一种汽车被动安全碰撞试验中的模型腿姿态监测方法技术

本发明专利技术涉及一种汽车被动安全碰撞试验中的模型腿姿态监测方法,其特征是：基于解析几何理论建立模型腿飞行姿态监控计算模型，运用计算模型，提出模型腿姿态监控迹线法，并作标记，测量标记点间距，输入计算模型即可得出5个角度偏差。有益效果：本发明专利技术替代不易操作及误差较大的高速摄像分析法和传感器测量法，基于解析几何理论，建立模型腿飞行姿态监控计算模型，得出迹线法测量模型腿飞行姿态的方法，此方法更高效更精确测量模型腿试验误差，解决行业难题。业难题。业难题。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车被动安全碰撞试验中的模型腿姿态监测方法


[0001]本专利技术属于汽车安全监测
，尤其涉及一种汽车被动安全碰撞试验中的模型腿姿态监测方法。

技术介绍

[0002]现行国内外标准法规及NCAP规则要求指出：模型腿碰撞车辆，第一接触时刻模型腿距地高度为75mm，模型腿轴线与水平面垂直。对模型腿撞击侧向角、侧倾角、旋转角、俯仰角、纵向角、高度偏差以及左右偏差等作出相应规定。目前国内外试验室大部分采用高速摄像分析法或传感器测量法，两种方法实施如下：
[0003]高速摄像分析法监控模型腿飞行姿态需要试验前合理布置标签位置、测量标签间距，试验后将视频导入高速摄像分析软件建立坐标系，设置各标签相对位置，然后分析计算模型腿飞行姿态角度。此操作步骤较为繁琐，而且无论是技术人员观看高速摄像还是高速摄像分析软件分析模型腿飞行姿态，都会存在较大误差。有时高速摄像拍摄画面边缘位置较中央位置会有畸变，当模型腿撞击保险杠处于高速摄像画面边缘位置时测量误差较大，技术人员观看高速摄像不能有效评价模型腿飞行姿态角度具体结果。
[0004]传感器测量法一般是用模型腿试验过程中角速度传感器方式记录模型腿飞行姿态。由于传感器零漂等不确定因素引起的误差，积分角速度得出模型腿飞行姿态角度偏差时，测量误差较大。而模型腿飞行姿态角度变化很小，要求偏差在
±2°
以内，此方案不能够有效测量模型腿飞行姿态角度等。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种汽车被动安全碰撞试验中的模型腿姿态监测方法,可以精确测量所有模型腿飞行姿态指标中的俯仰角、侧倾角、旋转角、侧向角和纵向角，大大提高了试验测试效率。
[0006]本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种汽车被动安全碰撞试验中的模型腿姿态监测方法,其特征是：基于解析几何理论建立模型腿飞行姿态监控计算模型，运用计算模型，提出模型腿姿态监控迹线法，并作标记，测量标记点间距，输入计算模型即可得出5个角度偏差，具体步骤如下：
[0007]一、俯仰角测量
[0008]步骤一、准备工作：把模型腿放置在发射设备上并调整好模型腿竖直姿态，在检测位置摆放好测速仪器，调整两个激光源位置，并测量两个激光源的间距L；
[0009]步骤二、发射模型腿，记录测速仪的实际速度V，以及模型腿通过两个激光的时间差T；
[0010]步骤三、带入以下公式，即可得出测量的俯仰角θ，
[0011]θ＝arctan(V
×
T/L)；
[0012]二、侧倾角测量
[0013]步骤一、准备工作：把模型腿放置在发射设备上，在模型腿撞击面中线位置上下各贴一个标记点，移动设备及腿型至保险杠撞击位置，在此位置处反贴两个标记点，使其与上下两个标记点完全重合，试验发射前在模型腿两个标记点中心涂颜料；
[0014]步骤二、发射模型腿后，测量模型腿上两点的涂料偏差距离，记作LR2、LR1
[0015]步骤三、计算LR2、LR1两点的垂直距离LP，带入公式，即可得出测量的侧倾角θ2；
[0016][0017]三、侧向角测量
[0018]步骤一、准备工作：在模型腿底部轴线上布置探针，在车辆保险杠前方布置卡片，当模型腿撞击保险杠时，模型腿底部探针刚好碰到卡片，探针上涂颜料可记录探针经过卡片的位置，过车辆目标点打激光，使激光发射平面平行于车辆纵向垂直平面，标记激光打在卡片的位置，激光打在卡片上的位置与探针经过卡片位置偏差为模型腿侧向角偏差引起的撞击位置误差，模型腿旋转角不会影响探针经过卡片的位置；
[0019]步骤二、记录模型腿初始位置距离记录探针轨迹卡片L1，卡片距离车辆目标点距离为L2，模型腿上记录标记点的中心距离模型腿底部探针距离LP，模型腿上记录标记点的中心相对试验点水平偏差为LP2，侧向角引起的模型腿撞击位置水平偏差为LL2；
[0020]步骤三、带入以下公式，可得出模型腿侧向角θ1[0021]LP2＝(L1+L2)
×
tan(θ1)
[0022]LL2＝LP2
‑
LP
×
sin(θ2)
[0023][0024]四、旋转角测量
[0025]步骤一、准备工作：把模型腿放置在发射设备上，假定模型腿因旋转角引起的撞击位置水平偏差为LY，模型腿半径为R，模型腿上标记点的中心相对试验点最终水平偏差为LP3，当模型腿撞击保险杠时，模型腿上标记点的中心与试验点重合，模型腿上标记点的中心距离模型腿底部探针为LP；
[0026]步骤二、发射模型腿并记录，水平偏差LP3等于侧向角、侧倾角、旋转角三个角度偏差引起的模型腿水平撞击位置偏差的总和，假设侧向角、侧倾角造成的偏差量分别为LL2、LL3，则有旋转角θ3[0027]LY＝R
×
sin(θ3)
[0028]LP3＝LL2+LL3+LY
[0029][0030]五、纵向角测量
[0031]步骤一、准备工作：把模型腿放置在发射设备上，调整好竖直姿态，
[0032]步骤二：发射模型腿：假定模型腿以一定角度θ0上抛，自由飞行距离为d，初始时刻模型腿在水平方向和垂直方向的分速度分别为Vx和Vz0；模型腿与保险杠第一接触时刻模
型腿在水平方向和垂直方向的分速度分别为Vx和Vz；模型腿自由飞行的时间为t，重力加速度为g，模型腿纵向角为θ4，计算公式为：
[0033]Vx
×
t＝d、Vz0＝Vx
×
tan(θ0)、Vz＝Vz0
‑
g
×
t
[0034][0035][0036]有益效果：与现有技术相比，本专利技术替代不易操作及误差较大的高速摄像分析法和传感器测量法，基于解析几何理论，建立模型腿飞行姿态监控计算模型，得出迹线法测量模型腿飞行姿态的方法，此方法更高效更精确测量模型腿试验误差，解决行业难题。
附图说明
[0037]图1是俯仰角测量的示意图；
[0038]图2是侧倾角测量的示意图；
[0039]图3是侧向角测量的示意图；
[0040]图4是旋转角测量的示意图；
[0041]图5是纵向角测量的示意图；
[0042]图6是现有技术的腿型飞行姿态指标图。
具体实施方式
[0043]下面结合较佳实施例详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0044]详见附图。本实施例提供了一种汽车被动安全碰撞试验中的模型腿姿态监测方法,基于解析几何理论建立模型腿飞行姿态监控计算模型，运用计算模型，提出模型腿姿态监控迹线法，并作标记，测量标记点间距，输入计算模型即可得出5个角度偏差，具体步骤如下：
[0045]一、俯仰角测量
[0046]步骤一、准备工作：把模型腿放置在发射设备上并调整好模型腿竖直姿态，在检测位置摆放好测速仪器，调整两个激光源位置，并测量两个激光源的间距L；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车被动安全碰撞试验中的模型腿姿态监测方法,其特征是：基于解析几何理论建立模型腿飞行姿态监控计算模型，运用计算模型，提出模型腿姿态监控迹线法，并作标记，测量标记点间距，输入计算模型即可得出俯仰角、侧倾角、侧向角、旋转角和纵向角的偏差。2.根据权利要求1所述的汽车被动安全碰撞试验中的模型腿姿态监测方法,其特征是：所述俯仰角测量具体步骤如下：步骤一、准备工作：把模型腿放置在发射设备上并调整好模型腿竖直姿态，在检测位置摆放好测速仪器，调整两个激光源位置，并测量两个激光源的间距L；步骤二、发射模型腿，记录测速仪的实际速度V，以及模型腿通过两个激光的时间差T；步骤三、带入以下公式，即可得出测量的俯仰角θ，θ＝arctan(V
×
T/L)。3.根据权利要求1所述的汽车被动安全碰撞试验中的模型腿姿态监测方法,其特征是：所述侧倾角测量的具体步骤如下：步骤一、准备工作：把模型腿放置在发射设备上，在模型腿撞击面中线位置上下各贴一个标记点，移动设备及腿型至保险杠撞击位置，在此位置处反贴两个标记点，使其与上下两个标记点完全重合，试验发射前在模型腿两个标记点中心涂颜料；步骤二、发射模型腿后，测量模型腿上两点的涂料偏差距离，记作LR2、LR1步骤三、计算LR2、LR1两点的垂直距离LP，带入公式，即可得出测量的侧倾角θ2；4.根据权利要求1所述的汽车被动安全碰撞试验中的模型腿姿态监测方法,其特征是：所述侧向角测量的具体步骤如下：步骤一、准备工作：在模型腿底部轴线上布置探针，在车辆保险杠前方布置卡片，当模型腿撞击保险杠时，模型腿底部探针刚好碰到卡片，探针上涂颜料可记录探针经过卡片的位置，过车辆目标点打激光，使激光发射平面平行于车辆纵向垂直平面，标记激光打在卡片的位置，激光打在卡片上的位置与探针经过卡片位置偏差为模型腿侧向角偏差引起的撞击位置误差，模型腿旋转角不会影响探针经过卡片的位置；步骤二、记录模型腿初始位置距离记录探针轨迹卡片L1，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈澎，毕腾飞，吕恒绪，杜天强，孙振东，段成刚，裴元津，彭伟强，杨欣霖，王树杭，王臣，孙海洋，
申请(专利权)人：中汽研汽车检验中心天津有限公司，
类型：发明
国别省市：