CN111274246A - 一种实车碰撞中测点数据处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种实车碰撞中测点数据处理系统，包括中央处理模块、常规换算模块、坐标修正模块、气帘评价模块、数据库模块、数据处理模块、以及显示模块，所述常规换算模块、坐标修正模块、气帘评价模块、数据库模块、数据处理模块均连接中央处理模块的输入端，所述显示模块连接中央处理模块的输出端。本发明的满足了实车碰撞试验对测点数据处理的需求，能够对数据保密、常规换算、测点修正、气帘评价区域、数据库存储查询、蜂窝铝重复坐标删除等进行快速处理，极大地提高保密效果和工作效率。

Description

一种实车碰撞中测点数据处理系统
技术领域
本发明属于汽车碰撞测试领域，尤其是涉及一种实车碰撞中测点数据处理系统。
背景技术
近几年随着中国汽车工业的高速发展，中国已超越美国成为世界第一大汽车产销国，2018年中国汽车产销量分别为2780万辆和2808万辆。中国汽车保有量突破2.4亿辆，达到了新的高峰，不断增长的汽车保有量造成交通事故的大量人员伤亡，成为中国面临的首要难题。为减少交通事故伤亡率、提高汽车乘员保护能力，各个国家纷纷制订了一系列的汽车安全标准和法规用于指导汽车安全性设计。汽车被动安全技术逐渐成为中国汽车产业重要的研究方向之一。在被动安全实车碰撞试验中依据不同法规需要对车身变形量，气帘评价以及假人等进行测点定位。这些测点数据的换算、存储、查询、保密带来了很大的工作量，造成工作人员工作量大、繁、复的不利局面。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种实车碰撞中测点数据处理系统，具有保密功能，同时实现高效便利的软件操作处理以及极大的提升工作效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种实车碰撞中测点数据处理系统，包括中央处理模块、常规换算模块、坐标修正模块、气帘评价模块、数据库模块、数据处理模块、以及显示模块，所述常规换算模块、坐标修正模块、气帘评价模块、数据库模块、数据处理模块均连接中央处理模块的输入端，所述显示模块连接中央处理模块的输出端。
进一步的，还包括注册登录模块，用于给与登录人员授权，获得访问权限。
进一步的，所述数据库模块，用于建立本地数据库，实现存储、查询、编辑试验车辆的测点信息。
进一步的，所述数据库建立过程包括，建立paradox数据库以及建立三个数据表，三个数据表包括试验信息数据表、座椅信息数据表、以及假人信息数据表，
所述试验信息数据表包括但不限于试验号、厂家、车型、参考点位置、需要测量的座椅个数、厂家姓名、手机号、试验年份；
所述座椅信息数据表包括但不限于试验号、主驾驶座椅H点、副驾驶座椅H点、后排座H点、主驾驶座椅前后调整位置、主驾驶座椅上下调整位置、主驾驶坐垫倾角、主驾驶座椅靠背角度、副驾驶座椅前后调整位置、副驾驶座椅上下调整位置、副驾驶坐垫倾角、副驾驶座椅靠背角度、后排座椅前后调整位置、后排座椅上下调整位置、后排坐垫倾角、后怕座椅靠背角度、试验年份；
所述假人信息数据表包括但不限于试验号，主驾驶假人H点、副驾驶假人H点、后排假人H点、主驾驶骨盆角度、副驾驶假人骨盆角度、后排假人骨盆角度、主驾驶假人头顶角度、副驾驶假人头顶角度、后排假人头顶角度、试验年份。
进一步的，所述数据处理模块，用于MPDB试验蜂窝铝重复点删除。
进一步的，所述数据处理模块实现过程如下：
(1)读入文本文件；
(2)计算文本文件中有多少行数据，用于分配数据空间；
(3)文本文件中的数据是以逗号和空格为分隔符的，利用分隔符将文件进行分列，将分裂后的数据逐行读取存入数组中；
(4)文本中的数据根据坐标点Y方向的不同，可以分成50列。把Y方向相同的数据点存入同一组数组中；
(5)检查同一数组中数据点的个数是否少于28个，如果少于，则插入数据点，直至同一数组中有28个点，插入点的X,Y,Z分别(0.，0，0)；
(6)在同一数组中，从第一个数据点遍历数组，检查是否存在重复点。如果存在，比较X方向大小值，留下X方向大的值，并记录重复次数；
(7)利用记录的重复次数指导数组指针移向下一个数据点；
(8)删除完同一数组中的重复点后，检查其是否在相应的位置都有数据点，如果没有，根据插值法求出其坐标点，并插入；
(9)输出该数组的全部坐标；
(10)循环50次；
(11)保存文本。
进一步的，所述显示模块，用于对数据处理模块的结果进行可视化显示。
进一步的，所述显示模块据MPDB中的结果，编写X方向代表蜂窝铝的碰撞深度，依据不同碰撞深度值显示不同颜色，进行判定。X方向0-400代表绿色，400-630代表红色，超过630代表黑色，按照50行，28列的数据对数据进行显示，每个小方块代表一个数据点。
进一步的，所述坐标修正模块需要对试验后的坐标进行修正后，即测量试验前后B柱标记点，求得一个修正角度，利用这个角度对试验后的坐标进行修正。计算修正角度公式：
Z＝-X1sinΘ+Z1cosΘ，Z为试验前的坐标值，x1,z1为试验后的x方向和z方向坐标值，Θ为修正坐标；
修正公式
X＝cosΘX1+Z1sinΘ；
Z＝-sinΘX1+Z1cosΘ；
X、Z为修正后坐标值，X1,Z1为试验后未修正坐标,Θ为修正角度。
进一步的，所述常规换算模块用于对常规试验的后排女性以及后排儿童罚分线进行换算。
相对于现有技术，本发明所述的一种实车碰撞中测点数据处理系统具有以下优势：
本发明满足了实车碰撞试验对测点数据处理的需求，能够对数据保密、常规换算、测点修正、气帘评价区域、数据库存储查询、蜂窝铝重复坐标删除等进行快速处理，极大地提高保密效果和工作效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的数据处理系统设计模块示意图；
图2为本发明实施例所述的账户登录界面示意图；
图3为本发明实施例所述的账户注册界面示意图；
图4为本发明实施例所述的常规换算界面示意图；
图5为本发明实施例所述的坐标修正界面示意图；
图6为本发明实施例所述的主界面-气帘评价区域示意图；
图7为本发明实施例所述的数据库访问流程示意图；
图8为本发明实施例所述的主界面-数据库编辑存储示意图；
图9为本发明实施例所述的主界面-数据库查询示意图；
图10为本发明实施例所述的MPDB蜂窝铝重复坐标处理后示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-10所示，本发明提供一种实车碰撞中测点数据处理的数据处理系统，包括：
(1)密码登录界面、注册界面。只有授权的岗位人员，通过账户登录后才能获得访问权限。
应用程序的登录界面关联了用户数据库中的数据表Sign.db，此表用于存储账户和密码。在数据库读取中用数据库引擎BDE访问了本地的Paradox数据库，创建了名为登录的数据库，同时通过数据集组件TTable与数据库建立连接。设置登录界面主要是防止非专业人员操作泄漏汽车厂家车辆信息。在登录界面设计中采用了locate函数的精确查询，确保登录人员为数据库中的员工。为了加强保密措施，申请注册的账户人员要有授权的账户和密码才能进行注册，否则不能进行注册。申请成功的账户和密码存入sign.db的数据表中。操作界面见图2和图3。
(2)建立本地数据库。用于存储、查询、编辑试验车辆的测点信息。包括：试验信息。如实验号、日期、试验法规、厂家、车型、客户姓名、电话等；车辆座椅信息，如座椅的调节位置前后调节、上下调节、座垫倾角、靠背角度、头枕角度、座椅理论和实测3DH坐标值等；假人信息。如假人的H点、骨盆角度、头顶角度、头部质心、鼻尖、下巴、颈部、肩部、肋骨、膝盖、膝盖间距、脚踝、脚根、脚尖等。
数据库(DataBase)是由一个或多个数据表组成的，而每一个数据表(Table)是有若干列(Columns)记录(Record)组成的[7-9]。而记录是信息处理的基本单位，且每条记录在结构上是相同的。Delphi是目前开发数据库应用程序的最强有力的工具之一。Delphi应用程序能存取各类数据，可以通过BDE数据库引擎访问数据库中的各种数据表。利用数据集组件通过数据库引擎和数据库建立连接，常用的数据集组件有TTable、TQuery。数据控制组件又通过数据访问组件和数据集组件建立关联，具体流程图如图7。利用Delphi访问了本地Paradox数据库，创建了名为mydata.db的数据库，同时创建三个数据表文件：Textinfor.db、Seatinfor.db、dummyinfor.db，用来存储试验信息、座椅信息、假人信息。
实现的功能：
(1)数据库的显示、编辑功能。利用Combobox组件的items属性，把三个数据表的名称：座椅信息表、试验信息表、假人信息表填写到其中。当操作人员选择其中一个选项时，DBgrid显示对应表的信息内容，方便操作人员查询、编辑内容。操作界面见图8。
(2)数据库的查询功能。设计了两种主从查询功能：一种是单个信息表的查询。三个信息表中，都是以试验号作为主码查询，厂家和年份作为外码。根据用户输入的试验号，厂家和年份可以对三个信息表中的内容进行查询。为了更加方便操作，利用Table组件Locate函数的模糊查询功能，查询更加便捷；另一种是三个表信息功能的同时查询。在测点工作中，厂家经常要同时查看三个表中的信息，如试验车型、座椅的3DH设计值、座椅的3DH实测值、假人H点等。为了实现上述目的，利用了TQuery组件。TQuery组件是数据库查询中重要组件，其最突出的特点是支持结构化查询，能够高效的实现各种条件查询。操作界面见图9。
(3)气帘评价区域输出。在C-NCAP 18版中需要对侧碰试验车辆进行气帘评价，分为外观尺寸、展开形态、动态保护三个项目。其中外观尺寸评价项中需要计算评估区域，用来评判点爆后的气帘尺寸是否能够满足主、副驾驶的设计评估区域。评估区域的理论计算首先要依据座椅的3DH测量值，计算出5％和95％假人在X-Z平面内的头部坐标。再依据头部坐标换算出整个评价区域，最终与实际扫描气帘的区域进行对比、评分。程序设计要求输出2018版C-NCAP侧碰试验后前排座椅以及后排座椅的气帘评价区域坐标值。
通过输入假人的实测3DH值以及5％和95％假人设计位置，求得气帘保护区域，最终保存文本，见图6。
在CNCAP法规中需要对侧碰试验后的车辆进行气帘评价。评价过程时需要理论计算输出前排主副驾驶假人以及后排假人的气帘坐标值。
计算公式：
5％假人头部坐标X方向坐标值：
X＝HX+126-5％假人人体设计位置到座椅中间向后20mm距离
HX表示实测的H点X方向的坐标值
5％假人头部坐标Z方向坐标值：Z＝HZ+594mm
HZ表示实测的H点Z方向的坐标值
95％假人头部坐标X方向坐标值：
X＝HX+147+95％假人人体设计位置到座椅中间向后20mm距离
HX表示实测的H点X方向的坐标值
95％假人头部坐标Z方向坐标值：Z＝HZ+693mm
HZ表示实测的H点Z方向的坐标值
利用5％、95％假人头部坐标求出前后排假人的理论保护区域。
(4)蜂窝铝扫描点处理。在欧洲MPDB试验工况中，需要对蜂窝铝做兼容性评估。其中一项是壁障变形标准差的计算。首先是扫描变形的壁障，获得点云，通过点云生成最大10mm的网格，然后以未变形壁障中心为中心，生成间距为20mm的网格点，最后沿着X方向将网格点投影到变形壁障的网格上点的侵入量。程序设计要求能够删除MPDB试验中扫描后的蜂窝铝重复坐标，并且补充没有扫描到的坐标。最后将筛查后的数据保存为文本文件。
首先将点云文件读入文本框中。利用extractstrings函数逐行将文件分列，将分列后的坐标赋值到数组中。然后删除重复坐标，并将没有的点进行补充。图9中三列数值分别对应的X,Y,Z的坐标。其中X坐标为0，即表示这个坐标是补充值。最后将文本保存，最终结果见图10。
(5)常规换算。能够对常规试验的后排女性以及东盟法规以及欧洲法规的后排儿童罚分线进行换算。
利用3DH值和后排座椅最前端的距离，换算女性假人的H点、以及儿童450，550的罚分线，见图4。
X:代表HIII50％假人H点X方向的坐标值
Z：代表HIII50％假人H点Z方向的坐标值
利用下面公式(1)、(2)将HIII50％假人的H点换算成HIII5％假人的H点
XAF05＝XAM50+(93mm-0.323*XSCL)；(1)
XAF05代表HIII5％假人的H点X方向的坐标值，
XAM50代表HIII50％假人H点X方向的坐标值，
XSCL代表HIII50％假人H点到座椅最前端点X方向的距离ZAF05＝ZAM50-6mm；(2)
Z AF05代表HIII5％假人的H点Z方向的坐标值，
ZAM50代表HIII50％假人H点Z方向的坐标值，
450mm距离，550mm距离，表示是后排5％假人H点往前(X方向)450mm,550m的距离。ENCAP MPDB试验中后排Q6、Q10儿童头部越过这两条线时会有相应罚分，需要在车身上标明。计算公式：
450mm距离：XAF05-450mm
550mm距离：XAF05-550mm；
(6)坐标修正。比较实验前后测量驾驶员和乘员侧B柱坐标在Z方向上的变化，求得修正的角度。
输入实验前后测量驾驶员和乘员侧B柱坐标在Z方向上的变化，求得修正的角度，见图5。
在CNCAP标准中需要对前碰类试验进行车身试验前后的测点。比较试验前后的车身点的变形量，进而评分。为了更加准确测量试验后的坐标值，需要对试验后的坐标进行修正后，即测量试验前后B柱标记点，求得一个修正角度。利用这个角度对试验后的坐标进行修正。计算修正角度公式：
Z＝-X1sinΘ+Z1cosΘ(Z为试验前的坐标值，x1,z1为试验后的x方向和z方向坐标值，Θ为修正坐标)
修正公式
X＝cosΘX1+Z1sinΘ；
Z＝-sinΘX1+Z1cosΘ；
(X、Z为修正后坐标值，X1,Z1为试验后未修正坐标,Θ为修正角度)
(7)可视化结果判定
依据MPDB中的结果，编写X方向代表蜂窝铝的碰撞深度，依据不同碰撞深度值显示不同颜色，进行判定。X方向0-400代表绿色，400-630代表红色，超过630代表黑色。按照50行，28列的数据对数据进行显示，每个小方块代表一个数据点。从而很直观的看出试验结果。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实车碰撞中测点数据处理系统，其特征在于：包括中央处理模块、常规换算模块、坐标修正模块、气帘评价模块、数据库模块、数据处理模块、以及显示模块，所述常规换算模块、坐标修正模块、气帘评价模块、数据库模块、数据处理模块均连接中央处理模块的输入端，所述显示模块连接中央处理模块的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种实车碰撞中测点数据处理系统，其特征在于：还包括注册登录模块，用于给与登录人员授权，获得访问权限。
3.根据权利要求1所述的一种实车碰撞中测点数据处理系统，其特征在于：所述数据库模块，用于建立本地数据库，实现存储、查询、编辑试验车辆的测点信息。
4.根据权利要求3所述的一种实车碰撞中测点数据处理系统，其特征在于：所述数据库建立过程包括，建立paradox数据库以及建立三个数据表，三个数据表包括试验信息数据表、座椅信息数据表、以及假人信息数据表，
所述试验信息数据表包括但不限于试验号、厂家、车型、参考点位置、需要测量的座椅个数、厂家姓名、手机号、试验年份；
所述座椅信息数据表包括但不限于试验号、主驾驶座椅H点、副驾驶座椅H点、后排座H点、主驾驶座椅前后调整位置、主驾驶座椅上下调整位置、主驾驶坐垫倾角、主驾驶座椅靠背角度、副驾驶座椅前后调整位置、副驾驶座椅上下调整位置、副驾驶坐垫倾角、副驾驶座椅靠背角度、后排座椅前后调整位置、后排座椅上下调整位置、后排坐垫倾角、后怕座椅靠背角度、试验年份；
所述假人信息数据表包括但不限于试验号，主驾驶假人H点、副驾驶假人H点、后排假人H点、主驾驶骨盆角度、副驾驶假人骨盆角度、后排假人骨盆角度、主驾驶假人头顶角度、副驾驶假人头顶角度、后排假人头顶角度、试验年份。
5.根据权利要求1所述的一种实车碰撞中测点数据处理系统，其特征在于：所述数据处理模块，用于MPDB试验蜂窝铝重复点删除。
6.根据权利要求5所述的一种实车碰撞中测点数据处理系统，其特征在于：所述数据处理模块实现过程如下：
(1)读入文本文件；
(2)计算文本文件中有多少行数据，用于分配数据空间；
(3)文本文件中的数据是以逗号和空格为分隔符的，利用分隔符将文件进行分列，将分裂后的数据逐行读取存入数组中；
(4)文本中的数据根据坐标点Y方向的不同，可以分成50列，把Y方向相同的数据点存入同一组数组中；
(5)检查同一数组中数据点的个数是否少于28个，如果少于，则插入数据点，直至同一数组中有28个点，插入点的X,Y,Z分别(0.，0，0)；
(6)在同一数组中，从第一个数据点遍历数组，检查是否存在重复点，如果存在，比较X方向大小值，留下X方向大的值，并记录重复次数；
(7)利用记录的重复次数指导数组指针移向下一个数据点；
(8)删除完同一数组中的重复点后，检查其是否在相应的位置都有数据点，如果没有，根据插值法求出其坐标点，并插入；
(9)输出该数组的全部坐标；
(10)循环50次；
(11)保存文本。
7.根据权利要求6所述的一种实车碰撞中测点数据处理系统，其特征在于：所述显示模块，用于对数据处理模块的结果进行可视化显示。
8.根据权利要求7所述的一种实车碰撞中测点数据处理系统，其特征在于：所述显示模块据MPDB中的结果，编写X方向代表蜂窝铝的碰撞深度，依据不同碰撞深度值显示不同颜色，进行判定，X方向0-400代表绿色，400-630代表红色，超过630代表黑色，按照50行，28列的数据对数据进行显示，每个小方块代表一个数据点。
9.根据权利要求1所述的一种实车碰撞中测点数据处理系统，其特征在于：所述坐标修正模块需要对试验后的坐标进行修正后，即测量试验前后B柱标记点，求得一个修正角度，利用这个角度对试验后的坐标进行修正，计算修正角度公式：
Z＝-X1sinΘ+Z1cosΘ，Z为试验前的坐标值，X1,Z1为试验后的x方向和z方向坐标值，Θ为修正坐标；
修正公式
X＝cosΘX1+Z1sinΘ；
Z＝-sinΘX1+Z1cosΘ；
X、Z为修正后坐标值，X1,Z1为试验后未修正坐标,Θ为修正角度。
10.根据权利要求1所述的一种实车碰撞中测点数据处理系统，其特征在于：所述常规换算模块用于对常规试验的后排女性以及后排儿童罚分线进行换算。
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