自动紧急制动与可逆预紧安全带共同作用下乘员损伤分析

针对自动紧急制动（AEB）加重碰撞前的乘员离位现象,探讨了使用可逆预紧安全带改善该现象的有效性。建立了结合自动紧急制动、可逆预紧、主动人体模型的驾驶员侧乘员约束系统模型,通过志愿者实车实验获取碰撞前乘员多种坐姿的安全带约束参数,设定可逆预紧的关键参数范围。分析了AEB与可逆预紧关键参数对碰撞前乘员运动响应及碰撞中乘员损伤风险的影响。结果表明：相同碰撞强度下,AEB增加了乘员的损伤风险,尤其是胸部损伤。可逆预紧安全带通过改善乘员离位状态,可明显降低乘员在正面碰撞中的损伤风险。     

汽车半主动乘员约束防护系统设计与动力学建模仿真

设计了一种汽车的半主动乘员约束防护系统,该系统能根据反应时间余量来判断车辆发生碰撞的可能性,不同的可能性对应不同的危险等级,当危险能避免时则发出警报提醒驾驶员主动避免,不能避免时提前启动乘员约束保护装置。通过仿真分析软件MADYMO建立了汽车正面碰撞模型,并经试验验证了其正确性。对所设计的安全带预紧装置与座椅坐垫倾角调整装置进行仿真,然后与传统的被动执行机构仿真结果进行对比。结果表明：半主动乘员防护系统可提前实现安全带预紧和座椅坐垫倾角的调整,相比传统的被动防护系统中碰撞后火药预紧与座椅坐垫倾角不变,乘员的头部、髋部伤害略有减小,颈部弯矩峰值、胸部加速度、胸部压缩量分别减小了20.6%、14.6%、15.6%。所设计的半主动约束防护系统能有效减轻乘员的损伤。     

AEB制动下主动安全带对乘员胸部损伤的影响

为了研究在制动紧急制动系统(AEB)作用下,集成主动预紧式安全带(Integrated Active Pre-tensioning Seatbelt,IAPS)主动预紧对事故中乘员胸部伤害产生的影响,针对某款车型进行了2次模拟AEB制动功能的滑台试验。试验中,滑台由64 km/h通过模拟AEB制动降至50 km/h后进行正面碰撞。2次试验中,一次用普通安全带,一次用IAPS。研究结果表明:碰撞前,AEB制动导致乘员发生前移及上躯干前倾,而IAPS能够使乘员保持原有姿态。但躯干前倾,安全带碰撞中预紧会对乘员肩部产生向下按压作用,IAPS作用后导致事故中安全带按压作用丧失,碰撞后期乘员胸部前扑幅度加大,胸部刚度下降。在AEB制动下,IAPS作用改变安全带肩带合力作用方向,在当前试验条件下,存在加重乘员胸部伤害风险。     

主动式电机预紧安全带卷收器的研制

由于在车辆的实际驾驶过程中的非正常坐姿的情况存在,传统的被动安全并不能够很好的保护乘员安全,论文设计一款主动式电机预紧安全带卷收器,它可以提前纠正乘员的非正常坐姿,从而更好的保护乘员安全,同时重点介绍了主动式电机预紧安全带卷收器的结构组成和功能定义。     

基于有限元技术的主动安全带性能研究

本文建立了带THUMS人体模型的驾驶员侧约束系统模型和主动安全带模型,通过对比普通安全带和主动安全带下驾驶员模型在紧急制动下的前倾位移量,来量化研究主动安全带对乘员坐姿的影响,仿真结果表明:紧急制动使乘员产生离位现象,使用主动安全带能够分别减少乘员头部、胸部位移37.5%和81.8%。     

面向主动安全的智能预紧式安全带系统

在分析了智能乘员约束系统的控制过程的基础上,提出了智能预紧式安全带的控制策略及设计方案,构建了乘员约束系统测试实验台方案,进行了智能预紧式安全带控制系统的软硬件设计。系统硬件平台采用高性能32位ARM嵌入式硬件平台,系统采用集成ARM7TDMI—S内核的PHILIPS的LPC2290作为系统中的电控单元（ECU）,系统软件运用NucleusPLUS嵌入式操作系统进行开发。在此基础上开发了实验样机,可以进行智能预紧式安全带与乘员约束系统匹配的相关实验。     

面向主动安全的智能预紧式安全带系统

在分析了智能乘员约束系统的控制过程的基础上,提出了智能预紧式安全带的控制策略及设计方案,构建了乘员约束系统测试实验台方案,进行了智能预紧式安全带控制系统的软硬件设计。系统硬件平台采用高性能32位ARM嵌入式硬件平台,系统采用集成ARM7TDMI-S内核的PHILIPS的LPC2290作为系统中的电控单元(ECU),系统软件运用Nucleus PLUS嵌入式操作系统进行开发。在此基础上开发了实验样机,可以进行智能预紧式安全带与乘员约束系统匹配的相关实验。     

基于驾驶员面部检测的自适应碰撞预警系统

碰撞预警系统(FCW)是高级辅助驾驶系统(ADAS)的重要组成部分,它可以识别潜在的碰撞危险并提醒驾驶员。传统的FCW对驾驶员假设了固定的反应时间,导致警报无法根据不同的驾驶员状态调整从而产生误报。在此基础上,本文提出了一种基于驾驶员面部监测的自适应碰撞预警系统,该系统利用相机采集驾驶员面部信息,通过深度残差网络、PERCLOS(百分比眼开度跟踪)和位姿估计等方法检测驾驶员的年龄、情绪、疲劳和注意力,然后利用模糊控制对所获信息进行评价,得到相应的反应时间,最后将此系统放在CarMaker/Simulink进行建模仿真测试。结果显示此系统通过测试标准并可以自适应不同的驾驶员状态。     

安全带固定点位置对乘员损伤及舒适性仿真分析与研究

安全带作为汽车碰撞过程中保护驾乘人员的基本防护装置,为了保证其安全有效性和佩戴舒适性,通过设置前期开发中某车型驾驶员安全带固定点,针对安全带的乘员佩戴舒适性及碰撞损伤进行研究,结合工程实际情况,有效解决了该车型安全带固定点位置的布置问题。     

小型轿车驾驶安全带的智能检测系统设计

研究设计了一种小型轿车驾驶安全带的智能检测系统,分析了其优势及系统构成的合理性。该智能检测系统不仅弥补了传统安全带提醒装置只是为了提醒驾驶员和副驾驶员的不足,也有效地避免了视频监控的弊端,加强了乘用车安全带穿着管理,避免了因安全带磨损造成的伤亡。     

湿式离合器流场与作用力模型试验研究

轴向和周向作用力影响湿式离合器宽速域范围工作性能。针对湿式离合器对偶片间带排转矩与轴向力演变问题,根据湿式离合器简化结构,开发湿式离合器模型流场可视化与受力测试试验装置。通过试验测试分析流场演变过程,得到对偶片间带排转矩与轴向力参数影响规律。结果表明,流场包括全液相流和气液分层流两种基本流型,在纯液相和纯气相区之间可形成一个稳定的边界。随着转速的增大、流量的减小和间隙的增加,对偶片间流场中的油液体积分数减小,两相边界向内侧移动。流量和间隙对带排转矩的拐点有显著影响,减小流量和增大间隙都可降低拐点对应的转速。随着转速增大、流量减小和间隙增加,对偶片间轴向力呈现下降趋势。在带排转矩拐点附近,轴向力的作用方向发生改变,且最终轴向力几乎减小到零。     

基于MADYMO的3岁儿童汽车安全座椅的安全性影响参数研究

儿童汽车安全座椅的安全性至关重要,必须通过相关的标准碰撞测试。基于MADYMO软件的虚拟碰撞技术,可以帮助设计师在产品设计阶段就清晰了解影响座椅主要设计参数对安全性的影响,从而提高设计的成功率。基于MADYMO,分别进行了不同座椅摩擦系数、安全带肩位位置、安全带的刚度以及座椅刚度等情况下的虚拟碰撞,并对测试结果进行了详细的分析。     

汽车乘员约束系统及其新发展

随着我国汽车数量的大幅度提高,交通事故中汽车碰撞事故频发。汽车在碰撞及危险情况下,乘员约束系统能够显著降低车内乘员的伤害程度。本文综述了乘员约束系统的定义与组成,着重论述了目前国内外普遍使用的安全带、安全气囊、座椅等重要部件的结构、种类、保护作用、工作原理以及汽车乘员约束系统的新技术。     

汽车安全带系统的新近进展

安全带系统是保证乘员安全的重要装置。主要分析安全带的保护机理,对目前安全带的种类及其性能进行了分析对比。最后对未来安全带系统的发展趋势作了展望。     

汽车EPS和AFS衰减路面冲击集成控制

为衰减车辆行驶时受到的路面冲击,建立了人-车-路闭环系统数学模型,设计了电动助力转向(EPS)和主动前轮转向(AFS)集成控制算法,运用阻尼补偿控制和最优控制分别设计了电动助力转向和主动前轮转向子系统。在MATLAB/Simulink中的仿真结果表明,单独主动前轮转向控制不能衰减驾驶员把持力矩振动,单独电动助力转向阻尼控制对转向盘角速度振动和车辆横摆角速度振动衰减效果不佳,而集成系统可以很好地同时抑制驾驶员把持力矩振动、转向盘角速度振动和车辆横摆角速度振动,提高了驾驶舒适性、操纵稳定性和行驶安全性。     

液压加载系统在汽车座椅性能检测中的应用

基于液压传动与控制的基本原理,针对汽车座椅安全带固定点强度检测要求,设计了满足座椅试验标准要求的液压加载系统。详细阐述和分析了液压加载系统的组成结构和工作原理,该加载系统已成功应用于企业生产实际。     

汽车追尾碰撞主动头枕数学模型的建立与分析

追尾碰撞事故易导致前车乘员的挥鞭伤,从而造成一定的社会经济损失。根据生物力学的研究成果,在追尾碰撞发生时,适度减小头枕与头部的水平距离可以降低挥鞭伤的程度。为弥补传统纯机械主动头枕响应滞后的不足,采用机电结合的方法,根据感知系统提供的信息,判断行驶安全性,并提前启动主动式头枕,从而保护乘员。根据主动头枕的控制策略,提出头枕控制的算法流程,并建立了追尾碰撞的数学模型,得出前后车不同行驶状态下的最小安全距离表达式,分析了模型中关键参数的随机性与动态性;借助安全裕度开关指标实施控制操作,并以算例进行验证。     

正面碰撞试验用50%假人胸部刚度研究

通过对50%假人胸部标定试验的研究,指出假人胸部可看作弹性结构,在指定的条件下,具有特定的刚度。通过对胸部在不同安全带作用下的刚度表现进一步研究,指出普通安全带作用下胸部刚度为300N/mm,预紧限力式安全带作用下胸部刚度为200N/mm。     

融合助力转向功能的新型主动转向系统LQG控制策略

在传统主动转向系统基础上,集成电动助力转向技术,开发出一种新型主动转向系统,使其同时融合主动转向和电动助力转向功能,不仅解决了汽车低速转向轻便与高速转向稳重的矛盾,而且可以实现驾驶员路感和汽车主动安全性的完美结合。推导出新型主动转向系统动力学方程,考虑系统中可能存在的各种干扰和噪声,构建了新型主动转向系统LQG控制模型,设计了新型主动转向系统LQG控制策略,并对转向路感和系统鲁棒性进行了仿真分析。仿真结果表明,基于LQG控制的新型主动转向系统,具有较好的系统鲁棒性能和鲁棒稳定性,可有效抑制路面随机激励、转矩传感器量测、模型参数不确定所引起的各种干扰和噪声,使驾驶员获得满意的转向路感。     

矿用强力带式输送机智能监控技术研究进展

强力带式输送机是煤矿主要运输设备,针对矿用强力带式输送机存在启停冲击、运行过程跑偏、撕带等故障综合保护、强力输送带缺陷智能识别和传动系统关键部件故障诊断等问题,研究了强力带式输送机软启动及节能运行技术、综合保护及传动系统关键部件故障诊断技术和强力输送带内部缺陷检测技术与智能识别方法。提出了一种矿用强力带式输送机智能监控系统,并构建了智能监控实验平台,该系统集变频控制、强力输送带缺陷弱磁检测、运行故障综合保护和传动系统关键部件故障诊断于一体,解决了以上各个模块信息孤岛问题,实现了带式输送机全面智能保护,对确保强力带式输送机安全、高效运行和煤矿安全生产具有重要意义。