汽车驾驶员座椅H点位置的测量

周勇，马国清，杨震，李杨

（1.烟台大学机电汽车工程学院，山东 烟台 264005；2.清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100000）

汽车驾驶员座椅H点位置的测量

周勇1，马国清1，杨震2，李杨1

（1.烟台大学机电汽车工程学院，山东 烟台 264005；2.清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100000）

H 点是指二维或三维人体模型样板中人体躯干与大腿的连接点即胯点。在汽车碰撞试验中，H点的测量是试验重要的组成部分，也是试验的基石，三维H点装置的正确使用尤为关键。车辆碰撞仿真分析采用测量假人，测量假人的坐板总成和背板总成均由塑料和金属的复合材料构成,坐垫板和靠背板在H点位置机械的铰接在一起。因此准确的测量并标记汽车H点是正确安装假人的前提，也是汽车碰撞试验数据正确度、准确度和可靠度的保证。

H点；三维H点装置；汽车碰撞试验

CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)01-114-03

1、测量装置

三维H点装置能够反应出成年人座椅外形和轮廓，可以检测和测量车辆的关键参考点，是当今最主要也是应用最广泛的H点位置测量装置。三维H点装置由空间点、线、曲面构成，包括背板、座板、连接膝关节的T型杆、大腿杆、小腿杆、头部空间探测杆、配重块等（见图1）[1]。成年男子的平均背部和臀部轮廓可以由三维H点装置的背板和座板表现。背板和座板是由加强塑料和金属构成的，分别模拟了人体的躯干和大腿，在实际H点通过机械方式铰接。在头部空间探测杆上，固连着一个量角器，用来测量实际靠背角。一根大腿杆附在座板上，大腿杆长度和左右方向可以调节，用来确定大腿的中心线，并当作臀部角度量角器的基准线。小腿杆件的长度也是可调的，它和座板总成在T形杆处连接，组成膝关节，T形杆可以水平方向伸缩从而调节大腿杆件的长度，小腿杆件上装有量角器可以测出膝部角度。鞋与脚总成上有简易刻度量角器，用来测量小腿夹角。在相当于成年男子尺寸第50百分位和第95百分位处，大腿杆和小腿杆上均装有定位销。两只水平仪用于装置空间定位。代表人体各部质量的重块，施加在相应各部重心的位置上，使座椅承受一个相当于成年男子平均质量的重力而产生变形，三维H点装置各部关节应活动自如。

2、测量方法及过程

本文介绍了在某款新型轿车正撞试验前采用三维H点装置对汽车驾驶员座椅H点位置的测量过程。该车型驾驶员踵点至R点间垂直距离小于550 mm，靠背后倾角大于5°，所以适应于 GB／T 11563—1995汽车H点确定程序。对H点的测量标记具体步骤如下：

（1）实验车辆在温度19°—26°的实验室内已经过行驶及长时间放置，座椅材料达到室温并且座椅和靠背产生了应有的变形。

（2）按制造厂规定的坐标基准点定出车辆的垂直和水平的零平面，做为车身测量的基准。所有各项调节均按R点的位置，调到制造厂规定的正常驾驶姿势位置。

（3）将棉布铺在座椅和靠背上，防止三维H点装置与座椅和靠背接触。

（4）安放三维H点装置的座板和靠背。使乘员中心面（C／LO）与装置中心面相重合（见图2）。

（5）将三维H点装置小腿杆件调至合适的长度。

（6）将三维H点装置的脚和小腿总成通过T形杆装到座板总成上，通过两H点标记钮的直线垂直于座椅的纵向中心面，调节装置右小腿中心线和鞋底的纵向切线之间的夹角为88°，双脚放在地板上。

（7）三维H点装置的腿长用的是第50百分位数据，数值查询表1可得臀背至膝的距离P为595mm，膝高M为546mm[2]。

表1 用于检验生存空间的人体模型各部位尺寸

（8）施加小腿及大腿重块，并调平三维H点装置。

（9）将背板前倾到前限位块，通过T形杆将装置拉离座椅靠背，三维H点装置无向后滑动的趋势，在T形杆加一水平向后推力，使之向后滑动，直至座板接触靠背。

（10）用大约100N的力水平拉动臀部角度量角器和T形杆外壳相交处，从而对背板和座板总成施加100N的力，力的作用方向沿着上述交点的大腿杆外壳上面的线。然后将背板放回到座椅靠背上，并应防止三维H点装置在随后的过程中向前滑动。

（11）装上左右臀部重块，再交替加上八块躯干重块，使三维H点装置保持水平。图4表示重块加载完成后。

The Measurement of Driver Seat H-point

Zhou Yong1, Ma Guoqing1, Yang Zhen2,Li Yang1
(1.School of Electromechanicals & Automobile Engineering, Yantai University, Shandong Yantai 264005；2.State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy,Tsinghua University, Beijing 100000)

H-point, refers to the connection point (also called hippoint ) of torso and thigh in the two-dimensional or three-dimensional template models. In the car crash test, measuring H-point is an important part and basis of the test,the use of 3D H-point device is especially important. Car crash simulation analysis using dummies, its cushion plate assembly and back plate assembly is constituted by the plastic and metal composite material, cushion plate and back plate is mechanically hinged together in the H-point. Therefore, installing dummies correctly entails accurate measuring and H-point marking which guarantees ,accuracy and reliability of car crash's data.

H-point; 3D H-point; car crash test

U463.8

A

1671-7988(2015)01-114-03

周勇，硕士，就读于烟台大学机电汽车工程学院，研究方向为汽车被动安全与碰撞仿真。

汽车安全与节能国家重点实验室开放基金项目(KF11222)；山东省科技发展计划项目(2012YD04039)。