一种汽车座椅气囊自动化试验系统及试验方法与流程

本发明涉及汽车安全试验，具体涉及一种汽车座椅气囊自动化试验系统及试验方法。

背景技术：

1、汽车座椅气囊是在汽车一旦出现交通事故时，用于对乘员的生命安全进行保护的一道防线，气囊爆破的性能稳定性对此至关重要，因此，在车辆生产测试阶段，对于汽车座椅气囊的爆破性能稳定性的试验是必不可少的。

2、目前的气囊试验装置一般用于将汽车座椅安装在可移动平台上，通过滚珠丝杠等传动机构将其移动至测试环境中，并静态手动点爆气囊。一方面，手动调节效率低，且由于不同车型的测试位置不同，只能通过人工手动转动滚珠丝杠的驱动端，带动汽车座椅移动到合适位置，该位置的准确性依靠人眼观察，位置的准确性直接对测试结果造成影响；并且现有技术中的气囊测验装置仅在座椅空载的情况下进行气囊爆破，而实际应用场景中乘员会对座椅施加一定的压力，必然会对气囊的爆破状态产生直接影响，因而，与实际应用场景的偏差也使得现有技术中的气囊测验装置的测试准确度无法保证。并且现有技术中，进行气囊爆破测试判定结果通常通过肉眼观察，并且依赖经验判断，也会造成测试结果的准确性。

3、鉴于上述技术问题，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

技术实现思路

1、为解决上述技术缺陷，本发明提供一种汽车座椅气囊自动化试验系统及试验方法。

2、本发明采用的技术方案在于：

3、一方面，提供一种汽车座椅气囊自动化试验系统，包括：基台、假背移动机构、座椅移动机构、中扶手移动机构、图像采集装置和控制器；

4、所述假背移动机构、所述座椅移动机构和所述中扶手移动机构均安装在所述基台的台面上，并能够在所述控制器的控制下分别带动假背、汽车座椅、中扶手相对于所述基台进行移动；基于汽车车身空间直角坐标方向，所述假背能够沿x、y、z三个方向移动，所述汽车座椅和所述中扶手能够沿x、y两个方向移动；其中，所述基台的台面为xy平面；

5、所述图像采集装置为多个，间隔的布置在所述基台周围，用于采集爆破后的气囊图像，并传输至控制器。

6、进一步地，所述假背为人体背部仿形结构，其上设有压力传感器，用于在假背与座椅靠背贴合时测量二者之间的压力，所述压力传感器与所述控制器电连接。

7、进一步地，所述假背移动机构上设置有角度调节机构，所述假背与所述角度调节机构相连接，所述角度调节机构能够在所述控制器的控制下调节所述假背的中轴线相对于y方向的夹角。

8、在一些实施例中，试验时，所述假背贴靠在所述汽车座椅的靠背前表面，所述假背上边缘与座椅靠背上端的头枕导管底部之间的距离为40mm。

9、进一步地，气囊爆破展开时，所述假背可以被气囊推动，但其x向位置固定不变。

10、在一些实施例中，所述假背移动机构包括x方向的第一x轨道、y方向的第一y轨道和z方向的第一z轨道，所述第一x轨道固定在所述基台的台面上，假背安装座滑动设置在所述第一z轨道上，所述假背与所述假背安装座铰接；所述第一x轨道、所述第一y轨道和所述第一z轨道上分别设置有一个假背驱动装置，分别用于驱动所述第一y轨道沿所述第一x轨道滑动，所述第一z轨道沿所述第一y轨道滑动，以及所述假背安装座沿z轨道滑动；三个假背驱动装置分别与所述控制器连接。

11、在一些实施例中，所述座椅移动机构包括第二x轨道和第二y轨道，所述第二x轨道固定在所述基台的台面上，座椅安装座滑动设置在所述第二y轨道上，所述座椅安装座上可拆卸地安装有所述汽车座椅；所述第二x轨道和所述第二y轨道上分别设置有一个座椅驱动装置，分别用于驱动所述第二y轨道沿所述第二x轨道滑动，所述座椅安装座沿所述第二y轨道滑动；两个座椅驱动装置分别与所述控制器连接。

12、在一些实施例中，所述中扶手移动机构与所述座椅移动机构共用第二x轨道，所述中扶手移动机构还包括第三y轨道，中扶安装座滑动设置在所述第三y轨道上，所述中扶手安装座上可拆卸地安装有所述中扶手；所述第二x轨道上和所述第三y轨道分别设有一个中扶驱动装置，分别用于驱动所述第三y轨道沿所述第二x轨道滑动，所述中扶安装座沿所述第三y轨道滑动。

13、在一些实施例中，试验系统还包括两个网格架，分别设置于所述基台的x向两相对侧，所述网格架的外框内均匀地形成有若干个网格。

14、在一些实施例中，所述控制器包括数据库模块、交互模块和处理模块，所述数据库模块内存储有每个车型的车型标识与试验参数之间形成的试验策略列表、历史合格爆破状态图像集合；所述交互模块包括人机交互界面；所述处理模块用于判定座椅气囊爆破是否合格。

15、另一方面，提供一种汽车座椅气囊自动化试验方法，包括如下步骤：

16、s1、针对每个车型，在相同的试验环境和试验条件下，大量采集气囊爆破后状态合格的历史图像，生成每个车型对应的历史合格爆破后状态图像集合并储存在数据库中；

17、s2、在基台上选取原点，建立空间直角坐标系；

18、s3、将每个车型的车型标识与试验参数之间的对应关系形成试验策略列表储存在数据库中；

19、s4、将目标车型的汽车座椅、中扶手、假背分别安装在相应的安装座上；

20、s5、根据目标车型标识查找试验策略列表，按照试验策略列表控制假背移动机构、座椅移动机构、中扶手移动机构分别将假背、汽车座椅、中扶手移动至目标位置、目标角度；

21、s6、检测并调整假背与座椅靠背之间的压力值，以保证假背对座椅靠背的压力尽可能模拟实际情况；

22、s7、引爆安全气囊，并通过图像采集装置采集爆破后的气囊状态的多个图像，将多个图像采集装置采集到的气囊爆破后状态图像与数据库中储存的合格爆破后状态图像集合中的历史合格图像进行匹配，计算图像误差，若图像误差在预设范围内，则判定该图像为合格爆破后状态图像，若统计合格爆破后状态图像的个数如果大于预设个数，则判定该座椅的气囊爆破合格，否则，判定该座椅的气囊爆破不合格。

23、进一步地，所述步骤s2，具体包括：所述基台的台面为方形，以台面的一个顶点为原点，以在顶点处相互垂直的两条边分别为x轴和y轴，以在该顶点处垂直于x轴和y轴的方向为z轴，建立空间直角坐标系；其中，x轴与x轨道平行，y轴与y轨道平行，z轴于z轨道平行。

24、进一步地，所述步骤s3中，所述试验参数包括：座椅和中扶手的测试位置在所述空间直角坐标系的坐标，测试过程中假背的位置在所述空间直角坐标系中的坐标，假背的中轴线相对于y方向的夹角，试验过程中假背与座椅靠背之间的压力。

25、进一步地，所述步骤s4，具体包括：分别将假背移动机构的x轨道、y轨道、z轨道，座椅移动机构的x轨道、y轨道，以及中扶手移动机构的y轨道通过螺栓安装在台面上，将座椅、中扶手、假背安装在相应的安装座上，获取在所述空间直角坐标系下当前假背的初始位置、假背的中轴线相对于y方向的初始角度、座椅的初始位置、中扶手的初始位置；

26、所述步骤s5，具体包括：通过控制器的人机交互界面输入或选择的目标车型标识，根据目标车型标识查找试验策略列表，获取目标车型标识对应的试验参数：假背的目标位置和目标角度、座椅的目标位置、中扶手的目标位置、假背与座椅靠背之间的目标压力；根据各初始位置和各目标位置计算各移动机构的滑动方向和距离，根据假背的初始角度和目标角度计算假背的转动角度，从而生成控制指令，控制各移动机构按照相应的方向滑动相应的距离并驱动假背转动相应角度，从而将假背、汽车座椅、中扶手移动至目标位置、目标角度。

27、进一步地，所述步骤s6，具体包括：通过假背上的压力传感器检测当前假背与座椅靠背之间的压力值p，若假背与座椅靠背之间的目标压力pm-p＞预设值p0，则假背驱动装置驱动第一z轨道沿第一y轨道向靠近座椅靠背的方向移动，直到pm-p≤p0，从而保证假背对座椅靠背的压力尽可能模拟实际情况。

28、与现有技术比较本发明的有益效果在于：

29、本发明建立预设三维直角坐标系，将每个车型的车型标识(如生产编号)与试验参数(如假背的位置和角度、座椅的位置、及座椅与中扶手的相对位置、假背与座椅靠背之间的压力)之间的对应关系进行存储形成试验策略列表，通过交互界面选择或输入车型标识即可查找试验策略列表获得试验参数，生成试验指令，完成假背、座椅的位置、及座椅与中扶手的相对位置的位置调节，实现了试验位置调节自动化，提高了效率和准确性。位置调节完成后，判断假背与座椅靠背之间的实际压力与试验策略列表中该车型标识对应的假背与座椅靠背之间的压力的误差在预设范围内，若是，则自动引爆气囊，实现了试验自动化，提高试验效率。完成气囊引爆后，采集气囊爆破状态图像，遍历历史合格爆破状态图像数据库，将其与合格爆破状态图像进行匹配，计算图像误差，若图像误差在预设范围内，则判定爆破试验合格，否则，判定爆破试验不合格，提高试验结果的准确性。