CN116659436B - 一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台及调试方法 - Google Patents

一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台及调试方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台及调试方法，涉及车辆技术领域，包括：底座，底座上设有沿第一方向、第二方向、第三方向均可滑动的座椅，底座上还设有沿第一方向、第二方向、第三方向均可滑动的方向盘，且方向盘位于远离底座的靠背的一侧；加速踏板与底座铰接；通过调节座椅、方向盘、加速踏板之间的相对位置关系，可满足多种类型车辆特征，无需准备较大的场地和多种车辆，降低整体的测量成本和环境要求；同时，测量平台相对于实车而言，避免车辆外部壳体造成的车内空间限制，使在采集人体驾驶姿态时，三维扫描采集过程简单，避免因标记点混淆和遮挡所带来的各类误差，降低测量成本、增加测量的准确性。

Description

一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台及调试方法
技术领域
本发明一般涉及车辆技术领域，具体涉及一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台及调试方法。
背景技术
汽车碰撞假人是评价汽车安全的高端检测设备，使用碰撞假人代替真人进行碰撞试验，可以模拟出不同情况下的人体损伤情况；碰撞试验前假人需根据规定姿态布置在车内，以降低由于姿态不一致导致的试验结果误差；假人车内布置姿态根据人体驾驶姿态模型进行设计，人体驾驶姿态模型依据各百分位人体在多种车型下的人体测量学数据进行开发，是支撑碰撞假人开发机车内布置姿态设计的重要保障，对评价汽车安全的准确性起到了关键作用，但目前车内假人布置主要依据欧美人体驾驶姿态模型，缺乏中国人体驾驶姿态模型，因此需要开展人体驾驶姿态采集工作，故如何将人体驾驶姿态方便、快速、准确地提取出来显得格外重要。
现有技术中，人体驾驶姿态采集主要在车内进行，驾驶人首先进入车内驾驶舱，手动调节座椅前后距离及安全带位置，并将手放到方向盘上找到舒适的驾驶姿态，然后测量人员再通过三维扫描等手段，采集驾驶人的驾驶姿态；由于人体驾驶姿态采集涉及到的车辆种类较多，需要准备足够的场地与车辆，导致整体成本和环境要求较高，此外受车内空间限制，三维扫描采集过程繁琐，标记点易混淆和遮挡，后期处理工作量大，测量成本高，测量准确性低。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供可解决上述技术问题的一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台及调试方法。
本发明第一方面提供一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台，包括：
底座；
座椅，所述座椅沿第一方向、第二方向、第三方向均滑动设置在所述底座上；所述第一方向平行于所述底座，所述第二方向垂直于所述第一方向，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；
方向盘，所述方向盘沿所述第一方向、第二方向、第三方向均滑动设置在所述底座上，且所述方向盘位于远离所述座椅的靠背的一侧；
加速踏板，所述加速踏板设置在所述底座上，且位于远离所述座椅的靠背的一侧，所述加速踏板与所述底座铰接。
根据本发明提供的技术方案，所述座椅的底部设置有第一滑块，所述第一滑块滑动连接有第一滑轨，所述第一滑轨沿所述第一方向延伸；所述第一滑轨的底部设置有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆沿所述第二方向伸缩；所述底座上设置有沿所述第三方向延伸的第二滑轨，所述第一伸缩杆的底部与所述第二滑轨滑动连接。
根据本发明提供的技术方案，所述底座上远离所述座椅的靠背的一侧设置有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆沿所述第二方向伸缩，所述第二伸缩杆靠近所述座椅的一侧沿所述第一方向设置有第三伸缩杆，所述第三伸缩杆沿所述第一方向伸缩，所述第三伸缩杆远离所述第二伸缩杆的一端可转动设置有所述方向盘；所述底座上沿所述第三方向设置有第三滑轨，所述第二伸缩杆与所述第三滑轨滑动连接。
本发明第二方面提供一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台调试方法，采用第一方面所述的一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台，包括以下步骤：
S100：确定参考样车，测绘所述参考样车，得到第一数据；所述第一数据包括：参考样车的加速踏板参考点和驾驶员的乘坐高度H30，所述参考样车的加速踏板参考点为驾驶员BOF点；
S200：根据所述参考样车的加速踏板参考点，确定加速踏板的位置；
S300：根据所述加速踏板的位置，确定驾驶员AHP点；
S400：根据所述驾驶员AHP点、驾驶员BOF点和所述驾驶员的乘坐高度H30，计算得到驾驶员H点的位置；
S500：根据所述驾驶员H点的位置，计算得到方向盘的位置；
S600：根据所述驾驶员H点的位置、方向盘的位置、加速踏板的位置调整测量平台的座椅、方向盘和加速踏板，得到第一测量平台；
S700：确定需要采集的人体百分位，选择被测人员；
S800：根据所述被测人员的测试数据，调整所述第一测量平台，得到第二测量平台。
根据本发明提供的技术方案，根据所述被测人员的测试数据，调整所述第一测量平台，得到第二测量平台，包括以下步骤：
所述被测人员坐在所述第一测量平台上，调整所述驾驶员H点的位置和方向盘的位置；
记录所有所述被测人员测试时，调整后的所述驾驶员H点的位置和方向盘的位置；
计算调整后的所述驾驶员H点的位置和方向盘的位置的平均值；
根据所述驾驶员H点的位置、方向盘的位置的平均值，调整所述第一测量平台的座椅和方向盘，得到第二测量平台。
根据本发明提供的技术方案，根据所述驾驶员AHP点和驾驶员BOF点，计算得到驾驶员H点的位置，包括如下步骤：
调用所述第一数据，根据公式（1）计算驾驶员H点到所述驾驶员AHP点的垂直距离Z；
公式（1）；
根据所述被测人员的人体百分位，调用第一数据库，计算驾驶员H点到所述驾驶员BOF点的水平距离X；所述第一数据库包括多个人体百分位以及与各人体百分位对应的乘坐参考线模型；
调用所述第一数据，根据公式（2）计算加速踏板的高度A；
公式（2）；
调用所述第一数据，根据公式（3）计算加速踏板的角度α；
公式（3）；
将所述加速踏板的高度A、所述加速踏板的角度α及所述驾驶员H点到所述驾驶员BOF点的水平距离X代入公式（4）中，计算驾驶员H点到所述AHP点的水平距离L53；
公式（4）；
测量所述测量平台的宽度，驾驶员H点到主驾车门的水平距离Y占所述测量平台的宽度处于19%~21%之间。
根据本发明提供的技术方案，根据所述驾驶员H点的位置，计算得到方向盘的位置，包括以下步骤：
调用所述第一数据，根据公式（5）或公式（6）计算方向盘中心点与所述驾驶员BOF点之间的水平距离L6；
公式（5）；
公式（6）；
调用所述第一数据，根据公式（7）或公式（8）计算方向盘中心点与所述驾驶员AHP点之间的垂直距离H17；
公式（7）；
公式（8）；
调用所述第一数据，根据公式（9）或公式（10）计算方向盘的倾角A18；
° 公式（9）；
公式（10）；
根据公式（11）计算方向盘中心点到所述主驾车门的水平距离；
公式（11）；
根据公式（12）计算方向盘中心点与所述驾驶员AHP点之间的水平距离L11；
公式（12）。
根据本发明提供的技术方案，不同车型具有不同的驾驶员的乘坐高度H30，所述车型包括轿车、SUV和跑车，所述轿车的驾驶员的乘坐高度H30的范围为220mm~340mm，所述SUV的驾驶员的乘坐高度H30的范围为300mm~350mm，所述跑车的驾驶员的乘坐高度H30的范围为200mm以下。
根据本发明提供的技术方案，所述人体百分位对应的乘坐参考线模型包括：
；
；
；
；
；
；
。
根据本发明提供的技术方案，确定需要采集的人体百分位，选择被测人员，包括以下步骤：
根据所述人体百分位的身高和体重挑选出多名初始人员；
测量多名所述初始人员的坐高、坐姿臀膝距和上臂长；
计算出多名所述初始人员的坐高、坐姿臀膝距和上臂长的平均值；
选择最接近坐高、坐姿臀膝距和上臂长平均值的三人，作为所述被测人员。
本发明的有益效果在于：
本发明提供一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台，包括：底座，所述底座上分别设置有座椅、方向盘和加速踏板；所述座椅沿所述第一方向、第二方向、第三方向均滑动设置在所述底座上，所述方向盘沿所述第一方向、第二方向、第三方向均滑动设置在所述底座上，且所述方向盘位于远离所述底座的靠背的一侧；所述加速踏板与所述底座铰接，且所述加速踏板位于远离所述座椅的靠背的一侧；通过在所述底板上设置座椅、方向盘和加速踏板，以模拟汽车的车内空间，通过调节座椅、方向盘、加速踏板之间的相对位置关系，可满足多种类型车辆特征，使在采集人体驾驶姿态时，无需准备较大的场地和多种车辆，降低整体的测量成本和环境要求；同时，所述测量平台相对于实车而言，避免车辆外部壳体造成的车内空间限制，使在采集人体驾驶姿态时，三维扫描采集过程简单，避免因标记点混淆和遮挡所带来的各类误差，降低测量成本的同时，增加测量的准确性。
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是本发明中的一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台的示意图；
图2是一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台构建重要参数的示意图；
图3是三维H点装置的示意图；
图4是一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台调试方法的流程图。
图中：1、座椅；2、方向盘；3、加速踏板；4、底座；11、第一滑块；12、第一滑轨；13、第一伸缩杆；21、第二伸缩杆；22、第三伸缩杆；5、标记点一；6、标记点二；7、三维H点装置。
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为本发明提供的一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台，包括：
底座4；
座椅1，所述座椅1沿第一方向、第二方向、第三方向均滑动设置在所述底座4上；所述第一方向平行于所述底座4，所述第二方向垂直于所述第一方向，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；
方向盘2，所述方向盘2沿所述第一方向、第二方向、第三方向均滑动设置在所述底座4上，且所述方向盘2位于远离所述座椅1的靠背的一侧；
加速踏板3，所述加速踏板3设置在所述底座4上，且位于远离所述座椅1的靠背的一侧，所述加速踏板3与所述底座4铰接。
具体的，如图1所示，所述测量平台的整体坐标系与车身坐标系设置相同，所述车身坐标系是用于描述汽车运动的特设动坐标系；图中a为第一方向，c为第二方向，b为第三方向；所述第一方向为车身的长度方向，所述第二方向为竖直方向，所述第三方向为车身的宽度方向；
具体的，构建所述测量平台首先需要确定需采集人体驾驶姿态的参考样车（所述参考样车为三类车型，分别为跑车、轿车和SUV），测绘所述参考样车，得到第一数据；所述第一数据包括：参考样车的加速踏板参考点（所述参考样车的加速踏板参考点为驾驶员BOF点，所述驾驶员BOF点是指驾驶员与所述加速踏板接触时的脚掌点）和驾驶员的乘坐高度H30（所述驾驶员的乘坐高度H30为驾驶员AHP点到驾驶员H点的垂直距离，不同车型的驾驶员的乘坐高度H30不同，所述轿车的驾驶员的乘坐高度H30的范围为220mm~340mm，所述SUV的驾驶员的乘坐高度H30的范围为300mm~350mm，所述跑车的驾驶员的乘坐高度H30的范围为200mm以下）；根据所述参考样车的加速踏板参考点在所述测试平台上确定所述加速踏板3的位置；然后根据所述加速踏板3的位置，确定驾驶员AHP点（所述驾驶员AHP点是指在所述加速踏板3未压缩时，驾驶员的脚后跟点与所述底座4接触的点）；根据所述驾驶员AHP点、驾驶员BOF点和所述驾驶员的乘坐高度H30，计算出驾驶员H点的位置（所述驾驶员H点是指人体躯干与大腿的连接点即跨点，所述驾驶员H点是能够比较准确的确定驾驶员或者乘员在座椅1中位置的关键点），在所述测量平台上根据所述驾驶员H点的位置调整所述座椅1；随后根据所述驾驶员H点的位置，计算得到所述方向盘2的位置，在所述测量平台上根据所述方向盘2的位置调整所述方向盘2；此时得到第一测量平台，即根据所述参考样车初步布置的测量平台；随后确定需要采集的人体百分位（所述人体百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比；大部分的人体测量数据是按百分位表达的，把研究对象分成一百份，根据一些指定的人体尺寸项目(如身高)，从最小到最大顺序排列，进行分段，每一段的截至点即为一个百分位。例如我们若以身高为例：第5百分位的尺寸表示有5%的人身高等于或小于这个尺寸，换句话说就是有95%的人身高高于这个尺寸），选择被测人员，根据所述被测人员的测试数据，调整所述第一测量平台中的座椅1、方向盘2和加速踏板3的位置，得到第二测量平台，所述第二测量平台用于采集对应人体百分位人员的人体驾驶姿态；所述测量平台用于模拟车内空间，相对于实车而言，避免车辆外部壳体造成的车内空间限制，使在采集人体驾驶姿态时，三维扫描采集过程简单，避免因标记点混淆和遮挡所带来的各类误差，降低测量成本的同时，增加测量的准确性；同时，所述测量平台通过座椅1、方向盘2、加速踏板3之间的相对位置关系，可满足多种类型车辆特征，使在采集人体驾驶姿态时，无需准备较大的场地和多种车辆，降低整体的测量成本和环境要求。
在某些实施方式中，所述座椅1的底部设置有第一滑块11，所述第一滑块11滑动连接有第一滑轨12，所述第一滑轨12沿所述第一方向延伸；所述第一滑轨12的底部设置有第一伸缩杆13，所述第一伸缩杆13沿所述第二方向伸缩；所述底座4上设置有沿所述第三方向延伸的第二滑轨，所述第一伸缩杆13的底部与所述第二滑轨滑动连接。
具体的，所述座椅1的底部设置有第一滑块11，所述第一滑块11滑动连接有第一滑轨12，所述第一滑轨12沿所述第一方向延伸，所述第一滑块11和所述第一滑轨12配合带动所述座椅1沿所述第一方向移动，所述第一滑块11与所述第一滑轨12连接处设置有第一锁紧装置；所述第一滑轨12的底部设置有第一伸缩杆13，所述第一伸缩杆13用于带动所述座椅1沿所述第二方向移动；所述底座4上设置有沿所述第三方向延伸的第二滑轨，所述第一伸缩杆13的底部与所述第二滑轨滑动连接，所述第一伸缩杆13和所述第二滑轨配合带动所述座椅1沿所述第三方向移动，所述第一伸缩杆13与所述第二滑轨的连接处设置有第二锁紧装置，所述第一锁紧装置和所述第二锁紧装置用于使所述座椅1固定在调整好的位置；在本实施例中所述第一滑块11上设置有螺纹，所述第一锁紧装置为第一螺母，所述第一螺母与所述第一滑块11螺纹连接，所述第一滑块11在所述第一滑轨12中滑动时，所述第一螺母与所述第一滑轨12分离，当所述第一滑块11滑动到所述第一滑轨12的指定位置时，旋转所述第一螺母，使所述第一螺母与所述第一滑轨12贴合，将所述座椅1固定在指定位置；所述第一伸缩杆13上设置有螺纹，所述第二锁紧装置为第二螺母，所述第二螺母与所述第一伸缩杆13螺纹连接，所述第一伸缩杆13在所述第二滑轨中滑动时，所述第二螺母与所述第二滑轨分离，当所述第一伸缩杆13滑动所述第二滑轨的指定位置时，旋转所述第二螺母，使所述第二螺母与所述第二滑轨贴合，将所述座椅1固定在指定位置。
在某些实施方式中，所述底座4上远离所述座椅1的靠背的一侧设置有第二伸缩杆21，所述第二伸缩杆21沿所述第二方向伸缩，所述第二伸缩杆21靠近所述座椅1的一侧沿所述第一方向设置有第三伸缩杆22，所述第三伸缩杆22沿所述第一方向伸缩，所述第三伸缩杆22远离所述第二伸缩杆21的一端可转动设置有所述方向盘2；所述底座4上沿所述第三方向设置有第三滑轨，所述第二伸缩杆21与所述第三滑轨滑动连接。
具体的，所述底座4上远离所述座椅1的靠背的一侧设置有第二伸缩杆21，所述第二伸缩杆21用于带动所述方向盘2沿所述第二方向伸缩；所述第二伸缩杆21靠近所述座椅1的一侧沿所述第一方向设置有第三伸缩杆22，所述第三伸缩杆22用于带动所述方向盘2沿所述第一方向伸缩；所述第三伸缩杆22远离所述第二伸缩杆21的一端可转动设置所述方向盘2；所述底座4上沿所述第三方向设有第三滑轨，所述第二伸缩杆21与所述第三滑轨滑动连接；所述第二伸缩杆21与所述第三滑轨配合用于带动所述方向盘2沿所述第三方向运动；所述第二伸缩杆21与所述第三滑轨之间设置有第三锁紧装置，所述第三锁紧装置用于使所述方向盘2固定在调整好的位置；在本实施例中，所述第二伸缩杆21上设置有螺纹，所述第三锁紧装置为第三螺母，所述第三螺母与所述第二伸缩杆21螺纹连接，所述第二伸缩杆21在所述第三滑轨中滑动时，所述第三螺母与所述第三滑轨分离，当所述第二伸缩杆21滑动所述第三滑轨的指定位置时，旋转所述第三螺母，使所述第三螺母与所述第三滑轨贴合，将所述座椅1固定在指定位置。
实施例2
请参考图4为本发明提供的一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台调试方法的流程图，包括以下步骤：
S100：确定参考样车，测绘所述参考样车，得到第一数据；所述第一数据包括：参考样车的加速踏板参考点和驾驶员的乘坐高度H30，所述参考样车的加速踏板参考点为驾驶员BOF点；
S200：根据所述参考样车的加速踏板参考点，确定加速踏板的位置；
S300：根据所述加速踏板的位置，确定驾驶员AHP点；
S400：根据所述驾驶员AHP点、驾驶员BOF点和所述驾驶员的乘坐高度H30，计算得到驾驶员H点的位置；
S500：根据所述驾驶员H点的位置，计算得到方向盘的位置；
S600：根据所述驾驶员H点的位置、方向盘的位置、加速踏板的位置调整测量平台的座椅、方向盘和加速踏板，得到第一测量平台；
S700：确定需要采集的人体百分位，选择被测人员；
S800：根据所述被测人员的测试数据，调整所述第一测量平台，得到第二测量平台。
具体的，构建所述测量平台首先需要确定需采集人体驾驶姿态的参考样车（所述参考样车为三类车型，分别为跑车、轿车和SUV），测绘所述参考样车，得到第一数据；所述第一数据包括：参考样车的加速踏板参考点（所述参考样车的加速踏板参考点为驾驶员BOF点，所述驾驶员BOF点是指驾驶员与所述加速踏板接触时的脚掌点）和驾驶员的乘坐高度H30（所述驾驶员的乘坐高度H30为驾驶员AHP点到驾驶员H点的垂直距离，不同车型的驾驶员的乘坐高度H30不同，所述轿车的驾驶员的乘坐高度H30的范围为220mm~340mm，所述SUV的驾驶员的乘坐高度H30的范围为300mm~350mm，所述跑车的驾驶员的乘坐高度H30的范围为200mm以下）；根据所述参考样车的加速踏板参考点在所述测试平台上确定所述加速踏板3的位置；然后根据所述加速踏板3的位置，确定驾驶员AHP点（所述驾驶员AHP点是指在所述加速踏板3未压缩时，驾驶员的脚后跟点与所述底座4接触的点）；根据所述驾驶员AHP点、驾驶员BOF点和所述驾驶员的乘坐高度H30，计算出驾驶员H点的位置（所述驾驶员H点是指人体躯干与大腿的连接点即跨点，所述驾驶员H点是能够比较准确的确定驾驶员或者乘员在座椅中位置的关键点），在所述测量平台上根据所述驾驶员H点的位置调整所述座椅1；随后根据所述驾驶员H点的位置，计算得到所述方向盘2的位置，在所述测量平台上根据所述方向盘2的位置调整所述方向盘2；此时得到第一测量平台，即根据参考样车初步布置的测量平台；随后确定需要采集的人体百分位（所述人体百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比；大部分的人体测量数据是按百分位表达的，把研究对象分成一百份，根据一些指定的人体尺寸项目(如身高)，从最小到最大顺序排列，进行分段，每一段的截至点即为一个百分位。例如我们若以身高为例：第5百分位的尺寸表示有5%的人身高等于或小于这个尺寸，换句话说就是有95%的人身高高于这个尺寸），选择被测人员，根据所述被测人员的测试数据，调整所述第一测量平台中的座椅1、方向盘2和加速踏板3的位置，得到第二测量平台，所述第二测量平台用于采集对应人体百分位人员的人体驾驶姿态；所述测量平台用于模拟车内空间，相对于实车而言，避免车辆外部壳体造成的车内空间限制，使在采集人体驾驶姿态时，三维扫描采集过程简单，避免因标记点混淆和遮挡所带来的各类误差，降低测量成本的同时，增加测量的准确性；同时，所述测量平台通过座椅1、方向盘2、加速踏板3之间的相对位置关系，可满足多种类型车辆特征，使在采集人体驾驶姿态时，无需准备较大的场地和多种车辆，降低整体的测量成本和环境要求。
在某些实施方式中，根据所述被测人员的测试数据，调整所述第一测量平台，得到第二测量平台，包括以下步骤：
所述被测人员坐在所述第一测量平台上，调整所述驾驶员H点的位置和方向盘的位置；
记录所有所述被测人员测试时，调整后的所述驾驶员H点的位置和方向盘的位置；
计算调整后的所述驾驶员H点的位置和方向盘的位置的平均值；
根据所述驾驶员H点的位置、方向盘的位置的平均值，调整所述第一测量平台的座椅和方向盘，得到第二测量平台。
具体的，根据被测车型搭建所述第一测量平台后，所有所述被测人员依次坐在所述第一测量平台上，所述被测人员根据自己驾驶时最舒适的驾驶姿势，分别调整所述座椅1和方向盘2，实验人员依次记录下调整后的位置信息；随后，计算调整后的所述驾驶员H点的位置和方向盘2的位置的平均值，根据所述驾驶员H点的位置、方向盘2的位置的平均值，调整所述第一测量平台的座椅1和方向盘2，得到所述第二测量平台；采用所述第二测量平台即可测量对应人体百分位人员的人体驾驶姿态。
在某些实施方式中，根据所述驾驶员AHP点和驾驶员BOF点，计算得到驾驶员H点的位置，包括如下步骤：
调用所述第一数据，根据公式（1）计算驾驶员H点到所述驾驶员AHP点的垂直距离Z；
公式（1）；
根据所述被测人员的人体百分位，调用第一数据库，计算驾驶员H点到所述驾驶员BOF点的水平距离X；所述第一数据库包括多个人体百分位以及与各人体百分位对应的乘坐参考线模型；
调用所述第一数据，根据公式（2）计算加速踏板的高度A；
公式（2）；
调用所述第一数据，根据公式（3）计算加速踏板的角度α；
公式（3）；
将所述加速踏板的高度A、所述加速踏板的角度α及所述驾驶员H点到所述驾驶员BOF点的水平距离X代入公式（4）中，计算驾驶员H点到所述AHP点的水平距离L53；
公式（4）；
测量所述测量平台的宽度，驾驶员H点到主驾车门的水平距离Y占所述测量平台的宽度处于19%~21%之间。
具体的，根据车型类别，初选一个驾驶员的乘坐高度H30，所述驾驶员H点到所述驾驶员AHP点的垂直距离Z即为所述驾驶员的乘坐高度H30；
具体的，所述测量平台的宽度即所述测量平台沿所述第三方向的长度，在整车宽度一定的情况下，所述驾驶员H点到主驾车门的水平距离Y既要保证主副驾驶员之间的距离足够大，从而保证整车良好的空间感，同时也要保证驾驶员和门护板之间的距离合理，以保证驾驶员操作的舒适性，根据现有数据统计，所述驾驶员H点到主驾车门的水平距离Y所占整车宽度的比例处在19%-21%之间；即在本实施例中，所述驾驶员H点到主驾车门的水平距离Y所占所述测量平台的比例处在19%-21%之间；
具体的，如图2所示，根据上述公式分别计算所述驾驶员H点到所述驾驶员BOF点的水平距离X、所述驾驶员H点到所述驾驶员AHP点的垂直距离Z、所述驾驶员H点到主驾车门的水平距离Y以及所述驾驶员H点到所述AHP点的水平距离L53，进而布置座椅1以及加速踏板3的位置；
具体的，确定所述驾驶员H点的坐标后，使用如图3所示的三维H点装置7在所述座椅1上将所述驾驶员H点标记；按照《GB/T 29120-2012 H点和R点确定程序》中规定的三维H点装置7安放方法，将所述三维H点装置7安放在所述测量平台的座椅1上，通过三维H点装置7两侧的H点标记钮测定H点的实际位置，H点位于两标记钮连线的中点；调整所述座椅1时，使用激光水平仪，沿所述第三方向调整所述座椅1，使所述座椅1中心与方向盘2中心位于同一水平面内，固定所述座椅1在所述第三方向的位置；随后，使用两台激光水平仪，借助大型直脚规使两个竖直激光距离为L53，沿所述第一方向调整所述座椅1，使标记点二6中心位于远离所述方向盘2的激光水平仪竖直激光上，固定所述座椅1在所述第一方向的位置；最后，使用两台激光水平仪，借助大型直脚规使两个水平激光距离为H30，沿所述第二方向调整所述座椅1，使标记点一5中心位于远离所述底座4的激光水平仪水平激光上，固定所述座椅1在所述第二方向的位置。
在某些实施方式中，根据所述驾驶员H点的位置，计算得到方向盘的位置包括以下步骤：
调用所述第一数据，根据公式（5）或公式（6）计算方向盘中心点与所述驾驶员BOF点之间的水平距离L6；
公式（5）；
公式（6）；
调用所述第一数据，根据公式（7）或公式（8）计算方向盘中心点与所述驾驶员AHP点之间的垂直距离H17；
公式（7）；
公式（8）；
调用所述第一数据，根据公式（9）或公式（10）计算方向盘的倾角A18；
° 公式（9）；
公式（10）；
根据公式（11）计算方向盘中心点到所述主驾车门的水平距离；
公式（11）；
根据公式（12）计算方向盘中心点与所述驾驶员AHP点之间的水平距离L11；
公式（12）。
具体的，如图1所示，根据上述公式分别计算所述方向盘中心点与所述驾驶员AHP点之间的垂直距离H17、所述方向盘中心点与所述驾驶员AHP点之间的水平距离L11、所述方向盘中心点与所述驾驶员BOF点之间的水平距离L6、所述方向盘的倾角A18以及所述方向盘中心点到所述主驾车门的水平距离Wy，进而调整所述方向盘2的位置；调整所述方向盘2时，首先使用两台激光水平仪，借助大型直脚规使两个竖直激光距离为L11，沿所述第一方向调整所述方向盘2，使其中心点位于靠近所述座椅1的激光水平仪竖直激光上，固定所述方向盘2在所述第一方向的位置；随后，使用两台激光水平仪，借助大型直脚规使两个水平激光距离为H17，沿所述第二方向调整所述方向盘2，使其中心点位于远离所述底座4的激光水平仪水平激光上，固定所述方向盘2在所述第二方向的位置；最后，使用一台激光水平仪，使其竖直激光经过方向盘中心点，借助数显角度尺，调整方向盘角度为A18，固定其位置；
具体的，调整所述加速踏板3的角度时，使用两台激光水平仪，借助大型直脚规使两个竖直激光距离为L6，调整所述加速踏板3的角度，使所述驾驶员BOF点位于远离所述座椅1的激光水平仪竖直激光上，固定所述加速踏板3的角度。
在某些实施方式中，不同车型具有不同的驾驶员的乘坐高度H30，所述车型包括轿车、SUV和跑车，所述轿车的驾驶员的乘坐高度H30的范围为220mm~340mm，所述SUV的驾驶员的乘坐高度H30的范围为300mm~350mm，所述跑车的驾驶员的乘坐高度H30的范围为200mm以下。
具体的，H30是决定驾驶员坐姿的关键参数，不同类型的车辆，座高范围不同，根据现有的公知常识，轿车的驾驶员的乘坐高度H30的大致范围为220mm至340mm，SUV的驾驶员的乘坐高度H30的大致范围为300mm至350mm，跑车的驾驶员的乘坐高度H30的大致范围为200mm以下。
在某些实施方式中，所述人体百分位对应的乘坐参考线模型包括：
；
；
；
；
；
；
。
具体的，所述不同人体百分位的乘坐参考线模型即为SAE标准，所述SAE标准统计了不同百分位的驾驶员人体在各自舒适位置时的位置，并且绘制了相应的曲线，求出了所对应的公式；每条曲线表示驾驶员的H点与驾驶员BOF点的水平距离为驾驶员的乘坐高度H30的二次函数；
具体的，代表人体百分位为97.5、/>代表人体百分位为90、/>代表人体百分位为50、/>代表人体百分位为10、/>代表人体百分位为5、/>代表人体百分位为2.5。
在某些实施方式中，确定需要采集的人体百分位，选择被测人员，包括以下步骤：
根据所述人体百分位的身高和体重挑选出多名初始人员；
测量多名所述初始人员的坐高、坐姿臀膝距和上臂长；
计算出多名所述初始人员的坐高、坐姿臀膝距和上臂长的平均值；
选择最接近坐高、坐姿臀膝距和上臂长平均值的三人，作为所述被测人员。
具体的，首先确定需要选择的人体百分位，然后根据该人体百分位的身高和体重挑选出50名初始人员，测量所有所述初始人员的坐高和坐姿臀膝距，计算出多名所述初始人员的坐高和坐姿臀膝距的平均值；选择最接近坐高和坐姿臀膝距平均值的三人，作为所述被测人员；三个所述被测人员分别坐在所述第一测量平台上，根据自己最舒适的驾驶姿势，调整所述驾驶员H点的位置和方向盘2的位置，记录所述三个被测人员测试时，调整后的所述驾驶员H点的位置和方向盘2的位置，计算调整后的所述驾驶员H点的位置和方向盘2的位置的平均值，根据所述驾驶员H点的位置、方向盘2的位置的平均值，调整所述第一测量平台的座椅1和方向盘2，得到第二测量平台；
在本实施例中，所述被测人员的筛选原则还包括：所述被测人员应具有丰富的商用车实际驾驶经验（驾龄5年以上，驾照等级B1及以上），能够客观准确地评估判断局部身体和整体驾驶姿态的舒适程度；驾驶员的年龄在18到60周岁之间，身体健康无缺陷，无肌肉骨骼疾病，反应灵敏迅速。
为了便于本领域技术人员理解，以50百分位男性在轿车的人体驾驶姿态采集为例对本发明做进一步详细说明：
S101：确定参考样车，所述参考样车为轿车，测绘所述参考样车，得到第一数据；所述第一数据包括：参考样车的加速踏板参考点和驾驶员的乘坐高度H30，所述参考样车的加速踏板参考点为驾驶员BOF点；
S201：根据所述参考样车的加速踏板参考点，确定加速踏板的位置；
S301：根据所述加速踏板的位置，确定驾驶员AHP点；
S401：调用所述第一数据，根据公式（1）计算所述驾驶员H点到所述驾驶员AHP点的垂直距离Z，不同车型具有不同的驾驶员的乘坐高度H30，所述轿车的驾驶员的乘坐高度H30的范围为220mm~340mm，在本实施例中，所述轿车的驾驶员的乘坐高度H30为270mm；
公式（1）；
S402：根据所述被测人员的人体百分位，调用第一数据库，计算所述驾驶员H点到所述驾驶员BOF点的水平距离X；所述第一数据库包括不同人体百分位的乘坐参考线模型；
；
S403：调用所述第一数据，根据公式（2）计算所述加速踏板的高度A；
公式（2）；
S404：调用所述第一数据，根据公式（3）计算所述加速踏板的角度α；
公式（3）；
S405：将所述加速踏板的高度A、所述加速踏板的角度α及所述驾驶员H点到所述驾驶员BOF点的水平距离X代入公式（4）中，计算所述驾驶员H点到所述AHP点的水平距离L53；
公式（4）；
S406：测量所述测量平台的宽度为1600mm*1600mm，所述驾驶员H点到主驾车门的水平距离Y占所述测量平台的宽度处于19%~21%之间，本实施例优选20%，Y=320mm；
S501：调用所述第一数据，根据公式（6）计算所述方向盘中心点与所述驾驶员BOF点之间的水平距离L6；
公式（6）；
S502：调用所述第一数据，根据公式（8）计算所述方向盘中心点与所述驾驶员AHP点之间的垂直距离H17；
公式（8）；
S503：调用所述第一数据，根据公式（9）计算所述方向盘的倾角A18；
公式（10）；
S504：根据公式（11）计算所述方向盘中心点到所述主驾车门的水平距离Wy；
公式（11）；
S505：根据公式（12）计算所述方向盘中心点与所述驾驶员AHP点之间的水平距离L11；
公式（12）；
S601：根据所述驾驶员H点的位置、方向盘2的位置、加速踏板3的位置调整测量平台的座椅1、方向盘2和加速踏板3，得到第一测量平台；得到所述第一测量平台的参数如表1所示；
表1所述第一测量平台的参数
S701：根据50百分位的身高和体重挑选出50名初始人员；
S702：测量所有所述初始人员的坐高、坐姿臀膝距和上臂长；
S703：计算出多名所述初始人员的坐高、坐姿臀膝距和上臂长的平均值，所述平均值见表2；
表2所述初始人员的坐高、坐姿臀膝距和上臂长的平均值
S704：选择最接近坐高和坐姿臀膝距平均值的三人，作为所述被测人员；
S801：所述被测人员坐在所述第一测量平台上，根据自己最舒适的驾驶姿势，调整所述驾驶员H点的位置与方向盘位置，
S802：实验人员记录所有所述被测人员测试时，调整后的所述驾驶员H点的位置和方向盘的位置；
S803：计算调整后的所述驾驶员H点的位置和方向盘的位置的平均值；
S804：根据所述驾驶员H点的位置、方向盘的位置的平均值，调整所述第一测量平台的座椅1和方向盘2，得到第二测量平台；采用所述第二测量平台采集50百分位男性在轿车中的人体驾驶姿态，将人体驾驶姿态方便、快速、准确地提取出来；所述第二测量平台的参数如表3所示；
表3所述第二测量平台的参数
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 (6)

1.一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台调试方法，其特征在于，采用一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台，所述测量平台包括：底座、座椅、方向盘和加速踏板，所述座椅沿第一方向、第二方向、第三方向均滑动设置在所述底座上；所述方向盘沿第一方向、第二方向、第三方向均滑动设置在所述底座上，且所述方向盘位于远离所述座椅的靠背的一侧；所述加速踏板设置在所述底座上，且位于远离所述座椅靠背的一侧，所述加速踏板与所述底座铰接；
所述调试方法包括以下步骤：
S100：确定参考样车，测绘所述参考样车，得到第一数据；所述第一数据包括：参考样车的加速踏板参考点和驾驶员的乘坐高度H30，所述参考样车的加速踏板参考点为驾驶员BOF点；
S200：根据所述参考样车的加速踏板参考点，确定加速踏板的位置；
S300：根据所述加速踏板的位置，确定驾驶员AHP点；
S400：根据所述驾驶员AHP点、驾驶员BOF点和所述驾驶员的乘坐高度H30，计算得到驾驶员H点的位置；
S500：根据所述驾驶员H点的位置，计算得到方向盘的位置；
S600：根据所述驾驶员H点的位置、方向盘的位置、加速踏板的位置调整测量平台的座椅、方向盘和加速踏板，得到第一测量平台；
S700：确定需要采集的人体百分位，选择被测人员；
S800：根据所述被测人员的测试数据，调整所述第一测量平台，得到第二测量平台；包括：所述被测人员坐在所述第一测量平台上，调整所述驾驶员H点的位置和方向盘的位置，所述被测人员坐在所述第一测量平台上，调整所述驾驶员H点的位置和方向盘的位置，记录所有所述被测人员测试时，调整后的所述驾驶员H点的位置和方向盘的位置，计算调整后的所述驾驶员H点的位置和方向盘的位置的平均值，根据所述驾驶员H点的位置、方向盘的位置的平均值，调整所述第一测量平台的座椅和方向盘，得到第二测量平台。
2.根据权利要求1所述的一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台调试方法，其特征在于，根据所述驾驶员AHP点和驾驶员BOF点，计算得到驾驶员H点的位置，包括如下步骤：
调用所述第一数据，根据公式（1）计算驾驶员H点到所述驾驶员AHP点的垂直距离Z；
公式（1）；
根据所述被测人员的人体百分位，调用第一数据库，计算驾驶员H点到所述驾驶员BOF点的水平距离X；所述第一数据库包括多个人体百分位以及与各人体百分位对应的乘坐参考线模型；
调用所述第一数据，根据公式（2）计算加速踏板的高度A；
公式（2）；
调用所述第一数据，根据公式（3）计算加速踏板的角度α；
公式（3）；
将所述加速踏板的高度A、所述加速踏板的角度α及所述驾驶员H点到所述驾驶员BOF点的水平距离X代入公式（4）中，计算驾驶员H点到所述AHP点的水平距离L53；
公式（4）；
测量所述测量平台的宽度，驾驶员H点到主驾车门的水平距离Y占所述测量平台的宽度处于19%~21%之间。
3.根据权利要求2所述的一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台调试方法，其特征在于，根据所述驾驶员H点的位置，计算得到方向盘的位置，包括以下步骤：
调用所述第一数据，根据公式（5）或公式（6）计算方向盘中心点与所述驾驶员BOF点之间的水平距离L6；
公式（5）；
公式（6）；
调用所述第一数据，根据公式（7）或公式（8）计算方向盘中心点与所述驾驶员AHP点之间的垂直距离H17；
公式（7）；
公式（8）；
调用所述第一数据，根据公式（9）或公式（10）计算方向盘的倾角A18；
°公式（9）；
公式（10）；
根据公式（11）计算方向盘中心点到所述主驾车门的水平距离；
公式（11）；
根据公式（12）计算方向盘中心点与所述驾驶员AHP点之间的水平距离L11；
公式（12）。
4.根据权利要求1所述的一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台调试方法，其特征在于，不同车型具有不同的驾驶员的乘坐高度H30，所述车型包括轿车、SUV和跑车，所述轿车的驾驶员的乘坐高度H30的范围为220mm~340mm，所述SUV的驾驶员的乘坐高度H30的范围为300mm~350mm，所述跑车的驾驶员的乘坐高度H30的范围为200mm以下。
5.根据权利要求2所述的一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台调试方法，其特征在于，所述人体百分位对应的乘坐参考线模型包括：
；
；
；
；
；
；
。
6.根据权利要求1所述的一种用于人体驾驶姿态采集的测量平台调试方法，其特征在于，确定需要采集的人体百分位，选择被测人员，包括以下步骤：
根据所述人体百分位的身高和体重挑选出多名初始人员；
测量多名所述初始人员的坐高、坐姿臀膝距和上臂长；
计算出多名所述初始人员的坐高、坐姿臀膝距和上臂长的平均值；
选择最接近坐高、坐姿臀膝距和上臂长平均值的三人，作为所述被测人员。
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