CN114266135A - 行人头部模型对发动机罩自动定位的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行人头部模型对发动机罩自动定位的方法及系统，确定发动机罩的碰撞测试点；控制行人头部模型沿法规方向耦合碰撞测试点；确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的若干耦合点，并对所述若干耦合点中的每个耦合点进行迭代干涉检查，以从所述若干耦合点中确定出干涉点。上述方案能够替代人工定位方式，实现高精度自动定位的目的。

Description

行人头部模型对发动机罩自动定位的方法及系统

技术领域

本申请涉及车辆研发安全领域，尤其涉及一种行人头部模型对发动机罩自动定位的方法及系统。

背景技术

目前，在测试车辆碰撞安全性能时，一般采用行人头部模型对发动机罩发生碰撞的动力学仿真分析，通过动力学仿真分析及仿真结果后处理，可以获取行人头部模型针对发动机罩不同空间位置处的头部模型伤害值，从而计算出行人头部模型的总体得分，最终预判车辆的碰撞安全性能及达到的星级指标。

而在行人头部模型对发动机罩发生碰撞的动力学仿真分析中，行人头部模型对发动机罩的定位是其中最重要的一环，行人头部模型对发动机罩的定位准确性直接影响仿真分析结果。

但是，目标针对行人头部模型对发动机罩的定位主要采用人工手动定位，而手工操作时，是将行人头部模型沿法规方向多次来回移动确定出对应的定位点，准确率较低。

发明内容

本发明提供了一种行人头部模型对发动机罩自动定位的方法及系统，能够解决人工定位准确率较低的问题，实现高精度自动定位的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种行人头部模型对发动机罩自动定位的方法，所述方法包括：

S1：确定处于发动机罩碰撞区域中的碰撞测试点；

S2：控制所述行人头部模型沿法规方向耦合所述碰撞测试点；

S3：利用中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的若干耦合点，并对所述若干耦合点中的每个耦合点进行迭代干涉检查，以从所述若干耦合点中确定出干涉点；所述干涉点指所述行人头部模型与所述发动机罩初始接触时的位置点。

优选的，所述S3之前，所述方法还包括：

监测所述行人头部模型在耦合过程中产生的实时数据；

在所述实时数据达到预设条件时执行所述S3；

其中，所述预设条件为下述之一：所述行人头部模型和所述碰撞测试点的相对距离达到预设距离阈值；所述行人头部模型到达预定位置。

优选的，所述S3，包括：

利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的当前耦合点，并对所述当前耦合点进行迭代干涉检查；

若所述当前耦合点的迭代干涉检查结果表示有干涉，将所述当前耦合点确定为所述干涉点；

若所述当前耦合点的迭代干涉检查结果表示无干涉，利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的下一个耦合点，并对所述下一个耦合点进行迭代干涉检查，直至确定出所述干涉点。

优选的，所述利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的下一个耦合点，具体包括：

基于所述当前耦合点及其迭代干涉检查结果，利用所述中间插值法确定所述下一个耦合点。

优选的，所述基于所述当前耦合点及其迭代干涉检查结果，利用所述中间插值法确定所述下一个耦合点，包括：

基于所述当前耦合点的迭代干涉检查结果确定所述行人头部模型的移动方向；

基于所述当前耦合点对应的位置，按照所述移动方向利用所述中间插值法进行中间插值，以确定所述下一个耦合点。

优选的，所述若所述当前耦合点的迭代干涉检查结果表示无干涉，所述方法还包括：

判断所述所述当前耦合点是否达到预设精度阈值；

若是，将所述当前耦合点确定为所述干涉点；

若否，执行利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的下一个耦合点的步骤。

优选的，在所述S3之后，所述方法还包括：

S4，控制所述行人头部模型从所述干涉点沿所述法规方向回退预设距离；

S5，获得所述行人头部模型对应的空间坐标。

优选的，在所述S3之后，所述方法还包括：

S4，控制所述行人头部模型从所述干涉点沿所述法规方向回退预设距离；

S5，获得所述行人头部模型对应的空间坐标。

优选的，所述方法还包括：

基于所述空间坐标集构建对应的动力学仿真模型，其中，所述动力学仿真模型为所述行人头部模型与发动机罩对应的动力学仿真模型，且空间坐标和所述动力学仿真模型一一对应；

计算各动力学仿真模型对应的头部损伤值；

根据所述各动力学仿真模型对应的头部损伤值确定车辆安全性能及达到的星级指标。

本发明还提供了一种行人头部模型对发动机罩自动定位的系统，包括：

确定模块，用于执行S1，确定处于发动机罩碰撞区域中的碰撞测试点；

控制模块，用于执行S2，控制所述行人头部模型沿法规方向耦合所述碰撞测试点；

处理模块，用于执行S3，利用中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的若干耦合点，并对所述若干耦合点中的每个耦合点进行迭代干涉检查，以从所述若干耦合点中确定出干涉点；所述干涉点指所述行人头部模型与所述发动机罩初始接触时的位置点。

优选的，所述系统还包括：

监测模块，用于监测所述行人头部模型在耦合过程中产生的实时数据；

所述处理模块，用于在所述实时数据达到预设条件时执行所述S3；

其中，所述预设条件为下述之一：所述行人头部模型和所述碰撞测试点的相对距离达到预设距离阈值；所述行人头部模型到达预定位置。

优选的，所述处理模块，具体用于：

利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的当前耦合点，并对所述当前耦合点进行迭代干涉检查；

若所述当前耦合点的迭代干涉检查结果表示有干涉，将所述当前耦合点确定为所述干涉点；

若所述当前耦合点的迭代干涉检查结果表示无干涉，利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的下一个耦合点，并对所述下一个耦合点进行迭代干涉检查，直至确定出所述干涉点。

优选的，所述处理模块，具体用于：基于所述当前耦合点及其迭代干涉检查结果，利用所述中间插值法确定所述下一个耦合点。

优选的，所述处理模块，具体用于：

基于所述当前耦合点的迭代干涉检查结果确定所述行人头部模型的移动方向；

基于所述当前耦合点对应的位置，按照所述移动方向利用所述中间插值法进行中间插值，以确定所述下一个耦合点。

优选的，所述系统还包括：

第二判断模块，用于若所述当前耦合点的迭代干涉检查结果表示无干涉，判断所述所述当前耦合点是否达到预设精度阈值；

若是，将所述当前耦合点确定为所述干涉点；

若否，执行利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的下一个耦合点的步骤。

优选的，所述系统还包括：

回退模块，用于执行S4，控制所述行人头部模型从所述干涉点沿所述法规方向回退预设距离；

获得模块，用于执行S5，获得所述行人头部模型对应的空间坐标。

优选的，所述碰撞测试点为所述发动机罩碰撞区域对应的碰撞测试集中的任意测试点；所述系统还包括：

遍历模块，用于遍历所述碰撞测试集中的每个碰撞测试点执行S1～S5的步骤，获得所述行人头部模型针对所述碰撞测试集的空间坐标集。

优选的，所述系统还包括：

构建模块，用于基于所述空间坐标集构建对应的动力学仿真模型，其中，所述动力学仿真模型为所述行人头部模型与发动机罩对应的动力学仿真模型，且空间坐标和所述动力学仿真模型一一对应；

计算模块，用于计算各动力学仿真模型对应的头部损伤值；

评测模块，用于根据所述各动力学仿真模型对应的头部损伤值确定车辆安全性能及达到的星级指标。

通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：

本技术方案公开了一种行人头部模型对发动机罩自动定位的方法及系统，确定处于发动机罩碰撞区域中的碰撞测试点，并控制行人头部模型沿法规方向耦合所述碰撞测试集中的碰撞测试点，在耦合过程中结合中间插值法和迭代干涉检查自动定位出准确度较高的干涉点。上述技术方案能够替代人工定位方式，实现高精度自动定位的目的。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的行人头部模型对发动机罩自动定位的方法流程图；

图2示出了根据本发明一个实施例的碰撞测试点的示意图；

图3A-图3C根据本发明一个实施例耦合时进行迭代干涉检查的示意图；

图3D示出了根据本发明一个实施例的中间插值法的插值示意图；

图3E示出了根据本发明一个实施例的按照干涉点回退5mm的示意图；

图4示出了根据本发明一个实施例的行人头部模型对发动机罩发生碰撞的动力学仿真分析的全过程的流程图；

图5示出了根据本发明一个实施例的行人头部模型对发动机罩自动定位的系统示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本发明实施例中，请参看图1，行人头部模型对发动机罩自动定位的方法包括以下步骤：

步骤S1，确定处于发动机罩碰撞区域中的碰撞测试点。

步骤S2，控制行人头部模型沿法规方向耦合碰撞测试点。

步骤S3，利用中间插值法确定行人头部模型相对于碰撞测试点的若干耦合点，并对若干耦合点中的每个耦合点进行迭代干涉检查，以从若干耦合点中确定出干涉点。干涉点指行人头部模型与发动机罩初始接触的接触点。

在上述技术方案中，确定出碰撞测试点后，控制行人头部模型沿法规方向耦合碰撞测试点，利用中间插值法结合确定出耦合点并利用迭代干涉检查对其进行迭代检查，进而获得准确度较高的干涉点，实现高精度自动定位的目的。

进一步的，本实施例还会依次执行下述步骤：

S4，控制行人头部模型从干涉点沿法规方向回退预设距离。

S5，获得行人头部模型对应的空间坐标。

由于以上是针对碰撞测试点实施的自动定位方案，因此对于碰撞测试集来说，会遍历碰撞测试集中的每个碰撞测试点执行S1～S5的步骤，获得行人头部模型针对碰撞测试集的空间坐标集。上述自动定位方法可以应用于计算机软件中，实现行人头部模型的对发动机罩的一键式自动定位。

下面对各个步骤进行详细的解释。

在步骤S1中，发动机罩碰撞区域，是由发动机罩前缘基准线、侧缘基准线、后面基准线共同围成的封闭区域。在此碰撞区域内具有第一包络线wad1000和第二包络线wad1500。

发动机罩的碰撞测试集，是指发动机罩碰撞区域内的横向和纵向等间距的若干碰撞测试点的并集。而碰撞测试点为发动机罩碰撞区域对应的碰撞测试集中的任意测试点。例如横向和纵向的间距均为100mm，但并不形成限制。碰撞测试集中包含若干碰撞测试点，且碰撞测试点数量不做限制。

在实施S1之前需要先确定出发动机罩的碰撞测试集，具体的，由于发动机罩碰撞区域中包含有第一包络线和第二包络线。故在本实施例中，根据第一包络线和第二包络线获取与发动机罩纵向中截面的两个交点。例如point1、point2。以这两个交点为基准，在发动机罩纵向中截面上生成等间距的若干交点。例如在两个交点之间等间距生成交点，并且在两个交点之外按照相同间距生成交点，进而得到发动机罩纵向中截面上等间距的若干交点。以发动机罩纵向中截面上等间距的若干交点为基础，将每个交点等间距向两侧延伸，以得到其他交点，将所有交点沿法规方向映射到发动机罩上，并删除映射与发动机罩碰撞区域之外的映射点，即获得法规要求的碰撞测试集。参看图2，是碰撞测试点的示意图。

在确定碰撞测试点的过程中，可以随机从碰撞测试集中确定碰撞测试点，也可以按照预设顺序，例如先横后竖的顺序依次确定碰撞测试点。当然还有其他确定方式。

在步骤S2中，行人头部模型与发动机罩在开始耦合时具有初始状态，此时，行人头部模型轴线与竖直面夹角40°且处于发动机罩一定距离的初始位置，例如两者相距30mm，但并不形成限制。行人头部模型与发动机罩的耦合，指行人头部模型与碰撞测试集中所有碰撞测试点的耦合过程。所有碰撞测试点的耦合过程类似，故下述具体介绍行人头部模型和单个碰撞测试点的耦合过程。

具体的，控制行人头部模型沿法规方向耦合碰撞测试点，指的是控制行人头部模型沿法规方向逐渐接近发动机罩的碰撞测试点的过程。行人头部模型与碰撞测试点的耦合是一个动态耦合过程。行人头部模型在逐渐接近碰撞测试点的过程中，监测行人头部模型在耦合过程中产生的实时数据，并判断实时数据是否达到预设条件，在实时数据达到预设条件时执行S3。预设条件为下述之一：行人头部模型和碰撞测试点的相对距离达到预设距离阈值，例如行人头部模型和碰撞测试点的距离达到预设距离阈值20mm。行人头部模型到达预定位置，例如，到达距离碰撞测试点20mm的预定位置。

值得注意的是，行人头部模型在动态耦合碰撞测试集中的每个碰撞测试点时，达到预定条件后都会执行步骤103。因此，本实施例会针对碰撞测试集中所有碰撞测试点进行迭代干涉检查，以精确获得行人头部模型针对碰撞测试集的干涉点集，进而实现高精度自动定位的目的。

进一步的，确定耦合点的方式有多种，例如控制行人头部模型的耦合过程中，按照设定移动距离确定出耦合点。再例如，利用中间插值法确定行人头部模型相对于碰撞测试点的若干耦合点。本实施例优选中间插值法结合迭代干涉检查来确定干涉点。中间插值法，指的是在耦合的过程中，将各耦合点相对碰撞测试点的中间位置作为下个耦合点的位置。如此，下个耦合点相距碰撞测试点的距离为当前耦合点相距碰撞测试点的一半距离，通过成倍数的缩短行人头部模型和碰撞测试点的相对距离，能够快速完成行人头部模型和碰撞测试点的耦合过程，效率较高。具体的，基于中间插值法会逐步产生若干耦合点，每次中间插值法确定出一个耦合点之后，即针对该耦合点进行迭代干涉检查，一个耦合点对应一次迭代干涉检查。并且当前次迭代干涉检查的结果决定下一个耦合点在进行中间插值时的移动方向。具体请参看下述步骤：

步骤1031，利用中间插值法确定行人头部模型相对于碰撞测试点的当前耦合点，并对当前耦合点进行迭代干涉检查。

具体的，若当前耦合点为初始耦合点，则可直接利用中间插值法确定当前耦合点。若当前耦合点不是初始耦合点，则当前耦合点的移动方向取决于上一个耦合点的迭代干涉检查结果。基于上一个耦合点及其迭代干涉检查结果，利用中间插值法确定当前耦合点。具体的，上一个耦合点对应的位置用于确定行人头部模型移动的初始位置，上一个耦合点的迭代干涉检查结果，用于确定行人头部模型的移动方向。故在实施过程中，基于上一个耦合点的迭代干涉检查结果确定行人头部模型的移动方向；基于上一个耦合点对应的位置，利用中间插值法按照移动方向进行插值，以确定当前耦合点。进一步的，控制行人头部从上一个耦合点对应的位置按照移动方向移动至当前耦合点。

基于当前耦合点进行迭代干涉检查，具体指检查行人头部模型在当前耦合点和发动机罩是否存在干涉，即两个部件是否有接触现象。如果两个部件有干涉(即接触)，则执行步骤1032，若当前耦合点的迭代干涉检查结果表示有干涉，将当前耦合点确定为干涉点。干涉点指行人头部模型与发动机罩初始接触时的位置点，也即刚好接触点。也即：干涉点是行人头部模型上和发动机罩初始接触的位置点。值得注意的是，由于行人头部模型类似于球星，外表面是曲面，因此两者干涉时，行人头部模型和碰撞测试点刚好接触点不一定是行人头部模型最前端的点。参看图3A-图3C，图3A是行人头部模型未和碰撞测试点干涉时的示意图。此时行人头部模型的最前端的点相距碰撞测试点0.5mm。图3B是行人头部模型和碰撞测试点刚好初始接触的示意图。此时的干涉点(刚好接触点)并非是行人头部模型最前端的点，而是处于行人头部模型侧面。若行人头部模型最前端的点和碰撞测试点接触，则参看图3C，此时行人头部模型已经嵌入发动机罩中，属于过度干涉的情况，在实际中不允许这种情况出现，因为这种情况表示行人已经受伤严重。因此，针对耦合点迭代干涉检查找出刚好接触对应的干涉点十分必要，干涉点的准确度对后续车辆性能的评价影响巨大。

如果没有干涉，则执行步骤1033，若当前耦合点的迭代干涉检查结果表示无干涉，利用中间插值法确定行人头部模型相对于碰撞测试点的下一个耦合点，并基于下一个耦合点进行迭代干涉检查，直至确定出干涉点。在本实施例中，通过“中间插值法”给出自动循环迭代干涉检查的动态判断条件，进而能够针对单个耦合点完成多次“中间插值法”和自动干涉检查的自动循环干涉检查的功能，以精准确定出干涉点。

作为一种可选的实施方式，即便当前耦合点的迭代干涉检查结果表示无干涉，但当前耦合点已经达到针对距离的精度要求，也可以将其确定为干涉点。这种方式在保证定位精度的同时能够减少计算量。具体的，若当前耦合点的迭代干涉检查结果表示无干涉，则进一步判断当前耦合点是否达到预设精度阈值。预设精度阈值即干涉精度，指行人头部模型和发动机罩在该碰撞测试点的要求达到的距离阈值，例如0.5mm。若该当前耦合点小于等于0.5mm，则表示行人头部模型在当前耦合点和碰撞测试点的相对距离达到预设精度阈值，即便当前耦合点没有干涉也将当前耦合点确定为干涉点。若否，再执行步骤1033中利用中间插值法确定行人头部模型相对于碰撞测试点的下一个耦合点的步骤。

而在利用中间插值法确定行人头部模型相对于碰撞测试点的下一个耦合点的过程中，基于当前耦合点及其迭代干涉检查结果，利用中间插值法确定行人头部模型相对于碰撞测试点的下一个耦合点。下一个耦合点的移动方向取决于当前耦合点的迭代干涉检查结果。具体的，当前耦合点用于确定行人头部模型的移动位置，当前耦合点的迭代干涉检查结果，用于确定行人头部模型的移动方向。故在实施过程中，基于当前耦合点的迭代干涉检查结果确定行人头部模型的移动方向；基于当前耦合点对应的位置，利用中间插值法按照移动方向进行插值，以确定下一个耦合点。进一步的，控制行人头部从当前耦合点对应的位置按照移动方向移动至下一个耦合点。

采用中间插值法结合迭代干涉检查，对提高干涉点的定位精度和速度具有协同增效的作用，能够高精度、高效率的确定出干涉点。

并且越靠近碰撞测试点移动距离越小，以避免耦合时行人头部模型嵌入碰撞测试点引发过度干涉的情况出现。举例来说，假设本实施例要求的预设精度阈值设置为0.5，也即行人头部模型和碰撞测试点的相对距离需要处于0.5及以下才满足精度要求。

以中间插值法从20mm处开始确定耦合点的示例参考图3D，是中间插值法的插值示意图。在20mm的范围内，利用中间插值法快速获得行人头部模型针对碰撞测试点的干涉点。具体的，经过6次中间插值结合6次迭代干涉检查，确定出干涉点精度为0.3125mm。具体的，在第5次中间插值后得到的耦合点距离为0.625，其干涉检查结果为未干涉，也不满足预设精度阈值，则将其再次中间插值得到处于0.3125mm处的耦合点。此时行人头部模型和碰撞测试点刚好接触，参看图3B，此时行人头部模型的最前端的点和碰撞测试点将距离0.3125mm，远优于要求的精度0.5mm。

方式1为以每移动0.1mm确定一个耦合点并进行一次迭代干涉检查，需要迭代干涉检查195次，并且在到达0.5mm时，也未干涉但满足预设精度阈值，则会将此位置的耦合点作为干涉点。

方式2为每移动0.2mm确定一个耦合点并进行一次迭代干涉检查，需要迭代干涉检查98次，并且在到达0.6mm的耦合点时，其干涉检查结果为未干涉，也不满足预设精度阈值，会再次移动至0.4mm，此时虽未干涉但满足预设精度阈值则会将此位置的耦合点作为干涉点。

方式3为每移动0.3mm确定一个耦合点并进行一次迭代干涉检查，需要迭代干涉检查65次，并且在到达0.8mm的耦合点时，其干涉检查结果为未干涉，也不满足预设精度阈值，会再次移动至0.5mm，此时虽未干涉但满足预设精度阈值则会将此位置的耦合点作为干涉点。

方式4为每移动0.3mm确定一个耦合点并进行一次迭代干涉检查，需要迭代干涉检查39次，并且在到达1mm的耦合点时，其干涉检查结果为未干涉，也不满足预设精度阈值，会再次移动至0.5mm，此时虽未干涉但满足预设精度阈值则会将此位置的耦合点作为干涉点。

当然，还可以移动1mm、1.5mm等，而其精度达不到本实施例的精度要求则不再具体描述。

上述几种方式的对比请看表1。

表1

	耦合点确定次数	干涉次数	干涉点位置
				中间插值法	6	6	0.3125mm
方式1	195	195	0.5mm
				方式2	98	98	0.4mm
方式3	65	65	0.5mm
				方式4	39	39	0.5mm

从上表1中可知，方式1～4的干涉次数比中间插值的干涉次数多，增加了计算复杂度，但精度远没有中间插值的干涉精度高。可见，中间插值结合迭代干涉检查，能够快速准确的确定出干涉点，为后续车辆的性能测试提供准确的数据支持。

以上是针对单个碰撞点进行中间插值结合迭代干涉检查的实施例。通过对单个碰撞点进行多次中间插值结合对应的自动迭代干涉检查，能够快速准确的确定出干涉点。另外，中间插值作为自动迭代干涉检查的判断条件，触发对耦合点进行自动迭代检查，而自动迭代干涉检查提供行人头部模型下一次中间插值的移动方向，并且干涉检查结果可以作为是否进行下一次中间插值的条件，两者相辅相成来完成行人头部模型的对发动机罩的高精度自动定位功能。

进一步的，本实施例采用多层级迭代干涉检查机制，第一层干涉检查针对是单个测试点的多次循环迭代干涉检查；第二层干涉检查指的针对所有测试点的多次循环迭代干涉检查。故，在步骤S3之后，针对行人头部模型对碰撞测试点的干涉点，以第一预设格式输出干涉点。或者确定出行人头部模型针对碰撞测试集的干涉点集，并以第二预设格式输出干涉点集。第一预设格式和第二预设格式不同。例如，在干涉检查输出文件中，存在两种形式的干涉检查结果文件，即针对干涉点集的主干涉输出文件(如：check_1.txt)和针对单个干涉点的子干涉输出文件(如：subcheck_1.txt)等。

在干涉检查结果文件中具有行人头部模型和发动机罩这两个部件是否在碰撞测试点干涉的详细描述信息，如：Comp Name：两个部件的部件名称。Comp Id：两个部件的部件标识ID。Interacting Comps：两个部件干涉标记，0为不干涉，1为干涉。Elements：两个部件的部件名称的网络单元ID，也即干涉点ID，如果干涉，两个部件的网格单元耦合在一起，网络单元ID相同。进一步的，干涉标记(Interacting Comps)为0或1，可以作为是否自动循环干涉检查的跳出条件。

在步骤S4中，控制行人头部模型从干涉点沿法规方向回退预设距离，例如回退5mm。参看图3E，值得注意的是，本实施例是以干涉点为初始回退位置进行回退，而并非是以行人头部模型的最前端的点进行回退，能够确定出更准确的行人头部模型的相对位置。

在步骤S5中，空间坐标表征行人头部模型的空间位置。在得到空间坐标之后，以第三预设格式输出空间坐标。具体的，在输出空间坐标时，结合动力学仿真的输出需求进行输出，例如输出文件模式和数据表达格式，进而保证输出的空间坐标能够直接作为动力学仿真的输入，避开不必要的文件格式转换和文件内部数据再次调整等工作。进一步的，每得到一个空间坐标就能够执行输出步骤。

进一步的，对各碰撞测试点执行上述S1～S5的步骤，即可获得空间坐标集。在得到空间坐标集之后，基于空间坐标集构建对应的动力学仿真模型，其中，动力学仿真模型为行人头部模型与发动机罩对应的动力学仿真模型，且空间坐标和动力学仿真模型一一对应；计算各动力学仿真模型对应的头部损伤值；根据各动力学仿真模型对应的头部损伤值确定车辆安全性能及达到的星级指标。由于本实施例能够确定出准确度较高的空间坐标集，因此能够客观准确的计算出头部损伤值以对车辆安全性能进行评定。

为了进一步说明和解释本发明，下面请参看图4，介绍在行人头部模型对发动机罩发生碰撞的动力学仿真分析的全过程。

步骤401，确定碰撞测试点。

步骤402，行人头部模型沿法规方向与碰撞测试点耦合。

步骤403，在耦合至20mm时，利用中间插值法和迭代干涉检查，确定出干涉点。具体的，步骤403内针对单个碰撞点具有小循环。步骤4031，中间插值法确定耦合点。步骤4032，对耦合点进行迭代干涉检查。步骤4033，判断是否干涉。若是，则转入步骤404。若否，则转入步骤4034，判断耦合点是否满足预设精度阈值。若是，转入步骤404，若否，转入步骤4031。

步骤404，获得干涉点。

步骤405，根据干涉点沿法规方向回退5mm。

步骤406，确定空间坐标。

步骤407，转化为特定输出模式。

步骤408，是否所有碰撞测试点定位完成。

若否，执行步骤402。若是，执行步骤409，输出干涉点集对应的空间坐标。

以上步骤401～步骤409是针对所有碰撞测试点的循环。而步骤4031～步骤4034为针对单个测试点的小循环。

基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种行人头部模型对发动机罩自动定位的系统，参看图5，包括：

确定模块501，用于执行S1，确定处于发动机罩碰撞区域中的碰撞测试点；

控制模块502，用于执行S2，控制所述行人头部模型沿法规方向耦合所述碰撞测试点；

处理模块503，用于执行S3，利用中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的若干耦合点，并对所述若干耦合点中的每个耦合点进行迭代干涉检查，以从所述若干耦合点中确定出干涉点；所述干涉点指所述行人头部模型与所述发动机罩初始接触时的位置点。

优选的，所述系统还包括：

监测模块，用于监测所述行人头部模型在耦合过程中产生的实时数据；

所述处理模块503，用于在所述实时数据达到预设条件时执行所述S3；

其中，所述预设条件为下述之一：所述行人头部模型和所述碰撞测试点的相对距离达到预设距离阈值；所述行人头部模型到达预定位置。

优选的，所述处理模块503，具体用于：

利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的当前耦合点，并对所述当前耦合点进行迭代干涉检查；

若所述当前耦合点的迭代干涉检查结果表示有干涉，将所述当前耦合点确定为所述干涉点；

若所述当前耦合点的迭代干涉检查结果表示无干涉，利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的下一个耦合点，并对所述下一个耦合点进行迭代干涉检查，直至确定出所述干涉点。

优选的，所述处理模块503，具体用于：基于所述当前耦合点及其迭代干涉检查结果，利用所述中间插值法确定所述下一个耦合点。

优选的，所述处理模块503，具体用于：

基于所述当前耦合点的迭代干涉检查结果确定所述行人头部模型的移动方向；

基于所述当前耦合点对应的位置，按照所述移动方向利用所述中间插值法进行中间插值，以确定所述下一个耦合点。

优选的，所述系统还包括：

第二判断模块，用于若所述当前耦合点的迭代干涉检查结果表示无干涉，判断所述所述当前耦合点是否达到预设精度阈值；

若是，将所述当前耦合点确定为所述干涉点；

若否，执行利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的下一个耦合点的步骤。

优选的，所述系统还包括：

回退模块，用于执行S4，控制所述行人头部模型从所述干涉点沿所述法规方向回退预设距离；

获得模块，用于执行S5，获得所述行人头部模型对应的空间坐标。

优选的，所述碰撞测试点为所述发动机罩碰撞区域对应的碰撞测试集中的任意测试点；所述系统还包括：

遍历模块，用于遍历所述碰撞测试集中的每个碰撞测试点执行S1～S5的步骤，获得所述行人头部模型针对所述碰撞测试集的空间坐标集。

优选的，所述系统还包括：

构建模块，用于基于所述空间坐标集构建对应的动力学仿真模型，其中，所述动力学仿真模型为所述行人头部模型与发动机罩对应的动力学仿真模型，且空间坐标和所述动力学仿真模型一一对应；

计算模块，用于计算各动力学仿真模型对应的头部损伤值；

评测模块，用于根据所述各动力学仿真模型对应的头部损伤值确定车辆安全性能及达到的星级指标。

基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文任一所述方法的步骤。

基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文任一所述方法的步骤。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的网关、代理服务器、系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种行人头部模型对发动机罩自动定位的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：确定处于发动机罩碰撞区域中的碰撞测试点；

S2：控制所述行人头部模型沿法规方向耦合所述碰撞测试点；

S3：利用中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的若干耦合点，并对所述若干耦合点中的每个耦合点进行迭代干涉检查，以从所述若干耦合点中确定出干涉点；所述干涉点指所述行人头部模型与所述发动机罩初始接触时的位置点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3之前，所述方法还包括：

监测所述行人头部模型在耦合过程中产生的实时数据；

在所述实时数据达到预设条件时执行所述S3；

其中，所述预设条件为下述之一：所述行人头部模型和所述碰撞测试点的相对距离达到预设距离阈值；所述行人头部模型到达预定位置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3包括：

利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的当前耦合点，并对所述当前耦合点进行迭代干涉检查；

若所述当前耦合点的迭代干涉检查结果表示有干涉，将所述当前耦合点确定为所述干涉点；

若所述当前耦合点的迭代干涉检查结果表示无干涉，利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的下一个耦合点，并对所述下一个耦合点进行迭代干涉检查，直至确定出所述干涉点。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的下一个耦合点，具体包括：

基于所述当前耦合点及其迭代干涉检查结果，利用所述中间插值法确定所述下一个耦合点。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前耦合点及其迭代干涉检查结果，利用所述中间插值法确定所述下一个耦合点，包括：

基于所述当前耦合点的迭代干涉检查结果确定所述行人头部模型的移动方向；

基于所述当前耦合点对应的位置，按照所述移动方向利用所述中间插值法进行中间插值，以确定所述下一个耦合点。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述若所述当前耦合点的迭代干涉检查结果表示无干涉，所述方法还包括：

判断所述所述当前耦合点是否达到预设精度阈值；

若是，将所述当前耦合点确定为所述干涉点；

若否，执行利用所述中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的下一个耦合点的步骤。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S3之后，所述方法还包括：

S4，控制所述行人头部模型从所述干涉点沿所述法规方向回退预设距离；

S5，获得所述行人头部模型对应的空间坐标。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述碰撞测试点为所述发动机罩碰撞区域对应的碰撞测试集中的任意测试点；所述方法还包括：

遍历所述碰撞测试集中的每个碰撞测试点执行S1～S5的步骤，获得所述行人头部模型针对所述碰撞测试集的空间坐标集。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述空间坐标集构建对应的动力学仿真模型，其中，所述动力学仿真模型为所述行人头部模型与发动机罩对应的动力学仿真模型，且空间坐标和所述动力学仿真模型一一对应；

计算各动力学仿真模型对应的头部损伤值；

根据所述各动力学仿真模型对应的头部损伤值确定车辆安全性能及达到的星级指标。

10.一种行人头部模型对发动机罩自动定位的系统，其特征在于，包括：

确定模块，用于执行S1，确定处于发动机罩碰撞区域中的碰撞测试点；

控制模块，用于执行S2，控制所述行人头部模型沿法规方向耦合所述碰撞测试点；

处理模块，用于执行S3，利用中间插值法确定所述行人头部模型相对于所述碰撞测试点的若干耦合点，并对所述若干耦合点中的每个耦合点进行迭代干涉检查，以从所述若干耦合点中确定出干涉点；所述干涉点指所述行人头部模型与所述发动机罩初始接触时的位置点。

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