专利名称：汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车安全气囊测试方法，更具体地说，本发明涉及一种汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法。
背景技术：
随着汽车数量的激增和汽车速 度的提高，汽车的安全性日益被人们所重视。汽车安全气囊是保证汽车安全性的重要设备之一，是补充约束系统与三点式安全带配套使用的安全系统，其作用是减少撞车带来的巨大惯性力对司乘人员造成的二次碰撞伤害，缓和司乘人员受到的冲击并吸收碰撞能量，保护司乘人员安全。因此，对于汽车和汽车安全气囊制造商而言，汽车安全气囊静态展开综合性能测试显得尤为重要。测试数据可以验证汽车安全气囊是否符合标准，以及为车身骨架和仪表板设计提供关键数据。由于国内实验设备的限制，汽车安全气囊静态展开性能测试实验大多采用专用实验设备或临时搭建的实验平台来完成，设备测试性能单一、操作复杂、成本高。国内现有的测试汽车安全气囊静态展开性能的方法通常采用高速摄像机测试法及压力容器测试法。高速摄像机测试方法为试验过程中使用高速摄像机(至少1000帧/s)从前面及侧面拍摄下整个气囊充气过程，以测定气囊展开的确切时间，此种方法只能测得汽车安全气囊充气时间，而不涉及汽车安全气囊启动时间。压力容器试验法为用传感器记录汽车安全气囊展开过程中气体发生器罐内的压力，此种方法只能测量气体发生器罐内的压力，而不涉及气囊静态展开时对车身骨架和仪表板的反作用力。针对现有测试方法的不足，汽车制造企业急需自动化程度高、系统稳定的测试方法，对新的测试方法的主要要求如下I.新的测试方法能够在一次试验中同时对汽车安全气囊的多个性能进行测试；2.新的测试方法能够测试不同型号的汽车安全气囊静态展开性能；3.新的测试方法能够记录汽车安全气囊展开图像信息；4.新的试验方法能够显示、保存实验数据；5.新的试验方法能够生成实验报告并打印。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有测试方法存在自动化程度不高与稳定差的问题，提供了一种汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法。为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的所述的汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法包括步骤如下I.汽车安全气囊的安装；2.汽车安全气囊的测试(I)填写测试信息测试者通过人机交互界面填写并保存测试时间和日期、测试环境的温度和湿度、汽车安全气囊的型号与测试人员信息；(2)设置米样时间T 测试者通过人机交互界面从20ms 200ms中选择采样时间T，增量为Ims ；(3)触发器触发高速摄像机、多通道数据采集卡和汽车安全气囊；3.数据处理与显示(I)工业控制计算机通过内部软件程序完成数据处理
a.信号滤波；b.数值换算；(2)工业控制计算机通过人机交互界面显示并保存试验数据a.测试结束后，测试的相关数据在人机交互界面显示；b.汽车安全气囊综合测试试验台生成Exce I测试报告并打印；c.技术人员根据测试的图像信息和数据对被测的汽车安全气囊的静态展开综合性能进行评估。技术方案中所述的汽车安全气囊的安装是指(I)测试者将汽车安全气囊通过专用螺栓安装在专用安装定位架上；(2)将专用安装定位架通过螺栓和专用安装定位架定位孔安装固定在压力传感器上；(3)调整汽车安全气囊反作用力测试装置的角度，使汽车安全气囊的上表面保持水平；(4)将缓冲盖板放置于汽车安全气囊的上方且水平，通过调整汽车安全气囊展开速度及加速度测试缓冲装置保证缓冲盖板和汽车安全气囊之间的距离为20mm。技术方案中所述的触发器触发高速摄像机、多通道数据采集卡和汽车安全气囊是指为保证汽车安全气囊静态展开时的图像信息和数据的准确性和完整性，测试者通过工业控制计算机上的人机交互界面向触发器下达触发指令，触发器按顺序触发高速摄像机、多通道数据采集卡和汽车安全气囊I)触发器接到触发指令后同步触发高速摄像机和多通道数据采集卡，使高速摄像机和多通道数据采集卡在汽车安全气囊静态展开之前进入采集状态；高速摄像机对汽车安全气囊静态展开整个过程中的图像信息进行拍摄；2)触发器在5ms后触发汽车安全气囊的引爆装置将气体发生器中的固体燃料点燃并产生高温、高压氮气对汽车安全气囊进行充气；汽车安全气囊静态展开过程中带动缓冲盖板旋转，安装在缓冲盖板上的加速度传感器、角速度传感器记录缓冲盖板运动的加速度和角速度；汽车安全气囊静态展开的反作用力通过专用安装定位架传递给压力传感器；3)加速度传感器与压力传感器采集到的模拟信号进入信号调理模块，信号经调理模块放大、滤波、并转换成多通道数据采集卡能够识别的标准信号后，进入多通道数据采集卡；角速度传感器采集到的脉冲值直接输入到多通道数据采集卡的计数器；多通道数据采集卡将采集的压力信号、加速度信号和角速度传感器脉冲值送入工业控制计算机。技术方案中所述的信号滤波是指传感器所测的信号中包含了许多干扰频率成分，为此本发明采用了一种数字滤波器一巴特沃斯低通滤波器，其传递函数公式为当η为奇数时,传递函数为
权利要求
1.一种汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法，其特征在于，所述的汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法包括步骤如下 1)汽车安全气囊的安装； 2)汽车安全气囊的测试 (1)填写测试信息 测试者通过人机交互界面填写并保存测试时间和日期、测试环境的温度和湿度、汽车安全气囊(20)的型号与测试人员信息； (2)设置采样时间T: 测试者通过人机交互界面从20ms 200ms中选择采样时间T，增量为Ims ； (3)触发器触发高速摄像机、多通道数据采集卡和汽车安全气囊； 3)数据处理与显示 (1)工业控制计算机通过内部软件程序完成数据处理 a.信号滤波； b.数值换算 (2)工业控制计算机通过人机交互界面显示并保存试验数据 a.测试结束后，测试的相关数据在人机交互界面显示； b.汽车安全气囊综合测试试验台生成Excel测试报告并打印； c.技术人员根据测试的图像信息和数据对被测的汽车安全气囊(20)的静态展开综合性能进行评估。
2.按照权利要求I所述的汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法，其特征在于，所述的汽车安全气囊的安装是指 (1)测试者将汽车安全气囊(20)通过专用螺栓安装在专用安装定位架(21)上； (2)将专用安装定位架(21)通过螺栓和专用安装定位架定位孔(19)安装固定在压力传感器上； (3)调整汽车安全气囊反作用力测试装置(17)的角度，使汽车安全气囊(20)的上表面保持水平； (4)将缓冲盖板(16)放置于汽车安全气囊(20)的上方且水平，通过调整汽车安全气囊展开速度及加速度测试缓冲装置(18 )保证缓冲盖板(16 )和汽车安全气囊(20 )之间的距离为 20mm。
3.按照权利要求I所述的汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法，其特征在于，所述的触发器触发高速摄像机、多通道数据采集卡和汽车安全气囊是指 为保证汽车安全气囊(20)静态展开时的图像信息和数据的准确性和完整性，测试者通过工业控制计算机(10)上的人机交互界面向触发器(14)下达触发指令，触发器(14)按顺序触发高速摄像机(I)、多通道数据采集卡(9 )和汽车安全气囊(20 ): 1)触发器(14)接到触发指令后同步触发高速摄像机(I)和多通道数据采集卡(9)，使高速摄像机(I)和多通道数据采集卡(9)在汽车安全气囊(20)静态展开之前进入采集状态；高速摄像机(I)对汽车安全气囊(20)静态展开整个过程中的图像信息进行拍摄； 2)触发器(14)在5ms后触发汽车安全气囊(20)的引爆装置将气体发生器中的固体燃料点燃并产生高温、高压氮气对汽车安全气囊(20 )进行充气；汽车安全气囊(20 )静态展开过程中带动缓冲盖板(16)旋转，安装在缓冲盖板(16)上的加速度传感器(6)、角速度传感器(15)记录缓冲盖板(16)运动的加速度和角速度；汽车安全气囊(20)静态展开的反作用力通过专用安装定位架(21)传递给压力传感器； 3)加速度传感器(6)与压力传感器采集到的模拟信号进入信号调理模块(7)，信号经调理模块(7)放大、滤波、并转换成多通道数据采集卡(9)能够识别的标准信号后，进入多通道数据采集卡(9);角速度传感器(15)采集到的脉冲值直接输入到多通道数据采集卡(9)的计数器；多通道数据采集卡(9)将采集的压力信号、加速度信号和角速度传感器脉冲值送入工业控制计算机(10 )。
4.按照权利要求I所述的汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法，其特征在于，所述的信号滤波是指 传感器所测的信号中包含了许多干扰频率成分，为此本发明采用了一种数字滤波器一巴特沃斯低通滤波器，其传递函数公式为 当n为奇数时,传递函数为
5.按照权利要求I所述的汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法，其特征在于，所述的数值换算包括汽车安全气囊启动时间T1的计算T1=Vt0 ； tj一汽车安全气囊开始展开的时间，单位ms ； h—汽车安全气囊接收到触发信号的时间，单位mS ； 汽车安全气囊展开时间T2计算公式
6.按照权利要求I所述的汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法，其特征在于，所述的数值换算包括角速度值《的计算 角速度传感器(15)相邻刻线之间的夹角Acj5 = 2 /2000，单位.rad，同一相信号如A相或B相相邻脉冲前沿或后沿之间的时间间隔表示码盘转过角度△ 所用时间，连续记录相邻脉冲前沿或后沿之间的时间间隔序列为IT1, T2, T3，…，Tk-}，Tk.单位.S，则采样时刻
7.按照权利要求I所述的汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法，其特征在于，所述的技术人员根据测试的图像信息和数据对被测汽车安全气囊(20)的静态展开综合性能进行评估是指 1)根据汽车安全气囊(20)启动时间T1^ 5ms，即认为试验不合格； 2)根据缓冲盖板(16)开启瞬间的角速度Co和加速度a，来评估同一车型不同批次汽车安全气囊(20)样件的测试性能稳定程度。
全文摘要
本发明公开了一种汽车安全气囊静态展开综合性能测试方法，步骤如下1.汽车安全气囊的安装；2.汽车安全气囊的测试(1)填写测试信息；(2)设置采样时间；(3)触发器(14)同步触发高速摄像机(1)与多通道数据采集卡(9)；触发器(14)5ms后自动向汽车安全气囊(20)的引爆装置发送触发信号；3.数据处理与显示(1)工业控制计算机通过内部软件程序完成数据处理；(2)工业控制计算机通过人机交互界面显示并保存试验数据a.测试的相关数据在人机交互界面显示；b.汽车安全气囊综合测试试验台生成Excel测试报告并打印;c.技术人员根据图像信息和数据对汽车安全气囊(20)的静态展开综合性能进行评估。
文档编号G01M17/007GK102768118SQ20121028111
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者唐荣江, 张禮桐, 杨开宇, 顾军杰, 高印寒 申请人:吉林大学