专利名称：一种假人胸部位移传感器标定试验装置及其标定试验方法
技术领域：
本发明涉及汽车安全碰撞试验技术领域，具体涉及一种假人胸部位移传感器标定试验装置及其标定试验方法。
背景技术：
汽车安全已经被世界各国高度重视，而且都以被动安全中的汽车碰撞试验作为汽车安全的考评指标，而碰撞假人又是提供人员受伤情况的重要来源。所以假人各部位的碰撞数据都备受重视。目前大多数试验室主要使用的假人有HIII-50th、HIII-5th、HIII-95th 和ES-2等假人。HIII-50th和HIII-5th假人主要使用于100%正面碰撞和40%正面偏置碰，而这些假人的胸部压缩量又是重要考评指标之一，所以提高假人胸部位移传感器的数据准确度非常重要。美国SAE协会在2006年推出J2517 2006版『2006』，推荐了一个新方法，三阶回归多点标准法。即测量胸部不同点位移的电压，用最小二乘法来找到一个三次多项式的系数，从而得到一个灵敏度三次多项式，用它来计算假人碰撞时的胸部压缩位移量。 由于胸部位移传感器所使用的是角度传感器，位移和电压的关系是非线性关系。传统的使用线性灵敏度计算胸部位移量是不精确的。根据胸部位移传感器标定的工作原理，用最小二乘法得到的多项式来计算位移更接近实际位移。传统的标定方法是在假人身上标定，而 SAEJ2517 2006版要求把传感器拿出来标定以便得到位移的精确性。由于胸部位移传感器所使用的是角度传感器，位移和电压的关系是非线性关系。 传统的使用线性灵敏度计算胸部位移量是不精确的。根据胸部位移传感器标定的工作原理，用最小二乘法得到的多项式来计算位移更接近实际位移，而传统方法是在假人身上标定，由于假人胸部每次做完试验后，胸骨都会有不同程度的变化，这些变化，就使得每次在假人身上对胸部位移传感器进行标定时，标定的基准会变化，从而使用最小二乘法找到一个三次多项式的系数会变化，最终得到的胸部压缩位移量就会有一定的误差，进而影响车辆的评价分数及星级考核。

发明内容
本发明的目的在于解决胸部位移传感器在假人身上标定时的不稳定性和不精确性，从而使用三阶回归多点标准法，得出一个较为精确的传感器灵敏度三次多项式，为碰撞试验得出一个较为准确的胸部压缩量提供了可靠的理论依据。具体来说，本发明的目的在于提供一种假人胸部位移传感器标定试验装置及其标定试验方法，包括传感器角座、滑块角座、安装角座的平台和脚垫。该装置是将假人胸部位移传感器从假人身上取出，配合自制标准量块(按照SAEJ2517的要求制作)进行标定，得出位移和电压的两组数据，再用最小二乘法来找到一个三次多项式的系数，从而得到一个三次多项式，用它来算出胸部压缩位移量。具体技术方案如下—种假人胸部位移传感器标定试验装置，包括传感器角座，滑块角座和平台，所述传感器角座用于安装传感器，所述滑块角座用于安装标定传感器的背板，所述平台用于安装传感器角座和滑块角座，所述传感器角座安装在平台上一侧，所述滑块角座安装在平台上另一侧，所述传感器角座和滑块角座可沿着两角座之间的直线移动。进一步地，还包括脚垫，所述脚垫为4个，分别设置在平台下的四角。进一步地，所述传感器角座通过内六角螺栓安装在平台上，其根据标定假人胸部位移传感器类型的不同，按照SAEJ2517的要求，可沿传感器角座和滑块角座的直线方向移动，以用于标定HIII-50th和HIII-95th的假人。进一步地，所述滑块角座根据标定假人胸部位移传感器类型的不同，按照 SAEJ2517的要求，可沿传感器角座和滑块角座的直线方向移动，以用于标定HIII-50th和 HIII-95th 的假人。 进一步地，还包括垫片，所述垫片为3_，其设置于传感器角座与传感器之间，用于将装置限定为标定HIII-5th的假人。进一步地，所述用于标定传感器的背板通过内六角螺栓安装在滑块角座上。进一步地，所述传感器角座上设有传感器孔，用于安装传感器，所述滑块角座上设有U型槽，用于安装背板。上述假人胸部位移传感器标定试验装置的标定试验方法，采用如下步骤(I)将假人胸部位移传感器从假人身上取出，安装在标定试验装置上；(2)配合标准量块开始进行标定，得出位移和电压两组数据；(3)用最小二乘法得到一个三次多项式的系数，从而得到一个三次多项式；(4)用步骤(3)中得到的三次多项式来计算假人胸部压缩位移量。进一步地，步骤(I)中进一步包括将传感器装在标定试验装置的传感器角座上， 将标定传感器的背板使用内六角螺栓安装在滑块角座上。进一步地，步骤(2)中进一步包括以标定传感器的背板为基准，使标准量块接触传感器上的小球，得出位移和电压的两组数据，所述标准量块按照SAEJ2517的要求制作。为了节约成本和安装方便，将该装置设计成三种假人都能使用的装置，该装置的滑块角座或者传感器角座可以在平台上沿传感器角座和滑块角座的方向直线移动，分别用来标定HIII-50th和HIII-95th的假人胸部位移传感器；在传感器角座上安装传感器时，增加3mm的垫片，就可以将标定HIII-50th的传感器装置转化成标定HIII_5th的假人的胸部位移传感器的装置。本发明与现有技术相比由于假人胸部每次做完试验后，胸骨都会有不同程度的变化，而这些变化，就使得每次在假人身上对胸部位移传感器进行标定时，标定的基准会变化，从而使用最小二乘法找到一个三次多项式的系数会变化，最终得到的胸部压缩位移量就会有一定的误差，进而影响车辆的评价分数及星级考核。与先前的标定方法相比，该装置稳定了标定传感器的基准，即拿出假人身体后安装在装置上的传感器不会受假人胸骨变化的影响，使用标准量块进行标定时，传感器的位移每次变化也是稳定的，因此该装置增加了每次试验使用最小二乘法找到一个三次多项式的系数的精确性，进而对每次胸部压缩位移量的影响甚小，同时也提高了胸部压缩量这个评价指标的稳定性和精确性。所以说，本发明对提高胸部压缩量评价指标的精确性意义更值得参考。


图I为本发明安装好传感器后的结构示意中I安装角座的平台、2传感器角座、3滑台角座、4脚垫、5安装传感器孔、6标定传感器的背板、7传感器、8安装背板的U型槽、9/10内六角螺栓
具体实施例方式下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。—种标定假人胸部位移传感器的试验装置，主要涉及汽车安全碰撞试验的技术领域，包括传感器角座、滑块角座、安装角座的平台和脚垫。该装置的滑块角座或者传感器角座可以在平台上沿传感器角座和滑块角座的方向直线移动，分别用来标定HIII-50th和 HIII-95th的假人胸部位移传感器；在传感器角座上安装传感器时，增加3mm的垫片，就可以将标定HIII-50th的传感器装置转化成标定HIII-5th的假人的胸部位移传感器的装置。 本发明可以解决胸部位移传感器在假人身上标定时的不稳定性和不精确性，使用三阶回归多点标准法，得出一个较为精确的三次多项式，为碰撞试验得出一个较为准确的胸部压缩量提供了可靠的理论依据。参考附图1，一种新型的标定胸部位移传感器的试验装置，用于标定汽车安全碰撞试验中使用的假人的胸部位移传感器。包括安装角座的平台I、传感器角座2、滑台角座3 和脚垫4。上述的传感器角座2，可以根据标定假人胸部位移传感器类型的不同，按照SAEJ2517的要求，而沿着传感器角座2和滑台角座3的直线方向移动，以用于标定 HIII-50th和HIII-95th的假人，传感器角座2下的另外的2个螺纹孔未显示。上述的滑台角座3，可以根据标定假人胸部位移传感器类型的不同，按照 SAEJ2517的要求，而沿着传感器角座2和滑台角座3的直线方向移动，以用于标定 HIII-50th和HIII-95th的假人，滑台角座3下的另外2个螺纹孔未显示。上述试验装置，在不改变安装位置，只需要在安装传感器时添加3_的垫片，就可以将标定HIII-50th的装置转换成标定HIII-5th的装置。将传感器7装在传感器角座2上，将标定传感器的背板6使用内六角螺栓9安装在滑台角座3上，以标定传感器的背板6为基准，使用自制的标准量块(按照SAEJ2517的要求制作)接触传感器7的小球，得出位移和电压的两组数据，再用最小二乘法来找到一个三次多项式的系数，从而得到一个三次多项式，用它来算出胸部压缩位移量。该装置的传感器角座或者滑块角座可以根假人类型的不同，进行位置的调整，而适用于HIII-50th、HIII-5th和HIII-95th的假人。与先前的标定方法相比，该装置稳定了标定传感器的基准，即拿出假人身体后安装在装置上的传感器不会受假人胸骨变化的影响，使用标准量块进行标定时，传感器的位移每次变化也是稳定的，因此该装置增加了每次试验使用最小二乘法找到一个三次多项式的系数的精确性，进而对每次胸部压缩位移量的影响甚小，同时也提高了胸部压缩量这个评价指标的稳定性和精确性。该标定装置可以解决胸部位移传感器在假人身上标定时的不稳定性和不精确性，从而使用三阶回归多点标准法，得出一个较为精确的传感器灵敏度三次多项式，为碰撞试验得出一个较为准确的胸部压缩量提供了可靠的理论依据。上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种假人胸部位移传感器标定试验装置，其特征在于，包括传感器角座，滑块角座和平台，所述传感器角座用于安装传感器，所述滑块角座用于安装标定传感器的背板，所述平台用于安装传感器角座和滑块角座，所述传感器角座安装在平台上一侧，所述滑块角座安装在平台上另一侧，所述传感器角座和滑块角座可沿着两角座之间的直线移动。
2.如权利要求I所述的假人胸部位移传感器标定试验装置，其特征在于，还包括脚垫， 所述脚垫为4个，分别设置在平台下的四角。
3.如权利要求I或2所述的假人胸部位移传感器标定试验装置，其特征在于，所述传感器角座通过内六角螺栓安装在平台上，其根据标定假人胸部位移传感器类型的不同，按照 SAEJ2517的要求，可沿传感器角座和滑块角座的直线方向移动，以用于标定HIII-50th和 HIII-95th 的假人。
4.如权利要求1-3中任一项所述的假人胸部位移传感器标定试验装置，其特征在于， 所述滑块角座根据标定假人胸部位移传感器类型的不同，按照SAEJ2517的要求，可沿传感器角座和滑块角座的直线方向移动，以用于标定HIII-50th和HIII-95th的假人。
5.如权利要求1-4中任一项所述的假人胸部位移传感器标定试验装置，其特征在于， 还包括垫片，所述垫片为3_，其设置于传感器角座与传感器之间，用于将装置限定为标定 HIII-5th的假人。
6.如权利要求1-5中任一项所述的假人胸部位移传感器标定试验装置，其特征在于， 所述用于标定传感器的背板通过内六角螺栓安装在滑块角座上。
7.如权利要求1-6中任一项所述的假人胸部位移传感器标定试验装置，其特征在于， 所述传感器角座上设有传感器孔，用于安装传感器，所述滑块角座上设有U型槽，用于安装背板。
8.如权利要求1-7所述假人胸部位移传感器标定试验装置的标定试验方法，其特征在于，采用如下步骤(1)将假人胸部位移传感器从假人身上取出，安装在标定试验装置上；(2)配合标准量块开始进行标定，得出位移和电压两组数据；(3)用最小二乘法得到一个三次多项式的系数，从而得到一个三次多项式；(4)用步骤(3)中得到的三次多项式来计算假人胸部压缩位移量。
9.如权利要求8所述假人胸部位移传感器标定试验装置的标定试验方法，其特征在于，步骤(I)中进一步包括将传感器装在标定试验装置的传感器角座上，将标定传感器的背板使用内六角螺栓安装在滑块角座上。
10.如权利要求8或9所述假人胸部位移传感器标定试验装置的标定试验方法，其特征在于，步骤(2)中进一步包括以标定传感器的背板为基准，使标准量块接触传感器上的小球，得出位移和电压的两组数据，所述标准量块按照SAEJ2517的要求制作。
全文摘要
本发明涉及一种假人胸部位移传感器标定试验装置及其标定试验方法，包括传感器角座，滑块角座和平台，所述传感器角座用于安装传感器，所述滑块角座用于安装标定传感器的背板，所述平台用于安装传感器角座和滑块角座，所述传感器角座安装在平台上一侧，所述滑块角座安装在平台上另一侧，所述传感器角座和滑块角座可沿着两角座之间的直线移动。
文档编号G01B7/02GK102589406SQ20121004066
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月22日 优先权日2012年2月22日
发明者丁彦辰, 崔新康, 曹盈, 汪勇, 汪波, 沈光勇, 王鹏翔, 赵友梅 申请人:奇瑞汽车股份有限公司