面向滑台试验的乘员体压采集系统设计与应用

白中浩; 王博韬; 费敬; 刘煜; 王沛丰; 黄沛丰

doi:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2024194

湖南大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (10) : 1 -10. DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2024194

面向滑台试验的乘员体压采集系统设计与应用

白中浩, 王博韬, 费敬, 刘煜, 王沛丰, 黄沛丰

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摘要

为了满足汽车碰撞滑台试验瞬时、大冲击工况下的乘员体压数据连续、高速采集需求，设计了一套基于STM32H723ZGT6高性能MCU和阵列压力传感器的高速乘员体压采集系统.提出高性能硬件、本地采集、本地存储、试验后上传的设计方案，应用高性能微控制器和内存扩展的方式提高数据采集实时性、稳定性，对坐垫、靠背共4 576个力敏点数据的采集频率能够达到200 Hz，满足滑台试验数据采集需求，同时能够控制系统成本.提出一种基于单通道图像特征提取的乘员体压数据分析方法 .在刚性座椅滑台试验中，志愿者在4种座椅状态下，对乘员体压数据进行采集，获取乘员骨盆滑移轨迹、最大滑移量、最大窗口压力均值及其电压变化趋势、坐垫全域和3个子区域重量变化趋势并进行数据可视化，所获数据特征与高速摄像获得的乘员姿态响应基本相符.