CN115292822A - 一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法及系统，方法包括：在仿真软件中定位座椅模块和假人模块的位置；基于卷收器固定点、D环固定点、锁扣固定点及安全带锚点定位安全带模块的位置；在仿真软件中进行安全带织带佩戴仿真模拟，快速校核安全带模块是否存在滑肩风险；在仿真软件中进行汽车垂直碰撞和倾斜碰撞的仿真模拟试验，再次验证安全带模块是否存在滑肩风险；本发明通过项目开发前期快速校核设计安全带D环固定点位置和内饰造型，根据仿真模拟试验结果，当假人模块头部限制面与汽车内部凸出物之间距离不满足最小间隙值要求，只需调整汽车内部凸出物造型，大大降低了项目设计开发风险。

Description

一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车设计技术领域，具体为一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法及系统。

背景技术

《GB11552-2009 乘用车内部凸出物》属于汽车被动安全法规，是车辆进行公告认证的国家强制性法规之一，其中对汽车内饰件的圆角、棱边凸起高度和吸能性等做出了相应的要求，以避免或减缓乘员头部与汽车内饰件发生碰撞带来的伤害。在进行该法规认证试验时，针对头部容易碰撞区域，汽车各企业可自行选择静态或者动态的试验验证方法来满足试验要求。

当前人们对车辆日益增加的新功能需求，使得内饰件造型发生了新的变化，比如触摸式中控台、悬浮式屏幕、升降式屏幕等等，这些新造型的部件结构一般刚度会比较大，很难再满足静态试验方法中对内部凸出物的严格要求，因此很多车企开始选择进行动态内凸验证试验，动态试验验证方法主要是通过在0°和±18°滑台碰撞试验工况中，判断车辆的设计是否能够有效阻止乘员头部与内部凸出物发生碰撞。

为避免乘员头部与内部凸出物发生碰撞，大部分企业是在项目后期获取详细的座椅、安全带、仪表、副仪表以及方向盘等CAD数据，并建立相应的有限元模型，再在CAE软件中按照GB11552动态试验工况，进行仿真模拟碰撞试验或滑台试验验证，当进行仿真模拟计算或滑台试验验证时，若头部与内部凸出物发生碰撞现象，受限于项目后期布置空间有限以及仪表造型结构无法重新调整等因素，此时只能通过提升安全配置（如增加安全气囊或加大安全气囊、增加安全带预紧功能、增加安全带动态锁止锁舌等），来解决头部碰撞内部凸出物的问题，从而满足《GB11552-2009 乘用车内部凸出物》中动态试验要求，必然导致车型设计开发成本增加；还有少部分企业在项目前期进行仿真碰撞试验，判断假人模块头部与汽车内部凸出物是否碰撞，当假人模块头部会与汽车内部凸出物碰撞或者两者之间的距离小于安全距离，则优化设计汽车内部凸出物的造型，当增加汽车内部凸出物后，则继续进行仿真碰撞试验，保证汽车内部凸出物的造型满足安全距离要求，由于汽车内部凸出物种类繁多，从而需要进行大量的仿真碰撞试验，导致车型设计开发周期拉长。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法及系统。

实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法，具体包括：

根据待分析的座椅R点信息和座椅行程范围，按照动态滑台试验工况要求，在CAE仿真软件中定位座椅模块和假人模块的位置；

根据待分析的安全带型号，基于卷收器固定点、D环固定点、锁扣固定点及安全带锚点定位安全带模块的位置；

在CAE仿真软件中进行安全带织带佩戴仿真模拟，根据安全带滑肩风险点区域，校核安全带模块是否存在滑肩风险；

若否，则基于动态滑台试验工况要求，在CAE仿真软件中进行汽车垂直碰撞和倾斜碰撞的仿真模拟试验，再次验证安全带模块是否存在滑肩风险；

若否，根据仿真模拟试验结果，获取假人模块头部从最前位置运动到最低位置的运动轨迹，并根据运动轨迹绘制假人模块在各仿真模拟试验下的头部限制面，导入不同的汽车内部凸出物，判断假人模块头部限制面与汽车内部凸出物之间距离是否满足最小间隙值要求，如否，则优化设计相应的汽车内部凸出物的造型。

由上述技术方案可见，本发明提供了一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法，根据安全带滑肩风险点区域，校核安全带模块是否存在滑肩风险，避免仿真碰撞试验过程中安全带模块出现滑肩风险导致假人模块头部与汽车内部凸出物相碰撞的情况出现，有利于提高仿真碰撞试验结果的准确性；通过仿真试验得到假人模块头部限制面，利用假人模块头部限制面校核增加的汽车内部凸出物造型是否会有碰撞风险，不需要反复进行仿真碰撞试验，从而提高了车型开发效率；通过项目开发前期校核设计安全带D环固定点位置和内饰造型，判断假人模块头部限制面与汽车内部凸出物之间距离是否满足最小间隙值要求，如果不满足要求，只需调整汽车内部凸出物造型，相比现有技术项目后期验证到假人模块头部与汽车内部凸出物之间的距离不满足要求时，受限于项目后期布置空间有限以及仪表造型结构无法重新调整等因素，此时只能通过提升安全配置来解决头部碰撞内部凸出物的问题。本申请能够快速有效降低项目设计开发风险和开发周期，对提高汽车产品质量、降低开发成本具有重要的意义。

进一步方案是，所述根据待分析的座椅R点信息和座椅行程范围，按照动态滑台试验工况要求，在CAE仿真软件中定位座椅模块和假人模块的位置具体包括：

接收人工输入的待分析的座椅的型号，根据待分析的座椅的型号，确定座椅的R点信息和座椅行程范围；

根据待分析的座椅的R点信息和座椅行程范围，按照动态滑台试验工况要求，在CAE软件中定位座椅模块和假人模块的位置，其中，5百分位假人模块和座椅模块安装于座椅前后行程的最前、上下行程的中间位置；50百分位假人模块和座椅模块安装于座椅前后行程的中间、上下行程的最低位置；95百分位假人模块和座椅模块安装于座椅R点位置或座椅前后行程的最后、上下行程的最低位置。

进一步方案是，所述安全带滑肩风险点区域起点选择假人模块肩部关节处，然后向靠近假人模块头部的一端延伸，滑肩风险点区域横向宽度等于假人模块肩部横向宽度的三分之一。可以理解是，如此设置，确保了足够的设计安全裕度，安全带避开该风险点区域，即可避免安全带发生滑肩的风险，降低头部发生碰撞内部凸出物的风险。

进一步方案是，所述校核安全带模块是否存在滑肩风险具体包括：

判断安全带模块的织带是否部分位于安全带滑肩风险点区域，若是，则存在安全带滑肩风险；若否，则不存在安全带滑肩风险。

进一步方案是，所述校核安全带模块是否存在滑肩风险和再次验证安全带模块是否存在滑肩风险之后还包括：

若校核安全带模块存在滑肩风险时，则调整安全带D环固定点的位置，将D环固定点位置向上移动或向车内方向移动，使得位于假人模块肩部处的安全带织带位置向假人模块中心方向调整，避开安全带滑肩风险点区域。可以理解的是，如此设置，保证碰撞过程中安全带模块能够很好地束缚住假人模块，降低假人模块头部碰撞内部凸出物的风险。

进一步方案是，所述判断假人模块头部限制面与汽车内部凸出物之间距离是否满足最小间隙值要求之后还包括：

当假人模块头部限制面与汽车内部凸出物之间距离满足最小间隙值要求，则汽车内部凸出物的造型设计满足要求。

进一步方案是，所述根据运动轨迹绘制假人模块在各仿真模拟试验下的头部限制面具体包括：

获取不同假人模块在不同工况下从最前位置到最低位置的运动轨迹；根据运动轨迹获取不同时刻的头部表面网格，将头部表面网格生成头部几何面；

将头部几何面的XZ平面外轮廓往Y方向拉伸投影、YZ平面外轮廓往X方向拉伸投影、XY平面外轮廓往Z方向拉伸投影，形成三个三维立体几何面再进行求交，得到最终的不规则的头部限制面。

一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试系统，包括：

第一定位模块，用于根据待分析的座椅R点信息和座椅行程范围，按照动态滑台试验工况要求，在CAE仿真软件中定位座椅模块和假人模块的位置；

第二定位模块，用于根据待分析的安全带型号，基于卷收器固定点、D环固定点、锁扣固定点及安全带锚点定位安全带模块的位置；

第一校核模块，用于在CAE仿真软件中进行安全带织带佩戴仿真模拟，根据安全带滑肩风险点区域，校核安全带模块是否存在滑肩风险；

第二校核模块，用于在CAE仿真软件中进行汽车垂直碰撞和倾斜碰撞的仿真模拟试验，基于动态滑台试验工况要求，再次验证安全带模块是否存在滑肩风险；

计算模块，用于获取假人模块头部从最前位置运动到最低位置的运动轨迹，并根据运动轨迹绘制假人模块在各仿真模拟试验下的头部限制面，导入不同的汽车内部凸出物，判断假人模块头部限制面与汽车内部凸出物之间距离是否满足最小间隙值要求，如否，则优化设计相应的汽车内部凸出物的造型。

由上述技术方案可见，发明提供了一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试系统，根据安全带滑肩风险点区域，校核安全带模块是否存在滑肩风险，避免仿真碰撞试验过程中安全带模块出现滑肩风险导致假人模块头部与汽车内部凸出物相碰撞的情况出现，有利于提高仿真碰撞试验结果的准确性；通过仿真试验得到假人模块头部限制面，利用假人模块头部限制面校核增加的汽车内部凸出物造型是否会有碰撞风险，不需要反复进行仿真碰撞试验，从而提高了车型开发效率；通过项目开发前期校核设计安全带D环固定点位置和内饰造型，判断假人模块头部限制面与汽车内部凸出物之间距离是否满足最小间隙值要求，如果不满足要求，只需调整汽车内部凸出物造型，相比现有技术项目后期验证到假人模块头部与汽车内部凸出物之间的距离不满足要求时，受限于项目后期布置空间有限以及仪表造型结构无法重新调整等因素，此时只能通过提升安全配置来解决头部碰撞内部凸出物的问题，快速有效地降低了项目设计开发风险和开发周期，对提高汽车产品质量和降低开发成本具有重要的意义。

进一步的方案是，所述第一定位模块具体用于：

接收人工输入的待分析的座椅的型号，根据待分析的座椅的型号，确定座椅的R点信息和座椅行程范围；

根据待分析的座椅的R点信息和座椅行程范围，按照动态滑台试验工况要求，在CAE软件中定位座椅模块和假人模块的位置。

进一步的方案是，所述座椅模块和假人模块的安装位置具体包括：

5百分位假人模块和座椅模块安装于座椅前后行程的最前、上下行程的中间位置；50百分位假人模块和座椅模块安装于座椅前后行程的中间、上下行程的最低位置；95百分位假人模块和座椅模块安装于座椅R点位置或座椅前后行程的最后、上下行程的最低位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对安全带固定点的设计，现有技术大都是针对舒适性的考察，而在GB11552动态试验碰撞过程中，存在安全带发生滑肩导致头部撞击内部凸出物的风险，尤其是±18度倾斜碰撞工况下体现更为明显，因此本发明基于安全带滑肩风险点区域校核假人模块是否存在滑肩风险，快速对D环固定点位置进行设计优化；基于安全带模块不发生滑肩的条件下，进一步根据仿真模拟试验结果，有利于提高仿真碰撞试验结果的准确性；获取假人模块头部从最前位置运动到最低位置的运动轨迹，并根据运动轨迹绘制假人模块在各仿真模拟试验下的头部限制面，基于假人模块头部限制面与内部凸出物的最小间隙值要求，可校核设计汽车内饰的造型，当增加了汽车内部凸出物造型，不需要反复进行仿真碰撞试验，该发明能够在项目前期快速识别设计缺陷，快速有效地降低了项目设计开发风险和开发周期，对提高汽车产品质量、降低开发成本具有重要的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例所提供的测试方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例5百分位假人、50百分位假人以及95百分位假人模块的安全带滑肩风险点区域示意图；

图3为本发明一实施例5百分位假人、50百分位假人以及95百分位假人的安全带织带佩戴状态、肩部安全带滑肩风险以及D环固定点位置优化方向示意图；

图4是本发明一实施例提供的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参阅图1，本发明实施例提供一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法，所述具体方法包括：

步骤S1、根据待分析的座椅R点信息和座椅行程范围，按照GB11552动态滑台试验工况要求，在CAE仿真软件中定位座椅模块和假人模块的位置；

其中，接收人工输入的待分析的座椅的型号，根据待分析的座椅的型号，确定座椅的R点信息和座椅行程范围。

需要说明的是，定位座椅模块和假人模块的位置，是定位座椅模块和假人模块在驾驶舱或者副驾驶舱的位置，而不是定位座椅模块相对于假人模块的位置。另外，GB11552动态试验工况摆放规则一般为：5百分位假人模块和座椅模块安装于座椅前后行程的最前、上下行程的中间位置；50百分位假人模块和座椅模块安装于座椅前后行程的中间、上下行程的最低位置；95百分位假人模块和座椅模块安装于座椅R点位置或座椅前后行程的最后、上下行程的最低位置。

步骤S2、接收人工输入的待分析的安全带型号，根据待分析的安全带型号，基于卷收器固定点、D环固定点、锁扣固定点及安全带锚点定位安全带模块的位置；

步骤S3、在CAE仿真软件中进行安全带织带佩戴仿真模拟，根据安全带滑肩风险点区域，校核安全带模块是否存在滑肩风险；

示例性的，参考图2，人工输入的安全带滑肩风险点区域主要是针对安全带滑肩情况下，头部一般会发生碰撞内部凸出物的现象，尤其是GB11552动态试验工况中的±18°倾斜碰撞场景体现更为明显。结合各项目仿真和试验验证经验，三种假人安全带易发生滑肩的风险点区域可基于各假人的肩部横向宽度进行定义，首先滑肩风险点区域起点选择假人肩部关节处，其次为确保足够的设计安全裕度，滑肩风险点区域横向宽度建议大于各假人肩部横向宽度的三分之一，其中5百分位假人模块横向宽度为W₀₅，50百分位假人模块横向宽度为W₅₀，95百分位假人模块横向宽度为W₉₅。针对性的定义各种假人安全带易发生滑肩的风险点区域，确保设计校核时，安全带避开该风险点区域，即可避免安全带发生滑肩的风险，降低头部发生碰撞内部凸出物的风险。

示例性的，参考图3，进行安全带织带佩戴模拟时， 50百分位假人和95百分位假人肩部安全带部分处于安全带滑肩风险点区域，此时安全带存在滑肩风险，若不及时采取措施， GB11552动态试验工况中假人头部极有可能会碰撞内部凸出物。此时优化设计的方向一般是合理调整安全带D环固定点的位置，如将D环固定点位置向上移动或向车内方向移动，目的是将假人肩部安全带位置向人体中心方向调整，有效避开安全带滑肩风险点区域，最终使得碰撞过程中安全带能够很好地束缚假人，降低假人头部发生碰撞内部凸出物的风险。

步骤S4、基于动态滑台试验工况要求，在CAE分析软件中进行汽车垂直碰撞和倾斜碰撞的仿真模拟试验，再次验证安全带模块是否存在滑肩风险；

需要说明的是，基于步骤S3中的D环固定点位置优化后，此时安全带在静态不存在滑肩风险。因此，基于GB11552动态滑台试验工况要求，进一步地加载0度和±18°加速度波形模块，进行汽车0度垂直碰撞和±18度倾斜碰撞的仿真模拟试验，在仿真模拟试验过程中，再次验证各种假人模块没有发生安全带滑肩现象，进一步地确定D环固定点位置。

步骤S5、根据仿真模拟试验结果，获取假人模块头部从最前位置运动到最低位置的运动轨迹，并根据运动轨迹绘制假人模块在各仿真模拟试验下的头部限制面，导入不同的汽车内部凸出物，基于人工输入的头部限制面与内部凸出物的最小间隙值要求，快速校核设计汽车内部凸出物的造型，避免头部碰撞内凸物的风险；

示例性的，进一步地对副驾驶区域各种假人的头部限制面获取过程进行说明，按照GB11552试验标准，副驾驶区域的假人模块需要进行0度和+18度斜碰撞试验。

步骤S51：针对5百分位假人，0度碰撞工况和+18度斜碰撞工况仿真结果中，假人头部从0ms时刻向前运动，在80ms时刻运动到最前位置，在100ms时刻运动到最下位置，100ms时刻之后头部发生反弹，按照假人头部从最前位置到最低位置的运动轨迹，可每隔10ms进行头部运动状态获取,即运用CAE后处理软件分别获取5百分位假人头部在80ms时刻、90ms时刻、100ms时刻的头部表面网格，再运用CAE前处理软件将头部表面网格生成头部几何面，两个试验工况共获取6个5百分位假人头部几何面。

步骤S52：针对50百分位假人，0度碰撞工况和+18度斜碰撞工况仿真结果中，假人头部从0ms时刻向前运动，在95ms时刻运动到最前位置，在115ms时刻运动到最下位置，115ms时刻之后头部发生反弹，按照假人头部从最前位置到最低位置的运动轨迹，可每隔10ms进行头部运动状态获取, 即运用CAE后处理软件分别获取50百分位假人头部在95ms时刻、105ms时刻、115ms时刻的头部表面网格，因此两个试验工况共获取6个50百分位假人头部表面，再运用CAE前处理软件将头部表面网格生成头部几何面，两个试验工况共获取6个50百分位假人头部几何面。

步骤S53：针对95百分位假人，0度碰撞工况和+18度斜碰撞工况仿真结果中，假人头部从0ms时刻向前运动，在100ms时刻运动到最前位置，在120ms时刻运动到最下位置，120ms时刻之后头部发生反弹，按照假人头部从最前位置到最低位置的运动轨迹，可每隔10ms进行头部运动状态获取, 即运用CAE后处理软件分别获取95百分位假人头部在100ms时刻、110ms时刻、120ms时刻的头部表面网格，再运用CAE前处理软件将头部表面网格生成头部几何面，两个试验工况共获取6个95百分位假人头部几何面。

步骤S54：上述5百分位假人头部几何面、50百分位假人头部几何面、95百分位假人头部几何面，共计18个头部几何面。运用三维制图软件，选取上述18个头部几何面的XZ平面外轮廓往Y方向拉伸投影、YZ平面外轮廓往X方向拉伸投影、XY平面外轮廓往Z方向拉伸投影，形成三个三维立体几何面再进行求交，得到最终的不规则的头部包络限制面，该头部包络限制面全面覆盖了三种假人在0度碰撞和+18度斜碰撞工况下的头部从最前位置到最低位置的运动状态，运用该头部限制面可以快速、直接和全面地进行副驾驶区域仪表板内饰的造型校核。

需要说明的是，头部在碰撞过程中从最前位置至最下位置之外的其他运动轨迹均处于头部限制面之后，可以不用额外进行获取。

示例性的，人工输入的头部限制面与内部凸出物的最小间隙值要求，主要是针对车辆制造、工艺、各种试验条件等因素对GB11552动态试验结果有一定的影响，为了考虑一定的设计安全裕度，可结合CAE仿真和试验验证经验，定义碰撞过程中头部限制面与内部凸出物的最小间隙值L（L一般大于40mm），确保设计校核时，头部限制面与内饰的最小距离大于人工输入的最小间隙值L，即可避免碰撞试验过程中头部发生碰撞内部凸出物的风险。

示例性的，运用假人模块最终的头部限制面来快速校核汽车内饰的造型时，如果头部限制面与仪表显示屏的最小距离为25mm，已小于人工输入的头部限制面与内部凸出物的最小间隙值40mm，若不进行造型的优化，GB11552动态试验工况中表明假人模块头部存在发生碰撞内部凸出物的风险，不满足法规要求。此时优化设计该造型的方向一般是在满足视野良好的条件下，将仪表显示屏往车前方向旋转一定的角度、往车前方向移动一定的距离或者适应性地设计显示屏的形状尺寸等，目的是增大头部限制面与仪表显示屏的最小距离，直至大于人工输入的最小间隙值40mm。需要说明的是，此处校核设计仪表显示屏的方法，只是本发明的一部分实施例，并不是全部实施例，符合本发明目的的其他类似内饰造型的优化设计均可以参照此方法。

如图4所示，本发明进一步提供了一种用于防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试系统，包括：

第一定位模块，用于根据待分析的座椅R点信息和座椅行程范围，按照动态滑台试验工况要求，在CAE仿真软件中定位座椅模块和假人模块的位置，其中假人模块包括5百分位假人模块、50百分位假人模块和95百分位假人模块。

第二定位模块，用于根据待分析的安全带型号，基于卷收器固定点、D环固定点、锁扣固定点及安全带锚点定位安全带模块的位置。

第一校核模块，用于在CAE仿真软件中进行安全带织带佩戴仿真模拟，根据安全带滑肩风险点区域，校核5百分位假人、 50百分位假人、95百分位假人安全带是否存在滑肩风险，来合理优化设计D环固定点位置。

第二校核模块，用于在CAE仿真软件中进行汽车0度垂直碰撞和±18度倾斜碰撞的仿真模拟试验，基于动态滑台试验工况要求，再次验证安全带模块是否存在滑肩风险，进一步地确定D环固定点位置。

计算模块，用于获取5百分位假人模块、 50百分位假人模块和95百分位假人模块头部从最前位置运动到最低位置的运动轨迹，并根据运动轨迹绘制假人模块在各仿真模拟试验下的头部限制面，导入不同的汽车内部凸出物，基于人工输入的头部限制面与内部凸出物的最小间隙值要求，校核设计汽车内饰的造型，避免实际碰撞过程中头部碰撞内凸物的风险。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，因此不能理解为对发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性可以包含在本实施例申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或是备选的实施例。本领域技术人员可以显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法，其特征在于，具体包括：

根据待分析的座椅R点信息和座椅行程范围，按照动态滑台试验工况要求，在CAE仿真软件中定位座椅模块和假人模块的位置；

根据待分析的安全带型号，基于卷收器固定点、D环固定点、锁扣固定点及安全带锚点定位安全带模块的位置；

在CAE仿真软件中进行安全带织带佩戴仿真模拟，根据安全带滑肩风险点区域，校核安全带模块是否存在滑肩风险；

若否，则基于动态滑台试验工况要求，在CAE仿真软件中进行汽车垂直碰撞和倾斜碰撞的仿真模拟试验，再次验证安全带模块是否存在滑肩风险；

若否，根据仿真模拟试验结果，获取假人模块头部从最前位置运动到最低位置的运动轨迹，并根据运动轨迹绘制假人模块在各仿真模拟试验下的头部限制面，导入不同的汽车内部凸出物，判断假人模块头部限制面与汽车内部凸出物之间距离是否满足最小间隙值要求，如否，则优化设计相应的汽车内部凸出物的造型。

2.根据权利要求1所述的一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法，其特征在于，所述根据待分析的座椅R点信息和座椅行程范围，按照动态滑台试验工况要求，在CAE仿真软件中定位座椅模块和假人模块的位置具体包括：

接收人工输入的待分析的座椅的型号，根据待分析的座椅的型号，确定座椅的R点信息和座椅行程范围；

根据待分析的座椅的R点信息和座椅行程范围，按照动态滑台试验工况要求，在CAE软件中定位座椅模块和假人模块的位置，其中，5百分位假人模块和座椅模块安装于座椅前后行程的最前、上下行程的中间位置；50百分位假人模块和座椅模块安装于座椅前后行程的中间、上下行程的最低位置；95百分位假人模块和座椅模块安装于座椅R点位置或座椅前后行程的最后、上下行程的最低位置。

3.根据权利要求1所述的一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法，其特征在于，所述安全带滑肩风险点区域起点选择假人模块肩部关节处，然后向靠近假人模块头部的一端延伸，滑肩风险点区域横向宽度等于假人模块肩部横向宽度的三分之一。

4.根据权利要求1所述的一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法，其特征在于，所述校核安全带模块是否存在滑肩风险具体包括：

判断安全带模块的织带是否部分位于安全带滑肩风险点区域，若是，则存在安全带滑肩风险；若否，则不存在安全带滑肩风险。

5.根据权利要求1所述的一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法，其特征在于，所述校核安全带模块是否存在滑肩风险和再次验证安全带模块是否存在滑肩风险之后还包括：

若校核安全带模块存在滑肩风险时，则调整安全带D环固定点的位置，将D环固定点位置向上移动或向车内方向移动，使得位于假人模块肩部处的安全带织带位置向假人模块中心方向调整，避开安全带滑肩风险点区域。

6.根据权利要求1所述的一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法，其特征在于：所述判断假人模块头部限制面与汽车内部凸出物之间距离是否满足最小间隙值要求之后还包括：

当假人模块头部限制面与汽车内部凸出物之间距离满足最小间隙值要求，则汽车内部凸出物的造型设计满足要求。

7.根据权利要求1所述的一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试方法，其特征在于，所述根据运动轨迹绘制假人模块在各仿真模拟试验下的头部限制面具体包括：

获取不同假人模块在不同工况下从最前位置到最低位置的运动轨迹；根据运动轨迹获取不同时刻的头部表面网格，将头部表面网格生成头部几何面；

将头部几何面的XZ平面外轮廓往Y方向拉伸投影、YZ平面外轮廓往X方向拉伸投影、XY平面外轮廓往Z方向拉伸投影，形成三个三维立体几何面再进行求交，得到最终的不规则的头部限制面。

8.一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试系统，其特征在于，包括：

第一定位模块，用于根据待分析的座椅R点信息和座椅行程范围，按照动态滑台试验工况要求，在CAE仿真软件中定位座椅模块和假人模块的位置；

第二定位模块，用于根据待分析的安全带型号，基于卷收器固定点、D环固定点、锁扣固定点及安全带锚点定位安全带模块的位置；

第一校核模块，用于在CAE仿真软件中进行安全带织带佩戴仿真模拟，根据安全带滑肩风险点区域，校核安全带模块是否存在滑肩风险；

第二校核模块，用于在CAE仿真软件中进行汽车垂直碰撞和倾斜碰撞的仿真模拟试验，基于动态滑台试验工况要求，再次验证安全带模块是否存在滑肩风险；

计算模块，用于获取假人模块头部从最前位置运动到最低位置的运动轨迹，并根据运动轨迹绘制假人模块在各仿真模拟试验下的头部限制面，导入不同的汽车内部凸出物，判断假人模块头部限制面与汽车内部凸出物之间距离是否满足最小间隙值要求，如否，则优化设计相应的汽车内部凸出物的造型。

9.根据权利要求8所述的一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试系统，其特征在于，所述第一定位模块具体用于：

接收人工输入的待分析的座椅的型号，根据待分析的座椅的型号，确定座椅的R点信息和座椅行程范围；

根据待分析的座椅的R点信息和座椅行程范围，按照动态滑台试验工况要求，在CAE软件中定位座椅模块和假人模块的位置。

10.根据权利要求9所述的一种防止头部碰撞汽车内部凸出物的测试系统，其特征在于，所述座椅模块和假人模块的安装位置具体包括：

5百分位假人模块和座椅模块安装于座椅前后行程的最前、上下行程的中间位置；50百分位假人模块和座椅模块安装于座椅前后行程的中间、上下行程的最低位置；95百分位假人模块和座椅模块安装于座椅R点位置或座椅前后行程的最后、上下行程的最低位置。

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