【技术实现步骤摘要】
本申请涉及汽车碰撞假人颈部仿生，具体涉及一种汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法和装置。
技术介绍
1、汽车碰撞假人是检验汽车安全的主要工具，为了保证汽车碰撞假人可以在碰撞试验过程中最大程度还原真实人体的运动姿态和损伤情况，需要按照规程对汽车碰撞假人各个部位进行标定，判断假人的仿生性能。现有汽车碰撞假人颈部标定试验主要包括颈部弯曲、颈部伸张、颈部扭转、颈部侧曲几种。
2、现有的评价方法有对比汽车碰撞假人的平均力学响应曲线与真实人体平均力学响应曲线之间的差异，进而判断汽车碰撞假人的标定结果。然而，使用该方法构建出的代表曲线只保留了力学响应指标随时间的平均变化关系，精度较低，不能很好的展示曲线的动态性能，且在实际操作中，每次标定试验的初始条件往往存在差异。因此，需要一种准确评价汽车碰撞假人的颈部仿生性能的方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法和装置。
2、根据本申请的一个方面，提供了一种汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，包括：采用颈部标定装置对标准汽车碰撞假人的头颈部总成进行实验，以采集所述标准汽车碰撞假人对应的多组标准时间序列数据；将所述多组标准时间序列数据划分为训练集、验证集和测试集；基于所述训练集搭建并训练得到颈部标定试验性能曲线模型；基于所述验证集对所述颈部标定试验性能曲线模型进行参数优化，得到最终颈部标定试验性能曲线模型；将所述测试集输入所述最终颈部标定试验性能曲线模型，计算得
3、在一实施例中，所述最终颈部标定试验性能曲线模型包括d平面角度模型和枕骨力矩模型；其中，所述将所述测试集输入所述最终颈部标定试验性能曲线模型，计算得到标准评价指标包括：将所述测试集输入所述d平面角度模型和所述枕骨力矩模型，分别计算得到标准d平面角度残差和标准枕骨力矩残差；根据所述标准d平面角度残差和所述标准枕骨力矩残差，计算得到所述标准评价指标。
4、在一实施例中，所述根据所述标准d平面角度残差和所述标准枕骨力矩残差，计算得到所述标准评价指标包括：所述标准评价指标 h1的计算公式为：
5、；
6、其中，，，为第i个样本点的统计量，为历史残差对当前统计量的权重，a为残差序列的总体协方差矩阵，为残差的总体均值向量，，为所述标准d平面角度残差和所述标准枕骨力矩残差组成的二维残差向量。
7、在一实施例中，所述将所述待测时间序列数据输入所述最终颈部标定试验性能曲线模型，计算得到待测评价指标包括：将所述待测时间序列数据输入所述d平面角度模型和所述枕骨力矩模型，分别计算得到待测d平面角度残差和待测枕骨力矩残差；根据所述待测d平面角度残差和所述待测枕骨力矩残差，计算得到所述待测评价指标。
8、在一实施例中，所述根据所述待测d平面角度残差和所述待测枕骨力矩残差，计算得到所述待测评价指标包括：所述待测评价指标 h2的计算公式为：
9、；
10、其中，，，为第i个样本点的统计量，为历史残差对当前统计量的权重，a为残差序列的总体协方差矩阵，为残差的总体均值向量，，为所述待测d平面角度残差和所述待测枕骨力矩残差组成的二维残差向量。
11、在一实施例中，所述标准汽车碰撞假人包括多个；其中，所述基于所述待测评价指标和所述标准评价指标，确定所述待测汽车碰撞假人的颈部仿生性能包括：计算多个所述标准汽车碰撞假人对应的标准评价指标的平均值，得到平均标准评价指标；基于所述待测评价指标和所述平均标准评价指标，确定所述待测汽车碰撞假人的颈部仿生性能。
12、在一实施例中，所述标准时间序列数据包括时间、速度特征、第一加速度特征和第二加速度特征；其中，所述采集所述标准汽车碰撞假人对应的多组标准时间序列数据包括：采集所述标准汽车碰撞假人对应的多组时间、速度特征、第一加速度特征和第二加速度特征；其中，所述速度特征的计算公式为：
13、；
14、所述第一加速度特征的计算公式为：
15、；
16、所述第二加速度特征的计算公式为：
17、；
18、其中，向量是标定试验在某一时刻采集到的全部数据，是第个向量中用来存储速度信息的变量，是本次标定测试中第个摆臂光栅孔通过光电门的速度，是摆臂光栅的数量，为第一加速度特征，为第二加速度特征，为摆锤加速度曲线首次到达峰值对应的时间，为摆锤加速度重新回到0值所对应的时间，为摆锤加速度曲线在时刻对应的加速度。
19、在一实施例中，在所述将所述多组标准时间序列数据划分为训练集、验证集和测试集之前，所述汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法还包括：对所述多组标准时间序列数据进行归一化处理，得到多组归一化后的标准时间序列数据；其中，所述归一化处理公式为：
20、；
21、其中，为归一化前的参数值，为所述参数取得的最大值，为所述参数取得的最小值，为归一化后的值；所述将所述多组标准时间序列数据划分为训练集、验证集和测试集包括：将所述多组归一化后的标准时间序列数据划分为训练集、验证集和测试集。
22、在一实施例中，所述基于所述验证集对所述颈部标定试验性能曲线模型进行参数优化，得到最终颈部标定试验性能曲线模型包括：将所述验证集输入所述颈部标定试验性能曲线模型，计算得到损失函数；以所述损失函数最小为目标，对所述颈部标定试验性能曲线模型进行参数优化，得到所述最终颈部标定试验性能曲线模型。
23、根据本申请的另一个方面，提供了一种汽车碰撞假人颈部仿生性能评价装置，包括：标准数据采集模块，用于采用颈部标定装置对标准汽车碰撞假人的头颈部总成进行实验，以采集所述标准汽车碰撞假人对应的多组标准时间序列数据；标准数据划分模块，用于将所述多组标准时间序列数据划分为训练集、验证集和测试集；曲线模型搭建模块，用于基于所述训练集搭建并训练得到颈部标定试验性能曲线模型；曲线模型优化模块，用于基于所述验证集对所述颈部标定试验性能曲线模型进行参数优化，得到最终颈部标定试验性能曲线模型；标准指标计算模块，用于将所述测试集输入所述最终颈部标定试验性能曲线模型，计算得到标准评价指标；待测数据采集模块，用于采用所述颈部标定装置对待测汽车碰撞假人的头颈部总成进行实验，以采集所述待测汽车碰撞假人对应的多组待测时间序列数据；待测指标计算模块，用于将所述待测时间序列数据输入所述最终颈部标定试验性能曲线模型，计算得到待测评价指标；待测性能评价模块，用于基于所述待测评价指标和所述标准评价指本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，所述最终颈部标定试验性能曲线模型包括D平面角度模型和枕骨力矩模型；其中，所述将所述测试集输入所述最终颈部标定试验性能曲线模型，计算得到标准评价指标包括：
3.根据权利要求2所述的汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，所述根据所述标准D平面角度残差和所述标准枕骨力矩残差，计算得到所述标准评价指标包括：
4.根据权利要求2所述的汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，所述将所述待测时间序列数据输入所述最终颈部标定试验性能曲线模型，计算得到待测评价指标包括：
5.根据权利要求4所述的汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，所述根据所述待测D平面角度残差和所述待测枕骨力矩残差，计算得到所述待测评价指标包括：
6.根据权利要求1所述的汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，所述标准汽车碰撞假人包括多个；其中，所述基于所述待测评价指标和所述标准评价指标，确定所述待测汽车碰撞假人
7.根据权利要求1所述的汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，所述标准时间序列数据包括时间、速度特征、第一加速度特征和第二加速度特征；其中，所述采集所述标准汽车碰撞假人对应的多组标准时间序列数据包括：
8.根据权利要求1所述的汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，在所述将所述多组标准时间序列数据划分为训练集、验证集和测试集之前，所述汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法还包括：
9.根据权利要求1所述的汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，所述基于所述验证集对所述颈部标定试验性能曲线模型进行参数优化，得到最终颈部标定试验性能曲线模型包括：
10.一种汽车碰撞假人颈部仿生性能评价装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，所述最终颈部标定试验性能曲线模型包括d平面角度模型和枕骨力矩模型；其中，所述将所述测试集输入所述最终颈部标定试验性能曲线模型，计算得到标准评价指标包括：
3.根据权利要求2所述的汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，所述根据所述标准d平面角度残差和所述标准枕骨力矩残差，计算得到所述标准评价指标包括：
4.根据权利要求2所述的汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，所述将所述待测时间序列数据输入所述最终颈部标定试验性能曲线模型，计算得到待测评价指标包括：
5.根据权利要求4所述的汽车碰撞假人颈部仿生性能评价方法，其特征在于，所述根据所述待测d平面角度残差和所述待测枕骨力矩残差，计算得到所述待测评价指标包括：
6.根据权利要求1所述的汽...
【专利技术属性】
技术研发人员：武永强，刘博嵩，刘志新，王凯，刘伟东，郝天一，段成刚，张寒晓，齐洪阳，郝烨，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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