汽车安全气囊展开参数优化方法、设备及介质转让专利
申请号 : CN202311674413.3
文献号 : CN117371340B
文献日 : 2024-02-13
发明人 : 侯志平 , 朱海涛 , 刘灿灿 , 王立民 , 杨佳璘 , 顾海明 , 刘磊 , 谭雯霄 , 唐傲天
申请人 : 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种汽车安全气囊展开参数优化方法,其特征在于,包括:
S0、在预设姿态监测坐标系下获取任意参考驾驶员的参考体型信息和参考姿态信息,并基于参考体型信息和参考姿态信息将参考驾驶员的头部所占据的空间范围进行划分,获得多个预设空间范围;
S1、当假人驾驶员的头部定位点处于驾驶舱的预设空间范围时,获取假人驾驶员的体型信息和姿态信息,所述姿态信息包括通过正视定位相机从假人驾驶员正面确定的假人驾驶员第一头面部位置、通过侧视定位相机从假人驾驶员右侧面确定的假人驾驶员第二头面部位置、通过俯视定位相机从假人驾驶员正上方向下确定的假人驾驶员第三头面部位置以及假人驾驶员膝部与内饰的垂直距离;所述第一头面部位置包括假人驾驶员头面部至车窗玻璃的距离x1以及头顶部至车顶的距离y1,所述第二头面部位置包括假人驾驶员头面部至转向盘中心的距离z1以及头顶部至车顶的距离y2,所述第三头面部位置包括假人驾驶员头面部至车窗玻璃的距离x2以及头面部至转向盘中心的距离z2;
S2、基于所述体型信息和姿态信息执行预设形式的碰撞试验,获得假人驾驶员各部位的损伤曲线,将各部位的损伤曲线、所述体型信息、所述姿态信息、所述预设形式以及碰撞试验过程中安全气囊的展开参数进行关联存储,获得第一数据集;
S3、更改所述安全气囊的展开参数,重复执行所述S2,直到预设的所有安全气囊的展开参数均被遍历;
S4、改变碰撞试验的预设形式,重复执行所述S2和S3,直到所有预设形式的碰撞试验均被执行;
S5、调整所述预设空间范围,重复执行所述S1到所述S4,直到所有的预设空间范围均被遍历;
S6、更换所述假人驾驶员,重复执行所述S1到所述S5,获得各假人驾驶员在各预设空间范围内对应各预设形式的碰撞试验的多个所述第一数据集;
S7、基于各假人驾驶员在各预设空间范围内对应各预设形式的碰撞试验的多个所述第一数据集,建立预设形式的碰撞试验下体型信息、姿态信息与安全气囊最优展开参数之间的函数关系;
所述S7包括:
S71、对同一假人驾驶员在同一预设空间范围内同一预设形式的碰撞试验下的多个所述第一数据集进行筛选,以获得包括最优损伤曲线的第二数据集,其中,最优损伤曲线对应的安全气囊展开参数为安全气囊最优展开参数;
S72、基于所述第二数据集建立预设形式的碰撞试验下体型信息、姿态信息与安全气囊最优展开参数之间的函数关系;
S8、基于所述函数关系确定在一预设形式的碰撞中,与真人驾驶员的目标体型信息和目标姿态信息对应的最优的安全气囊展开参数。
2.根据权利要求1所述的汽车安全气囊展开参数优化方法,其特征在于,所述S72包括:将所述第二数据集中的体型信息、姿态信息以及对应碰撞试验的预设形式作为输入量,将对应的安全气囊展开参数作为输出量,对预设回归神经网络进行训练,将训练完成的预设回归神经网络确定为所述函数关系。
3.根据权利要求1所述的汽车安全气囊展开参数优化方法,其特征在于,所述体型信息包括:身高、体重以及性别;
碰撞试验的预设形式包括正面碰撞、侧面碰撞、后碰追尾、25%偏置碰撞、45%偏置碰撞以及MPDB碰撞。
4.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
处理器和存储器;
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令,用于执行如权利要求1‑3任一项所述的汽车安全气囊展开参数优化方法的步骤。
5.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行如权利要求1‑3任一项所述的汽车安全气囊展开参数优化方法的步骤。
说明书 :
汽车安全气囊展开参数优化方法、设备及介质
技术领域
背景技术
过碰撞标定试验得到的。但碰撞标定试验中用到的假人模型的体型信息与实际假人驾驶员
的体型信息相差较大,且碰撞标定试验中假人的姿态、位置是固定的,但实际驾乘人员的姿
态、位置受其驾驶习惯的影响而各有不同。因此,通过碰撞标定试验得到的汽车安全气囊展
开参数是固定的,不会因驾乘人员的体型、姿态、位置的不同而变化。上述问题导致在实际
行驶中驾乘人员无法得到安全气囊准确、全面的保护,导致驾乘人员的受伤风险增大。
发明内容
的受伤风险奠定了基础。
人驾驶员第一头面部位置、通过侧视定位相机从假人驾驶员右侧面确定的假人驾驶员第二
头面部位置、通过俯视定位相机从假人驾驶员正上方向下确定的假人驾驶员第三头面部位
置以及假人驾驶员膝部与内饰的垂直距离;所述第一头面部位置包括假人驾驶员头面部至
车窗玻璃的距离x1以及头顶部至车顶的距离y1,所述第二头面部位置包括假人驾驶员头面
部至转向盘中心的距离z1以及头顶部至车顶的距离y2,所述第三头面部位置包括假人驾驶
员头面部至车窗玻璃的距离x2以及头面部至转向盘中心的距离z2;
碰撞试验过程中安全气囊的展开参数进行关联存储,获得第一数据集;
之间的函数关系。
法的步骤。
时,分别进行多种形式的碰撞试验,从而获得不同体型、不同姿态的驾驶员在不同空间范围
内、不同形式的碰撞试验下的损伤曲线以及安全气囊展开参数的数据集,进而基于该数据
集确定不同体型、不同姿态、不同形式的碰撞试验与安全气囊最优展开参数之间的函数关
系,实现了汽车安全气囊展开参数的优化,为使汽车安全气囊准确展开、降低驾驶员的受伤
风险奠定了基础。
附图说明
附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前
提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所
有其它实施例,都属于本发明所保护的范围。
面确定的假人驾驶员第二头面部位置、通过俯视定位相机从假人驾驶员正上方向下确定的
假人驾驶员第三头面部位置以及假人驾驶员膝部与内饰的垂直距离(通常是膝部参考点与
内饰的垂直距离)。
的距离y1。图3是本发明实施例提供的一种展示第二头面部位置的示意图,如图3所示,所述
第二头面部位置包括假人驾驶员头面部(可以是鼻尖位置)至转向盘中心的距离z1以及头
顶部至车顶的距离y2。图4是本发明实施例提供的一种展示第三头面部位置的示意图,如图
4所示,所述第三头面部位置包括假人驾驶员头面部至车窗玻璃的距离x2以及头面部(可以
是鼻尖位置)至转向盘中心的距离z2。
椅。座椅结构参数是用于描述座椅尺寸、位置等的参数。具体的,根据需求基于驾驶员座椅
建立姿态监测坐标系,姿态监测坐标系可以是非笛卡尔坐标系。进一步的,根据驾驶员座
椅,确定其在姿态监测坐标系下的各尺寸参数和位置参数,即得到座椅结构参数。具体的,
可以通过下述方式来建立姿态监测坐标系,确定姿态监测坐标系下驾驶员座椅的座椅结构
参数:
方向为纵轴正方向,建立纵轴(即Y轴);以踏板参考点为竖轴原点,以垂直于水平面向上的方向为竖轴正方向,建立竖轴(即Z轴),基于横轴、纵轴以及竖轴,建立姿态监测坐标系。在姿态监测坐标系下,确定驾驶员座椅的座椅结构参数。其中,座椅结构参数包括驾驶员座椅
的高度(驾驶员座椅的高度是座椅参考点与竖轴的距离,座椅参考点是95百分位假人的H
点),驾驶员座椅的座垫倾角以及转向盘中心与横轴的距离。驾驶员座椅的正后方可以理解
为驾驶员座椅的椅背方向。驾驶员座椅在前后方向可以理解为垂直于椅背朝向车头的方
向。脚跟参考点可以是车辆踏板延长线于车辆底面的交点。踏板参考点可以是车辆踏板的
中点。进一步的,设置三部定位相机,分别为正视定位相机,从正面拍摄驾驶员的头面部,用于从正面视角定位驾驶员头面部位置信息;侧视定位相机,从驾驶员右侧拍摄驾驶员的头
面部,用于从侧面视角定位驾驶员头面部位置信息;俯视定位相机,从驾驶员正上方向下俯
视拍摄驾驶员的头面部,用于从俯视角定位驾驶员头面部位置信息。特别的,正常工作时,
头面部至车窗玻璃的距离以正视定位相机获取的数据为准,若正视定位相机受到环境干扰
(光线昏暗或相机被遮挡、损坏),则采用俯视定位相机获取的数据;头顶部至车顶的距离以侧视定位相机获取的数据为准,若侧视定位相机受到环境干扰(光线昏暗或相机被遮挡、损
坏),则采用正视定位相机获取的数据;头面部至转向盘中心距离以俯视定位相机获取的数
据为准,若俯视定位相机收到环境干扰(光线昏暗或相机被遮挡、损坏),则采用侧视定位相机获取的数据为准。
分,获得多个预设空间范围。即对正视定位相机、侧视定位相机、俯视定位相机所测得的驾
驶员头面部空间进行划分,图6是本发明实施例提供的一种预设空间范围划分的示意图,可
以参考图6所示,当驾驶员头面部定位点处于划分的某一空间范围内(即划分的方框内)时,汽车安全气囊的展开参数是一致的。空间范围划分的疏密程度可以调节,空间范围划分的
越密,气囊展开参数对不同姿态的响应就越精准,通过调整划分的空间范围的疏密程度,能
够调节系统对不同姿态的响应精度。
试验过程中安全气囊的展开参数进行关联存储,获得第一数据集。
之间的函数关系。
安全气囊展开参数即为安全气囊最优展开参数,关联存储的第二数据集中还包括对应的体
型信息、姿态信息以及碰撞试验的预设形式。
成的预设回归神经网络确定为所述函数关系。
最优的安全气囊展开参数。
计不同形式的碰撞试验,获取不同体型、不同姿态下假人的损伤曲线,然后基于损伤曲线确
定驾驶员受到的损伤最小时对应的安全气囊最优展开参数,进而建立对应体型信息、姿态
信息以及碰撞试验的预设形式与安全气囊最优展开参数间的函数关系,制定两者优化匹配
方案。本方法建立的姿态监测坐标系,能够准确地记录驾驶员的姿态信息,为安全气囊最优
展开参数的选择提供输入。本方法设计不同形式的碰撞试验能够获取不同碰撞发生时,不
同安全气囊展开参数影响下假人损伤曲线。本方法利用回归神经网络建立体型信息、姿态
信息以及碰撞试验的预设形式与安全气囊最优展开参数间的函数关系,通过构建的函数关
系可衍生出样本集以外的体型信息和驾驶姿态对应的安全气囊展开参数,有利于降低试验
成本,拓宽本方法的适用范围。相较于标定试验中假人固定的体型信息和姿态信息得到的
气囊展开参数,本方法克服了现有方法的局限性,更贴近驾驶员真实体型信息和实际驾驶
习惯。通过划分的空间范围的疏密程度,能够调节系统对不同姿态的响应精度。划分的越
密,气囊展开参数对不同姿态的响应就越精准,但计算成本就越高;划分的越疏,姿态空间
越大,气囊展开参数对驾驶员在姿态空间内的响应鲁棒性越强,计算成本越低,但相应地,
保护效果越粗糙。如果将整个驾驶舱空间划分为一个姿态空间,那么在该空间内气囊展开
参数只有一种,即与传统气囊展开参数设置的方法一致。
储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器401可以运行所述程序指令,以实现上文所说明的
本发明任意实施例的汽车安全气囊展开参数优化方法以及/或者其他期望的功能。在所述
计算机可读存储介质中还可以存储诸如初始外参、阈值等各种内容。
盘、鼠标等等。该输出装置404可以向外部输出各种信息,包括预警提示信息、制动力度等。
该输出装置404可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输
出设备等等。
还可以包括任何其他适当的组件。
施例所提供的汽车安全气囊展开参数优化方法的步骤。
Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软
件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备
或服务器上执行。
的汽车安全气囊展开参数优化方法的步骤。
磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD‑ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更
多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两
个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发
明中的具体含义。
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术
方案。