车辆碰撞自动呼救系统触发算法设计

为提高车辆碰撞自动呼救系统的可靠性,基于移动窗原理设计了一种独立于安全气囊系统的碰撞检测算法。该算法对窗宽内的汽车纵向与横向加速度信号进行合成积分,通过比较积分值与设定阈值的大小来确定是否触发紧急呼救。通过实车试验采集某款越野车型在各种典型工况下的车身加速度信号确定了触发算法的阈值。为验证触发算法的可靠性,对自动呼救系统终端进行设计并进行了台车碰撞试验。试验结果表明,所设计的触发算法能够准确检测到碰撞事故发生,自动呼救终端能够准确触发紧急呼救并记录相关碰撞信息。     

朴素贝叶斯模型在驾驶员伤情预测中的应用

先进车辆事故自动呼救(Advanced Automatic Crash Notification,AACN)系统能在车辆发生碰撞事故时及时对驾驶员的受伤情况进行预测,有助于呼救中心做出早期判断并制定更加积极有效的救援方案。首先,选取速度变化量、碰撞方向、驾驶员年龄、驾驶员是否系安全带、驾驶员侧安全气囊是否打开、驾驶员性别作为造成驾驶员伤情的影响因素,利用道路事故数据分析构建贝叶斯网络模型;其次对现有数据进行离散分类处理,然后建立驾驶员伤情预测的算法;最后通过事故数据进行仿真并对所提出的算法的有效性进行验证。结果表明,所建立的驾驶员伤情预测算法的预测准确率较高,可应用于AACN系统向呼救中心传递事故信息。     

ACN系统加速度信号采集位置的比较分析

车辆碰撞自动呼救(Automatic Crash Notification,ACN)系统触发算法以加速度信号为基础触发紧急呼救,合理的加速度信号采集位置能够提高ACN系统的可靠性和抗干扰性。首先进行不同车速正面100%刚性壁障碰撞试验,采集得到B柱和ECU处车辆加速度信号;然后采用可靠性较高、碰撞识别能力较强的比功率算法和移动窗算法分别对采集到的加速度信号进行处理比较;最后分别计算出了两种触发算法对于B柱和ECU处采集到的不同车速下的加速度信号的分辨率值。结果表明:两种触发算法对于ECU处采集到的加速度信号具有较高的分辨率,因此中央通道ECU处采集到的加速度信号可以作为ACN系统可靠的信号源。     

基于GPRS和车载导航仪的汽车紧急呼救系统

随着生活水平的提高,国内外汽车数量在不断地增长,同时也带来了一系列的交通安全问题。当车辆发生侧翻或者碰撞的时候,驾驶员极有可能失去意识或无法脱身,导致不能在第一时间报警,失去了最佳救援时间。因此,本文提出了一种基于GPRS和车载导航仪的汽车紧急呼救系统,在车辆发生严重事故时会触发安全气囊打开,因此通过捕捉安全气囊点火信号可以瞬间获取车载导航仪的定位数据,并且进行截图以便更直白地获取地理位置。然后通过GPRS模块自动向交警等部门发出求救信号。同时驾驶员也可手动取消,避免了紧急刹车或其他因素导致的误触发信号。该系统最大的优点在于运用了车载导航仪,无需再另外配备GPS模块,实现了行车导航与紧急呼救一体化[1]。     

车辆碰撞事故后乘员伤情影响因素研究

为了能够在车辆碰撞事故发生后预测乘员的伤情,便于车辆事故自动呼救系统向呼救中心提供更多伤员信息,对美国国家公路交通安全管理局事故案例调查数据库中的267例碰撞事故案例进行了统计,记录了事故样本中乘员伤情等级、碰撞方向、碰撞速度变化量和乘员位置等信息。基于Probit回归模型,分析了影响乘员伤情的显著性因素,研究发现,碰撞方向、碰撞速度变化量、乘员年龄、乘员位置和是否佩戴安全带与乘员伤情严重程度显著相关。最后,建立了乘员伤情与各个显著性影响因素的Probit回归模型,检验了模型的拟合优度和预测准确度。结果表明,建立的Probit回归模型在事故后乘员伤情的预测方面具有较高的准确性。车辆事故自动呼救系统可以使用该模型预测乘员伤情,给救援中心提供更多伤情信息。     

汽车自动破窗逃生系统的研发

为防止车辆落水后乘员溺亡事故的发生,基于安全气囊气体发生器技术,设计了汽车自动破窗逃生系统。确定了系统的工作原理,破窗器的结构形式以及系统控制软件的处理流程。模拟车辆落水台架实验结果表明:该系统可实现车辆状况的实时监控;当车辆遇到落水险情时,系统能及时自动控制破窗器击碎车窗,第一时间帮助车内乘员安全逃生,避免人员溺亡事故的发生,提高了行车的被动安全性。     

安全气囊静态点爆实验数控电源设计

针对安全气囊在未发生事故时自爆、发生事故时未及时点爆或者不爆的故障现象,研究安全气囊静态展开所需要的电源参数,设计可以对气囊点爆时间、电流大小参数可调的嵌入式电源系统。实验平台通过触摸式人机界面设置电流及电压数值,脉冲延迟时间,脉冲保持时间等,模拟安全气囊在汽车交通事故中引爆所需的信号,实现静态引爆安全气囊,并触发闪光灯与高速摄像机记录下安全气囊引爆过程。通过实际安全气囊点爆试验,系统达到了实验目的,为安全气囊的实验与检验提供了智能化、通用化解决方案。     

基于HHT和BP神经网络的正面柱碰安全气囊算法研究

为提高正面柱碰撞事故中安全气囊对乘员的保护作用,通过HHT处理分析了正面柱碰撞事故类型并获得识别正面柱碰的四个特征参数.结合特征参数变量,通过BP神经网络开发了一种新型安全气囊算法.通过台车试验验证了该算法的有效性.该算法可以准确的鉴别汽车碰撞中的柱碰撞和正面碰撞,及时展开安全气囊,从而提高了安全气囊对乘员的保护性能.     

基于改进TTR算法的重型车辆侧翻预警系统

重型车辆具有重心高,装载量大,高宽比相对乘用车较大等特点,导致其侧翻稳定极限较低,极易发生侧翻事故.建立重型车辆侧翻预测模型,利用车辆实车试验数据离线辨识技术,辨识出3自由度车辆模型中的关键参数,然后利用改进后的车辆模型进行在线侧翻危险预测及控制,实现车辆动态侧翻特性精确预测.在此基础上,将卡尔曼滤波技术融入到改进侧翻预测时间(Time to rollover,TTR)侧翻预警算法中,选取车辆的横向载荷转移率作为侧翻极限判据,根据当前车辆状态预测未来3 s车辆的侧翻危险程度,并实时计算TTR值,一旦TTR值满足侧翻条件,系统自动触发预警装置.利用侧翻预警系统车载试验平台,对侧翻预警控制系统进行验证.侧翻预警场地试验结果表明:所开发的重型车辆侧翻预警系统可以准确有效地进行车辆侧翻危险程度预警,达到预期的开发设计目标.     

汽车碰撞事故判断与新型碰撞吸能装置控制系统研究

通过实车试验研究发现,紧急制动时车辆加速度信号与其他工况有明显区别,可利用车辆的加速度信号识别驾驶员的紧急制动行为以预测碰撞事故。因此,基于制动加速度和移动窗积分算法,研制了一种可用于主被动结合新型碰撞缓冲吸能装置的自动控制系统。实车试验表明,该系统能够有效识别驾驶员的紧急制动行为并预测碰撞事故,能向主被动结合新型碰撞缓冲吸能装置发出正确的触发指令,且工作稳定。     

基于概率-概率盒混合模型的气囊座椅防护特性可靠性分析方法

针对不确定因素对载人空降气囊座椅防护性能的影响,提出一种基于概率-概率盒混合模型的气囊座椅防护特性可靠性分析方法。研制空降乘员气囊座椅,并建立相应的“假人-座椅”数值分析模型,通过开展装备落地碰撞试验对数值模型进行试验验证;然后,根据可靠性问题中的混合不确定性变量,在概率-概率盒混合模型基础上构建适用于气囊座椅防护特性的可靠性分析模型,并借助等概率变换和不确定性变量的区间分析将原始的双层嵌套的优化问题转化成单层优化问题,实现循环嵌套优化问题的解耦,从而提高可靠性指标的求解效率;最后,采用近似模型技术和隔代映射遗传算法完成对可靠性指标的高效求解。结果表明,该方法能有效对气囊座椅的防护特性进行可靠性评估,在装备空降技术领域具有一定的实际工程意义。     

固定排气口型气囊冲击减缓特性研究

为研究固定排气口型缓冲气囊冲击减缓特性,基于能量守恒及热力学方程建立了固定排气口型气囊缓冲过程的解析模型,并采用LS-DYNA和实验对其有效性进行了验证。基于该模型研究了竖直圆柱式气囊的缓冲特性,开展了初始压力、排气口面积和排气口触发条件对竖直圆柱式气囊缓冲性能的影响研究,并定义了初始极限压力。研究表明:当初始压力小于初始极限压力时,适当增大竖直圆柱式气囊的初始压力、选取合适的排气口触发条件,均可将设备的峰值过载维持在一个合理水平的基础上,减小气囊的体积;采用合理的排气口设计参数,可以提高系统的吸能率,降低峰值过载,同时避免设备的反弹。     

基于双通道 Residual-LSTM 的 SINS / GNSS 组合导航算法

针对全球导航卫星系统信号中断情况下 SINS / GNSS 组合导航系统无法持续进行误差校正的问题,提出一种基于双通 道 Residual-LSTM 的 SINS / GNSS 组合导航算法。 首先,考虑到 SINS 经度、纬度误差传播特性不同所导致的模型输入、输出信息 之间的非线性相关性差异化,构建具有不同权重系数的双通道长短期记忆神经网络模型结构,并引入遗忘信息共享机制自适应 地利用历史导航数据对经度、纬度信息进行拟合预测。 其次,针对深层神经网络存在的模型退化和梯度消失问题,在多层双通 道 LSTM 网络之间建立残差高速通道形成 Residual-LSTM 模型结构,以增加不同网络层次之间的信息传播路径。 最后,通过实 船数据验证本文所提算法的有效性。 实验结果表明,与基于常规智能方法的 SINS / GNSS 组合导航算法相比,所提组合导航算 法在 GNSS 信号中断期间经度误差降低了 51. 97% ,纬度误差降低了 31. 45% 。     

线性调频激光自混合干涉双通道微位移测量方法研究

为了满足工程中一些特殊二维位移测量需求或提高位移测量效率,建立了结构简单紧凑的激光自混合干涉双通道位移测量系统。首先,基于三镜法-珀腔模型给出自混合干涉系统的数学方程。其次,在弱反馈条件下施加线性电流调制,依据自混合信号频率和外部物体距离的线性关系,当两个物体到激光器距离不同时,频域会呈现两个独立的谱峰,分别对其进行相位解算,从而实现自混合双通道位移测量。然后,数值模拟生成了双通道激光自混合信号,根据全相位频谱分析技术对自混合信号两个谱峰的相位进行估算,重构了两个物体位移曲线,给出了仿真验证。最后,搭建了实验系统,进行了自混合干涉双通道位移测量实验,并给出实验测量结果。实验结果表明,该系统可以完全区分两个运动物体,位移测量相对误差优于8.42%。线性调频激光自混合干涉可以实现任意运动规律的双通道位移测量,通过继续分光其测量通道数仍可进一步增加。     

基于DSI总线的汽车安全气囊控制系统的设计

文章基于DSI总线协议,以PIC16F914为核心,设计了一种汽车安全气囊的控制系统。详细介绍了DSI协议的内容,着重设计了DSI硬件电路、微处理器外围电路及点火驱动电路,并编写了碰撞算法。通过实验,该控制系统能准确地判断碰撞的时刻,并及时引爆气囊,从而验证了设计的可行性。     

Automatically sweeping dual-channel boxcar integrator

An automatically sweeping dual-channel boxcar integrator has been developed to automate the search for a signal that repeatedly follows a trigger pulse by a constant or slowly varying time delay when that signal is completely hidden in random electrical noise and dc-offset drifts. The automatically sweeping dual-channel boxcar integrator improves the signal-to-noise ratio and eliminates dc-drift errors in the same way that a conventional dual-channel boxcar integrator does, but, in addition, automatically locates the hidden signal. When the signal is found, its time delay is displayed with 100-ns resolution, and its peak value is automatically measured and displayed. This relieves the operator of the tedious, time-consuming, and error-prone search for the signal whenever the time delay changes. The automatically sweeping boxcar integrator can also be used as a conventional dual-channel boxcar integrator. In either mode, it can repeatedly integrate a signal up to 990 times and thus make accurate measurements of the signal pulse height in the presence of random noise, dc offsets, and unsynchronized interfering signals.     

临近空间飞艇蒙皮三维形变多芯光纤重构技术

为解决临近空间飞艇气囊形态实时监测问题,提出了基于温度自解耦多芯光纤传感器的气囊蒙皮三维形变重构方法。根据飞艇气囊三维形态特征,设计了多芯光纤传感器布局和布设方式。将多芯光纤传感结构与Frenet-Serret方程相结合,建立了具备温度自解耦功能的蒙皮三维形变重构算法。以飞艇气囊柔性复合蒙皮为试验对象,设计并集成建立了蒙皮三维形变多芯光纤重构试验系统。试验分析了温度变化环境下多芯光纤传感器三维形变重构精度以及不同弯曲度下蒙皮三维形变型面重构精度,验证了所提方法的有效性。研究结果表明：利用多芯光纤传感器和温度自解耦方法能够在大变温环境下准确重构气囊蒙皮形变,蒙皮三维型面重构误差平均值小于1.5%,所提方法在临近空间飞艇气囊形态实时监测领域具有应用前景。     

复点机单通道气路与双通道气路计数的研究和应用

真空式复点机是压力传感器在一定的条件下获取信号进行计数。真空气路结构和电路分析直接影响传感器获取信号和复点机计数的准确性。研究分析单通道气路与双通道气路原理及特点,通过实验证明证明各种因素对计数准确率的影响。再将实验结果应用在生产上。     

1 km以浅多参量混合编帧式数据采集系统设计

km级以浅水下多参量数据同步采集是海洋观测装置的关键技术,全海深海洋剖面仪子设备在越过1 km以浅海域释放的过程中,需要水下多参量信息的实时采集传输并存储.以FP GA为核心时序控制芯片,采用RS232、RS485数字接口实现对温度、盐度、深度、多轴姿态等数据的接收;采用双通道同步模数转换芯片ADS8353,设计实现2...     

离心泵叶轮CAD系统中流道几何模型的构造

提出了一种离心泵叶轮的计算机辅助设计方法,给出了保证叶轮流道光顺的几何模型;在按过水断面面积变化规律设计叶轮流道时,对轴面流道和叶片同时进行设计,使得最终设计出的叶轮轴面流道和叶片所确定的叶轮流道的过水断面面积分布情况精确地符合设计目标。本文为提高离心泵叶轮的设计质量及效率提供了一个新的方法。