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车辆碰撞变形高精度测量方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-12-04
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2020-10-13
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2021-06-22
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2039-12-04
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202010576559.4 申请日 2019-12-04
公开/公告号 CN111649686B 公开/公告日 2021-06-22
授权日 2021-06-22 预估到期日 2039-12-04
申请年 2019年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 G01B11/16 主分类号 G01B11/16
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 0
权利要求数量 1 非专利引证数量 1
引用专利数量 2 被引证专利数量 0
非专利引证 1、2004.05.06陈子龙等.汽车人机工程视野校核设备与VR技术的结合《.机电信息》.2018,(第30期),王吉明.浅谈激光投线仪在车损评估教学中的使用《.电子制作》.2016,;
引用专利 US2014025252A、US2004083615A 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 西华大学 当前专利权人 西华大学
发明人 陈子龙 第一发明人 陈子龙
地址 四川省成都市金牛区金周路999号西华大学 邮编 610039
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 四川省 申请人所在市 四川省成都市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
摘要
本发明公开了车辆碰撞变形高精度测量方法,测量装置包括四个激光式水平仪,四个水平仪放置在被测量车辆的四角位置外侧,使四个水平仪相互之间的连线构成一个矩形,每个水平仪安装两个水平放置的激光式测距传感器模组,两个传感器模组之间互成90°设置;由传统的直接测量方式改为间接测量方式,通过水平仪设置辅助基准线,利用辅助基准线对车身变形进行测量,消除了车身变形后难以准确找到测量基准线的问题,提高了测量精度,使得通过水准仪搭建辅助测量基准线的测量方式下车速的计算结构更接近实际情况,且现场测量过程耗时较短,完全可以用于交通事故现场车辆的快速测量要求。
  • 摘要附图
    车辆碰撞变形高精度测量方法
  • 说明书附图:图1
    车辆碰撞变形高精度测量方法
  • 说明书附图:图2
    车辆碰撞变形高精度测量方法
  • 说明书附图:图3
    车辆碰撞变形高精度测量方法
  • 说明书附图:图4
    车辆碰撞变形高精度测量方法
  • 说明书附图:图5
    车辆碰撞变形高精度测量方法
  • 说明书附图:图6
    车辆碰撞变形高精度测量方法
  • 说明书附图:图7
    车辆碰撞变形高精度测量方法
  • 说明书附图:图8
    车辆碰撞变形高精度测量方法
  • 说明书附图:图9
    车辆碰撞变形高精度测量方法
  • 说明书附图:图10
    车辆碰撞变形高精度测量方法
  • 说明书附图:图11
    车辆碰撞变形高精度测量方法
  • 说明书附图:图12
    车辆碰撞变形高精度测量方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-06-22 授权
2 2020-10-13 实质审查的生效 IPC(主分类): G01B 11/16 专利申请号: 202010576559.4 申请日: 2019.12.04
3 2020-09-11 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.车辆碰撞变形高精度测量方法,测量方法使用的测量装置包括四个激光水平仪(1),激光水平仪(1)的下部与三脚架连接使激光水平仪(1)可绕竖直轴线旋转;四个激光水平仪(1)放置在被测量车辆的四角位置外侧,使四个激光水平仪相互之间的连线构成一个矩形,该矩形的尺寸大于被测量汽车在俯视图中的轮廓尺寸;
每个激光水平仪(1)的上方或三脚架的侧面设置连接法兰板,连接法兰板上通过螺栓方式安装两个水平放置的激光式测距传感器模组(3),两个传感器模组(3)之间互成90°设置;
所述的激光水平仪(1)为12线激光水平仪,该激光水平仪发出直角坐标系三个平面的光线,即在直角坐标系中的三个平面,在每个平面内发射出构成一个矩形的四条光线,该四条光线即形成一个平面,三个平面相互垂直,形成直角坐标系中的XY和YZ和ZX三个平面,其中XY平面为汽车的水平面,Z轴为汽车垂向方向,X轴为汽车纵向方向;
所述的激光式测距传感器模组(3)包括激光发射管(31)、激光接收管(32),激光发射管(31)的控制线与单片机(33)的信号输出端连接,激光接收管(32)的信号输出线与单片机(33)的信号输入端连接,单片机(33)的信号输出端还与无线信号传输模块(34)的信号输入端连接,无线信号传输模块(34)、激光发射管(31)、单片机(33)各自的电源线与激光水平仪(1)的蓄电池电源线连接;无线信号传输模块(34)发送的无线信号由智能手机或笔记本电脑上设置的无线信号接收装置接收,将距离参数发送给智能手机或笔记本电脑;
所述的激光水平仪(1)为亚固公司的YGDSSPY‑0603型12线激光水平仪,或龙韵公司的
3D12线激光水平仪;
所述的单片机为STC89C52单片机或STC90C51RC单片机,所述无线信号传输模块为wifi模块或蓝牙模块;所述的激光式测距传感器模组(3)是KLH‑01T‑20hz传感器模组,或是TW10S‑UART激光测距传感器模块;
根据上述的测量装置,进行车辆碰撞变形高精度测量方法:将待摆放的4个激光水平仪按照摆放次序依次定位1号、2号、3号、4号,然后顺次进行以下操作:
a.确定被测量车辆的碰撞位置,选择被测量车辆中距离变形位置最远的一个角作为基准位置,在该角外侧摆放1号激光水平仪(1),使1号激光水平仪(1)发出的XY平面激光照射在被测量车辆的车身侧面的激光线标记为A‑1线;
使1号激光水平仪(1)发出的YZ平面、ZX平面的激光照射在地面上并位于汽车的外侧的两条激光线中沿汽车横向方向的标记为B‑1线,沿汽车纵向方向的标记为C‑1线;
以B‑1线为基准线,使用塔尺或游标卡尺测量B‑1线至车头或车尾的距离L1,L1的测量方法为选择靠近B‑1线的车头或车尾上的两个对称点,测量两个对称点至B‑1线的水平距离L1‑1、L1‑2,然后调整B‑1线的角度,使L1‑1与L1‑2之差小于汽车宽度W0的±2%,然后测量B‑
1线与车头或车尾沿长度方向最突出位置的水平距离,该水平距离即为L1;
b.沿B‑1线的方向,在汽车的另一个角点位置摆放2号激光水平仪(1),调整2号激光水平仪的高度,使2号激光水平仪发出的A‑2线与A‑1线重合,然后调整2号激光水平仪的角度,使其发出的B‑2线与B‑1线重合;
c.沿2号激光水平仪(1)发出的c‑2线方向,在汽车的另一个角点位置摆放3号激光水平仪(1),调整3号激光水平仪的高度,使3号激光水平仪发出的A‑3线与A‑2线重合,然后调整3号激光水平仪的角度,使其发出的C‑3线与C‑2线重合;
d.沿B‑3线的方向,在汽车的另一个角点位置摆放4号激光水平仪(1),调整4号激光水平仪(1)的高度,使4号激光水平仪发出的A‑4线与A‑3线重合,然后调整4号激光水平仪的角度,使其发出的B‑4线与B‑3线重合;
e.校核4号激光水平仪(1)发出的C‑4光线与C‑1光线的重合度,使用卡尺或量角器进行测量,C‑4与C‑1之间距离小于汽车长度L0的±3%或C‑4与C‑1之间距离小于汽车长度L0的±
4%或C‑4与C‑1之间距离小于汽车长度L0的±5%,或C‑4与C‑1相交角度小于±2°或C‑4与C‑1相交角度小于±3°或C‑4与C‑1相交角度小于±4°,则进入下一步,否则返回步骤a重新进行步骤a至步骤d;
f.控制单片机(33)读取四个激光水平仪(1)上设置的激光式测距传感器模组(3)测量的两两激光水平仪(1)之间的水平距离W00‑1、WOO‑2、L00‑1、L00‑2,并按以下公式计算:
ΔW00=(W00‑1)‑(W00‑2)
ΔL00=(L00‑1)‑(L00‑2)
若满足ΔW00≤W0的±2%或满足ΔW00≤W0的±3%或满足ΔW00≤W0的±4%,且ΔL00≤±3%或ΔL00≤±4%或ΔL00≤±5%,则
W00=(W00‑1+W00‑2)/2
L00=(L00‑1+L00‑2)/2
然后进入下一步骤;
否则返回步骤a重新进行步骤a至步骤f;
g.以B‑3或B‑4线为基准线,测量该基准线至汽车变形部位中某个点的纵向距离L3,按以下公式计算该点处汽车的纵向实际变形量X10:
X10=L3‑L2
L2= L00‑L1‑L0
X10=L3‑(L00‑L1‑L0)
以C‑2或C‑3线为基准线, 测量该基准线至汽车车身变形部位中该某个点的横向距离W3,然后分别测量C‑2或C‑3线至汽车侧面的水平距离W2,C‑1线至汽车侧面的水平距离W1,按以下公式计算该点处汽车的横向实际变形量Y10:
Y10=W3‑W2
W2= W00‑W1‑W0
Y10=W3‑(W00‑W1‑W0)
h.选择车身左、右两个竖直侧面中变形最大的竖直侧面作为第2个点所在的面,重复步骤g,得到第2个点的横坐标参数X11,其纵坐标参数为0,然后将2点连线,根据以下公式求出汽车的等效塑性变形X1:
上式中Y11为车身宽度,即WO;
汽车宽度W0和长度L0根据车辆VIN编码直接查出;
i.测量结束。
说明书

技术领域

[0002] 本发明涉及道路交通事故再现领域,具体涉及车辆碰撞变形高精度测量方法。

背景技术

[0003] 目前我国公安部交通警察部门在进行道路交通事故统计分析时,对道路交通事故形态分类为正面碰撞、追尾碰撞、侧面碰撞、对向刮擦、同向刮擦、辗压、翻车、坠车、失火、撞固定物等等。根据一年公安部的统计,发生在我国的各类交通事故中,碰撞事故所占的比例可达,碰撞事故造成的人员伤亡占一,包括正面碰撞、追尾碰撞、侧面碰撞在内的车对车碰撞交通事故无论是事故次数、人员伤亡还是经济损失都占到相应总数的以上,成为现代道路交通事故的主要形态。
[0004] 车辆碰撞交通事故再现是指对己发生的事故重新描述、模拟和重演事故的过程,目的在于了解车辆碰撞前的行为及整个过程,借以合理地判定事故责任的归属。目前国内的第三方鉴定机构在进行交通事故鉴定时,通常会选择长安大学的魏朗教授开发的道路交通事故再现模拟软件,该软件在模拟车‑车碰撞时,需要输入碰撞车辆碰撞后的等效变形量X,计算X时需要测量车辆碰撞后变形部位沿汽车纵向和横向方向的实际变形区域边界尺寸,目前采取的变形测量装置主要有两种,一种是使用塔尺或卷尺近似测量,但是由于碰撞时车辆碰撞部位附近的车身也会发生变形,因此测量基准较难快速准确的找到,碰撞变形较大时,甚至无法直接找到测量基准位置,以2019年9月四川眉山某高速路段发生的车‑车碰撞事故为例,如附图1所示的是一辆未碰撞现代小轿车俯视图,其总长为L0,总宽为W0,如附图2所示的,该车辆头部与迎面车辆发生正面碰撞偏置碰撞后,右侧保险杠及发动机舱纵梁向后坍缩,右前翼子板严重变形,同时其发动机舱左前纵梁变形弯曲伸长,使得左侧保险杠及左前翼子板向前方略微突出,测量该车的变形区域尺寸时,由于前部保险杠一侧坍缩,另一侧倾斜伸长,使得测量尺寸L01左侧的基准线难以定位,即车辆的总长变化且长度方向最前端位置消失,同样测量尺寸W01右侧的基准线也难以定位,即发动机舱部分的车身宽度变形且右侧宽度基准消失,因此在测量时通常的做法是凭经验估计出汽车前端的距离划出汽车前端基准线或侧面基准线,导致测量不准确,或者将汽车前保险杠变形量较小的端面当做基准点进行测量,再将保险杠前端与车辆前端距离测出,但是由于保险杠已经提前变形,因此基准点仍然难以保证准确性;
[0005] 有的汽车选择将未碰撞的车身某个未变形侧面作为基准进行测量,例如上述案例中,可以以汽车尾部横向竖直侧面为基准线,使用塔尺或卷尺向前延伸测量,但是该测量方式需要塔尺或卷尺从底盘穿过,前部被测位置的测量读数非常困难,也容易导致读数不准确;对于某些发动机或变速器脱落的碰撞车辆,底盘下部难以穿过。
[0006] 另一种精确的测量方法是将事故车辆放置在大型三坐标测量仪上,将车辆未发生变形的某一部位设为原点,测出事故车辆的俯视图轮廓线,再将该轮廓线与正常车辆的俯视图轮廓线重叠在一起,对比后测量出变形量,但是该方法耗时较长,车辆的移动困难,费用很高,且车辆的转移可能会破坏事故现场或使碰撞部位发生二次变形,因此实际应用中很少采用该方法,仍然以目测估计基准为主。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种测量速度快,测量精度较高的车辆碰撞变形高精度测量方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0008] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:车辆碰撞变形辅助测量装置,所述的测量装置包括四个激光式水平仪,水平仪的下部与三脚架连接使水平仪可绕竖直轴线旋转;四个水平仪放置在被测量车辆的四角位置外侧,使四个水平仪相互之间的连线构成一个矩形,该矩形的尺寸大于被测量汽车在俯视图中的轮廓尺寸;
[0009] 每个水平仪的上方或三脚架的侧面设置连接法兰板,连接法兰板上通过螺栓方式安装两个水平放置的激光式测距传感器模组,两个传感器模组之间互成90°设置;
[0010] 所述的激光式测距传感器模组包括激光发射管、激光接收管,激光发射管的控制线与单片机的信号输出端链接,激光接收管的信号输出线与单片机的信号输入端链接,单片机的信号输出端还与无线信号传输模块的信号输入端连接,无线信号传输模块、激光发射管、单片机各自的电源线与水平仪的蓄电池电源线连接;无线信号传输模块发送的无线信号由智能手机或笔记本电脑上设置的无线信号接收装置接收,将距离参数发送给智能手机或笔记本电脑。
[0011] 优选的,所述的水平仪为12线水平仪,该水平仪发出类似于直角坐标系三个平面的光线,即每四条光线形成一个平面,三个平面相互垂直,形成直角坐标系中的XY/YZ/ZX三个平面,其中XY平面为汽车的水平面,Z轴为汽车垂向方向;所述的水平仪为亚固公司的YGDSSPY‑0603型12线水平仪,或龙韵公司的3D12线水平仪;
[0012] 所述的单片机为STC89C52单片机或STC90C51RC单片机,所述无线信号传输模块为wifi模块或蓝牙模块。
[0013] 优选的,所述水平仪的下部底面与竖直放置的连接轴的上端过盈配合连接或焊接,连接轴的下部穿入轴承,轴承放置在三脚架上端面设置的轴承座孔中,使水平仪可绕连接轴旋转。
[0014] 根据上述的车辆碰撞变形辅助测量装置,进行变形测量的方法,将待摆放的4个水平仪按照摆放次序依次定位1号、2号、3号、4号,然后顺次进行以下操作:
[0015] a.确定被测量车辆的碰撞位置,选择被测量车辆中距离变形位置最远的一个角作为基准位置,在该角外侧摆放1号水平仪,使1号水平仪发出的XY平面激光照射在被测量车辆的车身侧面,该条激光线标记为A‑1线;
[0016] 使1号水平仪发出的YZ平面、ZX平面的激光照射在地面上并位于汽车的外侧,该两条激光线中沿汽车横向方向的标记为B‑1线,沿汽车纵向方向的标记为C‑1线;
[0017] 以B‑1线为基准线,使用塔尺或游标卡尺或长度尺测量B‑1线至车头或车尾的距离L1,L1的测量方法为选择靠近B‑1线的车头或车尾上的两个对称点,测量两个对称点至B‑1线的水平距离L1‑1、L1‑2,然后调整B‑1线的角度,使L1‑1与L1‑2之差小于汽车宽度W0的±2%,然后测量B‑1线与车头或车尾沿长度方向最突出位置的水平距离,该水平距离即为L1;
[0018] b.沿B‑1线的方向,在汽车的另一个角点位置摆放2号水平仪,调整2号水平仪的高度,使2号水平仪发出的A‑2线与A‑1线重合,然后调整2号水平仪的角度,使其发出的B‑2线与B‑1线重合;
[0019] c.沿2号水平仪发出的c‑2线方向,在汽车的另一个角点位置摆放3号水平仪,调整3号水平仪的高度,使3号水平仪发出的A‑3线与A‑2线重合,然后调整3号水平仪的角度,使其发出的C‑3线与C‑2线重合;
[0020] d.沿B‑3线的方向,在汽车的另一个角点位置摆放4号水平仪,调整4号水平仪的高度,使4号水平仪发出的A‑4线与A‑3线重合,然后调整4号水平仪的角度,使其发出的B‑4线与B‑3线重合;
[0021] e.校核4号水平仪发出的C‑4光线与C‑1光线的重合度,使用卡尺或量角器进行测量,如C‑4与C‑1之间距离小于汽车长度L0的±3%或±4%或±5%,或C‑4与C‑1相交角度小于±2°或±3°或±4°,则进入下一步,否则返回步骤a重新进行步骤a至步骤d;
[0022] f.控制单片机读取四个激光水平仪上设置的激光式测距传感器模组测量的两两激光水平仪之间的水平距离W00‑1、W00‑2、L00‑1、L00‑2,并按以下公式计算:
[0023] ΔW00=(W00‑1)‑(W00‑2)
[0024] ΔL00=(L00‑1)‑(L00‑2)
[0025] 若满足ΔW00≤W0的±2%或±3%或±4%,且ΔL00≤±3%或±4%或±5%,则[0026] W00=(W00‑1+W00‑2)/2
[0027] L00=(L00‑1+L00‑2)/2
[0028] 然后进入下一步骤;
[0029] 否则返回步骤a重新进行步骤a至步骤f;
[0030] g.以B‑3/B‑4线为基准线,测量该基准线至汽车变形部位中某个点的纵向距离L3,按以下公式计算该点处汽车的纵向实际变形量X10:
[0031] X10=L3‑L2
[0032] L2=L00‑L1‑L0
[0033] X10=L3‑(L00‑L1‑L0)
[0034] 以C‑2/C‑3线为基准线,测量该基准线至汽车车身变形部位中该某个点的横向距离W3,然后分别测量C‑2/C‑3线至汽车侧面的水平距离W2,C‑1线至汽车侧面的水平距离W1,按以下公式计算该点处汽车的横向实际变形量Y10:
[0035] Y10=W3‑W2
[0036] W2=W00‑W1‑W0
[0037] Y10=W3‑(W00‑W1‑W0)
[0038] h.选择车身左、右两个竖直侧面中变形最大的竖直侧面作为第2个点所在的面,重复步骤g,得到第2点的横坐标参数X11,其纵坐标参数为0,然后将2点连线,根据以下公式求出汽车的等效塑性变形X1:
[0039]
[0040] 上式中y11为车身宽度,即WO;
[0041] i.测量结束。
[0042] 优选的,将步骤h中计算的X1带入长安大学道路交通事故再现仿真软件,将X1作为仿真软件中碰撞车辆的等效塑性变形参数,计算车‑车碰撞速度。
[0043] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:由传统的直接测量方式改为间接测量方式,通过水平仪设置辅助基准线,利用辅助基准线对车身变形进行测量,消除了车身变形后难以准确找到测量基准线的问题,提高了测量精度,使得通过水准仪搭建辅助测量基准线的测量方式下车速的计算结构更接近实际情况,且现场测量过程耗时较短,完全可以用于交通事故现场车辆的快速测量要求。

实施方案

[0056] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0057] 请参阅附图1~12,本发明实施例中,所述的测量装置包括四个激光式水平仪1,水平仪1的下部与三脚架连接使水平仪1可绕竖直轴线旋转;可以是每个水平仪1的下部底面与竖直放置的连接轴11的上端过盈配合连接或焊接,连接轴11的下部穿入轴承,轴承放置在三脚架12上端面设置的轴承座孔中,使水平仪1可绕连接轴11旋转;也可以在水平仪1的底部和三脚架12的上部之间设置转盘,转盘的结构和尺寸可以从相关标准中直接选择;
[0058] 四个水平仪1放置在被测量车辆的四角位置外侧,使四个水平仪相互之间的连线构成一个矩形,该矩形的尺寸大于被测量汽车在俯视图中的轮廓尺寸;
[0059] 所述的水平仪1为12线水平仪,该水平仪发出类似于直角坐标系三个平面的光线,即在直角坐标系中的三个平面,在每个平面内发射出构成一个矩形的四条光线,该四条光线即形成一个平面,三个平面相互垂直,形成直角坐标系中的XY/YZ/ZX三个平面,其中XY平面为汽车的水平面,Z轴为汽车垂向方向,X轴为汽车纵向方向;
[0060] 所述的激光水平仪1为亚固公司的YGDSSPY‑0603型12线水平仪,或龙韵公司的3D12线水平仪;也可以根据需要自行设计激光水平仪;
[0061] 每个水平仪1的上方或三脚架的侧面设置连接法兰板,连接法兰板上通过螺栓方式安装两个水平放置的激光式测距传感器模组3,两个传感器模组3之间互成90°设置;
[0062] 所述的激光式测距传感器模组3包括激光发射管31、激光接收管32,激光发射管31的控制线与单片机33的信号输出端链接,激光接收管32的信号输出线与单片机33的信号输入端链接,单片机33的信号输出端还与无线信号传输模块34的信号输入端连接,无线信号传输模块34、激光发射管31、单片机33各自的电源线与安装在水平仪1上的蓄电池电源线连接;无线信号传输模块34发送的无线信号由智能手机或笔记本电脑上设置的无线信号接收装置接收,将距离参数发送给智能手机或笔记本电脑;
[0063] 所述的单片机33为STC89C52单片机或STC90C51RC单片机,上述两种单片机均包括了处理器、内存、计时器、复位电路、通用I/0接口等组成单片机最小控制系统的必要零件,因此不需要额外增加其他电子器件,可以直接与传感器或执行器连接实现数据读取或控制功能;无线信号传输模块34为wifi模块或蓝牙模块,例如BT08B蓝牙模块或SPP‑CA蓝牙模块;也可以是USR‑C322 WIFI模块或UT‑9061 WIFI模块;所述的激光式测距传感器模组3可以是KLH‑01T‑20hz传感器模组,该模组自带有可编程控制器,可编程控制器可以直接与笔记本电脑通过USB接口连接进行编程,也可以通过I/0端口向单片机33发送距离信号,室外有效测距50m;激光式测距传感器模组3也可以是TW10S‑UART激光测距传感器模块,该模块同样自带有可编程控制器和通信接口,可在测得数据后直接与STC89C52单片机进行通信。
[0064] 所述的车辆碰撞变形辅助测量装置,进行变形测量的方法为:将待摆放的4个水平仪按照摆放次序依次定位1号、2号、3号、4号,然后顺次进行以下操作:
[0065] a.确定被测量车辆的碰撞位置,选择被测量车辆中距离变形位置最远的一个角作为基准位置,在该角外侧摆放1号水平仪1,使1号水平仪1发出的XY平面激光照射在被测量车辆的车身侧面,该条激光线标记为A‑1线;
[0066] 使1号水平仪1发出的YZ平面、ZX平面的激光照射在地面上并位于汽车的外侧,该两条激光线中沿汽车横向方向的标记为B‑1线,沿汽车纵向方向的标记为C‑1线;
[0067] 以B‑1线为基准线,使用塔尺或游标卡尺或长度尺测量B‑1线至车头或车尾的距离L1,L1的测量方法为选择靠近B‑1线的车头或车尾上的两个对称点,测量两个对称点至B‑1线的水平距离L1‑1、L1‑2,然后调整B‑1线的角度,使L1‑1与L1‑2之差小于汽车宽度W0的±2%,然后测量B‑1线与车头或车尾沿长度方向最突出位置的水平距离,该水平距离即为L1;
对称点可以是车身两侧大灯或雾灯的安装位置,也可以是两侧翼子板缝隙上容易寻找的点位,或者两侧未变形的车轮中心;汽车宽度W0和长度L0可根据车辆VIN编码直接查出;
[0068] 根据多起交通事故分析后,车‑车碰撞在正面碰撞或追尾碰撞或正面‑侧面碰撞中,车辆未发生碰撞的车头或车尾的变形量是最小的,即使车辆受到侧面碰撞,则远离侧面碰撞点的车头或车尾处的变形量也较小,因此选择未碰撞的车头或车尾的横向竖直侧面作为测量方法中的第一个基准面可以有效提高测量准确性;
[0069] b.沿B‑1线的方向,在汽车的另一个角点位置摆放2号水平仪1,调整2号水平仪的高度,使2号水平仪发出的A‑2线与A‑1线重合,然后调整2号水平仪绕竖直轴线的角度,使其发出的B‑2线与B‑1线重合;
[0070] c.沿2号水平仪1发出的c‑2线方向,在汽车的另一个角点位置摆放3号水平仪1,调整3号水平仪的高度,使3号水平仪发出的A‑3线与A‑2线重合,然后调整3号水平仪的角度,使其发出的C‑3线与C‑2线重合;
[0071] d.沿B‑3线的方向,在汽车的另一个角点位置摆放4号水平仪1,调整4号水平仪1的高度,使4号水平仪发出的A‑4线与A‑3线重合,然后调整4号水平仪的角度,使其发出的B‑4线与B‑3线重合;
[0072] e.校核4号水平仪1发出的C‑4光线与C‑1光线的重合度,使用卡尺或量角器进行测量,如C‑4与C‑1之间距离小于汽车长度L0的±3%或±4%或±5%,或C‑4与C‑1相交角度小于±2°或±3°或±4°,则进入下一步,否则返回步骤a重新进行步骤a至步骤d;
[0073] f.控制单片机33读取四个激光水平仪1上设置的激光式测距传感器模组3测量的两两激光水平仪1之间的水平距离W00‑1、W00‑2、L00‑1、L00‑2,并按以下公式计算:
[0074] ΔW00=(W00‑1)‑(W00‑2)
[0075] ΔL00=(L00‑1)‑(L00‑2)
[0076] 若满足ΔW00≤W0的±2%或±3%或±4%,且ΔL00≤±3%或±4%或±5%,则说明此时四个水平仪(1)可以构成一个精度较高的矩形,此时可取平均值作为计算尺寸,则[0077] W00=((W00‑1)+(W00‑2))/2
[0078] L00=((L00‑1)+(L00‑2))/2
[0079] 然后进入下一步骤;
[0080] 否则返回步骤a重新进行步骤a至步骤f;
[0081] g.以B‑3/B‑4线为基准线,使用塔尺或卷尺测量该基准线至汽车变形部位中某个点的纵向距离L3,按以下公式计算该点处汽车的纵向实际变形量X10:
[0082] X10=L3‑L2
[0083] L2=L00‑L1‑L0
[0084] X10=L3‑(L00‑L1‑L0)
[0085] 以C‑2/C‑3线为基准线,测量该基准线至汽车车身变形部位中该某个点的横向距离W3,然后分别测量C‑2/C‑3线至汽车侧面的水平距离W2,C‑1线至汽车侧面的水平距离W1,按以下公式计算该点处汽车的横向实际变形量Y10:
[0086] Y10=W3‑W2
[0087] W2=W00‑W1‑W0
[0088] Y10=W3‑(W00‑W1‑W0)
[0089] h.选择车身左、右两个竖直侧面中变形最大的竖直侧面作为第2个点所在的面,重复步骤g,得到第2点的横坐标参数X11,其纵坐标参数为0,然后将2点连线,根据以下公式求出汽车的等效塑性变形X1:
[0090] 上式中y11为车身宽度,即W0;
[0091] 如附图7所示的,h步骤中所述的计算方法为GB/T33195‑2016中附录所规定的道路交通事故瞬间车辆速度计算方法中车‑车碰撞的等效塑性变形量计算方法;
[0092] i.测量结束。
[0093] 由步骤g中的测量过程可知,本方案采用间接测量法来消除或减小车辆碰撞变形后导致的测量不准确问题,即通过四个激光水平仪1的投射激光线相互之间校准后在地面上形成一个尺寸比车身尺寸大的矩形光线式基准线框,然后分别测量基准线框的两边倒未碰撞侧面、碰撞侧面的距离,接着通过测距传感器模组读出基准线框的尺寸,最后通过相应的计算公式得出车身实际变形量,测量过程中的测量基准相比于传统的方式更准确,且测量基准线框与车身碰撞点位之间的距离较为容易,直接使用塔尺或卷尺即可测量,读数更容易,测量过程用时较短,完全可以适用于车‑车碰撞的现场测量要求。
[0094] 将步骤h中计算的X1带入长安大学开发的道路交通事故再现仿真软件,将X1作为仿真软件中碰撞车辆的等效塑性变形参数,就可以计算车‑车碰撞速度,实现事故模拟再现。
[0095] 实施例一
[0096] 将背景技术中的小轿车正碰事故实际案例进行分析,如附图11所示,事故发生时路面系潮湿沥青路面,路面附着系数取0.6,小轿车右后轮胎压印起点与基准线之间距离335cm,压印终点与基准线之间距离660cm,压印起点与压印终点投影至基准线上产生的两点间距离为260cm。停止位置,迎面车辆为货车,货车头部中央与基准线距离为4280cm,其左后轮位于基准线上,左前轮与基准线距离为60cm;小车左后轮与货车左后轮投影至基准线上产生的两点间距离为226cm小轿车左前轮与基准线距离为760cm,左后轮与基准线距离为
540cm,右后轮与基准线距离为660cm;
[0097] 该事故中,小轿车前部发动机陷落,如图10所示的,现场测量的方法是以汽车前部保险杠变形较小点作为基准点进行测量,测量尺寸考虑车身保险杠前端至汽车前端的尺寸由新车尺寸查出,然后将测量尺寸与改尺寸相加,按照附图7的要求测量出的两个基准点尺寸如下表所示:
[0098] 表1第一次测量点点位参数(cm)
[0099] X10 60Y10 106
X11 90
Y11 172.5
[0100] 根据该点位计算出的汽车等效塑性变形量为46.1cm;
[0101] 计算结果:路面附着系数为0.6时,小轿车事故前瞬间车辆速度约为69.5Km/h,货车事故前瞬间车辆速度约为53.5Km/h。
[0102] 现场进行第二次测量时,选择本申请的技术方案进行步骤a至步骤h,两个基准点尺寸如下表所示:
[0103] 表2第二次测量点点位参数(cm)
[0104]X10 62.5
Y10 106.8
X11 93.5
Y11 172.5
[0105] 根据该点位计算出的汽车等效塑性变形量为48.3cm;
[0106] 计算结果:路面附着系数为0.6时,小轿车事故前瞬间车辆速度约为73.2Km/h,货车事故前瞬间车辆速度约为54.5Km/h。
[0107] 该事故发生时,根据现场监控调取的录像,使用视频车速计算软件计算得到的结果为小轿车事故前瞬间车辆速度约为72Km/h,货车事故前瞬间车辆速度约为55Km/h。
[0108] 由以上实施例的计算过程可看出,使用辅助测量装置进行车辆变形测量时,由传统的直接测量方式改为间接测量方式,通过水平仪设置辅助基准线,利用辅助基准线对车身变形进行测量,消除了车身变形后难以准确找到测量基准线的问题,提高了测量精度,使得通过水准仪搭建辅助测量基准线的测量方式下车速的计算结构更接近实际情况,且现场测量过程耗时较短,完全可以用于交通事故现场车辆的快速测量要求。
[0109] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

附图说明

[0044] 图1为碰撞前汽车车身俯视图;
[0045] 图2为碰撞后汽车车身俯视图;
[0046] 图3为碰撞后汽车车身测量示意图俯视图;
[0047] 图4为车身变形区域点位计算示意图俯视图;
[0048] 图5为两个激光水平仪矫正高度示意图;
[0049] 图6为激光水平仪结构示意图;
[0050] 图7为汽车等效塑性变形量计算示意图;
[0051] 图8为单片机连接示意图;
[0052] 图9为STC89C52单片机引脚图;
[0053] 图10为采用直接法测量轿车变形量示意图;
[0054] 图11为实施例一中道路交通事故现场图;
[0055] 图12为水平仪12线投影示意图。
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