的活动端安装于滑动件3的可移动安装台31，将位移传感器1的固定端安装于固定安装台8，并使位移传感器1的固定端与数据采集设备连接。然后在轴向上移动位移传感器1的活动端至假人安装固定点处，测得游标卡尺的数值y0，并将位移传感器1移至该处时测得的数值y0设为最小。之后沿滑轨4移动滑动件3，逐渐扩大位移传感器1的长度，依次以5mm为间隔点进行测量并记录游标卡尺的数值、数显游标卡尺的数值和位移传感器1固定端的数据采集设备采集的数据，直至到达游标卡尺的最大量程处或位移传感器1的最大长度处，重复多次，再将游标卡尺和数显游标卡尺测得的位移传感器1的移动距离进行平均，并通过对比标尺测得的数据和数据采集设备采集的数据来找出偏差值，并根据所述偏差值对位移传感器进行校正，直至偏差值落入允许的范围。

在标定碰撞假人位移传感器的横向位移偏移量时，按照图3所示进行如下步骤：

将位移传感器1的固定端固定至固定安装台8，活动端固定至滑动件3；

在位移传感器1外侧缠绕绕线9，并将绕线9依次绕过第一固定柱7a和第二固定柱7b、第二固定柱7b和第一固定柱7a、第四固定柱7d和第二固定柱7b、以及第三固定柱7c和第一固定柱7a，并在绕线9上作用特定大小的拉力，测得位移传感器1在四个绕线方向的横向位移偏移量X1、X2、X3、X4；将测得的横向位移偏移量X1、X2、X3、X4与位移传感器1允许的最大横向位移偏移量X进行对比，若四个绕线方向的横向位移偏移量均小于最大横向位移偏移量X，则认为位移传感器1的横向位移偏移量合格，否则认为不合格；以一定距离为间隔沿标尺5的长度方向移动滑动件3，改变位移传感器1的长度，并利用标尺5和位移传感器1自身测量位移传感器1在各个点位处的长度；重复多次，取测量值的平均值，根据标尺5测得的各个点位处的数据与位移传感器1自身测得的各个点位处数据的偏差值对位移传感器1进行校正。

其中，将绕线9依次绕过第一固定柱7a和第二固定柱7b、第二固定柱7b和第一固定柱7a、第四固定柱7d和第二固定柱7b、以及第三固定柱7c和第一固定柱7a的方法为：将绕线9绕过第一固定柱7a外侧，然后绕过第二固定柱7b下侧；将绕线9绕过第二固定柱7b外侧，然后绕过第一固定柱7a下侧；将绕线9绕过第四固定柱7d下侧，然后绕过第二固定柱7b外侧；将绕线9绕过第三固定柱7c下侧，然后绕过第一固定柱7a内侧。绕线9上作用特定大小的拉力的方法为：将绕线9的末端绕过一位于第一固定架71顶端的第五固定柱7e,并在绕线9末端悬挂一一定质量的重量块10。

综上所述，通过本发明的碰撞假人位移传感器标定装置，能对碰撞假人位移传感器的轴向位移和横向位移偏移量进行标定。

另外，在本实施例中，在第一固定架71的顶端还向左(远离所述位移传感器1的方向)水平延伸有第四固定架74，但在其他实施例中，也可以不设有第四固定架74，不通过重量块10的重力而是直接使用其他装置通过一定的力拉动绕线9来测位移传感器1的横向位移偏移量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碰撞假人位移传感器标定装置，用于标定碰撞假人位移传感器在碰撞假人上的安装位置，所述位移传感器(1)包括活动端和与所述活动端相对的固定端，其特征在于，所述碰撞假人位移传感器标定装置包括：

底座(2)；

标尺(5)，固定在所述底座(2)上；

滑动件(3)，用于安装位移传感器(1)的活动端，其垂直于所述标尺(5)，且以可沿所述标尺(5)的长度方向滑动的方式设置于所述底座(2)；

固定安装台(8)，设置于所述底座(2)上，用于安装位移传感器(1)的固定端；

第一固定架(71)，竖立于所述位移传感器(1)的一侧；

第二固定架(72)，其从所述第一固定架(71)向着靠近所述位移传感器(1)的方向水平延伸；以及第三固定架(73)，其从所述第二固定架(72)的末端向着所述底座(2)的方向竖直延伸；

所述位移传感器(1)位于所述第一固定架(71)、所述第二固定架(72)及所述第三固定架(73)之间，在所述第二固定架(72)的两端各设有一个供绕线(9)绕过的第一固定柱(7a)和第二固定柱(7b)，在所述第一固定架(71)和所述第三固定架(73)的下端也各设有一个供所述绕线(9)绕过的第三固定柱(7c)和第四固定柱(7d)。

2.如权利要求1所述的碰撞假人位移传感器标定装置，其特征在于，在所述底座(2)上设置有与所述标尺(5)的长度方向平行的滑轨(4)，所述滑动件(3)包括一滑板(32)、一竖立于所述滑板(32)上的可移动安装台(31)以及一位于所述滑板(32)底部的滑块，所述位移传感器(1)的活动端安装在所述滑动件(3)的所述可移动安装台(31)上，所述滑板(32)与所述标尺(5)交叉垂直且可在所述底座(2)上滑动，所述滑块伸入所述滑轨(4)内。

3.如权利要求1所述的碰撞假人位移传感器标定装置，其特征在于，所述标尺(5)包括相互平行的第一标尺(51)和第二标尺(52)，所述滑动件(3)与所述第一标尺(51)和所述第二标尺(52)交叉且垂直。

4.如权利要求3所述的碰撞假人位移传感器标定装置，其特征在于，所述第一标尺(51)是游标卡尺，所述第二标尺(52)是数显游标卡尺。

5.如权利要求1所述的碰撞假人位移传感器标定装置，其特征在于，所述位移传感器(1)的固定端与一数据采集设备连接。

6.如权利要求1所述的碰撞假人位移传感器标定装置，其特征在于，在所述第一固定架(71)的顶端还向着远离所述位移传感器(1)的方向水平延伸有一第四固定架(74)，在所述第四固定架(74)的末端设有一个供所述绕线(9)绕过的第五固定柱(7e)。

7.一种使用如权利要求1中所述的碰撞假人位移传感器标定装置对碰撞假人位移传感器进行标定的标定方法，其特征在于，其包括如下步骤：

将位移传感器(1)的固定端固定至固定安装台(8)，活动端固定至滑动件(3)；

在位移传感器(1)外侧缠绕绕线(9)，并将绕线(9)依次绕过第一固定柱(7a)和第二固定柱(7b)、第二固定柱(7b)和第一固定柱(7a)、第四固定柱(7d)和第二固定柱(7b)、以及第三固定柱(7c)和第一固定柱(7a)，并在绕线(9)上作用特定大小的拉力，测得位移传感器(1)在四个绕线方向的横向位移偏移量(X1、X2、X3、X4)；将测得的横向位移偏移量(X1、X2、X3、X4)与位移传感器(1)允许的最大横向位移偏移量(X)进行对比，若四个绕线方向的横向位移偏移量均小于最大横向位移偏移量(X)，则认为所述位移传感器(1)的横向位移偏移量合格，否则认为不合格。

8.如权利要求7中所述的标定方法，其特征在于，其还包括如下步骤：

以一定距离为间隔沿标尺(5)的长度方向移动滑动件(3)，改变位移传感器(1)的长度，并利用标尺(5)和位移传感器(1)自身测量位移传感器(1)在各个点位处的长度；

重复多次，取测量值的平均值，根据标尺(5)测得的各个点位处的数据与位移传感器(1)自身测得的各个点位处数据的偏差值对位移传感器(1)进行校正。

9.如权利要求7中所述的标定方法，其特征在于，将绕线(9)依次绕过第一固定柱(7a)和第二固定柱(7b)、第二固定柱(7b)和第一固定柱(7a)、第四固定柱(7d)和第二固定柱(7b)、以及第三固定柱(7c)和第一固定柱(7a)的方法为：

将绕线(9)绕过第一固定柱(7a)外侧，然后绕过第二固定柱(7b)下侧；

将绕线(9)绕过第二固定柱(7b)外侧，然后绕过第一固定柱(7a)下侧；

将绕线(9)绕过第四固定柱(7d)下侧，然后绕过第二固定柱(7b)外侧；

将绕线(9)绕过第三固定柱(7c)下侧，然后绕过第一固定柱(7a)内侧。

10.如权利要求7中所述的标定方法，其特征在于，在绕线(9)上作用特定大小的拉力的方法为：将绕线(9)的末端绕过一位于第一固定架(71)顶端的第五固定柱(7e),并在绕线(9)末端悬挂一一定质量的重量块(10)。