[发明专利]一种汽车碰撞用假人脚部冲击标定系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车安全检侧领域，特别涉及用于汽车被动安全试验的一种汽车碰撞用假人脚部冲击标定系统及方法。

背景技术

在汽车被动安全性研究中，汽车碰撞试验是基础，通过试验研究事故中车辆的运动和变形、人体的响应、人与车辆部件的相互作用，从而研究对人体安全有益的方法。假人必须定期进行法规规定的各种标定试验，若不满足标定结果，则需对假人的物理性能进行调整，所以假人的标定对于正确得出测试结果至关重要。Hybrid Ⅲ 50％男性假人是目前广泛应用于汽车碰撞试验测试的假人。随着全球各国对汽车碰撞安全研究工作的不断深入，中国也加大对汽车碰撞性能的研究力度，继90年代而来，国家相继推出正面碰撞乘员保护标准、侧面碰撞乘员保护标准等，同时各汽车企业均加大对汽车碰撞安全研究的投入，已建及在建多个碰撞试验室，并进行大量的整车碰撞试验，初步积累了一定的设计及试验经验。碰撞试验的危险性，使得在试验中不可能使用真人，因此模拟真人伤害的汽车碰撞试验用假人是碰撞试验和试验测试中必不可少的测试设备，碰撞试验中用以评价人体伤害指标及乘员约束系统效果的参数都来源于安装在假人身上不同部位的传感器，而这些传感器的测试结果受假人自身的物理特性影响比较大，故国外对假人的使用与维护都有严格的规定。在法规中规定，假人必须定期进行法规规定的相关部位进行标定试验，若不能满足标定指标，则需对假人进行重新安装调整或更换零件，否则测试结果将是不可靠的。其中脚部标定依据欧洲正面碰撞法规ECE R94规定（Eurofoot）。

由于国内汽车碰撞试验开展相对较晚，试验假人和标定设备基本全靠从国外进口，成本高、通用性差、使用不方便，改进余地少，目前国内对假人的测试及使用研究很少，迫切需要对假人的标定设备进行自主开发研究。而现有的一些假人脚部部位标定设备机构复杂，造价和维护成本高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的假人脚部(Eurofoot)固定台的冲击锤升降机构复杂，造价和维护成本高的问题，本发明实施例提供了一种汽车碰撞用假人脚部冲击标定系统及方法。

所述技术方案如下：一种汽车碰撞用假人脚部冲击标定系统，包括立式支架、假人脚部固定台和脚部冲击装置，所述脚部冲击装置与所述立式支架连接，所述脚部冲击装置包括：

转轴，水平设置于所述立式支架的上部；

摆动系统，包括摆臂和摆锤，所述摆臂的一端与所述转轴相对旋转连接，其另一端与所述摆锤固定连接，用于对置于所述假人脚部固定台上的假人脚部进行锤击；

加速度传感器，设置于所述摆锤上，用于采集所述摆锤锤击假人脚部时，假人脚部所受到的冲击加速度；

力传感器，安装于假人脚踝处，用于采集假人脚踝所受到的冲击力；

数据采集系统，接收所述加速度传感器所采集的假人脚部（4）所受加速度信号和假人脚踝部位力传感器所采集到的受力大小，其内运行有比较模块和标定模块；所述比较模块用于将所接收的假人脚部（4）的数据与标定标准数据进行比较；所述标定模块根据所述比较模块的比较数据对假人脚部（4）是否合格作出标定检验。

进一步地，所述系统还包括角度抬升装置，其包括：

减速传动装置，固定于所述立式支架上，其与所述转轴实现传动连接；

调节手柄，设置于所述减速传动装置上，用于实现转轴的角度调节；

所述摆锤系统上还设有一举升臂和电磁铁，所述举升臂的一端与所述转轴固定连接，所述电磁铁固定于所述举升臂自由端，所述举升臂的自由端与所述电磁铁通过磁力连接。

再进一步地，所述转轴上设有角度传感器，用于采集所述转轴的摆动角度。

所述假人脚部固定台包括基座和脚部支架，所述脚部支架固定于所述基座的上端面，且其中线与所述摆锤的运动轨迹共面，用于放置假人脚部。

进一步优选，所述脚部支架设置两个，其间隔固定于所述基座的上端面，其中一个所述脚部支架低于另一所述脚部支架的高度，较低的所述脚部支架用于固定假人的腿部，较高的所述脚部支架用于放置假人的腿和脚部。

最优选地，较低的所述脚部支架的下端固定有可调行程安装板，所述可调行程安装板可沿所述基座的上端面前后移动，并通过可调节螺栓与所述基座固定连接。

另一方面，提供了一种假人脚部冲击标定方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一，将假人脚部设置于立式支架下方的假人脚部固定台上；

步骤二，将摆锤系统抬升一定角度使其自由摆动并撞击假人脚部，记录摆锤的冲击加速度和假人脚踝部位的受力大小；