[发明专利]用于人体模拟试验装置的方法和系统

说明书

一种方法包括接收包括多个躯干的三维扫描的数据、将每个扫描分成多个横截面、计算每个横截面的面积以及根据计算的面积来计算躯干体积。该方法可以包括将由参数限定的曲线拟合到每个横截面。每个横截面的面积可以是由曲线包围的面积。该方法可以包括接收期望的躯干体积百分位数，并且确定对应于期望百分位数的曲线的参数的值。

技术领域

本发明涉及一种用于人体模拟试验装置(anthropomorphic testing devices)的方法和系统。

背景技术

人体模拟试验装置(有时被称为“假人”)用于在对车辆的碰撞测试期间模拟人类乘员。人体模拟试验装置通常形状像人类并且包括传感器以记录在携带假人的车辆碰撞时对假人的影响。碰撞测试也可以作为涉及计算机模拟的人体模拟试验装置的计算机模拟来执行。

人体模拟试验装置具有标准尺寸。该尺寸基于目标人群(例如北美成年人)的身材百分位数。典型的尺寸包括男性第50百分位数、女性第5百分位数以及男性第95百分位数。计算机模拟中使用相同的标准尺寸。

该尺寸方案的一个缺点是肥胖的个体不能精确建模。肥胖与身材只有弱相关。第95百分位数体重的人也可能处于第95百分位数身材。肥胖的个体的全身扫描是可用的；然而，问题是由于所涉及的大量数据，所以在计算机模拟碰撞中使用这些扫描在计算上难以应用。

发明内容

根据本发明，提供一种方法，包括：

接收包括多个躯干的三维扫描的数据；

将每个扫描分成多个横截面；

计算每个横截面的面积；以及

根据计算的面积来计算躯干体积。

根据本发明的一个实施例，还包括将由参数限定的曲线拟合到每个横截面，其中每个横截面的面积是由曲线包围的面积。

根据本发明的一个实施例，还包括接收期望的躯干体积百分位数，并且确定与期望百分位数相对应的曲线的参数的值。

根据本发明的一个实施例，还包括根据参数的值来生成躯干模型。

根据本发明的一个实施例，还包括将躯干模型应用于人体模拟试验装置的全身模型。

根据本发明的一个实施例，独立于参数的值来生成全身模型。

根据本发明的一个实施例，还包括制造具有基于躯干模型的ATD躯干的全身人体模拟试验装置。

根据本发明的一个实施例，还包括制造拟合到全身人体模拟试验装置并且具有基于躯干模型和人体模拟试验装置的ATD躯干之间的几何差异的变化的厚度的护套。

根据本发明的一个实施例，用于每个躯干的至少一个横截面的曲线是椭圆，其中椭圆的每个半轴是一个参数。

根据本发明的一个实施例，用于每个躯干的至少一个横截面的曲线是修改的Bean方程：

在方程中，r和θ是极坐标，并且A、B以及D是参数。

根据本发明的一个实施例，每个躯干包括胸部区域、腹部区域以及骨盆部区域。

根据本发明的一个实施例，用于胸部区域中每个横截面的曲线是椭圆，其中椭圆的每个半轴是一个参数。

根据本发明的一个实施例，用于骨盆部区域中每个横截面的曲线是椭圆，其中椭圆的每个半轴是一个参数。

根据本发明的一个实施例，用于腹部区域的每个横截面的曲线是修改的Bean方程：

在方程中，r和θ是极坐标，并且A、B以及D是参数。