IIHS正面及侧面碰撞测试假人、座椅定位通用程序

IIHS测试假人和座椅定位通用程序（完整修订版）

人体测量装置（ATD）定位程序由密西根大学交通研究学院（UMTRI）提供，用于IIHS正面和侧面碰撞时座椅及假人定位。

在IIHS碰撞试验时，定位假人的H点是需要通过计算得到的，为此IIHS专门做了一个EXCEL模板，只要把测量的数值输入模板，就能自动计算H点和H点的轨迹。EXCEL进入的界面后可以选择假人、车型、座椅调节类型等内容。

输入车型等试验参数后显示点击Continue进入以下界面， 按程序使用三坐标测量仪测量座椅的标记点后输入到CMM DATA表格中，表格将自动计算定位所需H点坐标。

具体定位程序如下：

一、坐标定义

车辆从前往后方向定义为X正方向，竖直向上定义为Z的正方形，地面定义为XY平面，车辆空载时在车顶与车辆中心面交线上测量两个点来定义X轴，Y方向满足右手定则，如图:

二、建立油门踏板参考点

油门踏板参考点是一个在油门踏板上用于计算H点的参考点，简称PRP(pedal reference point)。参考点PRP位于油门踏板轮廓中心线上，且从地毯上的足跟点开始沿与踏板轮廓相切的线往上200mm处，见下图，

足跟点定义是H点测量装置（ATD）脚放在踏板上时，足跟的位置。简单的讲就是踏板切线与地板的交点。

在寻找这个点时，需要做以下步骤：

a、如果脚踏板是可以前后调节的，那么应该把脚踏板调节到最前位置。

b、用标记画出脚踏板的纵向中心线。

c、测量该中心线的上中下三个点，输入到“计算Excel”目模板中。

d、在地板上测量两个点输入“计算Excel”中，（这两个点需在油门踏板的后方，即坐标系的X正方向，且距离不得小于50mm）

e、表格自动计算参考点的位置。

三、建立方向盘中心点

a、  调节方向盘的倾角到中间位置，如果中间位置不能锁止，调节到中间靠下的最近锁止位置；

b、 转向柱可以伸缩时:

<1>如果是针对05百分位假人，转向柱调节到最前位置；

<2>如果针对50百分位和95百分位假人的话，调节到前后中间位置；

c、在方向盘顶部和底部分别测量点，然后旋转180度再次测量这两个点；

d、 通过以上测量点构造方向盘中心。

四、定义座椅行程范围

a、  座椅行程的定义仅仅限于座椅的前后和上下调节，如果座椅的坐垫是可以独立调节的，参考坐垫调节方法，不记入座椅行程范围；

b、先将座椅调节到最前位置；

c、 座椅上定义两个点，一个在坐盆前部的骨架上，另外一个在坐盆骨架的后部，两个点要能随着座椅调节而移动，两个点的运动与坐垫是相互独立的，最好选择螺栓的头部或特征明显的点为参考点；

d、 座椅调节到最下、最后位置，测量两个参考点的坐标；

e、再将座椅移动座椅到最前位置，测量两个参考点；

f、调节座椅到最高位置，测量两个参考点，奇葩的座椅会出现调节到最前位置的座椅升到最高时又能继续前调，此时把座椅调到可能的最前位置；

g、 调节座椅到最后位置，测量两个参考点；

h、 把以上测量点输入“计算Excel”中。

五、座椅定位

a、首先将座椅前后调节到中间位置，如果中间位置不能锁止，座椅后移至最近的锁止位置；

b、如果座椅高度可以调节，将座椅调节到最低位置；

c、 如果坐垫可以独立于座椅骨架进行前后调节，那么把坐垫调节到最后位置；

d、如果坐盆可以独立于座椅靠背进行上下调节，那么：

<1>如果存在坐盆和靠背能一起上下调节，那么调节坐盆到最低位置；

<2>如果坐盆仅仅能做倾角调节（前端上下运动），则将坐盆倾角调节到最低位置；

<3>如果坐盆和靠背不能一起上下调节，那么先将坐垫调节到中间位置；

<4>将座盆调节到最低位置，在坐垫前边缘（座椅中心线处）标记测量一个参考点1，在参考点1往后400mm位置标记测量参考点2；

<5>对于单调节机构，将坐盆调节到最高位置记录参考点2，然后将参考点为调节到上下中间位置；

<6>对于多调节机构，首先计算”4“中测量的两个参考点与水平线的夹角q，然后将参考点2调节到中间位置，最后将参考点1调节到与在中间位置的参考点2形成的角度与”计算的夹角q“相同的位置，如果调不到，就调到最近q角位置。

<7>做完以上调节后以后的座椅调节程序中，独立坐盆将不再做任何调节，只允许做坐盆与靠背同步移动的调节；记录以上数据采用三坐标测量仪。

e、采用SAEJ826所描述的3D-H装置测量座椅H点，大腿和小腿分别调节到50百分位（418mm）和10百分位（408mm）；

f、座椅靠背分段可调，则将上部分调节到中间位置；

g、腰托调节到收起位置；

h、调节座椅靠背角到23度或厂家设计值；

i、使用三坐标测量仪测量H点和以上“四”中的“c”定义的两个参考点；把测量的坐标值输入“计算Excel”中，表格不报错为止，表格会根据油门踏板参考点、方向盘中心及以上测量的座椅相关点自动计算出试验位置座椅H点和该位置的参考点1、参考点2的坐标。

六、确认座椅最终试验位置

a、将座椅参考点2调节到表格计算出来的位置，如果座椅前后是独立调节的，应该将参考点1和参考点2都放到计算出来的位置±2mm，如果不能实现，则调整两个点到最接近计算值位置；

b、 用三坐标测量仪记录参考点1和参考点2的实际位置；

七、假人定位

a、将假人放到座椅上，使得假人中心面与座椅中心面重合(目视)；

b、如果是长条座椅，将假人中心面与方向盘中心面重合(目视)；

c、对于05女性假人，首先将小腿与大腿的夹角调节到120度，如果腿肚子与坐垫干涉，那么前移假人，然后往后推假人，让假人的盆骨与座椅靠背接触或推到假人小腿肚与坐垫接触为止；

d、对于50和95百分位假人，将假人的腿尽可能往前伸然后自由落下，然后将假人移动到H点与表格计算的目标值一致；

e、调节假人的大腿与坐垫接触；

f、对于05女性假人，将两膝盖中心线调节到距离160mm，大腿和小腿位于竖直平面内；

g、对于50和95百分位假人，将两膝盖金属外缘之间的距离调节到270mm，大腿和小腿位于竖直平面内；

h、如果油门踏板可调节，调到最前位置；

i、假人右脚放在未踏下的油门踏板上，足跟位于脚踏板切线与地板交接处；如果够不到，那么将脚尽可能往踏板方向伸调节到与小腿成90度角，脚跟着地板；如果脚掌不能接触踏板，可以调节脚与小腿的角度直到脚趾接触踏板，但两者的角度不得低于90度；

j、将假人左脚伸到最前放在歇脚板上，如果不能与歇脚板接触或有30mm的脚掌悬在前面，或没有外物支撑不能停留在歇脚上，那么前后调节脚直到不存在这三种情况，如果调节不了或没有歇脚板，那么将脚放在最外侧的搁脚区，如果此时出现不能伸到搁脚区或与离合、刹车干涉或f、g规定的距离满足不了，那么把脚尽可能往前放的在地板上，并保证腿在竖直平面内，规定距离也要满足；

k、保持大腿不动，推假人背部与座椅靠背接触,使得假人骨盆角达到最大；

l、保持大腿不动，调节假人H点与头部质心形成的角度到12±1度，如果不能满足，调节座椅靠背，直到满足；

m、左右摇晃假人在±5度范围内，减少假人与座椅的摩擦力；

n、如果此时右脚不能与油门踏板接触，那么每次调节座椅往前一个齿或10mm，只到至少20mm的脚底与踏板接触；

o、如果脚跟不能与地板接触，那么每次5mm的调节高调，直到脚跟与地板接触，如果座椅上下调节是前后独立的，那么调节时不得改变坐垫角度，如果调节到最低还是不能接触，以最低位置为试验位置；

p、测量假人骨盆角，应该满足05假人20 ±2.5度，50和95假人22.5±2.5度；如果该角度不能满足，调节假人H点与头部质心形成的角度在12±1度范围内，如果还不能满足，那么不再做调整；

q、调整假人横向水平角达到 ±0.5度，如果达不到，那么调到最接近为止；

r、如果骨盆角度、头顶角度与假人H点与头部质心形成的角度不能同时满足，优先满足假人H点与头部质心形成的角度；

s、用三坐标测量仪记录假人H点；

t、手放到方向盘3点和9点方向，如果够不到，方向盘前后可调，则往后调节方向盘，直到手能扶到；只有半只手的假人，手调节到45度。

附录：H点计算方法

以上定位中座椅H点是通过做好的Excel模板计算的，其计算方法如下：

首先，计算座椅升高比r=∆Z/∆X=(HPtFZ-HPtRZ)/(HPtRX-HPtFX)

HPtRZ:座椅中间最后位置H点相对足跟点Z向坐标；

HPtRX：座椅中间最后位置H点相对油门踏板参考点水平坐标；

HPtFZ：座椅中间最前位置H点相对足跟点Z向坐标；

HPtFX：座椅中间最前位置H点相对油门踏板参考点水平坐标；

升高比r应该大于等于0，表明座椅往前调时，H点是在升高的。

其次，计算座椅H点，

HPtX（相对踏板参考点，定位mm）=-15+0.433S+0.41W-【0.24/(1-0.3943r)]*[(HPtRZ+r(HPtRX-1054)]

w指方向盘中心到油门踏板参考点的X向距离；

s指：05假人=1151；50假人=1753；95假人=1870；