[发明专利]一种汽车座椅颈部损伤识别方法及系统

说明书

本发明涉及一种汽车座椅颈部损伤识别方法及系统，该方法包括：在座椅鞭打实验中分别设置第一加速度计、第二加速度计以及第三加速度计；根据第一加速度计与第二加速度计测量的局部X向加速度时间历程曲线，计算得到最大颈部损伤指标出现的第一时刻；根据第三加速度计与第一加速度计测量的全局X向加速度时间历程曲线，通过坐标系转换和积分转换得到假人相对座椅座盆的后移量时间历程曲线；由后移量时间历程曲线确定第一时刻假人相对座椅座盆的后移量；通过拍摄装置拍摄的照片，确定第一时刻座椅靠背的转动角度；根据后移量与转动角度，确定在第一时刻假人相对于座椅靠背的位置。通过本发明，为提高座椅的颈部保护提供了依据。

技术领域

本发明属于汽车安全性试验技术领域，具体涉及一种汽车座椅颈部损伤识别方法及系统。

背景技术

在汽车追尾碰撞事故中，78.2％的损伤发生在颈部，这些颈部损伤大多数被划分为轻微伤，但是由于缺乏对颈部损伤机理的认识，颈部损伤的高发生率和造成的长期症状，使患者承受巨大的痛苦，给社会带来巨大的经济损失。追尾碰撞中的颈部保护已成为各个国家亟待解决的问题。针对追尾碰撞中乘员的颈部保护，座椅是与颈部损伤关系最为密切的零部件，座椅安全性的设计直接影响乘员的颈部保护效果。

为了更好地评价安全座椅对人体颈部的保护效果，各个国家都出台了相应的座椅鞭打试验安全法规和评定规程。我国2012年7月1日实施的2012版C-NCAP评价规则也正式将座椅鞭打试验纳入了考核内容，2015年7月1日实施的2015版C-NCAP评价规则对座椅鞭打试验中颈部保护性能提出了更高的要求。相比中国，欧洲对座椅安全性要求更为严格。

颈部损伤最主要的原因是由于头部和胸部的相对运动造成的，颈部伤害指标NIC(neck injury criterion)是国际公认的考核颈部损伤的关键指标，在整个颈部运动过程中取颈部伤害指标NIC的最大值NIC_max作为最终考核指标。颈部伤害指标NIC指标通常在8-30之间，数值越小颈部保护效果越好。

NIC_max＝Max[NIC(t)]

式(1)中：NIC_max为颈部伤害指标NIC的最大值，为胸部T1位置加速度计测量的x向加速度时间历程曲线；为头部质心位置加速度计测量的x向加速度时间历程曲线；为胸部T1与头部质心位置的x向加速度相对值；为胸部T1与头部质心位置的x向相对速度；如图1(a)所示某座椅鞭打试验中NIC、相对加速度分量以及胸部T1与头部质心位置的x向相对速度数据曲线，在t1时刻NIC_max为15.8，相对加速度的分量为14.9，占了总指标的94％，可见相对加速度的分量是决定NIC_max的核心因素。如图1(b)所示为某座椅鞭打试验中加速度曲线示意图，在t1时刻该数值偏高直接是由A_T1P和A_HP的差值决定的，因此降低t1时刻的胸部T1加速度A_T1P值或提高头部质心加速度A_HP值可以有效降低该时刻的相对加速度值，从而降低NIC_max值，改善座椅的颈部保护效果，提高座椅的碰撞安全性。

目前针对座椅鞭打试验中出现的颈部损伤指标NIC_max偏高的问题，人们通过将不同数据叠加的方法能够快速识别出某一时刻的胸部T1加速度A_T1P值过高是造成颈部损伤指标NIC_max偏高的主要原因，如图1所示，通常是结合后期的计算机仿真分析确定座椅的改进方案。

该方法不能结合鞭打试验数据快速识别出造成该时刻胸部T1加速度A_T1P值过高的原因，而通过计算机仿真分析的方法，也需要投入大量的人力和时间完成模型的构建和验证，并最终完成方案设计，需要较长的周期和成本。

发明内容