[发明专利]一种反映驾驶员保护姿态的碰撞试验用假人模型设计方法

权利要求书

1.一种反映驾驶员保护姿态的碰撞试验用假人模型设计方法，其特征在于，该碰撞试验用假人模型设计方法包括一下步骤：1.采集保护姿态：再现碰撞现场，使驾驶员产生保护姿态，并实现不同车速下保护姿态的采集；2.设计假人模型参数：通过确定驾驶员的肢体长度及关节位置，对应设计假人模型参数；3.设计假人模型保护姿态：对假人模型碰撞时的保护姿态进行设计；4.输出碰撞参数：实现在碰撞过程中假人模型肢体运动的显示，及碰撞参数的输出与显示，并对假人模型的生物仿真度进行评定。

2.按照权利要求1所述的一种反映驾驶员保护姿态的碰撞试验用假人模型设计方法，其特征是，所述步骤1具体包括以下步骤：(1)再现碰撞现场：要求驾驶员以恒定的车速通过一个限宽门，限宽门上方安装有可垂直下落的泡沫板，由随机信号发生器控制安装在限宽门上的触发器，使所述泡沫板产生随机下落，所述泡沫板下落时，驾驶员将驾驶汽车在提前不知情的情况下与泡沫板相撞，使驾驶员产生与真实碰撞工况下相同的保护姿态；(2)采集多工况下的保护姿态：当所述驾驶员在所述步骤(1)中撞碎并穿越泡沫板前，驾驶员产生紧张，并保持此保护姿态穿越泡沫板，引起驾驶员肢体运动、关节位置的变化，即产生保护姿态，分别采集驾驶员在不同车速下碰撞时产生的不同强度的保护姿态。

3.按照权利要求1所述的一种反映驾驶员保护姿态的碰撞试验用假人模型设计方法,其特征是，所述步骤2具体包括以下步骤：(1)确定驾驶员肢体几何参数：驾驶员坐在已标定好的图像采集空间中，利用CCD摄像头对驾驶员的正面坐姿以及侧面坐姿进行图像采集，并对图像进行二值化、图像分割、轮廓线条的提取处理，得到实际驾驶员的肢体长度及关节位置参数，实现驾驶员主要肢体长度的测量及重要关节位置的确定；(2)设计假人模型肢体几何参数：根据上述步骤(1)所得到的驾驶员主要肢体长度的测量及重要关节位置，对基础假人模型进行几何参数设计，包括：几何尺寸、质量、转动惯量，并对经几何参数设计后的基础假人模型中干涉、变形区域进行设计，保证假人模型的有效连接。

4.按照权利要求1所述的一种反映驾驶员保护姿态的碰撞试验用假人模型设计方法,其特征是，所述步骤3实现假人模型在碰撞发生时保护姿态的设计，根据驾驶员在不同车速下发生碰撞时的保护姿态，设计假人模型中肢体的运动方向及关节角度，并将其应用于经过所述步骤2设计后的基础假人模型中，使得假人模型获得反映真实驾驶员在碰撞发生时的保护姿态。

5.按照权利要求1所述的一种反映驾驶员保护姿态的碰撞试验用假人模型设计方法,其特征是，所述步骤4包括以下步骤：利用通过步骤1、步骤2和步骤3设计得到的假人模型进行碰撞试验：(1)显示假人模型肢体运动：以时间为单位，以动画形式输出在汽车碰撞过程中假人模型各肢体长度、关节位置的运动与变形情况，显示具有保护姿态的假人模型的碰撞情况；(2)输出假人模型碰撞参数：以表格或曲线的形式对假人模型的碰撞参数，即肢体、关节位置的运动与变形参数进行输出；(3)对假人模型的生物仿真度进行评定：分别将上述步骤(1)与步骤(2)输出的动画、碰撞参数，与真实驾驶员在碰撞发生时的保护姿态及碰撞参数进行定性和定量得对比，获得假人模型的运动趋势，定性与定量得评定假人模型的生物仿真度。