CN112020637A - 汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法以及汽车碰撞模拟试验的试验条件设定*** - Google Patents

汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法以及汽车碰撞模拟试验的试验条件设定*** Download PDF

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Abstract

容易且适当地反映预碰撞制动的影响。汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法具有：实车试验结果获取步骤，获取在实车碰撞试验中的、实车向障碍物碰撞时或碰撞前的规定时机下的、搭载于实车的人偶的头部相对于所述实车的相对位置的信息、以及实车与障碍物碰撞时的实车的加速度变化的信息；试验条件设定步骤，其基于实车试验结果获取步骤的获取结果，设定试验条件以使汽车碰撞模拟试验中台车的加速度波形具有从第一时刻至第二时刻的预碰撞波形、以及第二时刻之后的碰撞波形。在试验条件设定步骤中，设定试验条件以使预碰撞波形为基于相对位置的信息的波形，使碰撞波形为基于加速度变化的信息的波形。

Description

汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法以及汽车碰撞模拟试 验的试验条件设定***
技术领域
本发明涉及一种汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法以及汽车碰撞模拟试验的试验条件设定***，其不会破坏汽车地再现碰撞时在车厢产生的加速度，并再现因二次碰撞所引起的乘员的伤害程度。
背景技术
通常，就汽车的碰撞试验而言，具有用于评估碰撞量或车厢的残存空间量等物理量及乘员伤害值的实车碰撞试验，但将假人放置在实车中并以规定速度与障碍物碰撞的方法是一种破坏性试验，成本非常高。因此，进行一种汽车碰撞模拟试验，将搭载有假人及安全气囊等白车身、模拟车身等安装在台车上，并相对于该台车施加与实车碰撞时大致相同的加速度，由此而以非破坏性地再现作用于供试体的冲击度的方式评估乘员伤害值，并用于开发安全气囊等安全装置。
作为上述汽车碰撞模拟试验装置，例如如下面的专利文献1所述。在该专利文献1所述的汽车碰撞模拟器的伺服促动器装置中，利用在蓄能器中被蓄积、蓄压的工作油而能够将液压促动器的活塞朝向搭载有供试体的台车(スレッド，sled)推出地构成，以工作油直接流入该液压促动器的方式连接蓄能器，以控制从液压促动器流出的工作油的方式连接伺服阀由此而构成出口节流式回路。
在此，在实际的汽车事故中，汽车的加速度有时在将要碰撞之前、即预碰撞时，因制动(预碰撞制动)等而发生变化。因此，在汽车碰撞模拟试验中，可能需要考虑在上述预碰撞时的加速度的变化。例如在专利文献2中已经记载有预碰撞试验方法，其通过设置减速区间来再现预碰撞时的加速度变化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2002-162313号公报
专利文献2：(日本)特许第5484177号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在专利文献2中，因为基于减速的持续时间等而对减速区间进行了设定，所以导致在减速区间内试验的行驶距离(制动距离)变长。因此，在将这样的减速区间应用在专利文献1那样的汽车碰撞模拟试验装置中的情况下，行程可能会过长。汽车碰撞模拟试验装置虽然是利用液压缸来推出活塞，但难以准备行程这样长的液压缸。另外，即使能够准备这样的液压缸，也可能导致设备规模过大、或试验时间过长。因此，在汽车碰撞模拟试验中，需要容易且适当地反映预碰撞制动的影响。
本发明是为了解决上述技术问题而做出的，目的在于提供一种汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法以及汽车碰撞模拟试验的试验条件设定***，能够容易且适当地反映预碰撞制动的影响。
用于解决技术问题的技术方案
为了达成上述目的，汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法是朝向供模拟实车的供试体搭载的台车推出活塞杆的汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法，其具有：实车试验结果获取步骤，获取在驱动所述实车使其与障碍物碰撞的实车碰撞试验中的、所述实车向所述障碍物碰撞时或者碰撞前的规定时机下的、搭载于所述实车的人偶的头部相对于所述实车的相对位置的信息、以及所述实车与所述障碍物碰撞时的所述实车的加速度变化的信息；试验条件设定步骤，基于所述实车试验结果获取步骤的获取结果，设定所述汽车碰撞模拟试验的试验条件以使所述汽车碰撞模拟试验中的所述台车的加速度波形具有从第一时刻至第二时刻的预碰撞波形、以及所述第二时刻之后的碰撞波形。在所述试验条件设定步骤中，设定所述试验条件以使所述预碰撞波形为基于所述相对位置的信息的波形、且所述碰撞波形为基于所述加速度变化的信息的波形。
根据该试验条件设定方法，能够容易且适当地反映预碰撞制动的影响。
优选在所述实车试验结果获取步骤中，获取所述人偶的头部的加速度变化的信息，并在所述试验条件设定步骤中，设定所述试验条件以使所述预碰撞波形为基于所述相对位置的信息和所述加速度变化的信息的波形。根据该试验条件设定方法，能够更适当地反映预碰撞制动的影响。
优选在所述试验条件设定步骤中，设定所述预碰撞波形以使在所述供试体搭载人偶来实施所述汽车碰撞模拟试验的情况下，所述第二时刻下的所述人偶的头部相对于所述供试体的相对位置为所述实车碰撞试验中的所述头部的相对位置。根据该试验条件设定方法，能够更适当地反映预碰撞制动的影响。
优选在所述实车试验结果获取步骤中，还获取直至所述规定时机为止的所述头部的旋转角度位移的信息，在所述试验条件设定步骤中，设定所述预碰撞波形以使从所述第一时刻至所述第二时刻的所述人偶的头部的旋转角度的位移与所述实车碰撞试验中的所述旋转角度的位移一致。根据该试验条件设定方法，能够更适当地反映预碰撞制动的影响。
优选在所述实车试验结果获取步骤中，在所述实车试验结果获取步骤中，还获取所述规定时机下的、所述人偶的所述头部相对于胸部的相对位置的信息，在所述试验条件设定步骤中，设定所述预碰撞波形以使所述第二时刻下的所述人偶的头部相对于所述胸部的相对位置为所述实车碰撞试验中的所述头部相对于所述所述胸部的相对位置。根据该试验条件设定方法，能够更适当地反映预碰撞制动的影响。
为了实现上述目的，汽车碰撞模拟试验的试验条件设定***为将活塞杆朝向供模拟实车的供试体搭载的台车推出的汽车碰撞模拟试验的试验条件设定***，其具有：实车试验结果获取部，其获取在驱动所述实车使其与障碍物碰撞的实车碰撞试验中的、所述实车向所述障碍物碰撞时或者碰撞前的规定时机下的、搭载于所述实车的人偶的头部相对于所述实车的相对位置的信息、以及所述实车与所述障碍物碰撞时的所述实车的加速度变化的信息；试验条件设定部，其基于所述实车试验结果获取步骤的获取结果，通过以具有从第一时刻至第二时刻的预碰撞波形、以及所述第二时刻之后的碰撞波形的方式设定所述汽车碰撞模拟试验中的所述台车的加速度波形，而设定所述汽车碰撞模拟试验的试验条件。所述试验条件设定部基于所述相对位置的信息，设定所述预碰撞波形，基于所述加速度变化的信息设定所述碰撞波形。根据该试验条件设定***，能够容易且适当地反映预碰撞制动的影响。
发明效果
根据本发明，在汽车碰撞模拟试验中，能够容易且适当地反映预碰撞制动的影响。
附图说明
图1是表示本发明的本实施方式的汽车碰撞模拟试验装置的构成概略图。
图2是表示汽车碰撞时的加速度和速度的波形的例子的曲线图。
图3是说明实车碰撞试验的示意图。
图4是表示预碰撞期间假人的行为的示意图。
图5是说明在实车碰撞试验中安装的传感器的图。
图6是表示实车碰撞试验中的各波形的例子的曲线图。
图7是说明在设定试验条件时安装的传感器的图。
图8是用于说明对试验条件进行设定时的汽车碰撞模拟试验的时序图。
图9是表示汽车碰撞模拟试验的动作图。
图10是表示汽车碰撞模拟试验的动作图。
图11是表示汽车碰撞模拟试验的动作图。
图12是表示汽车碰撞模拟试验的动作图。
图13是用于说明汽车碰撞模拟试验的时序图。
图14是表示汽车碰撞模拟试验的动作图。
图15是说明本实施方式的汽车碰撞模拟试验的方法的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图，详细地说明本发明的优选的实施方式。需要说明的是，本发明不被该实施例限定。
(汽车碰撞模拟试验装置的构成)
图1是表示本发明的本实施方式的汽车碰撞模拟试验装置的构成概略图。
在本实施方式的汽车碰撞模拟试验装置中，如图1所示，台车11是具有规定厚度的板材的骨架件，俯视形成为在前后方向(在图1中为左右方向)较长的矩形状。在地面12，沿前后方向附设有具有规定间隔的左右一对导轨13，台车11经由固定在下表面的滑动件14，沿该导轨13移动自如地被支承。
该台车11能够在上表面搭载供试体15。该供试体15在本实施例中，为仅具有骨架的汽车、所谓的白车身，安装有座椅15a、方向盘15b、安全气囊15c、安全带15d等装具。另外，在供试体15搭载有人偶即假人15e。假人15e搭载在座椅15a上，由安全带15d系紧。该供试体15载置在台车11的规定的位置，由未图示的固定件进行固定。
另外，在本实施例中，因为供试体15搭载在台车11上，所以，将该供试体15即汽车的前方(在图1中为左方)作为台车11的前方，将供试体15即汽车的后方(在图1中为右方)作为台车11的后方来进行说明。另外，将供试体15即汽车的侧方、也就是左右方向(在图1中为上下方向)作为台车11的侧方、也就是左右方向来进行说明。
在台车11前方侧的地面12设置有作为相对于台车11施加后方加速度的加速度装置的发射装置21。该发射装置21能够进行液压控制(或气压控制、摩擦控制等)。该发射装置21具有：液压缸(流体缸)22、蓄能器23、伺服阀24、液压源25、以及控制装置26。
需要说明的是，在本实施方式中，因为发射装置21(液压缸22)相对于台车11上施加后方加速度，所以，将该台车11侧作为发射装置21的前方(在图1中为右方)，将与台车11相反的一侧作为发射装置21的后方(在图1中为左方)来进行说明。
即，台车11的前方侧的地面12因台阶而降低，在该较低的地面12设置有液压缸22。液压缸22由形成为中空圆筒形状的缸主体31、以及移动自如地支承于该缸主体31的活塞32构成。需要说明的是，活塞32由在缸主体31的内周部移动自如地嵌合的环岸32a、以及在缸主体31的中心轴心方向贯通且与环岸32a连接的活塞杆32b构成。在该情况下，活塞32(活塞杆32b)虽然后端部从缸主体31向外部突出，但由在缸主体31固定的盒体33覆盖。另外，活塞32(活塞杆32b)的前端部从缸主体31向外部突出，向台车11侧延伸。而且，在缸主体31与活塞32(活塞杆32b)之间安装有密封部件34、35。
另外，活塞32(环岸32a)将缸主体31内区划为前室、后室A0、B0，在环岸32a的外周面与缸主体31的内周面之间设定有微小间隙，工作油能够以非常低的速度流通。另外，前室A0侧的环岸32a的外径设定得比后室B0的环岸32a的外径小少许，环岸32a的前室A0侧的受压面积比后室B0侧的受压面积大。因此，在向室A0、B0供给相同压力的液压时，活塞32(环岸32a)被向后方(在图1中为左方)侧施力。
蓄能器23在图1的图示中为一个，但在液压缸22的周围配置有多个。该蓄能器23由形成为中空圆筒形状的壳体36、以及移动自如地支承于该壳体36的隔壁37构成，前端部固定在液压缸22的后部。隔壁37将壳体36内区划为前室、后室C0、D0，前室C0通过连通通路38，与液压缸22的后室B0连通。另外，后室D0为封闭的室，密封有作为惰性气体的氮气。
液压缸22位于后部的连通通路38，并形成有能够从外部供给工作油的供给端口39。因此，通过从供给端口39供给工作油，而能够向液压缸22的后室B0、前室A0及蓄能器23的前室C0填充工作油，此时，隔壁37后退并将后室D0的氮气压缩，由此，高压油能够蓄积在液压缸22及蓄能器23的内部。
另外，液压缸22在前部安装有多个伺服阀24，虽然在图1的图示中为一个。该伺服阀24是可调整阀开度的电磁阀，由中空的外壳41、移动自如地支承于该外壳41内的阀芯42、以及可移动该阀芯42的驱动部43构成。伺服阀24能够连通/切断向液压缸22的前室A0开口的排出口44、和能够从外部供给工作油的排出端口45。因此，当利用驱动部43将阀芯42移动至关闭位置时，能够将排出口44与排出端口45切断，当利用驱动部43将阀芯42移动至开放位置时，能够连通排出口44与排出端口45，此时，能够将向液压缸22的前室A0填充的工作油从排出端口45向外部排出。
需要说明的是，在液压缸22中，在活塞32的从缸主体31突出的前端部一体地形成有凸缘部51，通过该凸缘部51与缸主体31抵接，规定了活塞32的后退位置(后面叙述的初始位置)。另外，在液压缸22的前方，与活塞32的前端部对应地，设置有将活塞32限制在该后退位置的限制部件52。该限制部件52形成有上下一对，能够利用气缸53限制活塞32的凸缘部51的前侧。需要说明的是，在该气缸53连结有空气给排装置54。
液压源25由收纳罐61、供给泵62、冷却装置63等构成。收纳罐61经由排出配管64，与排出端口45连结，能够将液压缸22的前室A0内的工作油从排出端口45，通过排出配管64而进行回收。供给泵62经由供给配管65，与供给端口39连结，能够将收纳罐61内的工作油从供给配管65通过供给端口39而向液压缸22及蓄能器23内供给。
控制装置26能够控制伺服阀24，接收来自运转操作装置27的操作信号，而执行伺服阀24的开闭控制、以及开度调整控制。另外，控制装置26经由空气给排装置54使气缸53进行工作，由此能够使限制部件52进行工作。在该情况下，控制装置26从在限制部件52设置的未图示的传感器，输入有限制/解除信号。
因此，在关闭伺服阀24、且利用限制部件52将液压缸22的活塞32限制在初始位置的状态下，由供给泵62将收纳罐61内的工作油从供给配管65，通过供给端口39而向液压缸22的各室A0、B0及蓄能器23的前室C0供给。这样一来，当对该液压缸22的各室A0、B0及蓄能器23的前室C0进行加压，并成为规定的高压状态时，停止供给泵62的工作。然后，当在该高压状态下开放伺服阀24时，将液压缸22的前室A0的工作油从排出端口45，通过排出配管64而向收纳罐61回收，由此，液压缸22的活塞32能够利用液压缸22的后室B0及蓄能器23的前室C0的压力，向前方(台车11侧)推出。
因此，发射装置21通过在活塞32的前端与台车11的前端接触的状态下，推出活塞32，而能够相对于该台车11施加向后方的冲击力、也就是加速度。即，利用发射装置21向台车11施加后方加速度成为与台车11上的供试体15在与前方碰撞时接受前方加速度为相同的方式，能够模拟发生汽车碰撞事故。
在汽车碰撞模拟试验中，如上所述，通过使液压缸22及蓄能器23内为高压状态，开放伺服阀24并将液压缸22的前室A0的工作油排出，从而推出活塞32，相对于台车11施加后方加速度，模拟发生汽车碰撞事故。在该情况下，由发射装置21推出的活塞32的推出行程虽然基于在实车碰撞试验中得到的数据进行设定，但根据供试体15的质量等而发生变化。例如，质量较大的供试体15，活塞32的推出行程长，质量较小的供试体15，活塞32的推出行程短。
另一方面，在汽车碰撞模拟试验中，为了确保与实车碰撞试验接近的高再现性，需要提高向液压缸22的前室A0填充的工作油的油柱刚性，该油柱刚性起因于环岸32a的受压面积、环岸32a(活塞32)的行程，能够由以下的算式求出。在此，K为油柱刚性，S为受压面积，L为行程，β为工作油的物性值(体积弹性系数)。
K＝(S/L)β
在该情况下，因为环岸32a的受压面积S、工作油的物性值(体积弹性系数)β为恒定值，所以，为了提高油柱刚性，只要减小环岸32a(活塞32)的行程L即可。即，在液压缸22中，因为环岸32a(活塞32)的最大行程相对于能够实施碰撞模拟试验的质量最大的供试体15进行设定，所以在相对于质量较小的供试体15实施碰撞模拟试验的情况下，环岸32a(活塞32)的推出行程缩短。
因此，在本实施方式中，基于在实车碰撞试验中得到的数据，设定活塞32的推出行程，根据该推出行程来设定活塞的推出开始位置。具体而言，根据基于在实车碰撞试验中得到的数据而设定的活塞32的推出行程，使活塞32从初始位置向前进侧移动，并停止在推出开始位置，使得从该前进后的推出开始位置开始实施碰撞模拟试验。在该情况下，因为质量较小的供试体15，活塞32的推出行程缩短，所以，上述环岸32a(活塞32)的行程缩短，提高油柱刚性K，从而能够确保汽车碰撞模拟试验的高再现性。
在本实施方式中，汽车碰撞模拟试验装置具有试验条件设定装置29。试验条件设定装置29例如为具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)的计算机。试验条件设定装置29是与运转操作装置27不同的装置，但也可以为与运转操作装置27一体的装置。试验条件设定装置29例如通过操作者的操作，设定汽车碰撞模拟试验的试验条件。试验条件设定装置29设定试验条件，以使能够由一次的推出行程反映后面叙述的预碰撞期间的汽车加速度的变化、以及碰撞期间的汽车加速度的变化双方。试验条件设定装置29在上述的试验条件的设定中使用实车碰撞试验的结果。下面，针对试验条件的设定方法进行说明，首先，针对预碰撞期间进行说明。
(关于预碰撞期间)
在实际的碰撞事故中，当驾驶员判断为发生碰撞，则大多踩刹车等。另外，近年来，也有时使用预知碰撞而自动施加制动来进行减速的装置、即减少碰撞损害制动***。这样，在实际的碰撞事故时，汽车通过驾驶员的制动或减少碰撞损害制动***，在碰撞被预知至碰撞的瞬间，产生减速方向的加速度。因此，汽车在碰撞被预知至碰撞瞬间期间进行减速，在进行减速后的状态下发生碰撞。将从产生了减速方向的加速度的时机至碰撞的时机之间的期间称为预碰撞期间。
图2是表示汽车碰撞时的加速度和速度的波形的例子的曲线图。图2表示了通过驾驶员的制动或减少碰撞损害制动***、在碰撞之前产生了减速方向的加速度的情况下的、加速度和速度的波形的一个例子。图2的时刻F0是产生了减速方向的加速度的时机。在临时刻F0之前，通过驾驶员预知碰撞、或减少碰撞损害制动***所具有的传感器预知碰撞，在时刻F0开始制动。因此，自时刻F0起，产生有减速侧的加速度。因制动而产生的减速侧的加速度有时经过规定时间之后成为恒定值。因此，在图2的例子中，汽车的减速侧的加速度直到碰撞的时机即时刻F1为恒定值，另外，汽车的速度因自时刻F0起产生的减速侧的加速度，而以恒定的比例、即直线状地减少。然后，汽车在时刻F1发生碰撞。因此，在图2的例子中，从时刻F0至时刻F1为预碰撞期间，该预碰撞期间的加速度的波形为预碰撞制动波形。需要说明的是，图2的从时刻F0至时刻F1的加速度的值是任意的，另外，加速度也可以不是恒定值。
在此，减少碰撞损害制动***有时规定了进行工作的时机，工作的时机(施加制动的时机)例如为碰撞时机的1.4秒前以下(碰撞时机与碰撞时机的1.4秒前之间的期间)。因此，从时刻F0至时刻F1的时间有时为1.4秒左右。另外，从时刻F0至时刻F1的汽车的减速侧的加速度大多为10m/s2(10米每平方秒)左右。在该情况下，例如在直至时刻F0为止，如果汽车以时速50km进行行驶则，从时刻F0至时刻F1汽车的行驶距离、即制动距离为10m左右。但是，从时刻F0至时刻F1的长度、汽车的减速侧的加速度、以及直至时刻F0为止的汽车的时速不限于此，可以是任意的。
另外，汽车在时刻F1发生碰撞，并因为因碰撞而产生的减速侧的加速度，在时刻F2停止。即，时刻F1是汽车与障碍物的接触开始的时机，在时刻F1以前，汽车与障碍物分离。汽车的减速侧的加速度因碰撞而在自时刻F1起至时刻F1与F2之间的时机的期间，大幅度上升并达到极大值，之后，在至时刻F2的期间减小。汽车的速度因该加速度而大幅减小，在时刻F2为0并停止。在此的因碰撞而产生的最大加速度比从时刻F0至时刻F1的加速度大，因碰撞而产生的减速也比从时刻F0至时刻F1的减速大。另外，从碰撞至停止的时间、即从时刻F1至时刻F2的时间比预碰撞期间、即从时刻F0至时刻F1的时间短。将从时刻F1至时刻F2的期间称为碰撞期间，该碰撞期间的加速度波形为碰撞波形。碰撞期间可以说是从接触(碰撞)开始的时机至因碰撞而使汽车的加速度或者速度为0的时机的期间。
本实施方式的汽车碰撞模拟试验以除了包括碰撞期间还包括预碰撞期间减速侧的加速度变化在内的方式，对试验条件进行设定。但是，如上所述，因为预碰撞期间的制动距离为10m左右左右，所以如果直接再现预碰撞期间的加速度变化的波形，则推出行程需要为10m以上。但是，因为汽车碰撞模拟试验的最大行程(最大推出行程La)为0m以上、1.7m以下左右，所以不能再现上述的10m以上的推出行程。此外，难以准备能够使推出行程为10m以上尺寸的液压缸，例如即使能够准备，也可能使设备规模过大，或使试验时间变长。因此，本实施方式的汽车碰撞模拟试验设定如下的试验条件，即，通过不直接再现实际的预碰撞期间的加速度变化的波形，而不会延长推出行程，且适当地反映预碰撞期间的加速度变化。该试验条件基于实车碰撞试验中人偶的行为来设定。下面，针对其方法进行说明。
(关于实车碰撞试验)
首先，针对实车碰撞试验进行说明。图3是说明实车碰撞试验的示意图。如图3所示，实车碰撞试验是使实际的汽车即实车A行驶、并与障碍物B碰撞的试验。因为上述的实车碰撞试验使实车A实际上行驶，所以能够使碰撞之前的实车A的行驶行为与实际的碰撞事故的行为接近。即，在实车碰撞试验中，能够直接再现预碰撞期间的加速度变化的波形。
图4是表示预碰撞期间假人的行为的示意图。图4表示了在实车A的车内搭载的人偶即假人H的姿势变化。下面，将沿着汽车(在此为实车A)的前进侧的方向作为X轴方向，将铅垂方向作为Z轴方向，将与X轴方向和Z轴方向正交的方向作为Y轴方向。X轴方向是沿着侧倾轴的方向，可以说是台车11的前方。另外，Y轴方向可以说是俯仰轴，Z轴方向可以说是横摆轴。
假人H具有头部HA和胸部HB。实车A在车内具有座椅A1。而且，假人H搭载在座椅A1上，胸部HB由安全带A2系紧。即，假人H以胸部HB被安全带A2和座椅A1夹持的方式被保持。另一方面，对于假人H的头部HA，未保持于实车A。因此，在实车碰撞试验中，头部HA相对于实车A的相对位置及相对角度比胸部HB相对于实车A的相对位置及相对角度大。
在实车碰撞试验中，当再现图2所示的碰撞时，假人H的姿势如图4所示发生变化。因为实车A基本以恒定速度行驶直至时刻F0为止，所以加速度接近于0。因此，假人H的姿势如图4左侧的图画所示，为非前倾的姿势。另一方面，当自时刻F0起使制动进行工作时，使实车A产生与X轴方向相反一侧的加速度、即减速侧的加速度。在该情况下，对假人H作用有向X轴方向的惯性力。因此，假人H自时刻F0起，姿势向X轴方向逐渐倾斜。因此，假人H在碰撞的时机即时刻F1，例如如图4右侧的图画所示，为前倾姿势。在此，胸部HB虽然由安全带A2保持，但头部HA未被保持。因此，假人H的头部HA的前倾程度、即移动量比胸部HB的前倾程度、即移动量大。
在本实施方式中，在实车碰撞试验中，在搭载于实车A的假人H上安装传感器，利用该传感器，检测图4所示的预碰撞期间的假人H的行为、即姿势变化。然后，基于该假人H的姿势变化，设定汽车碰撞模拟试验的预碰撞期间的试验条件。
图5是说明在实车碰撞试验中安装的传感器的图。如图5所示，在本实施方式中，在搭载于实车A的假人H上安装头部传感器S1、以及胸部传感器S2。另外，在实车A安装安全带传感器S3、以及车身传感器S4。
头部传感器S1是在假人H的头部HA安装的传感器。在本实施方式中，头部传感器S1是具有三轴加速度传感器、以及陀螺仪传感器的六轴传感器。即，头部传感器S1利用三轴加速度传感器，检测沿着X轴方向的加速度、沿着Y轴方向的加速度、以及沿着Z轴方向的加速度。另外，头部传感器S1利用陀螺仪传感器，检测绕X轴方向的角速度、绕Y轴方向的角速度、以及绕Z轴方向的角速度。因此，头部传感器S1通过安装在假人H的头部HA，而能够检测实车碰撞试验时头部HA的、沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加速度、以及绕X轴方向、绕Y轴方向、绕Z轴方向的角速度。需要说明的是，头部传感器S1安装在比连接头部HA和胸部HB的颈部更靠近头部HA侧。即，头部传感器S1可以说是安装在假人H的脸的位置、或头的位置。另外，在本实施方式中，头部传感器S1虽然为六轴传感器，但只要是能够检测沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加速度、以及绕X轴方向、绕Y轴方向、绕Z轴方向的角速度的传感器，不限于六轴传感器。例如，头部传感器S1也可以由多个传感器构成。
胸部传感器S2是在假人H的胸部HB安装的传感器。在本实施方式中，胸部传感器S2是具有三轴加速度传感器、以及陀螺仪传感器的六轴传感器。即，胸部传感器S2利用三轴加速度传感器，检测沿着X轴方向的加速度、沿着Y轴方向的加速度、以及沿着Z轴方向的加速度。另外，胸部传感器S2利用陀螺仪传感器，检测绕X轴方向的角速度、绕Y轴方向的角速度、以及绕Z轴方向的角速度。因此，胸部传感器S2通过安装在假人H的胸部HA，而能够检测实车碰撞试验时胸部HA的、沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加速度、以及绕X轴方向、绕Y轴方向、绕Z轴方向的角速度。需要说明的是，胸部传感器S2安装在比连接头部HA和胸部HB的颈部更靠近胸部HB侧。另外，在本实施方式中，虽然胸部传感器S2为六轴传感器，但只要是能够检测沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加速度、以及绕X轴方向、绕Y轴方向、绕Z轴方向的角速度的传感器，不限于六轴传感器。例如，胸部传感器S2也可以由多个传感器构成。
安全带传感器S3是在实车A的安全带A2安装的传感器。安全带传感器S3是检测作用于安全带A2的载荷的传感器。安全带传感器S3通过在实车碰撞试验时检测作用于安全带A2的载荷，能够检测假人H作用于安全带A2的载荷。
车身传感器S4是在实车A安装的传感器。虽然车身传感器S4在图5的例子中安装在座椅A1，但只要是在实车A安装的传感器，也可以安装在座椅A1以外的其它位置。在本实施方式中，车身传感器S4是具有三轴加速度传感器、以及陀螺仪传感器的六轴传感器。即，车身传感器S4利用三轴加速度传感器，检测沿着X轴方向的加速度、沿着Y轴方向的加速度、以及沿着Z轴方向的加速度。另外，车身传感器S4利用陀螺仪传感器，检测绕X轴方向的角速度、绕Y轴方向的角速度、以及绕Z轴方向的角速度。因此，车身传感器S4通过安装在实车A，能够检测实车碰撞试验时实车A的、沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加速度、以及绕X轴方向、绕Y轴方向、绕Z轴方向的角速度。在本实施方式中，虽然车身传感器S4是六轴传感器，但只要是能够检测沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加速度、以及绕X轴方向、绕Y轴方向、绕Z轴方向的角速度的传感器，不限于六轴传感器。进一步，可以说，车身传感器S4是能够检测沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加速度的传感器，可以不是一定能够检测绕X轴方向、绕Y轴方向、绕Z轴方向的角速度。即，车身传感器S4只要至少检测沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加速度即可。
在实车碰撞试验中，在假人H安装了头部传感器S1和胸部传感器S2、并在实车A安装了安全带传感器S3和车身传感器S4的状态下，进行试验。在实车碰撞试验中，使实车A以规定速度行驶，在从时刻F0至时刻F1的预碰撞期间，使与X轴方向相反一侧(减速侧)的加速度作用于实车A，在时刻F1使实车A与障碍物B碰撞。头部传感器S1、胸部传感器S2、安全带传感器S3、以及车身传感器S4在实车碰撞试验中，在每个规定的时机进行检测。将头部传感器S1、胸部传感器S2、安全带传感器S3、以及车身传感器S4的检测结果向图5所示的运算装置D输出。运算装置D根据头部传感器S1、胸部传感器S2、安全带传感器S3、以及车身传感器S4的检测结果，生成实车碰撞试验中头部HA及实车A的加速度波形等。需要说明的是，在本实施方式中，运算装置D是具有CPU(Central Processing Unit)、通过由该CPU进行的运算生成波形的计算机。在本实施方式中，例如，作业人员启动在运算装置D的存储器中存储的软件，由该软件生成波形。下面，针对运算装置D所生成的波形，具体地进行说明。
图6是表示实车碰撞试验中各波形的例子的曲线图。运算装置D从车身传感器S4逐次获取X轴方向上的实车A的加速度作为检测结果。运算装置D按照时间描绘X轴方向上的实车A的加速度的检测结果，生成图6所示的实车加速度的波形。实车加速度的波形按照时间表示了实车碰撞试验中的、实车A沿着X轴的加速度。在图6的例子中，实车加速度为与图2相同的波形。但是，实车加速度的波形不限于图2的例子，由直至时刻F0为止的速度、时刻F0的时机、自时刻F0起的加速度的值等试验条件决定。但是，在此的实车加速度的波形是包括在预碰撞期间进行减速的情况的加速度波形。因此，实车加速度的波形反映了在从时刻F0至时刻F1的预碰撞期间产生了X轴方向侧(减速侧)的加速度，并成为规定的加速度。并且，实车加速度的波形在从时刻F1至时刻F2的碰撞期间，在产生了比预碰撞期间的加速度更高的加速度后，加速度减小，在时刻F2成为0。另外，实车加速度的波形中，从时刻F0至时刻F1的长度比从时刻F1至时刻F2的长度长。
另外，运算装置D通过对实车加速度的波形进行积分，生成实车速度的波形。实车加速度的波形按照时间表示了实车碰撞试验中的、沿着实车A的X轴的速度，为与图2相同的波形。但是，实车加速度的波形根据实车加速度的波形来确定。需要说明的是，运算装置D不限于对实车加速度的波形进行积分来生成实车速度的波形。例如，在实车A搭载有速度计的情况下，运算装置D也可以基于速度计的数据，生成实车速度的波形。
另外，运算装置D根据头部传感器S1和车身传感器S4的检测结果，生成第一头部相对位置的波形。第一头部相对位置是头部HA相对于实车A的相对位置(实车A与头部HA的相对位置)。运算装置D基于从头部传感器S1获取到的头部HA的加速度、以及从车身传感器S4获取到的实车A的加速度，算出第一头部相对位置。例如，运算装置D按照时间描绘头部HA的加速度与实车A的加速度的差量值，通过对该描绘后的波形进行二次积分，生成每个时间的第一头部相对位置、即第一头部相对位置的波形。需要说明的是，在本实施方式中，第一头部相对位置是X轴方向上头部HA相对于实车A的相对位置。但是，运算装置D也可以算出Y轴方向上头部HA相对于实车A的相对位置、以及Z轴方向上头部HA相对于实车A的相对位置，来作为第一头部相对位置。
在此，在图6中，为了便于说明，针对实车加速度的波形，使与X轴方向相反一侧(减速侧)为正，但针对第一头部相对位置的波形，使X轴方向为正。如图6所示，因为实车加速度为0直至时刻F0为止，所以，对头部HA未作用有惯性力。因此，第一头部相对位置直至时刻F0为止都为恒定的值。另一方面，因为从时刻F0至时刻F1是预碰撞期间，所以产生了与X轴方向相反一侧(减速侧)的实车加速度。因此，对头部HA作用有惯性力，头部HA相对于实车A逐渐向X方向相对移动。因此，第一头部相对位置从时刻F0至时刻F1逐渐增大。然后，自时刻F1起，实车加速度向与X轴方向相反一侧进一步增大，所以第一头部相对位置也自时刻F1起进一步增大。就第一头部相对位置的波形而言，与从时刻F0至时刻F1的倾斜度相比，自时刻F1起的倾斜度更大。需要说明的是，因为第一头部相对位置的波形根据实车加速度而发生变化，所以图6所示的波形为一个例子。
另外，运算装置D根据头部传感器S1和胸部传感器S2的检测结果，生成第二头部相对位置的波形。第二头部相对位置是头部HA相对于胸部HB的相对位置(胸部HB与头部HA的相对位置)。运算装置D基于从头部传感器S1获取到的头部HA的加速度、以及从胸部传感器S2获取到的胸部HB的加速度，算出第二头部相对位置。例如，运算装置D按照时间描绘头部HA的加速度与胸部HB的加速度的差量值，通过对该描绘后的波形进行二次积分，生成每个时间的第二头部相对位置、即第二头部相对位置的波形。需要说明的是，在本实施方式中，第二头部相对位置是X轴方向上头部HA相对于胸部HB的相对位置。但是，运算装置D也可以算出Y轴方向上头部HA相对于胸部HB的相对位置、以及Z轴方向上头部HA相对于胸部HB的相对位置，来作为第一头部相对位置。
在此，在图6中，针对第二头部相对位置的波形，也使X轴方向为正。如图6所示，因为实车加速度为0直至时刻F0为止，所以对头部HA和胸部HB未作用有惯性力。因此，第二头部相对位置直至时刻F0为止都为恒定的值。另一方面，因为从时刻F0至时刻F1为预碰撞期间，所以产生了与X轴方向相反一侧(减速侧)的实车加速度，因而对头部HA和胸部HB作用有惯性力。在此，胸部HB由安全带A2保持，另一方面，头部HA未被保持而处于释放状态。因此，头部HA向X轴方向侧移动的移动量比胸部HB多。因此，如图6所示，第二头部相对位置在从时刻F0至时刻F1逐渐增大。并且，自时刻F2起，实车加速度向与X轴方向相反一侧进一步增大，所以第二头部相对位置也自时刻F1起进一步增大。就第二头部相对位置的波形而言，与从时刻F0至时刻F1的倾斜度相比，自时刻F1起的倾斜度更大。需要说明的是，因为第二头部相对位置的波形根据实车加速度而发生变化，所以图6所示的波形为一个例子。
另外，运算装置D根据头部传感器S1和胸部传感器S2的检测结果，生成头部旋转角度的波形。头部旋转角度是头部HA相对于胸部HB的旋转角度。换句话说，头部旋转角度是指，在头部HA固定的规定的轴线相对于在胸部HB固定的规定的轴线的角度变化。运算装置D基于从头部传感器S1获取到的头部HA的角速度、以及从胸部传感器S2获取到的胸部HB的角速度，算出头部旋转角度。例如，运算装置D按照时间描绘头部HA的角速度与胸部HB的角速度的差量值，通过对该描绘后的波形进行一次积分，生成每个时间的头部旋转角度、即头部旋转角度的波形。需要说明的是，在本实施方式中，头部旋转角度是绕Y轴方向的头部HA的旋转角度。但是，运算装置D也可以算出绕X轴方向的头部HA的旋转角度置、和绕Z轴方向的头部HA的旋转角度，来作为头部旋转角度。
在此，在图6中，头部旋转角度的波形将Y轴方向作为旋转轴，使头部HA向X轴方向前倾的方向为正。如图6所示，因为实车加速度为0直至时刻F0为止，所以对头部HA和胸部HB未作用有惯性力。因此，第二头部相对位置直至时刻F0为止都为恒定的值。另一方面，因为从时刻F1至时刻F2为预碰撞期间，所以，产生与X轴方向相反一侧(减速侧)的实车加速度，对头部HA和胸部HB作用有惯性力。因此，头部HA相对于胸部HB逐渐前倾。因此，如图6所示，头部旋转角度在从时刻F0至时刻F1逐渐增大。然后，自时刻F1起，实车加速度向与X轴方向相反一侧进一步增大，所以头部旋转角度也自时刻F1起进一步增大。就头部旋转角度的波形而言，与从时刻F0至时刻F1的倾斜度相比，自时刻F1起的倾斜度更大。需要说明的是，因为头部旋转角度的波形根据实车加速度而发生变化，所以图6所示的波形是一个例子。
另外，运算装置D根据头部传感器S1的检测结果，生成头部加速度的波形。头部加速度是头部HA的加速度。运算装置D通过按照时间描绘从头部传感器S1获取到的头部HA的加速度，生成头部加速度的波形。需要说明的是，在本实施方式中，头部加速度是X轴方向上头部HA的加速度。但是，运算装置D也可以算出Y轴方向上头部HA的加速度、以及Z轴方向上头部HA的加速度，来作为头部加速度。
在此，在图6中，头部加速度的波形使X轴方向为正。如图6所示，因为实车加速度为0直至时刻F0为止，所以对头部HA未作用有惯性力。因此，头部加速度直至时刻F0为止都为恒定的值。另一方面，因为从时刻F1至时刻F2为预碰撞期间，所以产生与X轴方向相反一侧(减速侧)的实车加速度，对头部HA作用有惯性力。因此，对头部HA作用有X轴方向的加速度。在图6的例子中，头部加速度在自时刻F0起上升并成为恒定值后，保持该恒定值直至时刻F1为止。然后，自时刻F2起，实车加速度向与X轴方向相反一侧进一步增大，所以头部加速度也自时刻F2起进一步增大。就头部旋转角度的波形而言，与从时刻F1至时刻F2的倾斜度相比，自时刻F2起的倾斜度更大。需要说明的是，因为头部加速度的波形根据实车加速度而发生变化，所以图6所示的波形为一个例子。
运算装置D这样生成第一头部相对位置的时间波形、第二头部相对位置的时间波形、头部旋转角度的时间波形、以及头部加速度的时间波形。然后，运算装置D基于第一头部相对位置的时间波形，算出时刻F1的第一头部相对位置的值即第一头部相对位置K1，并基于第二头部相对位置的时间波形，算出时刻F1的第二头部相对位置的值即第二头部相对位置K2。另外，运算装置D基于头部旋转角度的时间波形，算出时刻F1的头部旋转角度的值即头部旋转角度K3，并基于头部加速度的时间波形，算出时刻F1的头部加速度的值即头部加速度K4。但是，运算装置D在算出第一头部相对位置K1、第二头部相对位置K2、头部旋转角度K3、以及头部加速度K4中，也可以不一定使用上述时间波形。例如，运算装置D也可以根据时刻F1的检测结果，算出第一头部相对位置K1、第二头部相对位置K2、头部旋转角度K3、以及头部加速度K4。
(试验条件的设定方法)
图1所示的试验条件设定装置29根据该实车碰撞试验的试验结果、具体而言为第一头部相对位置K1、第二头部相对位置K2、头部旋转角度K3、以及头部加速度K4，设定试验条件。即，试验条件设定装置29获取运算装置D所获取及算出的实车碰撞试验的试验结果、即第一头部相对位置K1、第二头部相对位置K2、头部旋转角度K3、以及头部加速度K4。然后，试验条件设定装置29基于上述实车碰撞试验的试验结果、以及在图1所示的供试体15安装的传感器的检测结果，设定试验条件。需要说明的是，试验条件设定装置29具有实车试验结果获取部、以及试验条件设定部。实车试验结果获取部例如通过读取在试验条件设定装置29的存储部中存储的软件(程序)，而获取该实车碰撞试验的试验结果。另外，试验条件设定部例如通过读取在试验条件设定装置29的存储部中存储的软件(程序)，来设定试验条件。
图7是说明在设定试验条件时安装的传感器的图。如图7所示，在设定试验条件时，在假人15e安装头部传感器S11和胸部传感器S12，在供试体15安装安全带传感器S3和车身传感器S4。
如图7所示，头部传感器S11是在假人15e的头部15e1安装的传感器。头部传感器S11是与在实车碰撞试验中使用的头部传感器S1具有相同功能的传感器。即，头部传感器S11通过安装在假人15e的头部15e1，而在设定试验条件时，检测头部15e1的、沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加速度、以及绕X轴方向、绕Y轴方向、绕Z轴方向的角速度。需要说明的是，头部传感器S11安装在比连接假人15e的头部15e1和胸部15e2的颈部更靠近头部15e1侧。即，头部传感器S1可以说是安装在假人15e的脸的位置、或头的位置。
胸部传感器S12是在假人15e的胸部15e2安装的传感器。胸部传感器S12是与在实车碰撞试验中使用的胸部传感器S21具有相同功能的传感器。即，胸部传感器S12通过安装在假人15e的胸部15e2，而在设定试验条件时，检测胸部15e2的、沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加速度、以及绕X轴方向、绕Y轴方向、绕Z轴方向的角速度。需要说明的是，胸部传感器S2安装在比连接头部15e1和胸部15e2的颈部更靠近胸部15e2侧。
安全带传感器S13是在供试体15的安全带15d安装的传感器。安全带传感器S13是检测作用于安全带15d的载荷的传感器。安全带传感器S13在设定试验条件时，通过检测作用于安全带15d的载荷，而能够检测假人15e作用于安全带15d的载荷。
车身传感器S14是在供试体15安装的传感器。虽然车身传感器S14在图7的例子中安装在座椅15a，但只要是安装在供试体15的传感器，也可以安装在座椅15a以外的其它位置。在本实施方式中，车身传感器S14是与在实车碰撞试验中使用的车身传感器S4具有相同功能的传感器。即，车身传感器S14通过安装在供试体15，而在设定试验条件时，检测供试体15的、沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加速度、以及绕X轴方向、绕Y轴方向、绕Z轴方向的角速度。
在设定试验条件时，在假人15e安装头部传感器S11和胸部传感器S12、并在供试体15安装安全带传感器S13和车身传感器S14的状态下，调整试验条件的同时进行汽车碰撞模拟试验。然后，将上述传感器的检测值与实车碰撞试验中传感器的检测值一致时的试验条件设定为实际进行汽车碰撞模拟试验时的试验条件。下面，具体地进行说明。
试验条件设定装置29基于在实车碰撞试验中得到的数据、在本实施方式中为实车加速度，设定活塞32的推出开始位置。试验条件设定装置29通过对图6所示的实车加速度的时间波形进行二次积分，而算出距离的数据。在此，因为实车加速度在时刻F2为0，所以与该时刻F2对应的距离为液压缸22中活塞32的推出距离(行程)。在该情况下，如图1所示，因为液压缸22已经设定从活塞32的初始位置至停止位置的最大推出行程La，所以，如果活塞32的碰撞再现区域中的从推出开始位置至停止位置的推出行程L0被设定，则从活塞32的初始位置至活塞32的碰撞再现区域中的推出开始位置的、预碰撞再现区域行程L1被设定。
需要说明的是，因为该最大推出行程La反映了时刻F2的距离，所以反映了预碰撞期间中的距离、以及碰撞期间中的距离双方。即，最大推出行程La可以说是从图2所示的时刻F0至时刻F2的预碰撞制动碰撞中整体的行程。另外，最大推出行程La包括与图2所示的预碰撞期间(预碰撞再现区域)对应的预碰撞行程LA、以及与图2所示的碰撞期间(碰撞再现区域)对应的碰撞行程LB。碰撞行程LB与碰撞期间、即从图6的时刻F1至时刻F2之间对应。试验条件设定装置29基于从时刻F1至时刻F2的实车加速度的波形(例如进行二次积分)，算出碰撞行程LB。另外，试验条件设定装置29作成在能够作为预碰撞制动再现区域而使用的预碰撞行程LA之中，能够再现将要碰撞之前(时刻F1)的供试体15的姿势的预碰撞制动波形。
但是，在进行试验条件的设定时，反映了直至预碰撞期间的情况，未反映碰撞期间的情况。因此，在进行试验条件的设定时，推出预碰撞行程LA的量，未推出碰撞行程LB的量。
图8是用于说明进行试验条件的设定时汽车碰撞模拟试验的时序图，图9至图12是表示汽车碰撞模拟试验的动作图。在进行试验条件的设定时的汽车碰撞模拟试验中，如图1、图8、图9所示，使发射装置21中液压缸22的活塞32停止在凸缘部51与缸主体31抵接的初始位置，利用限制部件52规定在该初始位置，并且使伺服阀24为关闭状态。在该状态下，操作人员在时刻t1，利用运转操作装置27向控制装置26输出运转信号，使供给泵62进行工作，将收纳罐61内的工作油通过供给配管65，从供给端口39向液压缸22及蓄能器23内供给。
这样一来，如图10所示，利用供给的工作油，对液压缸22的后室B0和蓄能器23的前室C0进行加压，另外，将液压缸22的后室B0的工作油向前室A0转移，并对该后室B0也进行加压。然后，蓄能器23的后室D0内的氮气被向各室A0、B0、C0供给的工作油压缩，确保该各室A0、B0、C0的工作油持续为规定的高压状态。
接着，如图1、图8、图10所示，从该状态开始，操作人员在时刻t2，利用运转操作装置27向控制装置26输出运转信号，并利用空气给排装置54使气缸53进行工作，解除限制部件52对活塞32的限制。然后，当操作人员向运转操作装置27输入解除信号时，在时刻t3，利用运转操作装置27向控制装置26输出运转信号，将伺服阀24只开放规定开度，也就是说，稍微打开伺服阀，将液压缸22的前室A0内的工作油从排出端口45，通过排出配管64向收纳罐61排出并回收。
这样一来，如图8及图11所示，通过使液压缸22的前室A0的压力降低少许，活塞32以非常小的速度前进而距离增加，使台车11以非常小的速度后退。在此，台车11的速度即台车速度稍微上升，并且台车11的加速度即台车加速度上升。
控制装置26基于活塞32的受压压力、伺服阀24的阀开度、以及被设定的活塞32的预碰撞再现区域行程L1，推测从活塞32的初始位置到达推出开始位置的时间。然后，控制装置26在推测活塞32已到达规定的推出开始位置时，如图8及图12所示，从时刻t3(第一时刻)至时刻t4(第二时刻)，以规定的开度打开伺服阀24。然后，将液压缸22的前室A0内的工作油从排出端口45，通过排出配管64而向收纳罐61排出并回收。这样一来，通过进一步降低液压缸22的前室A0的压力，活塞32前进，从而距离增加，并使台车11后退。进行试验条件的设定时的汽车碰撞模拟试验在该时刻t4暂时终止，基于在此得到的数据，进行试验条件的设定。需要说明的是，在本实施方式中，如后面所述，从时刻t3至时刻t4的伺服阀24的开度(上述的规定的开度)、以及时刻t3至时刻t4的长度为被设定的试验条件。
头部传感器S11、胸部传感器S12、以及车身传感器S4在该试验中进行检测。试验条件设定装置29在该试验结束之后，获取头部传感器S11、胸部传感器S12、以及车身传感器S4的检测结果。试验条件设定装置29基于头部传感器S11、胸部传感器S12、以及车身传感器S4的检测结果，利用与运算装置D相同的方法，生成从时刻t1至时刻t4的第一头部相对位置的时间波形、第二头部相对位置的时间波形、头部旋转角度的时间波形、以及头部加速度的时间波形。需要说明的是，在此的第一头部相对位置是头部15e1相对于供试体15的相对位置，第二头部相对位置是头部15e1相对于胸部15e2的相对位置，头部旋转角度是头部15e1相对于胸部15e2的旋转角度，头部加速度是头部15e1的加速度。
试验条件设定装置29基于第一头部相对位置的时间波形，算出时刻t4的第一头部相对位置的值即第一头部相对位置K11，并基于第二头部相对位置的时间波形，算出时刻t4的第二头部相对位置的值即第二头部相对位置K12。另外，运算装置D基于头部旋转角度的时间波形，算出时刻t4的头部旋转角度的值即头部旋转角度K13，并基于头部加速度的时间波形，算出时刻t4的头部加速度的值即头部加速度K14。但是，试验条件设定装置29在算出第一头部相对位置K11、第二头部相对位置K12、头部旋转角度K13、以及头部加速度K14中，也可以不一定使用上述时间波形。例如，试验条件设定装置29也可以根据时刻t4的检测结果，算出第一头部相对位置K11、第二头部相对位置K12、头部旋转角度K13、以及头部加速度K14。
试验条件设定装置29基于实车碰撞试验的时刻F1的第一头部相对位置K1、设定试验条件时的时刻t4的第一头部相对位置K11，设定从时刻t3至时刻t4的长度、以及从时刻t3至时刻t4的伺服阀24的开度。下面，将从时刻t3至时刻t4的长度作为预碰撞时间，将从时刻t3至时刻t4的伺服阀24的开度作为预碰撞伺服阀开度。当设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度时，从图8所示的时刻t3至时刻t4的台车加速度波形、即预碰撞加速度波形被确定。即，可以说试验条件设定装置29通过这样设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，来设定从时刻t3至时刻t4的预碰撞加速度波形。
更详细地说，试验条件设定装置29设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，以使第一头部相对位置K11与第一头部相对位置K1的差为规定值以下。该规定值例如为第一头部相对位置K1的百分之几左右的值，可以任意地设定。需要说明的是，更优选的是，试验条件设定装置29设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，以使第一头部相对位置K11与第一头部相对位置K1一致。
此外，试验条件设定装置29基于第二头部相对位置K2、以及第二头部相对位置K12，设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，由此而设定预碰撞加速度波形。具体而言，试验条件设定装置29设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，以使第二头部相对位置K12与第二头部相对位置K2的差为规定值以下。该规定值例如为第二头部相对位置K2的百分之几左右的值，可以任意地设定。需要说明的是，更优选的是，试验条件设定装置29设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，以使第二头部相对位置K12与第二头部相对位置K2一致。
此外，试验条件设定装置29基于头部旋转角度K3、以及头部旋转角度K13，设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，由此而设定预碰撞加速度波形。更详细地说，试验条件设定装置29设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，以使头部旋转角度K3与头部旋转角度K13的差为规定值以下。该规定值例如为头部旋转角度K3的百分之几左右的值，可以任意地设定。需要说明的是，更优选的是，试验条件设定装置29设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，以使头部旋转角度K13与头部旋转角度K3一致。
此外，试验条件设定装置29基于头部加速度K4、以及头部加速度K14，设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，由此而设定预碰撞加速度波形。更详细地说，试验条件设定装置29设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，以使头部加速度K14与头部加速度K4的差为规定值以下。该规定值例如为头部加速度K4的百分之几左右的值，可以任意地设定。需要说明的是，更优选的是，试验条件设定装置29设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，以使头部加速度K14与头部加速度K4一致。
这样一来，试验条件设定装置29设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，以使第一头部相对位置K11与第一头部相对位置K1的差量为规定值以内，第二头部相对位置K12与第二头部相对位置K2的差量为规定值以内，头部旋转角度K13与头部旋转角度K3的差量为规定值以内，且头部加速度K14与头部加速度K4的差量为规定值以内。
在从时刻t3至时刻t4，当以上述伺服阀24的开度进行汽车碰撞模拟试验时，时刻t4的头部15e1的相对位置与实车碰撞试验中时刻F1的头部HA的相对位置接近，时刻t4的头部15e1的旋转角度与实车碰撞试验中时刻F1的头部HA的旋转角度接近，时刻t4的头部15e1的加速度与实车碰撞试验中时刻F1的头部HA的加速度接近。假人的头部容易反映汽车的加速度变化。因此，通过将相对位置、旋转角度、或加速度等头部的位移结合入实车碰撞试验，从而即使预碰撞行程LA比从时刻F0至时刻F1的制动距离短，也能够适当地反映预碰撞期间的汽车的加速度变化。
需要说明的是，在本实施方式中，基于第一头部相对位置、第二头部相对位置、头部旋转角度、以及头部加速度的全部数据，来设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度(即预碰撞加速度波形)。但是，试验条件设定装置29也可以基于第一头部相对位置、第二头部相对位置、头部旋转角度、以及头部加速度的至少任意一个，来设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度。此外可以说，优选的是，试验条件设定装置29至少基于第一头部相对位置，设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度。即，试验条件设定装置29可以任意组合使用第一头部相对位置、第二头部相对位置、头部旋转角度、以及头部加速度中的任意一个。例如，试验条件设定装置29通过将第一头部相对位置与头部加速度组合，能够结合入头部相对于车身的加速度和位移，所以能够适当地反映汽车的加速度变化。另外，试验条件设定装置29通过将第一头部相对位置与第二头部相对位置组合，能够结合入头部相对于车身的位移和头部相对于胸部的位移，所以能够适当地反映汽车的加速度变化。另外，试验条件设定装置29通过将第一头部相对位置与头部旋转角度组合，能够结合入头部相对于车身的位移和头部的旋转角度，所以能够适当地反映汽车的加速度变化。
另外，在本实施方式中，基于实车碰撞试验的时刻F1的检测结果(上述的K1、K2、K3、K4)、以及时刻t4的检测结果(上述的K11、K12、K13、K14)，设定了预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度。即，在本实施方式中，基于碰撞开始时机的检测结果，设定了预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度。但是，在设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度时，也可以不使用时刻F1的检测结果、以及时刻t4的检测结果。试验条件设定装置29只要基于实车碰撞试验的时刻F0与时刻F1之间的规定时刻的检测结果、以及汽车碰撞模拟试验的时刻t3与时刻t4之间的规定时刻的检测结果(第一头部相对位置K11等)，设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度即可。此外可以说，试验条件设定装置29只要基于实车碰撞试验的碰撞时(时刻F1)或者碰撞前(时刻F1之前)的规定时机的检测结果、以及汽车碰撞模拟试验的时刻t4或者时刻4之前的规定时机的检测结果(第一头部相对位置K11等)，设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度即可。
试验条件设定装置29通过这样设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，来设定从时刻t3至时刻t4的台车加速度、即预碰撞加速度波形。另外，试验条件设定装置29如上所述，基于从时刻F1至时刻F2的实车加速度的波形，算出碰撞行程LB，在实际的试验中，时刻t4之后为能够再现碰撞波形那样的伺服阀24的开度。即，可以说试验条件设定装置29对碰撞行程LB、以及自时刻t4起的伺服阀24的开度进行了设定。时刻t4之后的台车加速度的波形、即碰撞波形可以说通过碰撞行程LB、以及自时刻t4起的伺服阀24的开度被设定而被确定。即，可以说该碰撞波形基于从时刻F1至时刻F2的实车加速度(实车A与障碍物B碰撞时的实车A的加速度变化的信息)而被设定。
另外，试验条件设定装置29也可以调整预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度的同时重复进行用于设定试验条件的汽车碰撞模拟试验直到试验条件满足上述条件。需要说明的是，满足上述的条件是指满足第一头部相对位置K11与第一头部相对位置K1的差量为规定值以内、第二头部相对位置K12与第二头部相对位置K2的差量为规定值以内、头部旋转角度K13与头部旋转角度K3的差量为规定值以内、头部加速度K14与头部加速度K4的差量为规定值以内的至少任一条件。设定了这样的试验条件之后，进行实际的汽车碰撞试验。
(汽车碰撞试验)
接着，针对在已设定的试验条件下的实际的汽车碰撞试验进行说明。图13是用于说明汽车碰撞模拟试验的时序图，图14是表示汽车碰撞模拟试验的动作图。如图13所示，在汽车碰撞模拟试验期间，因为在已设定的试验条件下进行试验，所以从时刻t1至时刻t4的控制内容与图8所示的内容相同。但是，从时刻t3至时刻t4的预碰撞加速度波形为基于已设定的试验条件的波形。
控制装置26基于活塞32的受压压力、伺服阀24的阀开度、已设定的活塞32的预碰撞行程LA，推测活塞32从初始位置到达推出开始位置(预碰撞行程LA的结束位置)的时间。然后，当控制装置26推测活塞32已到达规定的推出开始位置时，如图13及图14所示，在时刻t4，使伺服阀24为规定的开度(能够再现碰撞波形的开度)，将液压缸22的前室A0内的工作油从排出端口45，通过排出配管64而向收纳罐61排出并回收。
这样，液压缸22将活塞32向前方推出，相对于台车11施加目标前后加速度(台车11、供试体15的后方加速度)，将模拟碰撞时的加速度施加给供试体15。这样一来，台车11随着所施加的目标前后加速度而向后方移动规定距离的量。此时，通过活塞32高速前进，从而规定距离(推出行程L0)增加，并使台车11高速后退。在此，台车速度高速上升，并且台车加速度以形成为碰撞波形的方式高速上升。
基于流程图，说明如上所述的汽车碰撞模拟试验的方法。图15是说明本实施方式的汽车碰撞模拟试验的方法的流程图。首先，试验条件设定装置29利用实车试验结果获取部，获取实车碰撞试验结果、即第一头部相对位置K1、第二头部相对位置K2、头部旋转角度K3、以及头部加速度K4(步骤S20)。然后，试验条件设定装置29利用试验条件设定部，基于该实车碰撞试验结果，设定汽车碰撞模拟试验的试验条件(步骤S22)。试验条件设定装置29以第一头部相对位置K11与第一头部相对位置K1的差量为规定值以内、第二头部相对位置K12与第二头部相对位置K2的差量为规定值以内、头部旋转角度K13与头部旋转角度K3的差量为规定值以内、且头部加速度K14与头部加速度K4的差量为规定值以内的方式，设定预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度，由此而设定试验条件。即，在试验条件中包括预碰撞时间和预碰撞伺服阀开度。当设定了汽车碰撞模拟试验的试验条件之后，控制装置26利用该试验条件，执行汽车碰撞模拟试验(步骤S24)。
如上所述，本实施方式的汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法是朝向搭载有模拟实车A的供试体15的台车11推出活塞杆32b的汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法，具有实车试验结果获取步骤、以及试验条件设定步骤。在实车试验结果获取步骤中，获取在驱动实车A而使其与障碍物B碰撞的实车碰撞试验中的、实车A向障碍物B碰撞时或者碰撞前的规定时机(在本实施方式的例子中为时刻F1)的、搭载于实车A的假人H的头部HA相对于实车A的相对位置的信息(在本实施方式的例子中为第一头部相对位置K1)、以及实车A与障碍物B碰撞时实车A的加速度变化的信息(在本实施方式的例子中为实车加速度)。然后，在试验条件设定步骤中，基于实车试验结果获取步骤的获取结果，设定汽车碰撞模拟试验的试验条件，以使汽车碰撞模拟试验中台车11的加速度波形具有从第一时刻(时刻t3)至第二时刻(时刻t4)的预碰撞波形、以及第二时刻之后的碰撞波形。然后，在试验条件设定步骤中，设定试验条件，以使预碰撞波形为基于相对位置的信息(在本实施方式的例子中为第一头部相对位置K1)的波形，使碰撞波形为基于加速度变化的信息(在本实施方式的例子中为实车加速度)的波形。
本实施方式的试验条件设定方法为，设定试验条件，以使预碰撞波形为反映了实车碰撞试验中假人H的头部HA的相对位移的波形。假人的头部容易反映汽车的加速度变化。因此，通过将头部的相对位置位移与实车碰撞试验结合，即使预碰撞行程LA比从时刻F0至时刻F1的制动距离短，也能够适当地反映预碰撞期间汽车的加速度变化。这样，根据本实施方式的试验条件设定方法，能够容易且适当地反映预碰撞制动的影响。
另外，本实施方式的试验条件设定方法为，在实车试验结果获取步骤中，获取头部HA的加速度变化的信息(在本实施方式中为头部加速度K4)，并在试验条件设定步骤中，设定试验条件，以使预碰撞波形为基于相对位置的信息和加速度变化的信息的波形。该试验条件设定方法除了头部的相对位置以外，针对加速度变化，也通过与实车碰撞试验结合，能够更高精度地反映预碰撞制动的影响。
另外，本实施方式的试验条件设定方法为，在试验条件设定步骤中，在供试体15搭载假人15e来实施汽车碰撞模拟试验的情况下，设定预碰撞波形，以使第二时刻(时刻t4)的假人15e的头部15e1相对于供试体15的相对位置为实车碰撞试验的头部HA的相对位置。根据该试验条件设定方法，使头部的相对位置与实车碰撞试验一致，所以能够更高精度地反映预碰撞制动的影响。
另外，本实施方式的试验条件设定方法为，在实车试验结果获取步骤中，还获取直至规定时机(在本实施方式中为时刻F1)为止的、头部HA的旋转角度的位移的信息(在本实施方式中为头部旋转角度K3)。并且，在试验条件设定步骤中，设定预碰撞波形，以使从第一时刻(时刻t3)至第二时刻(时刻t4)的头部15e1的旋转角度的位移与实车碰撞试验的旋转角度的位移一致。根据该试验条件设定方法，使头部的角度位移与实车碰撞试验一致，所以能够更高精度地反映预碰撞制动的影响。
另外，本实施方式的试验条件设定方法为，在实车试验结果获取步骤中，还获取直至规定时机(在本实施方式中为时刻F1)为止的、头部HA相对于胸部HB的相对位置的信息(在本实施方式中为第二头部相对位置K2)。并且，在试验条件设定步骤中，设定预碰撞波形，以使第二时刻(时刻t4)的假人15e的头部15e1相对于胸部15e2的相对位置为实车碰撞试验中头部HA相对于胸部HB的相对位置。根据该试验条件设定方法，使头部相对于胸部的位移与实车碰撞试验一致，所以能够更高精度地反映预碰撞制动的影响。
另外，本实施方式的汽车碰撞模拟试验的试验条件设定装置29(试验条件设定***)是向搭载有模拟实车A的供试体15的台车11推出活塞杆32b的汽车碰撞模拟试验的、进行试验条件设定的***，具有实车试验结果获取部、以及试验条件设定部。实车试验结果获取部获取在驱动实车A而使其与障碍物B碰撞的实车碰撞试验中的、实车A向障碍物B碰撞时或碰撞前的规定时机(在本实施方式的例子中为时刻F1)的、搭载于实车A的假人H的头部HA相对于实车A的相对位置的信息(在本实施方式的例子中为第一头部相对位置K1)、以及实车A与障碍物B碰撞时实车A的加速度变化的信息(在本实施方式的例子中为实车加速度)。并且，试验条件设定部基于实车试验结果获取部的获取结果，设定汽车碰撞模拟试验的试验条件，以使汽车碰撞模拟试验中台车11的加速度波形具有从第一时刻(时刻t3)至第二时刻(时刻t4)的预碰撞波形、以及第二时刻之后的碰撞波形。然后，试验条件设定部设定试验条件，以使预碰撞波形为基于相对位置的信息(在本实施方式的例子中为第一头部相对位置K1)的波形，并使碰撞波形为基于加速度变化的信息(在本实施方式的例子中为实车加速度)的波形。根据试验条件设定装置29，能够容易且适当地反映预碰撞制动的影响。
上面，说明了本发明的实施方式，但并非由该实施方式的内容来限定实施方式。另外，所述构成要件包括本领域的技术人员容易想到的、实际上相同的、所谓等同范围内的要件。此外，上述的构成要件可以适当组合。此外，在不脱离所述实施方式主旨的范围内可以省略、置换或改变各种构成要件。
附图标记说明
11 台车；15 供试体；15e，H 假人；15e1、HA 头部；15e2、HB 胸部；21 发射装置(台车加速度装置)；22 液压缸；23 蓄能器；24 伺服阀；25 液压源；26 控制装置；27 运转操作装置；29 试验条件设定装置；32 活塞；D 运算装置。

Claims (6)

1.一种汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法，该汽车碰撞模拟试验朝向供模拟实车的供试体搭载的台车推出活塞杆，该汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法的特征在于，具有：
实车试验结果获取步骤，获取在驱动所述实车使其与障碍物碰撞的实车碰撞试验中的、所述实车向所述障碍物碰撞时或者碰撞前的规定时机下的、搭载于所述实车的人偶的头部相对于所述实车的相对位置的信息、以及所述实车与所述障碍物碰撞时的所述实车的加速度变化的信息；
试验条件设定步骤，基于所述实车试验结果获取步骤的获取结果，设定所述汽车碰撞模拟试验的试验条件，以使所述汽车碰撞模拟试验中的所述台车的加速度波形具有从第一时刻至第二时刻的预碰撞波形、以及所述第二时刻之后的碰撞波形；
在所述试验条件设定步骤中，设定所述试验条件以使所述预碰撞波形为基于所述相对位置的信息的波形、且所述碰撞波形为基于所述加速度变化的信息的波形。
2.如权利要求1所述的汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法，其特征在于，
在所述实车试验结果获取步骤中，获取所述人偶的头部的加速度变化的信息，
在所述试验条件设定步骤中，设定所述试验条件以使所述预碰撞波形为基于所述相对位置的信息和所述加速度变化的信息的波形。
3.如权利要求1或2所述的汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法，其特征在于，
在所述试验条件设定步骤中，设定所述预碰撞波形以使在所述供试体搭载人偶来实施所述汽车碰撞模拟试验的情况下，所述第二时刻下的所述人偶的头部相对于所述供试体的相对位置为所述实车碰撞试验中的所述头部的相对位置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法，其特征在于，
在所述实车试验结果获取步骤中，还获取直至所述规定时机为止的、所述头部的旋转角度的位移的信息，
在所述试验条件设定步骤中，设定所述预碰撞波形以使从所述第一时刻至所述第二时刻的所述人偶的头部的旋转角度的位移与所述实车碰撞试验中的所述旋转角度的位移一致。
5.如权利要求1至4中任一项所述的汽车碰撞模拟试验的试验条件设定方法，其特征在于，
在所述实车试验结果获取步骤中，还获取所述规定时机下的所述人偶的所述头部相对于胸部的相对位置的信息，
在所述试验条件设定步骤中，设定所述预碰撞波形以使所述第二时刻下的所述人偶的头部相对于所述胸部的相对位置为所述实车碰撞试验中的所述头部相对于所述胸部的相对位置。
6.一种汽车碰撞模拟试验的试验条件设定***，该汽车碰撞模拟试验向供模拟实车的供试体搭载的台车推出活塞杆，该汽车碰撞模拟试验的试验条件设定***的特征在于，具有：
实车试验结果获取部，其获取在驱动所述实车使其与障碍物碰撞的实车碰撞试验中的、所述实车向所述障碍物碰撞时或碰撞前的规定时机下的、搭载在所述实车的人偶的头部相对于所述实车的相对位置的信息、以及所述实车与所述障碍物碰撞时的所述实车的加速度变化的信息；
试验条件设定部，其基于所述实车试验结果获取部的获取结果，通过以具有从第一时刻至第二时刻的预碰撞波形、以及所述第二时刻之后的碰撞波形的方式设定所述汽车碰撞模拟试验中的所述台车的加速度波形，而设定所述汽车碰撞模拟试验的试验条件，
所述试验条件设定部基于所述相对位置的信息来设定所述预碰撞波形，并基于所述加速度变化的信息来设定所述碰撞波形。
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