(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210629561.2 (22)申请日 2022.06.01 (71)申请人 东风汽车集团股份有限公司 地址 430056 湖北省武汉市武汉经济技 术 开发区东 风大道特1号 (72)发明人 王恒　张顺　严杰　蒋振　李华香　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 俞鸿　彭成 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种应对膝部保护撞击区域的最优参数设 定评估方法 (57)摘要 本发明公开一种应对膝部保护撞击区域的 最优参数设定评估方法， 以歇脚面与地毯面的交 点为原点、 地毯面为X轴建立坐标系； 对腿部基础 轮廓进行提取、 简化后置于上述坐标系中： 脚跟 点B在X轴上， 脚尖点A在歇脚面上； 设定假人脚部 尺寸参数为常量， 以脚踝点C为定点， 膝盖点D为 动点， 基于不同的造型特征和脚部舒适性要求计 算对应IP  CAS的交点区域， 从而评估歇脚面与地 毯面间的夹角θ、 脚底部平面与地毯面间的夹角 α的最优值。 本发明有效解决了在项目开发前期 设定最优参数的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115238449 A 2022.10.25 CN 115238449 A 1.一种应对 膝部保护撞击区域的最优参数设定 评估方法， 其特 征在于： 以歇脚面与地毯面的交点为原点、 地毯面为X轴建立坐标系； 对腿部基础轮廓进行提 取、 简化后置 于上述坐标系中： 脚跟点B 在X轴上， 脚尖点A在歇脚面上； 设定假人脚部尺寸参数为常量， 以脚踝点C为定点， 膝盖点D为动点， 基于不同的造型特 征和脚部舒适性要求计算对应IP  CAS的交点区域， 从而评估歇脚面与地毯面间的夹角 θ、 脚 底部平面与地毯面间的夹角 α 的最优值。 2.根据权利要求1所述的应对膝部保护撞击区域的最优参数设定评估方法， 其特征在 于： 点A坐标为(X1， Y1)， 点B坐标为(X2， 0)， 直线段A C斜率为K1， 直线段BC斜率为K2； 脚踝点C 的坐标： Xc＝(K1·X1‑K2·X2‑Y1)/(K1‑K2)， Yc＝(K1·K2(X1‑X2)‑K2·Y1)/(K1‑K2)； K1＝tan( α ‑∠BAC)， K2＝tan( α +∠ABC)； 点D运动轨迹为(X ‑Xc)2+(Y‑Yc)2＝R2， R为对应考核假人重点到膝盖传感器中心点的尺 寸值。 3.根据权利要求1或2所述的应对膝部保护撞击区域的最优参数设定评估方法， 其特征 在于： 用歇脚面的压缩行程对脚跟点的坐标位置进行修 正。 4.根据权利要求3所述的应对膝部保护撞击区域的最优参数设定评估方法， 其特征在 于： 根据歇脚区域材料系 数计算其泊松比和弹性模量， 从而反推出对应的压缩行程——即 应变ε： 应力＝小腿压缩力＝地毯面的弹性模量E*应变ε； 小腿压缩力根据 《C ‑NCAP管理规 则》 确定。 5.根据权利要求4所述的应对膝部保护撞击区域的最优参数设定评估方法， 其特征在 于： 将应变 ε参数值 修正到点B的尺寸 坐标中(X2 ‑ε*COSα， 0‑ε*sinα )。 6.根据权利要求1或2或4或5所述的应对膝部保护撞击区域的最优参数设定评估方法， 其特征在于： θ 的范围为20 °～60°。 7.根据权利要求6所述的应对膝部保护撞击区域的最优参数设定评估方法， 其特征在 于： θ 的范围为3 0°～50°。 8.根据权利要求6所述的应对膝部保护撞击区域的最优参数设定评估方法， 其特征在 于： α 的范围为15 °～55°。 9.根据权利要求7所述的应对膝部保护撞击区域的最优参数设定评估方法， 其特征在 于： α 的范围为15 °～55°。 10.根据权利要求8或9述的应对膝部保护撞击区域的最优参数设定评估方法， 其特征 在于： | θ‑α |≤5°。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115238449 A 2一种应对膝部保护撞击区域 的最优参数设定评估方 法 技术领域 [0001]本发明属于碰撞安全技术领域， 具体是一种应对膝部保护撞击区域的最优参数设 定评估方法。 背景技术 [0002]根据2021版CNCAP和ENCAP最新规定， 会针对正面碰撞进行膝碰评估， 期 中腿部的 撞击区域会根据不同的车辆造型边界， 结合具体的人体尺寸信息进行设定。 车辆在开发过 程中如果需要满足该测评要求， 需要总 结对造型面和空间结构的控制方法。 才能在造型可 研和工程可研阶段试验应对knee ‑mapping(膝碰保护评价方式， 判断车辆在碰撞过程中对 乘员膝盖 部位的保护情况)的设计实现。 [0003]中国专利“假人下肢冲击试验方法 ”， 公开号CN 104931221A， 公开日2015.09.23， 公 开一种假人下肢冲击试验方法， 采用假人下肢冲击试验设备， 其包括冲击试验对象装置、 假 人下肢、 导向轨道、 滑动装置、 脚部加载装置、 加载装置、 停止装置、 传感器组和上位机； 步骤 1、 准备工作； 步骤2、 加载 过程； 步骤3、 释放过程； 步骤4.数据采集及分析。 [0004]中国专利 “验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置及滑车试验台 ”， 公开号 CN112098111A， 公开 日2020.12.18， 一种验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置及滑车试验 台。 该验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置， 包括基座， 小滑台， 缓冲 弹簧组件， 滑轨， 搁脚 板组件， 碰撞假人腿部， 锁止机构组件。 其是基于滑车试验台实现的仪表板子系统膝部碰撞 实验方法。 首先汽车仪表板总成及其固定工装和本发明机构安装在滑车试验台上； 然后把 碰撞假人腿部按照坐姿要求安置在本发明的机构上， 其中骨盆安装在本发明的小滑台上， 小滑台又安装在本发明机构中的滑轨上并做前后直线运动， 假人脚部放置或 固定在本发明 机构中的搁脚板上； 最后滑车试验台发射并提供本发明机构中的假人腿部撞向仪表板的速 度和能量， 推动着假人腿部绕脚 踝旋转撞击仪表板， 在这个运动过程中同时监测获取碰撞 过程中假人腿部的损伤 表现。 [0005]碰撞中膝盖运动后与仪表板的表面发生接触， 膝盖接触点， 具体区域划分如图1所 示， 所以膝盖接触点是开发中首先需要确认的坐标点， 也是造型设计阶段重点需要考虑的 校核指标。 图1划分示意图来源于CNCAP2021版正式评价规程， 线框区域为基于膝盖接触点 所画出的评估范围。 [0006]现有技术都是通过假人摆放， 根据地毯和歇脚板边界不断调整接触区域来设定膝 碰区域， 判断knee ‑mapping风险。 过程太慢， 且 无法对仪表造型、 歇脚垫角度形成设计指导。 规避后续车辆在实物状态下对人体腿部的伤害。 发明内容 [0007]本发明的目的是提供一种可以在项目开发前期获取最有参数的应对膝部保护撞 击区域的最优参数设定 评估方法。 [0008]为达到上述目的， 本发明设计的应对膝部保护撞击区域的最优参数设定评估方说　明　书 1/4 页 3 CN 115238449 A 3