CN115541261B - 碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及仿真测试领域，公开了一种碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法和系统，该方法包括：在假人经由安全带约束装置中的安全带以预设姿态固定在试验平台中的固定台上时，控制试验平台中的胸盖板移动，以使胸盖板与假人之间保持预设相对位置；针对每个待测拉力，控制冲击装置拉动安全带，在第一预设时长后，确定假人上的各测量点处的目标位移值以及冲击装置与安全带之间的目标拉力；根据各目标位移值和各目标拉力，确定与各测量点对应的目标拉力位移曲线；其中，试验平台、安全带约束装置以及冲击装置组成假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统。本发明能够实现对假人的胸部的受力变形特征进行测量的效果。

Description

碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法和系统

技术领域

本发明涉及仿真测试领域，尤其涉及一种碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法和系统。

背景技术

目前，交通事故中造成人体胸部损伤的情况较为常见。尽管车辆的安全带能够在一定程度上保障人体安全，但是，安全带所施加的约束力也会对人体胸部造成一定的损伤。

据此，在生产安全带的过程中，需要对安全带的性能进行评估。在测试车辆的安全带性能时，主要通过假人（如：汽车碰撞假人），来代替真实对象进行测试。但是，若碰撞假人的胸部与真实对象的胸部在受力变形特征上存在较大差异，则会造成测试结果不准确的问题，甚至会导致根据测试结果生产的安全带存在安全隐患的问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法和系统，实现对假人的胸部的受力变形特征进行测量的效果。

本发明实施例提供了一种碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法，该方法包括：

在假人经由安全带约束装置中的安全带以预设姿态固定在试验平台中的固定台上时，控制所述试验平台中的胸盖板移动，以使所述胸盖板与所述假人之间保持预设相对位置；

针对每个待测拉力，控制冲击装置拉动所述安全带，在第一预设时长后，确定所述假人上的各测量点处的目标位移值以及所述冲击装置与所述安全带之间的目标拉力；

根据各所述目标位移值和各所述目标拉力，确定与各测量点对应的目标拉力位移曲线；

其中，所述试验平台、所述安全带约束装置以及所述冲击装置组成假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统。

本发明实施例提供了一种假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统，该系统包括：试验平台、安全带约束装置以及冲击装置；其中，

所述试验平台包括固定台以及胸盖板，所述固定台用于放置假人，所述胸盖板用于通过安装在所述胸盖板上的位移传感器测量目标位移值，所述位移传感器的一侧安装在所述胸盖板上，所述位移传感器的另一侧安装在所述假人上的各测量点处；

所述安全带约束装置包括安全带以及拉力传感器，所述安全带用于将假人固定在所述固定台上，所述拉力传感器连接所述冲击装置与所述安全带，用于测量所述冲击装置产生的目标拉力；

所述冲击装置，用于拉动所述安全带，以通过所述安全带对假人的胸部产生冲击。

本发明实施例具有以下技术效果：

在假人经由安全带约束装置中的安全带以预设姿态固定在试验平台中的固定台上时，控制试验平台中的胸盖板移动，以使胸盖板与假人之间保持预设相对位置，进而，针对每个待测拉力，控制冲击装置拉动安全带，在第一预设时长后，确定假人上的各测量点处的目标位移值以及冲击装置与安全带之间的目标拉力，根据各目标位移值和各目标拉力，确定与各测量点对应的目标拉力位移曲线，解决了无法准确确定假人胸部的受力变形特征的问题，实现了对假人的胸部的受力变形特征进行测量的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明实施例提供的一种碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的七个测试点的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种平面直角坐标系下七个测试点的示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统的等轴视图；

图7是本发明实施例提供的另一种假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种试验平台的等轴视图；

图9是本发明实施例提供的一种夹紧装置的等轴视图；

图10是本发明实施例提供的一种胸盖板的等轴视图；

图11是本发明实施例提供的一种连接板件的等轴视图；

图12是本发明实施例提供的一种横梁与纵梁经由夹紧装置进行连接的连接示意图；

图13是本发明实施例提供的一种胸盖板与假人之间的放置示意图；

图14是本发明实施例提供的一种假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统的侧视图；

图15是本发明实施例提供的一种冲击装置的等轴视图；

图16是本发明实施例提供的一种经由橡胶套连接的连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

本发明实施例提供的碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法，主要适用于测量假人胸部压缩量与安全带载荷之间的关系，进而，得到假人的胸部的受力变形特征的情况。本发明实施例提供的碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法可以由集成在电子设备中，由电子设备执行。

图1是本发明实施例提供的一种碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法的流程图。参见图1，该碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法具体包括：

S110、在假人经由安全带约束装置中的安全带以预设姿态固定在试验平台中的固定台上时，控制试验平台中的胸盖板移动，以使胸盖板与假人之间保持预设相对位置。

需要说明的是，试验平台、安全带约束装置以及冲击装置组成假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统。假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统用于执行本实施例提供的碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法。试验平台用于摆放和固定假人位置，使得假人的姿态能够模拟车辆上乘客的坐姿，并且用于后续根据实验平台中的位移传感器获取各目标位移值。安全带约束装置用于将安全带连接拉力传感器，并使得安全带处于一定程度的绷紧状态，能够将假人固定在试验平台上。冲击装置用于令安全带向假人胸部施加冲击力，便于测量产生冲击时的假人胸部压缩量以及安全带载荷。

其中，假人可以是汽车碰撞假人，即在进行汽车碰撞试验时模拟真人所用的假人。可以理解为，假人是待进行胸部压缩量与安全带载荷关系的试验对象。预设姿态可以是预先设定的假人模拟乘客坐姿的姿态。固定台可以是用于为平躺放置假人提供水平面的平台。胸盖板可以是悬挂在假人上方，用于为后续获取各目标位移值提供参考位置。预设相对位置可以是预先设定的胸盖板与假人之间的位置关系，便于后续准确获取各目标位移值。

具体的，可以将假人以预设姿态放置在试验平台中的固定台上，并通过安全带约束装置中的安全带进行固定。通过调整试验平台中的胸盖板在各方向上移动，使得胸盖板的位置与假人的位置之间的位置关系满足预设相对位置。其中，各方向包括胸盖板所在平面上沿假人中线（头部中的与脚部中点的连线）的方向，胸盖板所在平面上垂直于人体中线的方向，以及垂直于胸盖板所在平面的方向。

可选的，预设姿态为假人的大腿向上弯曲、假人的臀部接触试验平台中的支撑块的第一侧面，假人的小腿接触支撑块的第二侧面，并且假人的双手位于大腿上。

具体的，支撑块用于模拟汽车的座位。假人背部与固定台接触，可以模拟假人靠在车辆座椅上。支撑块的第一侧面为假人臀部提供支撑。通过将假人的大腿向上弯曲，假人的臀部接触试验平台中的支撑块的第一侧面，可以模拟假人坐在支撑块的第一侧面上。支撑块的第二侧面为假人的小腿提供支撑。通过假人的小腿接触支撑块的第二侧面，可以模拟假人坐在支撑块的第一侧面后，小腿自然弯曲摆放在第二侧面上。并且，将假人的双手放置于大腿上，完成假人模拟坐在支撑块上，并背靠固定台的姿态，将该姿态作为预设姿态，以模拟乘客坐姿。

S120、针对每个待测拉力，控制冲击装置拉动安全带，在第一预设时长后，确定假人上的各测量点处的目标位移值以及冲击装置与安全带之间的目标拉力。

其中，待测拉力可以是预先确定的想要测量的安全带拉力，即安全带载荷。第一预设时长可以是为安全带冲击以及恢复提供的稳定时长，具体时长可以根据实际需求确定，在本实施例中不做具体限定，例如可以是5s等。测量点可以是在假人上预先设置的待进行位移测量的基准点，另一侧的基准点对应设置在胸盖板上，因此，可以通过对应基准点之间的距离变化，确定测量点的位移变化。目标位移值可以是在安全带向假人产生冲击时，与每个测量点对应的位移最大值。目标拉力可以是在安全带向假人产生冲击时，对安全带施加的力的最大值，可以理解为安全带载荷。需要说明的是，由于摩擦力、绳索材质等干扰，会导致目标拉力与待测拉力数值不同。可以理解的是，待测拉力为理论值，目标拉力为实际值，为了后续更准确的进行分析，测量和记录的是目标拉力。

具体的，针对每个待测拉力，都可以使用相同的方式进行试验和测量，因此以其中一个待测拉力为例进行说明。根据待测拉力调整冲击装置，使得冲击装置拉动安全带对假人胸部产生冲击，造成假人胸部压缩。在第一预设时长后，冲击结束，假人胸部回弹完毕。可以记录在第一预设时长内假人胸部上的各测量点处的位移值变化，以及安全带拉力变化。针对每个测量点，可以将位移值变化中的最大值作为与该测量点对应的目标位移值。将安全带拉力变化中的最大值作为冲击装置与安全带之间的目标拉力。通过上述方式，可以得到每个待测拉力对应的各目标位移值以及目标拉力。

示例性的，以其中一个待测拉力F为例，测量点与胸盖板上对应点之间的初始距离为a。在第一预设时长内，记录的距离变化为a1、a2、a3、a4和a5，可以计算的待位移值变化为（a1-a）、（a2-a）、（a3-a）、（a4-a）以及（a5-a）。位移值变化中的最大值为（a3-a），可以确定该测量点的目标位移值为（a3-a）。在第一预设时长内，安全带拉力变化为F1、F2、F3、F4以及F5，其中最大值为F3，因此，可以确定目标拉力为F3。

可选的，假人上的各测量点，包括：位于假人的锁骨中部的第一测量点、位于假人的胸骨上部的第二测量点、位于假人的第四肋骨中部右侧的第三测量点，位于假人的胸骨中部的第四测量点，位于假人的第四肋骨中部左侧的第五测量点，位于假人的胸骨下部的第六测量点以及位于假人的第五肋骨中部右侧的第七测量点中的至少一个。

具体的，在佩戴安全带时，安全带会经过人体锁骨，胸骨和肋骨，主要受力的骨骼位置为锁骨中部，胸骨中部，第四肋骨以及第五肋骨。据此，可以设置如图2所示七个测试点，包括第一测量点41、第二测量点42、第三测量点43、第四测量点44、第五测量点45、第六测量点46以及第七测量点47。

可选的，可以使用上述七个测试点中的一个或多个作为测试点，当然，也可以使用其他预设位置点位测试点。

示例性的，确定如图2所示的七个测试点的方法可以是摸骨和测量法相结合的方法。假人胸部模拟人体胸部，其骨骼具有突出的标定定位点，基于此可以进行部分点位的标记。可以标记两乳头终点为原点，两乳头连线为横轴，过原点垂直于横轴建立纵轴，据此可以建立如图3所示的平面直角坐标系。其中，纵轴称为前正中线，坐标系的原点可以认为是胸骨中部，记为第四测量点44。通过摸骨可以对两侧锁骨进行分别标记，左侧记为A1和A2，右侧记为B1和B2。以右侧的B1和B2为端点连线，将两点连线的中点作为锁骨中部，记为第一测量点41。过第一测量点41做平行于纵轴的直线，记为锁骨中线（左侧），相应的也可得到锁骨中线（右侧）。连接A1和B1，将其中点作为胸骨上部，记为第二测量点42。通过解剖学可知，正常人体平躺时乳头平对第四肋间，向下摸为第四肋骨，以做第四根肋骨的平行线，与锁骨中线（左侧）相交，得到第四肋骨中部左侧，记为第五测量点45，与锁骨中线（右侧）相交，得到第四肋骨中部右侧，记为第三测量点43。以前正中线向下摸到凹陷部位即为胸骨下部测量点，记为第六测量点46。从第四根肋骨往下摸，摸到的即为第五肋骨，做第五肋骨与横轴的平行线，与锁骨中线（右侧）相交，得到第五肋骨中部右侧，记为第七测量点47。

S130、根据各目标位移值和各目标拉力，确定与各测量点对应的目标拉力位移曲线。

其中，目标拉力位移曲线可以是拟合得到的位移值随拉力值变化的曲线，用于记录各测量点处的胸部压缩量与安全带载荷的关系。

具体的，针对每个测量点，可以确定与该测量点对应的多个目标拉力和与各目标拉力对应的目标位移值，根据各目标拉力和与每个目标拉力对应的目标位移值可以拟合得到一条位置值随拉力变化的曲线，该曲线即为该测量点对应的目标拉力位移曲线。通过上述方式，可以拟合得到每个测量点对应的目标拉力位移曲线，即获取各测量点处的胸部压缩量与安全带载荷关系。

本实施例具有以下技术效果：在假人经由安全带约束装置中的安全带以预设姿态固定在试验平台中的固定台上时，控制试验平台中的胸盖板移动，以使胸盖板与假人之间保持预设相对位置，进而，针对每个待测拉力，控制冲击装置拉动安全带，在第一预设时长后，确定假人上的各测量点处的目标位移值以及冲击装置与安全带之间的目标拉力，根据各目标位移值和各目标拉力，确定与各测量点对应的目标拉力位移曲线，解决了无法准确确定假人胸部的受力变形特征的问题，实现了对假人的胸部的受力变形特征进行测量的效果。

图4是本发明实施例提供的另一种碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，针对胸盖板的移动控制方式以及冲击装置拉动安全带的控制方式可以参见本技术方案的详细阐述。其中，与上述各实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。参见图4，该碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法具体包括：

S210、在假人经由安全带约束装置中的安全带以预设姿态固定在试验平台中的固定台上时，控制试验平台中的胸盖板沿第一方向和/或第二方向移动，以使胸盖板的中心点与假人的胸骨中部处的测量点重合。

其中，第一方向可以是假人中线的方向，第二方向可以是胸盖板所在平面上与第一方向垂直的方向。假人的胸骨中部处的测量点可以是如图3所示的第四测量点44。

具体的，在假人经由安全带约束装置中的安全带以预设姿态固定在试验平台中的固定台上时，在第一方向和/或第二方向上移动胸盖板，直至胸盖板的中心点与假人的胸骨中部处的测量点在垂直于水平面的方向上重合。

S220、控制胸盖板沿第三方向移动，以使胸盖板与假人的胸部之间的距离达到预设距离。

其中，第三方向可以是垂直于胸盖板所在平面的方向。预设距离可以是预先设置的胸盖板与假人胸部之间的高度差。例如预设距离可以是20-25cm等，具体数值可以根据实际需求进行设置。

具体的，沿第三方向调整胸盖板的高度，当胸盖板与假人的胸部之间的距离达到预设距离时，停止调整。

S230、针对每个待测拉力，根据待测拉力，冲击距离以及冲击装置中的重物的质量，确定待测高度。

其中，冲击距离可以是用于产生待测拉力的距离，即沿待测拉力方向移动的距离。重物可以是用于通过下落产生力的物体。重物经由拉力传感器与安全带相连接。拉力传感器用于测量对安全带产生的拉力，即安全带载荷。待测高度可以是重物由自由静止位置提升的高度，即后续进行自由落体运动的起始高度。

具体的，针对每个待测拉力都可以通过下述方式确定重物的待测高度，因此以其中一个待测拉力为例进行说明。根据待测拉力F，冲击距离S以及待测拉力重物的质量m，通过力作功的公式mgH=FS，可以计算得到待测高度H。

示例性的，待测拉力F为1500N，重物的质量m为10kg，冲击距离S为5cm，通过公式mgH=FS，可计算得到待测高度H为75cm。

S240、通过冲击装置中的电机控制重物移动至待测高度。

其中，电机可以用于将重物提升或放下。

具体的，通过冲击装置中的电机向上提起重物，直至重物上升的距离为待测高度。

S250、在第二预设时长后，通过电机放下重物，以使重物下落拉动安全带。

其中，第二预设时长可以是预先设置的用于等待重物上升后稳定的时长，具体时长可以根据需求进行设定，例如可以是10s等。

具体的，在重物移动至待测高度后，静止第二预设时长。控制电机，令重物作自由落体运动，以使重物对安全带产生拉力。

S260、在第一预设时长后，确定假人上的各测量点处的目标位移值以及冲击装置与安全带之间的目标拉力。

S270、根据各目标位移值和各目标拉力，确定与各测量点对应的目标拉力位移曲线。

可选的，在确定与各测量点对应的目标拉力位移曲线之后，还可以进一步将目标拉力位移曲线与真实拉力位移曲线进行比较，以评估假人胸部是否与真人胸部相一致，具体可以是：

根据目标拉力位移曲线以及预先确定的真实拉力位移曲线，确定所述假人的胸部模拟效果。

其中，真实拉力位移曲线可以是预先测量得到的真人胸部的位移随拉力的变化曲线，该曲线也可以是使用类似S110-S130或S210-S270等方式测量得到的。胸部模拟效果可以是假人的胸部与真人的胸部之间的匹配程度。

具体的，可以通过预设的匹配方式，对目标拉力位移曲线以及预先确定的真实拉力位移曲线进行相似度匹配，并将匹配程度作为假人的胸部模拟效果。

示例性的，相似度匹配方式可以是曲线距离相似度，可以是基于点的距离的匹配方式，例如欧氏距离、动态时间规整、最长公共字串以及编辑距离等，还可以是基于形状的距离的匹配方式，例如豪斯多夫距离、弗雷欧距离等，也可以是基于分段的距离，例如单向距离、多线位置距离等。相似度匹配方式还可以是相关性分析方式等。具体可以根据实际需求选择合适的相似度匹配方式，在本实施例中不做具体限定。

需要说明的是，匹配使用的是相同测量点的目标拉力位移曲线以及真实拉力位移曲线，以保证匹配程度测量的准确性。

本实施例具有以下技术效果：通过控制试验平台中的胸盖板沿第一方向和/或第二方向移动，以使胸盖板的中心点与假人的胸骨中部处的测量点重合，并控制胸盖板沿第三方向移动，以使胸盖板与假人的胸部之间的距离达到预设距离，进而，针对每个待测拉力，根据待测拉力，冲击距离以及冲击装置中的重物的质量，确定待测高度，通过冲击装置中的电机控制重物移动至待测高度，在第二预设时长后，通过电机放下重物，以使重物下落拉动安全带，解决了无法准确模拟安全带对假人胸部进行冲击的问题，实现了模拟安全带冲击假人胸部的过程，并对假人胸部的受力变形特征进行测量的效果。

针对假人是否能够代替真人进行车辆碰撞模拟，主要通过标定试验，对于假人胸部的标定目前是使用摆锤冲机试验，其试验主要是依据钝性撞击器对胸部施加的力与胸部位移来判断，但是由于上躯干的安全带不能认为是钝性撞击器，所以通过上述试验得到的测试结果并不准确。

图5是本发明实施例提供的一种假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统的结构示意图。其中，与上述各实施方式相同或相应的术语的解释在此不再赘述。参见图5，该假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统具体包括：试验平台1、安全带约束装置2以及冲击装置3。示例性的，图6是本发明实施例提供的一种假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统的等轴视图。

其中，试验平台1包括固定台11以及胸盖板12，固定台11用于放置假人，胸盖板12用于通过安装在胸盖板12上的位移传感器121测量目标位移值，位移传感器121的一侧安装在胸盖板12上，位移传感器121的另一侧安装在假人上的各测量点处；安全带约束装置2包括安全带21以及拉力传感器22，安全带21用于将假人固定在固定台11上，拉力传感器22连接冲击装置3与安全带21，用于测量冲击装置3产生的目标拉力；冲击装置3，用于拉动安全带21，以通过安全带21对假人的胸部产生冲击。

具体的，可以将假人以预设姿态放置在固定台11上，并且，可以令胸盖板12悬挂于假人胸部的正上方，胸盖板12与假人胸部的具体位置关系可以是预设相对位置。位移传感器121可以拉线位移传感器，将位移传感器121的一侧安装在胸盖板12上，另一侧布置在各个测量位置上，以通过测量目标位移值来判断假人胸部上的各测量点的移动，进而判断假人胸部压缩量。通过安全带21可以穿过假人胸部上的各测量点，来将假人固定在固定台11上。通过连接安全带21和冲击装置3的拉力传感器22，可以测量冲击装置3对于安全带21的目标拉力，即安全带载荷。

本实施例具有以下技术效果：在假人经由安全带约束装置中的安全带以预设姿态固定在试验平台中的固定台上时，控制试验平台中的胸盖板移动，以使胸盖板与假人之间保持预设相对位置，进而，针对每个待测拉力，控制冲击装置拉动安全带，在第一预设时长后，确定假人上的各测量点处的目标位移值以及冲击装置与安全带之间的目标拉力，根据各目标位移值和各目标拉力，确定与各测量点对应的目标拉力位移曲线，解决了无法准确确定假人胸部的受力变形特征的问题，实现了对假人的胸部的受力变形特征进行测量的效果。

图7是本发明实施例提供的另一种假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统的结构示意图。

参见图7，试验平台1还包括：支撑块13、横梁14以及纵梁15。

其中，支撑块13，用于支撑假人处于预设姿态；横梁14，用于为胸盖板12向第一方向移动提供移动轨道；纵梁15，用于为胸盖板12向第二方向移动提供移动轨道。

具体的，支撑块13可以设置在固定台11上，用于使假人能够保持预设姿态。例如，预设姿态为假人的大腿向上弯曲、假人的臀部接触支撑块13的第一侧面，假人的小腿接触支撑块13的第二侧面，并且假人的双手位于大腿上。胸盖板12可以悬挂在横梁14以及纵梁15上，胸盖板12在横梁14上来回移动，即在第一方向上移动，胸盖板12在纵梁15上来回移动，即在第二方向上移动。

参见图7，安全带约束装置2，还包括：至少三个滑轮组23、配重块24以及第一绳索25。

其中，第一绳索25，用于经由至少三个滑轮组23连接安全带21以及配重块24；配重块24，用于通过第一绳索25拉紧安全带21，以使安全带21固定假人。

具体的，配重块24系于第一绳索25的一端，安全带21系于第一绳索的另一端。第一绳索25可以通过至少三个滑轮组23来改变力的方向，连接安全带21和配重块24。通过配重块24的重力，经由第一绳索25和至少三个滑轮组23，对安全带21施加拉力，使得安全带21在未受到冲击时也能够对假人起到固定作用。

参见图7，冲击装置包括3：电机31、重物32以及第二绳索33。

其中，第二绳索33，用于连接电机31与重物32；电机31，用于通过第二绳索33控制重物32移动；重物32，用于通过下落产生的力拉动安全带21，以使安全带21对假人的胸部产生冲击。

具体的，可以通过第二绳索33连接电机31与重物32，电机31通过运转可以向上拉动第二绳索33，以使重物32上升至待测高度。电机31还可以通过释放第二绳索33，使重物32下落。通过重物32下落产生的力，可以拉动安全带21，使得安全带21能够对假人的胸部产生冲击。

参见图7，冲击装置3还包括：支撑架34、连杆机构35以及与连杆机构35对应的固定架36。

其中，支撑架34，用于放置电机31，并限制连杆机构35的移动；连杆机构35，用于将重物32下落产生的力传递至安全带约束装置2中的第一绳索25，以通过第一绳索25拉动安全带21，使安全带21对假人的胸部产生冲击；固定架36，用于将连杆机构35固定在预设位置处。

具体的，可以使用支撑架34的上端支撑电机31，并通过支撑架34来限制连杆机构35被重物32砸中后的位移。连杆机构35可以包括横杆和与横杆一端连接的纵杆，横杆长度可以与纵杆长度相同，重物32下落砸中连杆机构35的横杆，在横杆上产生竖直向下的力，通过横杆下移带动纵杆上移，以在纵杆上产生向上的力，通过向上的力拉动第一绳索25，以通过第一绳索25拉动安全带21，使安全带21对假人的胸部产生冲击。固定架36为连杆机构35提供支撑，以使连杆机构35能够以横杆和纵杆的连接处为支点转动。

可选的，试验平台1的等轴视图如图8所示。

其中，试验平台1包括：固定台11，胸盖板12（图8未示出），支撑块13，横梁14（底部通过夹紧装置17来与纵梁15定位，顶端中部有螺纹通孔），纵梁15（内有齿槽），第一螺丝16（图8未示出），夹紧装置17（图8未示出），把手18（有螺纹，控制胸盖板12上下移动），第二螺丝19，连接板件10（图8未示出）。夹紧装置17的等轴视图如图9所示，胸盖板12的等轴视图如图10所示，连接板件10的等轴视图如图11所示，图8中的B表示横梁14与纵梁15经由夹紧装置17进行连接，其具体的连接示意图如图12所示。

具体的，支撑块13用于支撑假人的小腿部位，来模拟实际坐姿的姿势。纵梁15是通过第一螺丝16与固定台11连接，如图12所示，其中上下为齿槽，左右两边为打通的方槽。横梁14底部为槽型，通过夹紧装置17与纵梁15固定，顶端中部有段突起的圆柱，内部为通孔螺纹，来使把手18能够旋转和控制上下移动的距离。夹紧装置17一共有两个，每边外侧各个，中间突起的方块卡在纵梁15的方槽内使夹紧装置17不掉落，夹紧装置17通过旋转螺丝来调节与纵梁15的齿槽啮合。胸盖板12通过第二螺丝19与连接板件10连接，连接板件10与把手18下部连接，通过旋转把手18来调节胸盖板12上下的位置，胸盖板12的作用是让位移传感器有参照基准。胸盖板12与假人之间的放置示意图如图13所示。

可选的，假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统的侧视图如图14所示。

其中，安全带约束装置2包括：安全带21，拉力传感器22，第一滑轮组231，第二滑轮组232，第三滑轮组233，配重块24，第一绳索25，安全带连接板26。

可选的，冲击装置3的等轴视图如图15所示。

其中，冲击装置3包括：电机31，重物32，第二绳索33，支撑架34，连杆机构35，固定架36。需要说明的是，图14中的A处可以由冲击装置3中的橡胶套37连接，其具体连接方式如图16所示。

具体的，电机31可以通过接受输入信号来调节第二绳索33的长度，使重物32能位于设定的高度（待测高度）。支撑架34上端支撑电机31，中间部位用于限制连杆机构35被重物32砸中后的位移。连杆机构35的横杆与纵杆长度相同。橡胶套37是通过过盈配合将第二绳索33和连杆机构35进行配合。

冲击装置3是通过电机31调节第二绳索33来确定重物32的高度，当电机31不再牵引第二绳索33，使得重物32直接下落，重物32的冲击力通过连杆机构35传递到下端的第一绳索25上，实现冲击效果。

本实施例具有以下技术效果：通过试验平台，安全带约束装置以及冲击装置，模拟产生冲击时安全带产生符合，对假人胸部产生力的作用，解决了无法准确确定假人胸部的受力变形特征的问题，实现了探究安全带负载下假人胸部的力学响应是否符合人体胸部受力变形特征，以对假人胸部进行评估。

需要说明的是，本发明所用术语仅为了描述特定实施例，而非限制本申请范围。如本发明说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。

还需说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。

Claims (10)

1.一种碰撞假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量方法，其特征在于，包括：

在假人经由安全带约束装置中的安全带以预设姿态固定在试验平台中的固定台上时，控制所述试验平台中的胸盖板移动，以使所述胸盖板与所述假人之间保持预设相对位置；

针对每个待测拉力，控制冲击装置拉动所述安全带，在第一预设时长后，确定所述假人上的各测量点处的目标位移值以及所述冲击装置与所述安全带之间的目标拉力；

根据各所述目标位移值和各所述目标拉力，确定与各测量点对应的目标拉力位移曲线；

其中，所述试验平台、所述安全带约束装置以及所述冲击装置组成假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述试验平台中的胸盖板移动，以使所述胸盖板与所述假人之间保持预设相对位置，包括：

控制所述试验平台中的胸盖板沿第一方向和/或第二方向移动，以使所述胸盖板的中心点与所述假人的胸骨中部处的测量点重合；

控制所述胸盖板沿第三方向移动，以使所述胸盖板与所述假人的胸部之间的距离达到预设距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定与各测量点对应的目标拉力位移曲线之后，还包括：

根据所述目标拉力位移曲线以及预先确定的真实拉力位移曲线，确定所述假人的胸部模拟效果。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制冲击装置拉动所述安全带，包括：

根据待测拉力，冲击距离以及冲击装置中的重物的质量，确定待测高度；其中，所述重物经由拉力传感器与所述安全带相连接；

通过所述冲击装置中的电机控制所述重物移动至所述待测高度；

在第二预设时长后，通过所述电机放下所述重物，以使所述重物下落拉动所述安全带。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设姿态为所述假人的大腿向上弯曲、所述假人的臀部接触所述试验平台中的支撑块的第一侧面，所述假人的小腿接触所述支撑块的第二侧面，并且所述假人的双手位于所述大腿上；所述假人上的各测量点，包括：位于所述假人的锁骨中部的第一测量点、位于所述假人的胸骨上部的第二测量点、位于所述假人的第四肋骨中部右侧的第三测量点，位于所述假人的胸骨中部的第四测量点，位于所述假人的第四肋骨中部左侧的第五测量点，位于所述假人的胸骨下部的第六测量点以及位于所述假人的第五肋骨中部右侧的第七测量点中的至少一个。

6.一种假人胸部压缩量与安全带载荷关系的测量系统，其特征在于，包括：试验平台、安全带约束装置以及冲击装置；其中，

所述试验平台包括固定台以及胸盖板，所述固定台用于放置假人，所述胸盖板用于通过安装在所述胸盖板上的位移传感器测量目标位移值，所述位移传感器的一侧安装在所述胸盖板上，所述位移传感器的另一侧安装在所述假人上的各测量点处；

所述安全带约束装置包括安全带以及拉力传感器，所述安全带用于将假人固定在所述固定台上，所述拉力传感器连接所述冲击装置与所述安全带，用于测量所述冲击装置产生的目标拉力；

所述冲击装置，用于拉动所述安全带，以通过所述安全带对假人的胸部产生冲击。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述试验平台还包括：支撑块、横梁以及纵梁；其中，

所述支撑块，用于支撑所述假人处于预设姿态；

所述横梁，用于为所述胸盖板向第一方向移动提供移动轨道；

所述纵梁，用于为所述胸盖板向第二方向移动提供移动轨道。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述安全带约束装置，还包括：至少三个滑轮组、配重块以及第一绳索；其中，

所述第一绳索，用于经由所述至少三个滑轮组连接所述安全带以及所述配重块；

所述配重块，用于通过所述第一绳索拉紧所述安全带，以使所述安全带固定所述假人。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述冲击装置包括：电机、重物以及第二绳索；其中，

所述第二绳索，用于连接所述电机与所述重物；

所述电机，用于通过第二绳索控制所述重物移动；

所述重物，用于通过下落产生的力拉动所述安全带，以使所述安全带对假人的胸部产生冲击。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述冲击装置还包括：支撑架、连杆机构以及与所述连杆机构对应的固定架；

所述支撑架，用于放置所述电机，并限制所述连杆机构的移动；

所述连杆机构，用于将所述重物下落产生的力传递至所述安全带约束装置中的第一绳索，以通过所述第一绳索拉动所述安全带，使所述安全带对假人的胸部产生冲击；

所述固定架，用于将所述连杆机构固定在预设位置处。

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