汽车碰撞假人再现性评价曲线构建方法技术

本发明专利技术涉及汽车碰撞假人领域，公开了一种汽车碰撞假人再现性评价曲线构建方法。该方法包括：确定碰撞假人的力学响应曲线组内各原始力学响应曲线的均值和标准差，根据均值和标准差对各原始力学响应曲线进行过滤；确定形状相似度评价函数，沿时间轴移动各目标力学响应曲线，根据形状相似度评价函数随时间偏移的大小变化量进行参数寻优；根据时间偏移量沿时间轴移动各目标力学响应曲线，获得对齐的参考力学响应曲线；基于对齐的参考力学响应曲线生成评价曲线。本实施例实现了快速构建较高精度的碰撞假人再现性评价曲线的目的，为评估碰撞假人的力学性能提供了基础，有利于对碰撞假人的再现性进行评价。现性进行评价。现性进行评价。

【技术实现步骤摘要】
汽车碰撞假人再现性评价曲线构建方法


[0001]本专利技术涉及汽车碰撞假人领域，尤其涉及一种汽车碰撞假人再现性评价曲线构建方法。

技术介绍

[0002]汽车碰撞假人（后续简称为碰撞假人）是检验汽车安全的主要工具，为了验证不同碰撞假人之间的力学性能差异在可控范围，需要进行碰撞假人再现性测试。与其他产品不同，碰撞假人的传感器输出并不是一个标量，而是一条历史响应曲线。碰撞假人再现性研究的核心即是衡量不同碰撞假人在标定试验中产生的力学响应曲线组之间的差异。
[0003]一种衡量力学响应曲线组之间差异的方法即是首先构建每一组力学响应曲线中的代表曲线，然后再评价代表曲线之间的差异，因此构建碰撞假人力学性能代表曲线是执行碰撞假人再现性研究以及评价碰撞假人仿生性的基础。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种汽车碰撞假人再现性评价曲线构建方法，实现了快速构建较高精度的碰撞假人再现性评价曲线的目的，为评估碰撞假人的力学性能提供了基础，有利于对碰撞假人的再现性进行评价。
[0006]本专利技术实施例提供了一种汽车碰撞假人再现性评价曲线构建方法，该方法包括：确定碰撞假人的力学响应曲线组内各原始力学响应曲线分别表征的预设力学响应参数的试验值的均值和标准差，其中，所述力学响应曲线组包括多个针对碰撞假人同一目标部位的原始力学响应曲线，各原始力学响应曲线是预设力学响应参数的试验值随时间变化的曲线；根据所述均值和标准差对所述各原始力学响应曲线进行过滤，以剔除异常的原始力学响应曲线，获得过滤后的各目标力学响应曲线；确定在同一时间点处所述各目标力学响应曲线分别表征的预设力学响应参数的试验值的乘积和；根据各时间点处的所述乘积和构建形状相似度评价函数，以通过所述形状相似度评价函数确定各目标力学响应曲线之间的形状相似程度；沿时间轴移动各目标力学响应曲线，根据所述形状相似度评价函数随时间偏移的大小变化量，基于猎人优化算法进行参数寻优，获得全局最优解，所述全局最优解为各目标力学响应曲线之间的形状相似程度最高时对应的时间偏移量；根据所述时间偏移量沿时间轴移动各目标力学响应曲线，获得对齐的参考力学响应曲线；基于所述对齐的参考力学响应曲线生成评价曲线。
[0007]本专利技术实施例具有以下技术效果：
通过统计学手段对原始力学响应曲线进行预处理，消除其中的异常曲线；设计目标函数从全局的角度衡量多个力学响应曲线的相关程度，采用最优化算法对目标函数的时间参数寻优，准确的对各个力学响应曲线执行时间对齐，可减少算法消耗的计算资源，从而达到快速、准确地描绘碰撞假人力学性能的目的，有利于对碰撞假人再现性进行评价。实现了快速构建较高精度的碰撞假人再现性评价曲线的目的，为评估碰撞假人的力学性能提供了基础，有利于对碰撞假人的再现性进行评价。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0009]图1是本专利技术实施例提供的一种汽车碰撞假人再现性评价曲线构建方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种箱型图的示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种碰撞假人的胸部位移量随时间的变化曲线；图4是本专利技术实施例提供的一种参数寻优过程示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种对齐后的胸位移曲线示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种代表曲线的示意图。
具体实施方式
[0010]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术所保护的范围。
[0011]代表曲线构建方法可以是Mean to Mean（MTM）法，其将组内曲线两两构成一对，移动其中一条曲线的时间轴并计算相应的互相关函数，找到互相关函数最大值所对应的时间位移并对齐曲线，将对齐后的两条曲线平均化处理即可构成此对曲线的代表曲线。完成每对曲线的代表曲线计算后，再将生成的代表曲线两两构成一对，以此类推，直至剩余最后一条曲线即为整组曲线最终的代表曲线。此种方法能够达到曲线对齐和构建代表曲线的目的，但其没有预处理阶段，一条错误的试验数据可能会导致碰撞假人力学性能的代表曲线出现重大偏移，进而导致碰撞假人再现性指标无法满足标准。Mean to Mean法中时间对齐时的目标函数为互相关函数，包含了曲线的形状信息，但互相关函数只能评判两个曲线的相关程度，不能同时对多个碰撞假人力学响应曲线的相关程度进行判断。此种两两一对的代表曲线构建方法丢弃了部分原始信息，受分组情况影响较大，无法从全局的角度衡量时间对齐状态，往往无法取得较佳的时间对齐效果，进而导致构建出的碰撞假人再现性评价曲线的精度较差。同时由于碰撞假人传感器信号采样率较高，力学响应曲线的数据量较大，Mean to Mean法以遍历的形式计算每一对数据、每一次时间偏移的互相关系数，导致其消耗的计算资源较大。
[0012]为解决上述存在的只能评判两个曲线的相关程度，不能同时对多个曲线的相关程度进行判断的问题；以及受单个异常曲线影响大、受曲线分组情况影响大，无法取得较佳的时间对齐效果，进而导致构建出的代表曲线精度较差，无法准确描绘碰撞假人的力学性能，且计算复杂度较高的问题。本专利技术实施例提供一种汽车碰撞假人再现性评价曲线构建方法。通过统计学手段对原始力学响应曲线进行预处理，消除其中的异常曲线；设计目标函数从全局的角度衡量多个力学响应曲线的相关程度，采用最优化算法对目标函数的时间参数寻优，准确的对各个力学响应曲线执行时间对齐，可减少算法消耗的计算资源，从而达到快速、准确地描绘碰撞假人力学性能的目的，有利于对碰撞假人再现性进行评价。实现了快速构建较高精度的碰撞假人再现性评价曲线的目的，为评估碰撞假人的力学性能提供了基础，有利于对碰撞假人的再现性进行评价。
[0013]本专利技术实施例提供的汽车碰撞假人再现性评价曲线构建方法可以由电子设备执行。在对本专利技术实施例的技术方案进行说明之前，先对碰撞假人的各原始力学响应曲线的获取过程进行说明。
[0014]针对碰撞假人的某部位做n次标定试验，则会获得n个原始力学响应曲线，将这n个原始力学响应曲线定义为一个力学响应曲线组，即所述力学响应曲线组包括多个针对碰撞假人同一目标部位的原始力学响应曲线，各原始力学响应曲线是预设力学响应参数的试验值随时间变化的曲线。
[0015]所述力学响应曲线组可以通过如下算式（1）进行表示：Y
i
（t）=f
i
（t）i∈[1，n]ꢀꢀꢀꢀ
（1）其中，i为标定试验序号，也为力学响应曲线组中原始力学响应曲线的序号，n次标定试验即对应了n本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车碰撞假人再现性评价曲线构建方法，其特征在于，包括：确定碰撞假人的力学响应曲线组内各原始力学响应曲线分别表征的预设力学响应参数的试验值的均值和标准差，其中，所述力学响应曲线组包括多个针对碰撞假人同一目标部位的原始力学响应曲线，各原始力学响应曲线是预设力学响应参数的试验值随时间变化的曲线；根据所述均值和标准差对所述各原始力学响应曲线进行过滤，以剔除异常的原始力学响应曲线，获得过滤后的各目标力学响应曲线；确定在同一时间点处所述各目标力学响应曲线分别表征的预设力学响应参数的试验值的乘积和；根据各时间点处的所述乘积和构建形状相似度评价函数，以通过所述形状相似度评价函数确定各目标力学响应曲线之间的形状相似程度；沿时间轴移动各目标力学响应曲线，根据所述形状相似度评价函数随时间偏移的大小变化量，基于猎人优化算法进行参数寻优，获得全局最优解，所述全局最优解为各目标力学响应曲线之间的形状相似程度最高时对应的时间偏移量；根据所述时间偏移量沿时间轴移动各目标力学响应曲线，获得对齐的参考力学响应曲线；基于所述对齐的参考力学响应曲线生成评价曲线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标部位包括：碰撞假人头部、碰撞假人颈部、碰撞假人胸部、碰撞假人腰椎、碰撞假人盆骨、碰撞假人膝部以及碰撞假人足部中的任意一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设力学响应参数包括：加速度、位移、力以及力矩中的任意一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述均值和标准差对所述各原始力学响应曲线进行过滤，以剔除异常的原始力学响应曲线，获得过滤后的各目标力学响应曲线，包括：将各所述均值由大到小依次排列，将处于25%位置上的均值确定为均值的上四分位数，将处于75%位置上的均值确定为均值的下四分位数；根据所述均值的上四分位数以及所述均值的下四分位数分别确定均值的上边界取值和均值的下边界取值；将均值大于所述均值的上边界取值的原始力学响应曲线作为异常的原始力学响应曲线进行剔除，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志新，刘博嵩，刘伟东，吕恒绪，陈弘，范正奇，王凯，
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：