CN112284202B - 一种车内乘坐空间参数测量装置及方法 - Google Patents

一种车内乘坐空间参数测量装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于车辆工程技术领域，公开了一种车内乘坐空间参数测量装置，包括：假人模型、安装骨架、坐姿高度测量及R点定位尺、腿部空间测量尺、头部空间测量尺以及肩肘臀部空间测量尺；所述安装骨架固定在所述假人模型上；所述坐姿高度测量及R点定位尺固定在所述安装骨架下部；所述头部空间测量尺固定在所述安装骨架上部；所述肩肘臀部空间测量尺固定在所述安装骨架中部；所述腿部空间测量尺固定在所述假人模型的腿部区域。本发明提供的车内乘坐空间参数测量装置结构简单，操作便捷，测量操作高效。

Description

一种车内乘坐空间参数测量装置及方法
技术领域
本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种车内乘坐空间参数测量装置及方法。
背景技术
现有技术中，获取竞品车辆的乘坐空间数据的方法主要包括以下步骤：第一步，在车辆上按规定步骤来摆放实物假人，扫描假人及整车内饰；第二步，将扫描得到的点云数据进行处理，获取关键断面信息；第三步，在断面数据中摆放2D假人，得到相应的R点；第四步，基于R点和断面数据，进行各个乘坐空间指标的测量。但是该套方法耗费时间较长，一辆车型数据的获取至少耗费10个工作日以上时间，测量系统庞大，测量操作复杂，且测量效率很低。
发明内容
本发明提供一种车内乘坐空间参数测量装置及方法，解决现有技术中乘坐空间数据测量系统规模庞大，操作复杂，效率低下的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种车内乘坐空间参数测量装置，包括：假人模型、安装骨架、坐姿高度测量及R点定位尺、腿部空间测量尺、头部空间测量尺以及肩肘臀部空间测量尺；
所述安装骨架固定在所述假人模型上；
所述坐姿高度测量及R点定位尺固定在所述安装骨架下部；
所述头部空间测量尺固定在所述安装骨架上部；
所述肩肘臀部空间测量尺固定在所述安装骨架中部；
所述腿部空间测量尺固定在所述假人模型的腿部区域。
进一步地，所述坐姿高度测量及R点定位尺包括：第一Z向伸缩调节杆、R点定位件以及X向伸缩杆；
所述第一Z向伸缩调节杆固定在所述X向伸缩杆上，所述R点定位件固定在所述第一Z向伸缩调节杆上；
所述R点定位件固定在所述安装骨架底部；
其中，所述第一Z向伸缩调节杆上设置有标识刻度；
所述R点定位件包括：Y向连杆和R点标定块；
所述Y向连杆固定在所述第一Z向伸缩调节杆上，所述R点标定块固定在所述Y向连杆上。
进一步地，所述安装骨架的底端开设有与所述Y向连杆相配合而弧形卡槽，所述Y向连杆嵌于所述弧形卡槽内。
进一步地，所述腿部空间测量尺包括：第一环形角度标尺、第一连接块以及活动伸缩杆；
所述第一环形角度标尺固定在所述假人模型的腿部区域；
所述第一连接块可沿着所述第一环形角度标尺转动，所述活动伸缩杆固定在所述第一连接块上；
其中，所述活动伸缩杆上设置有标识刻度。
进一步地，所述头部空间测量尺包括：第二Z向伸缩调节杆，第二环形角度标尺以及第二连接块；
所述第二Z向伸缩调节杆固定在所述安装骨架上部，所述第二连接块固定在所述第二Z向伸缩调节杆上；
所述第二连接块上开设有圆环形滑槽，所述第二环形角度标尺可滑动的嵌于所述圆环形滑槽内；
其中，所述第二Z向伸缩调节杆上设置有标识刻度。
进一步地，所述肩肘臀部空间测量尺包括：固定在所述安装骨架上的肩部空间伸缩测量杆、肘部空间伸缩测量杆、臀部空间伸缩测量杆及臀部空间测量块。
进一步地，所述肩部空间伸缩测量杆包括：第一Y向伸缩调节杆和Z向限位杆；
所述第一Y向伸缩调节杆通过第一Z向滑块可滑动地固定在所述安装骨架上，所述Z向限位杆固定在所述所述第一Y向伸缩调节杆上；
其中，所述第一Y向伸缩调节杆上设置有标识刻度。
进一步地，所述肘部空间伸缩测量杆包括：第二Y向伸缩调节杆；
所述第二Y向伸缩调节杆的第一端通过第二Z向滑块可滑动地固定在所述安装骨架上，所述第二Y向伸缩调节杆的第二端设置成半圆弧形杆；
其中，所述第二Y向伸缩调节杆上设置有标识刻度。
进一步地，所述臀部空间伸缩测量杆包括：第三Y向伸缩调节杆；
所述第三Y向伸缩调节杆的第一端通过第三Z向滑块可滑动地固定在所述安装骨架上，所述第三Y向伸缩调节杆的第二端与所述臀部空间测量块相连；
其中，所述第三Y向伸缩调节杆上设置有标识刻度。
一种车内乘坐空间参数测量方法，基于所述的车内乘坐空间参数测量装置执行的测量操作步骤；
所述测量操作步骤包括：
将所述假人模型安置在座椅上，操作坐姿高度测量及R点定位尺获取所述座椅位于最低位置时的坐姿高度；
以所述坐姿高度加上设定补偿阈值得到了最终的坐姿高度H30；
基于脚掌点与R点的水平距离X95与所述H30的二次函数关系，得到理论X95的值；
以所述理论X95为目标，调整座椅前后位置将乘坐参考点R点调整至目标位置；
操作所述安装骨架、所述腿部空间测量尺、所述头部空间测量尺以及所述肩肘臀部空间测量尺，获取驾驶员腿部空间参数值，头部空间的参数值、肩部空间参数值、肘部空间参数值、臀部空间参数值。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的车内乘坐空间参数测量装置及方法，建立基于假人模型的机械测量尺结构，实现R点定位并基于此获取驾驶员腿部空间参数值、头部空间的参数值、肩部空间参数值、肘部空间参数值、臀部空间参数值；其中，机械测量尺结构本身结构简单，规模小，便于操作，效率高，能够高效可靠的得到各空间参数值。同时，该装置还可以对开发车型进行实物与数据一致性的验证，还可以拓展至其他交通乘坐工具的乘坐空间测量及验证。
附图说明
图1为本发明实施例提供的车内乘坐空间参数测量装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的坐姿高度测量及R点定位尺的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的头部空间测量尺以及肩肘臀部空间测量尺的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的腿部空间测量尺的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的假人模型的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的车内空间的划分的第一角度示意图；
图7为本发明实施例提供的车内空间的划分的第二角度示意图；
图8为本发明实施例提供的测量方法的假人乘坐姿势的标注示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种车内乘坐空间参数测量装置及方法，解决现有技术中乘坐空间数据测量系统规模庞大，操作复杂，效率低下的技术问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参见图1和图5，一种车内乘坐空间参数测量装置，包括：假人模型10、安装骨架14、坐姿高度测量及R点定位尺11、腿部空间测量尺15、头部空间测量尺12以及肩肘臀部空间测量尺13；所述安装骨架14固定在所述假人模型10上；所述坐姿高度测量及R点定位尺11固定在所述安装骨架10下部；所述头部空间测量尺12固定在所述安装骨架10上部；所述肩肘臀部空间测量尺13固定在所述安装骨架10中部；所述腿部空间测量尺15固定在所述假人模型10的腿部区域9。
也就是说，基于常规的假人模型，分别设置安装骨架14、坐姿高度测量及R点定位尺11、腿部空间测量尺15、头部空间测量尺12以及肩肘臀部空间测量尺13，建立针对驾驶员腿部空间参数值、头部空间的参数值、肩部空间参数值、肘部空间参数值、臀部空间参数值的机械标尺测量结构；整个装置规模小，结构简单，操作高效，可靠性高。
下面将具体描述各结构实施方案；为了便于说明，本实施例将借用XYZ三维坐标系进行方向限定，但并不限制具体技术方案的应用，仅作为说明之用。
参见图6和图7，为了便于说明，将驾驶空间分为头部空间1，肩部空间2，肘部空间3臀部空间4，膝部空间5。
参见图2，所述坐姿高度测量及R点定位尺11包括：第一Z向伸缩调节杆21、R点定位件20以及X向伸缩杆23；所述第一Z向伸缩调节杆21固定在所述X向伸缩杆23上，所述R点定位件20固定在所述第一Z向伸缩调节杆21上；所述R点定位件20固定在所述安装骨架14底部；其中，所述第一Z向伸缩调节杆21上设置有标识刻度。
参见图5，在进行R点定位时，将座椅行程调至最低位置，通过R点定位件20的固定和第一Z向伸缩调节杆21撑于地毯，即可快速读出坐姿高度H30的具体数值。在此基础上，通过调整X向伸缩杆23的前端至脚掌点位置，即可进一步的得出X95的具体数值。
本实施例中，在座椅行程调至最低位置时的H30的基础上增加20mm，即可得出该车型的坐姿高度H30的具体值。基于X95的计算公式X95＝913.7+0.672316(H30)-0.0019553(H30)2，计算出理论的X95的具体值；以此为依据，先调整座椅高度20mm，同时使R点前后移动，通过读取X向伸缩杆23的刻度值，来调整至理论的X95状态。至此，就调整到了该车型的R点位置，基于此R点，即可进一步展开各个乘坐空间参数的测量。
其中，所述R点定位件20包括：Y向连杆和R点标定块；所述Y向连杆固定在所述第一Z向伸缩调节杆21上，所述R点标定块固定在所述Y向连杆上。
参见图3，所述安装骨架14的底端开设有与所述Y向连杆相配合而弧形卡槽，所述Y向连杆嵌于所述弧形卡槽内，便于高精度定位。
参见图4，所述腿部空间测量尺15包括：第一环形角度标尺51、第一连接块52以及活动伸缩杆53；所述第一环形角度标尺51固定在所述假人模型10的腿部区域9；所述第一连接块52可沿着所述第一环形角度标尺51转动，所述活动伸缩杆53固定在所述第一连接块52上；其中，所述活动伸缩杆53上设置有标识刻度。
通过操作所述第一连接块52绕着所述第一环形角度标尺51转动，以及活动伸缩杆53的伸缩，直至活动伸缩杆53的顶端接触转向管柱下护罩；反复调整至最小值，读取活动杆的刻度，即可测出目标车型的驾驶员腿部空间参数值。
参见图3，所述头部空间测量尺12包括：第二Z向伸缩调节杆30，第二环形角度标尺32以及第二连接块31；所述第二Z向伸缩调节杆30固定在所述安装骨架14上部，所述第二连接块31固定在所述第二Z向伸缩调节杆30上；所述第二连接块31上开设有圆环形滑槽，所述第二环形角度标尺32可滑动的嵌于所述圆环形滑槽内；其中，所述第二Z向伸缩调节杆30上设置有标识刻度。
在进行头部空间参数测量时，调整所述安装骨架14至竖直状态并锁定，调节第二连接块31绕着所述第二环形角度标尺32转动至目标角度并锁定；调节所述第二Z向伸缩调节杆30的伸缩量，直至其顶端接触顶棚；通过读所述第二Z向伸缩调节杆30上的刻度，即可获得驾驶员头部空间的参数值。
参见图3，所述肩肘臀部空间测量尺13包括：固定在所述安装骨架14上的肩部空间伸缩测量杆41、肘部空间伸缩测量杆42、臀部空间伸缩测量杆43及臀部空间测量块44。
具体来说，所述肩部空间伸缩测量杆41包括：第一Y向伸缩调节杆和Z向限位杆；所述第一Y向伸缩调节杆通过第一Z向滑块可滑动地固定在所述安装骨架14上，所述Z向限位杆固定在所述所述第一Y向伸缩调节杆上；其中，所述第一Y向伸缩调节杆上设置有标识刻度。
所述肘部空间伸缩测量杆42包括：第二Y向伸缩调节杆；所述第二Y向伸缩调节杆的第一端通过第二Z向滑块可滑动地固定在所述安装骨架14上，所述第二Y向伸缩调节杆的第二端设置成半圆弧形杆；其中，所述第二Y向伸缩调节杆上设置有标识刻度。
所述臀部空间伸缩测量杆43包括：第三Y向伸缩调节杆；所述第三Y向伸缩调节杆的第一端通过第三Z向滑块可滑动地固定在所述安装骨架上，所述第三Y向伸缩调节杆的第二端与所述臀部空间测量块44相连；其中，所述第三Y向伸缩调节杆上设置有标识刻度。
调整第一Z向滑块和所述第一Y向伸缩调节杆，使所述第一Y向伸缩调节杆接触门护板上部；读取所述第一Y向伸缩调节杆上的长度刻度，即可测出目标车型的驾驶员肩部空间参数值。
调整所述第二Z向滑块和所述第二Y向伸缩调节杆，使所述第二Y向伸缩调节杆的外端(r＝30mm的半圆)Z向接触门护板扶手表面，Y向接触门护板侧壁；读取所述第二Y向伸缩调节杆上的长度刻度，即可测出目标车型的驾驶员肘部空间参数值。
调整所述第三Z向滑块和所述第三Y向伸缩调节杆，使所述臀部空间测量块44于Y向接触门护板侧壁；读取所述第三Y向伸缩调节杆上的长度刻度，即可测出目标车型的驾驶员臀部空间参数值。
本实施例还基于上述装置提供一种测量方法。
具体来说，一种车内乘坐空间参数测量方法，基于所述的车内乘坐空间参数测量装置执行的测量操作步骤；
所述测量操作步骤包括：
将所述假人模型安置在座椅上，操作坐姿高度测量及R点定位尺获取所述座椅位于最低位置时的坐姿高度；
以所述坐姿高度加上设定补偿阈值得到了最终的坐姿高度H30；
基于脚掌点与R点的水平距离X95与所述H30的二次函数关系，得到理论X95的值；
以所述理论X95为目标，调整座椅前后位置将乘坐参考点R点调整至目标位置；
操作所述安装骨架、所述腿部空间测量尺、所述头部空间测量尺以及所述肩肘臀部空间测量尺，获取驾驶员头部空间的参数值、肩部空间参数值、肘部空间参数值、臀部空间参数值。具体方法上文已描述，此处不再赘述。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的车内乘坐空间参数测量装置及方法，建立基于假人模型的机械测量尺结构，实现R点定位并基于此获取驾驶员头部空间的参数值、肩部空间参数值、肘部空间参数值、臀部空间参数值；其中，机械测量尺结构本身结构简单，规模小，便于操作，效率高，能够高效可靠的得到个空间参数值。同时，该装置还可以对开发车型进行实物与数据一致性的验证，还可以拓展至其他交通乘坐工具的乘坐空间测量及验证。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种车内乘坐空间参数测量装置，其特征在于，包括：假人模型、安装骨架、坐姿高度测量及R点定位尺、腿部空间测量尺、头部空间测量尺以及肩肘臀部空间测量尺；
所述安装骨架固定在所述假人模型上；
所述坐姿高度测量及R点定位尺固定在所述安装骨架下部；
所述头部空间测量尺固定在所述安装骨架上部；
所述肩肘臀部空间测量尺固定在所述安装骨架中部；
所述腿部空间测量尺固定在所述假人模型的腿部区域；
其中，所述坐姿高度测量及R点定位尺包括：第一Z向伸缩调节杆、R点定位件以及X向伸缩杆；
所述第一Z向伸缩调节杆固定在所述X向伸缩杆上，所述R点定位件固定在所述第一Z向伸缩调节杆上；
所述R点定位件固定在所述安装骨架底部；
其中，所述第一Z向伸缩调节杆上设置有标识刻度；
所述R点定位件包括：Y向连杆和R点标定块；
所述Y向连杆固定在所述第一Z向伸缩调节杆上，所述R点标定块固定在所述Y向连杆上。
2.如权利要求1所述的车内乘坐空间参数测量装置，其特征在于，所述安装骨架的底端开设有与所述Y向连杆相配合而弧形卡槽，所述Y向连杆嵌于所述弧形卡槽内。
3.如权利要求1所述的车内乘坐空间参数测量装置，其特征在于，所述腿部空间测量尺包括：第一环形角度标尺、第一连接块以及活动伸缩杆；
所述第一环形角度标尺固定在所述假人模型的腿部区域；
所述第一连接块可沿着所述第一环形角度标尺转动，所述活动伸缩杆固定在所述第一连接块上；
其中，所述活动伸缩杆上设置有标识刻度。
4.如权利要求1所述的车内乘坐空间参数测量装置，其特征在于，所述头部空间测量尺包括：第二Z向伸缩调节杆，第二环形角度标尺以及第二连接块；
所述第二Z向伸缩调节杆固定在所述安装骨架上部，所述第二连接块固定在所述第二Z向伸缩调节杆上；
所述第二连接块上开设有圆环形滑槽，所述第二环形角度标尺可滑动的嵌于所述圆环形滑槽内；
其中，所述第二Z向伸缩调节杆上设置有标识刻度。
5.如权利要求1所述的车内乘坐空间参数测量装置，其特征在于，所述肩肘臀部空间测量尺包括：固定在所述安装骨架上的肩部空间伸缩测量杆、肘部空间伸缩测量杆、臀部空间伸缩测量杆及臀部空间测量块。
6.如权利要求5所述的车内乘坐空间参数测量装置，其特征在于，所述肩部空间伸缩测量杆包括：第一Y向伸缩调节杆和Z向限位杆；
所述第一Y向伸缩调节杆通过第一Z向滑块可滑动地固定在所述安装骨架上，所述Z向限位杆固定在所述所述第一Y向伸缩调节杆上；
其中，所述第一Y向伸缩调节杆上设置有标识刻度。
7.如权利要求5所述的车内乘坐空间参数测量装置，其特征在于，所述肘部空间伸缩测量杆包括：第二Y向伸缩调节杆；
所述第二Y向伸缩调节杆的第一端通过第二Z向滑块可滑动地固定在所述安装骨架上，所述第二Y向伸缩调节杆的第二端设置成半圆弧形杆；
其中，所述第二Y向伸缩调节杆上设置有标识刻度。
8.如权利要求5所述的车内乘坐空间参数测量装置，其特征在于，所述臀部空间伸缩测量杆包括：第三Y向伸缩调节杆；
所述第三Y向伸缩调节杆的第一端通过第三Z向滑块可滑动地固定在所述安装骨架上，所述第三Y向伸缩调节杆的第二端与所述臀部空间测量块相连；
其中，所述第三Y向伸缩调节杆上设置有标识刻度。
9.一种车内乘坐空间参数测量方法，其特征在于，基于权利要求1所述的车内乘坐空间参数测量装置执行的测量操作步骤；
所述测量操作步骤包括：
将所述假人模型安置在座椅上，操作坐姿高度测量及R点定位尺获取所述座椅位于最低位置时的坐姿高度；
以所述坐姿高度加上设定补偿阈值得到了最终的坐姿高度H30；
基于脚掌点与R点的水平距离X95与所述H30的二次函数关系，得到理论X95的值；
以所述理论X95为目标，调整座椅前后位置将乘坐参考点R点调整至目标位置；
操作所述安装骨架、所述腿部空间测量尺、所述头部空间测量尺以及所述肩肘臀部空间测量尺，获取驾驶员腿部空间参数值，头部空间的参数值、肩部空间参数值、肘部空间参数值、臀部空间参数值。
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