CN116577120B - 汽车碰撞假人颈部静态标定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车碰撞假人颈部静态标定方法及装置，涉及车辆安全性能检测技术领域，装置包括：基座、假人头颈总成和推杆组件；方法包括如下步骤：建立平面坐标系；设置假人头颈总成额头上一点为参考点；获取推杆组件未作用时参考点的第一坐标；控制推杆组件将假人头颈总成的颈部弯折至多个位置，获得多个第二坐标和多个第一压力值；根据第一坐标和两个第二坐标计算假人头颈总成颈部弯折中心点的基准坐标；根据第一坐标、基准坐标和一个第二坐标计算第一角度；获取包括多个第一角度值和与每个第一角度值对应的第一压力值的第一数据库。本发明提供的汽车碰撞假人颈部静态标定方法具有方便对假人进行静态标定，判断假人是否满足测试要求的优点。

Description

汽车碰撞假人颈部静态标定方法及装置

技术领域

本发明一般涉及车辆安全性能检测技术领域，具体涉及汽车碰撞假人颈部静态标定方法及装置。

背景技术

随着我国汽车工业的快速发展，全国汽车保有量越来越高，同时，交通事故的发生率也逐年增加，因此对于汽车对乘员的保护能力需求也越来越高，在汽车被动安全技术中，汽车碰撞假人是作为检测和评价汽车保护能力的重要测量设备，通过假人身上的传感器所显示的数值可以在乘员保护方面对汽车进行更合理的设计。

在假人的各身体部位中，颈部作为一个重要的组成部分，在汽车碰撞实验中，假人颈部结构的生物仿真性会大大影响到碰撞试验所得结果的准确性和可靠性，现在的汽车碰撞假人颈部测试均是动态冲击测试，而对于假人颈部的静态测试并没有成熟的技术方案，但静态测试对于假人的颈部性能表征具有十分重要的作用，目前尚缺乏一种能快速进行假人颈部静态标定的方法。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种汽车碰撞假人颈部静态标定方法及装置以解决上述问题。

本发明第一方面提供一种汽车碰撞假人颈部静态标定方法，该方法的实施基于静态标定装置，所述静态标定装置包括基座、假人头颈总成和推杆组，所述假人头颈总成安装在所述基座顶部，所述假人头颈总成的颈部可弯折；所述推杆组件设置在所述基座的一侧，用于推动所述假人头颈总成的颈部弯折；

所述方法包括如下步骤：

建立平面坐标系，所述假人头颈总成上的任意点的位置均可用所述平面坐标系内的坐标表示；

设置参考点，所述参考点为所述假人头颈总成的额头上的任意一点；获取第一位置点对应的第一坐标，所述第一位置点为所述推杆组件未作用时，所述参考点所处的位置；

控制所述推杆组件将所述假人头颈总成的颈部弯折至多个不同位置，获得多个第二坐标和多个第一压力值；所述第二坐标为所述假人头颈总成弯折至不同位置时，所述参考点对应的坐标；所述第一压力值为所述参考点位置处于所述第二坐标时，所述推杆组件对所述假人头颈总成施加的压力值；

选取两个所述第二坐标，根据所述第一坐标和两个所述第二坐标计算基准坐标，所述基准坐标为所述假人头颈总成的颈部弯折中心点的坐标；

根据所述第一坐标、基准坐标和任意一个所述第二坐标计算第一角度，所述第一角度为所述假人头颈总成的颈部绕弯折的角度；获得第一数据库，所述第一数据库包括多个第一角度值和与每个第一角度值对应的第一压力值。

根据本发明提供的技术方案，所述平面坐标系以所述假人头颈总成底部中心点作为原点，以所述假人头颈总成的面部朝向的方向作为X轴的正方向，以垂直于所述假人头颈总成且指向所述假人头颈总成的方向作为Y轴的正方向。

根据本发明提供的技术方案，所述根据所述第一坐标和两个第二坐标计算基准坐标，具体包括如下步骤：

在多个所述第二坐标中任选两个，记为第一子坐标和第二子坐标，所述第一子坐标对应第二位置点，所述第二子坐标对应第三位置点；所述第二位置点和第三位置点为所述假人头颈总成的颈部弯折之后，所述参考点所处的位置；

根据第一坐标和第一子坐标构建第一直线方程；根据第一坐标和第二子坐标构建第二直线方程；

计算第一中点坐标和第二中点坐标，所述第一中点坐标为连接所述第一位置点和第二位置点的线段中点坐标；所述第二中点坐标为连接第二位置点和第三位置点的线段中点坐标；

根据所述第一中点坐标和所述第一直线方程构建第三直线方程，所述第三直线垂直于所述第一直线；根据所述第二中点坐标和所述第二直线方程构建第四直线方程，所述第四直线垂直于所述第二直线；

求解所述第三直线和第四直线的交点坐标，即为所述基准坐标。

根据本发明提供的技术方案，根据所述第一坐标、基准坐标和任意一个所述第二坐标计算第一角度，具体包括如下步骤：

根据所述第一坐标、基准坐标、第二坐标以及余弦定理计算所述第一角度的余弦值；

根据反三角函数和所述第一角度的余弦值计算所述第一角度。

根据本发明提供的技术方案，获得第一压力值时，还包括如下步骤：

控制所述推杆组件将所述假人头颈总成的颈部多次弯折至同一所述第二坐标位置；获取所述假人头颈总成的颈部每次弯折至第二坐标位置时，对应的所述第一压力值；

计算多个所述第一压力值的平均值，以所述平均值作为新的第一压力值，以所述新的第一压力值与第一角度值对应。

本发明第二方面提供一种汽车碰撞假人颈部静态标定装置，包括：

基座，所述基座顶部安装有假人头颈总成，所述假人头颈总成的颈部可弯折；

安装支架，安装支架设置在所述基座一侧且沿竖直方向延伸；

推杆组件，所述推杆组件安装在所述安装支架上，所述推杆组件沿第一方向可伸缩，所述第一方向垂直于所述安装支架的延伸方向；

夹板，所述夹板夹持所述假人头颈总成的头部；

升降组件，所述升降组件安装在所述安装支架上，用于带动所述推杆组件沿第二方向移动，所述第二方向平行于所述安装支架的延伸方向；

调节组件，所述调节组件连接所述夹板和所述推杆组件，所述调节组件具有沿第三方向设置的轴线、且安装在所述推杆组件上，用于带动所述夹板绕所述轴线旋转；所述第三方向垂直于所述第一方向且垂直于所述第二方向；

控制模块，所述控制模块与所述推杆组件、升降组件和调节组件电连接，所述控制模块还电连接有压力检测装置和坐标检测装置，所述压力检测装置用于检测所述推杆组件对所述假人头颈总成的压力，所述坐标检测装置用于检测所述假人头颈总成上任意位置的坐标。

根据本发明提供的技术方案，所述推杆组件为电动推杆，包括连接部和伸缩部；

所述连接部沿平行于所述第二方向可滑动安装在所述安装支架上；所述伸缩部安装在所述连接部上，所述伸缩部沿平行于所述第一方向可伸缩，所述伸缩部的自由端与所述夹板连接。

根据本发明提供的技术方案，所述升降组件包括：

滑台，所述滑台滑动安装在所述安装支架上，滑动方向平行于所述第二方向；所述连接部与所述滑台固定连接；

丝杠，所述丝杠转动安装在所述安装支架上、且沿平行于所述第二方向延伸，所述丝杠与所述滑台螺纹连接；

驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述丝杠绕自身轴线旋转。

根据本发明提供的技术方案，所述调节组件包括：

支板，所述支板与所述伸缩部的自由端固定连接；

轴套，所述轴套转动安装在所述支板上，所述轴套与所述夹板固定连接；

转子电机，所述转子电机安装在所述支板上，所述转子电机的转轴与所述轴套传动连接。

根据本发明提供的技术方案，所述夹板与所述假人头颈总成的头部连接，所述夹板与所述假人头颈总成的头部之间设置有橡胶片。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过建立平面坐标系并设置参考点，根据所述假人头颈总成的颈部弯折不同角度时所述参考点的坐标，可确定所述假人头颈总成的颈部弯折的中心点，并计算出所述基准坐标；根据所述第一坐标、基准坐标和第二坐标计算出第一角度，并获取第一压力值，根据所述第一角度和所述第一压力值可获得所述所述假人头颈总成受所述推杆组件作用之后的倾角与所受压力值的一组对应关系；通过根据多组所述第一角度和第一压力值的对应关系构建第一数据库，使得可通过将所述第一数据库与假人头颈总成的倾角和所受压力的标准对应关系进行比较，判断假人头颈总成是否满足正碰测试要求。本发明提供的汽车碰撞假人颈部静态标定方法具有方便对假人进行静态标定，进而判断假人是否满足正碰测试要求的优点。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的汽车碰撞假人颈部静态标定方法的步骤流程图；

图2为本发明提供的汽车碰撞假人颈部静态标定装置的结构示意图；

图3为图2所示汽车碰撞假人颈部静态标定装置的主视放大结构示意图；

图4为图2所示汽车碰撞假人颈部静态标定装置的左视放大结构示意图；

图5为图2所示汽车碰撞假人颈部静态标定装置的右视放大结构示意图；

图6为图2所示汽车碰撞假人颈部静态标定装置的俯视放大结构示意图；

附图标号：1、基座；2、假人头颈总成；3、安装支架；4、推杆组件；41、连接部；42、伸缩部；5、夹板；6、升降组件；61、滑台；62、丝杠；7、调节组件；71、支板；72、轴套；73、转子电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

请参考图1和图2，本实施例提供一种汽车碰撞假人颈部静态标定方法，该方法的实施基于静态标定装置，所述静态标定装置包括基座1、假人头颈总成2和推杆组件4，所述假人头颈总成2安装在所述基座1顶部，所述假人头颈总成2的颈部可弯折；所述推杆组件4设置在所述基座1的一侧，用于推动所述假人头颈总成2的颈部弯折；

所述方法包括如下步骤：

S1、建立平面坐标系，所述假人头颈总成2上的任意点的位置均可用所述平面坐标系内的坐标表示；

S2、设置参考点，所述参考点为所述假人头颈总成2的额头上的任意一点；获取第一位置点对应的第一坐标，所述第一位置点为所述推杆组件4未作用时，所述参考点所处的位置；

S3、控制所述推杆组件4将所述假人头颈总成2的颈部弯折至多个不同位置，获得多个第二坐标和多个第一压力值；所述第二坐标为所述假人头颈总成2弯折至不同位置时，所述参考点对应的坐标；所述第一压力值为所述参考点位置处于所述第二坐标时，所述推杆组件4对所述假人头颈总成2施加的压力值；

S4、选取两个所述第二坐标，根据所述第一坐标和两个所述第二坐标计算基准坐标，所述基准坐标为所述假人头颈总成2的颈部弯折中心点的坐标；

S5、根据所述第一坐标、基准坐标和任意一个所述第二坐标计算第一角度，所述第一角度为所述假人头颈总成2的颈部绕弯折的角度；获得第一数据库，所述第一数据库包括多个第一角度值和与每个第一角度值对应的第一压力值。

步骤S1-S2中，在所述假人头颈总成2的额头上任取一点作为参考点，所述参考点的位置可用所述平面坐标系上的点表示。优选的，所述参考点选取所述假人头颈总成2的额头对称轴上一点。

工作原理：通过建立平面坐标系并设置参考点，根据所述假人头颈总成2的颈部弯折不同角度时所述参考点的坐标，可确定所述假人头颈总成2的颈部弯折的中心点，并计算出所述基准坐标；根据所述第一坐标、基准坐标和第二坐标计算出第一角度，并获取第一压力值，根据所述第一角度和所述第一压力值可获得所述所述假人头颈总成2受所述推杆组件4作用之后的倾角与所受压力值的一组对应关系；通过根据多组所述第一角度和第一压力值的对应关系构建第一数据库，使得可通过将所述第一数据库与假人头颈总成2的倾角和所受压力的标准对应关系进行比较，判断假人头颈总成2是否满足正碰测试要求。本发明提供的汽车碰撞假人颈部静态标定方法具有方便对假人进行静态标定，进而判断假人是否满足正碰测试要求的优点。

在一优选实施方式中，所述平面坐标系以所述假人头颈总成2底部中心点作为原点，以所述假人头颈总成2的面部朝向的方向作为X轴的正方向，以垂直于所述假人头颈总成2且指向所述假人头颈总成2顶部的方向作为Y轴的正方向。

具体的，由于在本试验中所述假人头颈总成2不涉及左右方向上位置的改变，所以在所述假人头颈总成2位置变化时，只获取参考点在X轴和Y轴上的坐标即可表示所述参考点的位置，即，用所述参考点在所述坐标系上投影的坐标来表示所述参考点的坐标；通过本实施方式提供的方案建立平面坐标系，使得在所述假人头颈总成2位置变化时，所述参考点在X轴和Y轴上的坐标始终为正值，方便后续对所述假人头颈总成2弯折的角度进行计算。

在一优选实施方式中，所述根据所述第一坐标和两个第二坐标计算基准坐标，具体包括如下步骤：

在多个所述第二坐标中任选两个，记为第一子坐标和第二子坐标，所述第一子坐标对应第二位置点，所述第二子坐标对应第三位置点；所述第二位置点和第三位置点为所述假人头颈总成2的颈部弯折之后，所述参考点所处的位置；

根据第一坐标和第一子坐标构建第一直线方程；根据第一坐标和第二子坐标构建第二直线方程；

计算第一中点坐标和第二中点坐标，所述第一中点坐标为连接所述第一位置点和第二位置点的线段中点坐标；所述第二中点坐标为连接第二位置点和第三位置点的线段中点坐标；

根据所述第一中点坐标和所述第一直线方程构建第三直线方程，所述第三直线垂直于所述第一直线；根据所述第二中点坐标和所述第二直线方程构建第四直线方程，所述第四直线垂直于所述第二直线；

求解所述第三直线和第四直线的交点坐标，即为所述基准坐标。

具体的，在所述假人头颈总成2的额头上设置参考点，并记录参考点的坐标；启动所述推杆组件4，通过所述推杆组件4推动所述假人头颈总成2的颈部弯折角度α，关闭所述推杆组件4，并记录参考点的坐标/>；重新启动所述推杆组件4，通过所述推杆组件4再次推动所述假人头颈总成2的颈部弯折角度β，关闭所述推杆组件4，再次记录参考点的坐标/>。

根据和/>构建第一直线方程，获得的第一直线方程根据公式（一）表示：

公式（一）；

线段处于所述第一直线上；

根据和/>构建第二直线方程，获得的第二直线方程根据公式（二）表示：

公式（二）；

线段处于所述第二直线上。

根据和/>计算线段/>的中点坐标，得到所述第一中点，所述第一中点为：

；

根据和/>计算线段/>的中点坐标，得到所述第二中点，所述第二中点为：

。

根据所述第一中点和所述第一直线方程构建第三直线方程，具体方法为：

由于所述第三直线垂直于所述第一直线，所以所述第三直线的斜率与所述第一直线的斜率乘积为-1，因此可获得所述第三直线的斜率，所述第三直线的斜率为：

；

将和第一中点坐标带入直线方程/>，获得：

；

进而获得第三直线方程，所述第三直线方程根据公式（三）表示：

公式（三）。

根据所述第二中点和所述第二直线方程构建第四直线方程，具体方法为：

由于所述第四直线垂直于所述第二直线，所述所述第四直线的斜率与所述第二直线的斜率乘积为-1，因此可获得所述第四直线的斜率，所述第四直线的斜率为：

；

将和第二中点坐标带入直线方程/>，获得：

；

进而获得第四直线方程，所述第四直线方程根据公式（四）表示：

公式（四）。

所述第三直线和所述第四直线相交于所述假人头颈总成2的颈部弯折中心点；联立所述第三直线方程和第四直线方程可获得假人头颈总成2的颈部弯折中心点的坐标，即所述基准坐标。

通过本实施方式提供的方案，可以快速确定所述假人头颈总成2的颈部是围绕哪一点进行弯折，有助于后续对所述假人头颈总成2的颈部弯折角度进行计算，使得无需通过角度采集装置对弯折角度进行采集，避免采集得到的角度不准确。

在一优选实施方式中，根据所述第一坐标、基准坐标和任意一个所述第二坐标计算第一角度，具体包括如下步骤：

根据所述第一坐标、基准坐标、第二坐标以及余弦定理计算所述第一角度的余弦值；

根据反三角函数和所述第一角度的余弦值计算所述第一角度。

具体的，试验时，在所述推杆组件4未推动所述假人头颈总成2之前，获取所述第一坐标和所述基准坐标，当推杆组件4推动所述假人头颈总成2的颈部弯折至任意位置时，获取所述参考点的坐标，即所述第二坐标；在已知所述第一坐标、基准坐标和所述第二坐标的情况下，根据余弦定理可计算所述第一角度的余弦值；在已知第一角度的余弦值的情况下，根据反三角函数即可计算出所述第一角度。

通过本实施方式提供的方案，使得当所述假人头颈总成2的颈部弯折至任意位置时，可通过获取弯折之后所述参考点的坐标，计算出假人头颈总成2的颈部弯折角度，即所述第一角度。本实施方式提供的方法可准确计算出假人头颈总成2的颈部弯折程度。

在一优选实施方式中，获得所述第一压力值时，还包括如下步骤：

控制所述推杆组件4将所述假人头颈总成2的颈部多次弯折至同一所述第二坐标位置；获取所述假人头颈总成2的颈部每次弯折至第二坐标位置时，对应的所述第一压力值；

计算多个所述第一压力值的平均值，以所述平均值作为新的第一压力值，以所述新的第一压力值与第一角度值对应。

具体的，将所述假人头颈总成2的颈部弯折至第二坐标的位置，并获取一次第一压力值，可得到与所述第二坐标的位置对应的一个第一压力值；通过多次将所述假人头颈总成2的颈部弯折至第二坐标的位置，可获得多个与所述第二坐标的位置对应的第一压力值；再通过计算多个所述第一压力值的平均值，并以所述平均值作为新的第一压力值，使得所述假人头颈总成2的颈部弯折角度与所受压力的对应关系更准确，进而可更准确地判断假人头颈总成2是否满足正碰试验要求。

实施例2

请参考图2-图6，本实施例提供一种汽车碰撞假人颈部静态标定装置，包括：

基座1，所述基座1顶部安装有假人头颈总成2，所述假人头颈总成2的颈部可弯折；

安装支架3，安装支架3设置在所述基座1一侧且沿竖直方向延伸；

推杆组件4，所述推杆组件4安装在所述安装支架3上，所述推杆组件4沿第一方向可伸缩，所述第一方向垂直于所述安装支架3的延伸方向；

夹板5，所述夹板5夹持所述假人头颈总成2的头部；

升降组件6，所述升降组件6安装在所述安装支架3上，用于带动所述推杆组件4沿第二方向移动，所述第二方向平行于所述安装支架3的延伸方向；

调节组件7，所述调节组件7连接所述夹板5和所述推杆组件4，所述调节组件7具有沿第三方向设置的轴线、且安装在所述推杆组件4上，用于带动所述夹板5绕所述轴线旋转；所述第三方向垂直于所述第一方向且垂直于所述第二方向；

控制模块，所述控制模块与所述推杆组件4、升降组件6和调节组件7电连接，所述控制模块还电连接有压力检测装置和坐标检测装置，所述压力检测装置用于检测所述推杆组件4对所述假人头颈总成2的压力，所述坐标检测装置用于检测所述假人头颈总成2上任意位置的坐标。

具体的，所述压力检测装置可选为压力传感器，安装在所述调节组件7和所述夹板5之间。

工作原理：将所述假人头颈总成2通过固定板和螺栓安装在所述基座1顶部，将所述夹板5夹装在所述假人头颈总成2的后脑部分，通过控制所述推杆组件4伸缩，使得可推动所述假人头颈总成2的头部，进而实现所述假人头颈总成2的颈部弯折；通过控制所述升降组件6升降，使得可带动所述假人头颈总成2沿平行于所述第二方向移动，进而实现对所述推杆组件4沿竖直方向进行调整；通过控制所述调节组件7带动所述夹板5绕所述轴线旋转，使得夹板5可随着所述假人头颈总成2的颈部弯折而改变方向，保证所述推杆组件4作用在所述假人头颈总成2上的力，始终垂直于所述假人头颈总成2的后脑部分，进而使得所述推杆组件4上测得的压力与作用在所述假人头颈总成2的力相等；通过设置所述压力检测模块，使得可检测所述推杆组件4作用在所述假人头颈总成2上的压力；通过设置所述坐标检测装置，使得可检测所述假人头颈总成2上任意位置的坐标。

通过本实施例提供的汽车碰撞假人颈部静态标定装置，使得可实现如实施例1所述的汽车碰撞假人颈部静态标定方法的步骤。

在一优选实施方式中，所述推杆组件4为电动推杆，包括连接部41和伸缩部42；

所述连接部41沿平行于所述第二方向可滑动安装在所述安装支架3上；所述伸缩部42安装在所述连接部41上，所述伸缩部42沿平行于所述第一方向可伸缩，所述伸缩部42的自由端与所述夹板5连接。

具体的，所述连接部41沿平行于所述第二方向移动时，带动所述伸缩部42沿平行于所述第二方向移动，进而可调整所述伸缩部42的位置；通过所述伸缩部42沿平行于所述第一方向可伸缩，使得可推动所述假人头颈总成2的颈部弯折，便于对所述假人头颈总成2的弯折角度进行控制，有助于后续对所述假人头颈总成2的颈部弯折角度与所受压力的关系进行分析。

在一优选实施方式中，所述升降组件6包括：

滑台61，所述滑台61滑动安装在所述安装支架3上，滑动方向平行于所述第二方向；所述连接部41与所述滑台61固定连接；

丝杠62，所述丝杠62转动安装在所述安装支架3上、且沿平行于所述第二方向延伸，所述丝杠62与所述滑台61螺纹连接；

驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述丝杠62绕自身轴线旋转。

具体的，所述连接部41通过所述滑台61滑动安装在所述安装支架3上，所述滑台61与所述安装支架3不能相对转动；通过所述驱动装置驱动所述丝杠62绕自身轴线旋转，进而带动所述滑台61沿平行于所述第二方向移动。可选的，所述驱动装置为驱动电机。通过设置所述滑台61、丝杠62和驱动装置，一方面使得可以根据假人头颈总成2的颈部弯折角度的改变，调整所述伸缩部42的位置；另一方面使得可适应对高度不同的所述假人头颈总成2进行测试，提高装置的通用性。

在一优选实施方式中，所述调节组件7包括：

支板71，所述支板71与所述伸缩部42的自由端固定连接；

轴套72，所述轴套72转动安装在所述支板71上，所述轴套72与所述夹板5固定连接；

转子电机73，所述转子电机73安装在所述支板71上，所述转子电机73的转轴与所述轴套72传动连接。

具体的，所述支板71为L形结构且一端与所述伸缩部42的自由端固定连接；所述转子电机73安装在所述支板71的另一端且与所述控制模块电连接，所述转子电机73的转轴贯穿所述支板71；所述轴套72与所述转子电机73的转轴固定连接且与所述支板71可相对转动。通过控制所述转子电机73转动，进而可带动所述轴套72绕所述转子电机73的转轴转动，进而使得所述夹板5可绕所述转子电机73的转轴调整角度，使得作用在所述假人头颈总成2上的压力始终垂直于所述假人头颈总成2的后脑部分。

在一优选实施方式中，所述夹板5与所述假人头颈总成2的头部连接，所述夹板5与所述假人头颈总成2的头部之间设置有橡胶片。

具体的，通过在所述夹板5与所述假人头颈总成2的头部之间设置橡胶片，使得所述夹板5与所述假人头颈总成2贴合的更紧密，同时防止测试时损坏所述假人头颈总成2。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.汽车碰撞假人颈部静态标定装置，其特征在于，包括：

基座（1），所述基座（1）顶部安装有假人头颈总成（2），所述假人头颈总成（2）的颈部可弯折；

安装支架（3），安装支架（3）设置在所述基座（1）一侧且沿竖直方向延伸；

推杆组件（4），所述推杆组件（4）安装在所述安装支架（3）上，所述推杆组件（4）沿第一方向伸缩，所述第一方向垂直于所述安装支架（3）的延伸方向；

夹板（5），所述夹板（5）夹持所述假人头颈总成（2）的头部；

升降组件（6），所述升降组件（6）安装在所述安装支架（3）上，用于带动所述推杆组件（4）沿第二方向移动，所述第二方向平行于所述安装支架（3）的延伸方向；

调节组件（7），所述调节组件（7）连接所述夹板（5）和所述推杆组件（4），所述调节组件（7）具有沿第三方向设置的轴线、且安装在所述推杆组件（4）上，用于带动所述夹板（5）绕所述轴线旋转；所述第三方向垂直于所述第一方向且垂直于所述第二方向；通过控制所述调节组件（7） 带动所述夹板 （5） 绕所述轴线旋转，使得夹板 （5）可随着所述假人头颈总成（2）的颈部弯折而改变方向，保证所述推杆组件（4）作用在所述假人头颈总成（2）上的力，始终垂直于所述假人头颈总成（2）的后脑部分；

控制模块，所述控制模块与所述推杆组件（4）、升降组件（6）和调节组件（7）电连接，所述控制模块还电连接有压力检测装置和坐标检测装置，所述压力检测装置用于检测所述推杆组件（4）对所述假人头颈总成（2）的压力，所述坐标检测装置用于检测所述假人头颈总成（2）上任意位置的坐标。

2.根据权利要求1所述的汽车碰撞假人颈部静态标定装置，其特征在于，所述推杆组件（4）为电动推杆，包括连接部（41）和伸缩部（42）；

所述连接部（41）沿平行于所述第二方向可滑动安装在所述安装支架（3）上；所述伸缩部（42）安装在所述连接部（41）上，所述伸缩部（42）沿平行于所述第一方向伸缩，所述伸缩部（42）的自由端与所述夹板（5）连接。

3.根据权利要求2所述的汽车碰撞假人颈部静态标定装置，其特征在于，所述升降组件（6）包括：

滑台（61），所述滑台（61）滑动安装在所述安装支架（3）上，滑动方向平行于所述第二方向；所述连接部（41）与所述滑台（61）固定连接；

丝杠（62），所述丝杠（62）转动安装在所述安装支架（3）上、且沿平行于所述第二方向延伸，所述丝杠（62）与所述滑台（61）螺纹连接；

驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述丝杠（62）绕自身轴线旋转。

4.根据权利要求3所述的汽车碰撞假人颈部静态标定装置，其特征在于，所述调节组件（7）包括：

支板（71），所述支板（71）与所述伸缩部（42）的自由端固定连接；

轴套（72），所述轴套（72）转动安装在所述支板（71）上，所述轴套（72）与所述夹板（5）固定连接；

转子电机（73），所述转子电机（73）安装在所述支板（71）上，所述转子电机（73）的转轴与所述轴套（72）传动连接。

5.根据权利要求4所述的汽车碰撞假人颈部静态标定装置，其特征在于，所述夹板（5）与所述假人头颈总成（2）的头部连接，所述夹板（5）与所述假人头颈总成（2）的头部之间设置有橡胶片。

6.汽车碰撞假人颈部静态标定方法，该方法基于如权利要求1-5任意一项所述的汽车碰撞假人颈部静态标定装置，其特征在于，包括如下步骤：

建立平面坐标系，所述假人头颈总成（2）上的任意点的位置均可用所述平面坐标系内的坐标表示；

设置参考点，所述参考点为所述假人头颈总成（2）的额头上的任意一点；获取第一位置点对应的第一坐标，所述第一位置点为所述推杆组件（4）未作用时，所述参考点所处的位置；

控制所述推杆组件（4）将所述假人头颈总成（2）的颈部绕所述调节组件（7）的轴线弯折至多个不同位置，所述推杆组件（4）作用在所述假人头颈总成（2）上的力，始终垂直于所述假人头颈总成（2）的后脑部分；获得多个第二坐标和多个第一压力值；所述第二坐标为所述假人头颈总成（2）弯折至不同位置时，所述参考点对应的坐标；所述第一压力值为所述参考点位置处于所述第二坐标时，所述推杆组件（4）对所述假人头颈总成（2）施加的压力值；

选取两个所述第二坐标，根据所述第一坐标和两个所述第二坐标计算基准坐标，所述基准坐标为所述假人头颈总成（2）的颈部弯折中心点的坐标；

根据所述第一坐标、基准坐标和任意一个所述第二坐标计算第一角度，所述第一角度为所述假人头颈总成（2）的颈部绕弯折的角度；获得第一数据库，所述第一数据库包括多个第一角度值和与每个第一角度值对应的第一压力值。

7.根据权利要求6所述的汽车碰撞假人颈部静态标定方法，其特征在于，所述平面坐标系以所述假人头颈总成（2）底部中心点作为原点，以所述假人头颈总成（2）的面部朝向的方向作为X轴的正方向，以垂直于所述假人头颈总成（2）顶部且指向所述假人头颈总成（2）顶部的方向作为Y轴的正方向。

8.根据权利要求7所述的汽车碰撞假人颈部静态标定方法，其特征在于，所述根据所述第一坐标和两个第二坐标计算基准坐标，具体包括如下步骤：

在多个所述第二坐标中任选两个，记为第一子坐标和第二子坐标，所述第一子坐标对应第二位置点，所述第二子坐标对应第三位置点；所述第二位置点和第三位置点为所述假人头颈总成（2）的颈部弯折之后，所述参考点所处的位置；

根据第一坐标和第一子坐标构建第一直线方程；根据第一坐标和第二子坐标构建第二直线方程；

计算第一中点坐标和第二中点坐标，所述第一中点坐标为连接所述第一位置点和第二位置点的线段中点坐标；所述第二中点坐标为连接第二位置点和第三位置点的线段中点坐标；

根据所述第一中点坐标和所述第一直线方程构建第三直线方程，所述第三直线垂直于所述第一直线；根据所述第二中点坐标和所述第二直线方程构建第四直线方程，所述第四直线垂直于所述第二直线；

求解所述第三直线和第四直线的交点坐标，即为所述基准坐标。

9.根据权利要求8所述的汽车碰撞假人颈部静态标定方法，其特征在于，根据所述第一坐标、基准坐标和任意一个所述第二坐标计算第一角度，具体包括如下步骤：

根据所述第一坐标、基准坐标、第二坐标以及余弦定理计算所述第一角度的余弦值；

根据反三角函数和所述第一角度的余弦值计算所述第一角度。

10.根据权利要求9所述的汽车碰撞假人颈部静态标定方法，其特征在于，获得第一压力值时，还包括如下步骤：

控制所述推杆组件（4）将所述假人头颈总成（2）的颈部多次弯折至同一所述第二坐标位置；获取所述假人头颈总成（2）的颈部每次弯折至第二坐标位置时，对应的所述第一压力值；

计算多个所述第一压力值的平均值，以所述平均值作为新的第一压力值，以所述新的第一压力值与第一角度值对应。