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。     

双通道式车辆事故自动呼救系统的触发算法设计

针对传统的车辆事故自动呼救系统在安全气囊的传感灰度区存在不触发的问题,设计一个独立于安全气囊点火信号的算法通道,以保证汽车发生碰撞后安全气囊未正常触发的情况下仍能发送呼救信号,让乘员及时得到救援,提高紧急呼救系统的安全可靠性.首先给出所设计的双通道式车辆事故自动呼救系统的决策过程,然后利用比功率算法和移动窗积分算法分别...     

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。     

电动汽车车速信号采集与传输的方法

车速信号被广泛应用于电动汽车各个ECU,车速信号的准确性直接关系到汽车的安全性与可靠性。MCU通过编码器获得电机转速,再利用后桥主减比、轮胎滚动半径计算出车速,或者ABS通过轮速传感器、轮胎滚动半径计算出车速。最后MCU和ABS分别将各自计算出的车速信号发送至CAN总线上,给各个ECU使用。     

基于北斗定位的车辆防碰撞预警算法研究

为了预测碰撞事故的发生和降低碰撞事故发生的概率，提出了一种基于北斗定位的车辆防碰撞预警算法。在每辆车上安装一个亚米级的北斗定位模块和无线通信模块，将监测到的自车位置坐标和周边相邻车辆的位置坐标，分解成水平和竖直两个方向，分别用卡尔曼滤波预测算法对下一时刻车辆的速度、加速度和行驶状态进行预判断，快速选出一定发生碰撞和一定不发生碰撞的情况。若不能立即判断，则分别计算出X和Y方向加速度可变情况下的安全距离，建立并求解碰撞预测状态模型，算出X和Y两个方向同时达到安全距离的碰撞时间最小值，若此最小值比设定的阀值小，则执行报警操作。通过北斗定位模块确定车辆位置坐标，利用卡尔曼滤波算法对车辆行驶情况进行预判断并建立防碰撞预测模型，最后运用MATLAB软件进行仿真。结果表明此算法与传统的利用雷达测距的防碰撞算法相比，具有预警准确性高、可靠性高的特点，更加适应驾驶环境。     

四驱混合动力轿车驱动工况无迹卡尔曼车速估计

针对驱动模式复杂多变的四驱混合动力轿车,考虑其后轮毂电机驱动转矩的准确可测以及既定模式下前驱动轮转矩的可推算性,结合电子稳定程序(Electronic stability program,ESP)系统传感器信号,提出无迹卡尔曼车速估计算法。搭建四驱混合动力轿车仿真平台,其集成了驱动系统模型、非线性7自由度车辆动力学模型和统一轮胎模型。基于车辆动力学模型和轮胎模型,设计融合驱动轮转矩信息和传感器信息的车速估计算法,并将估计结果与仿真车速进行比较分析。在样车上加装转向盘转角、横摆角速度和质心加速度等传感器,采集轮转、驱动轮转矩信息,在后轮纯电驱动模式低速双纽线试验、四轮混合驱动模式双移线和蛇行试验工况下,对所设计算法进行实车道路试验。仿真和实车试验结果表明,无迹卡尔曼车速估计算法精度较高,且具有较强的工况适应性。     

基于移动窗比功率的主动式头枕控制算法

为减小追尾碰撞中乘员损伤,开发了一款基于加速度信号控制的主动式头枕。针对其控制系统,提出了移动窗比功率算法。通过与移动窗积分算法和比功率算法进行运算数据对比,分析了其抗干扰性和触发及时性,并开展了头枕台架试验和后碰撞台车试验。结果表明,该算法抗干扰性更强,触发更及时,其触发时刻误差在1ms以内,能有效避免误触发;头枕可在碰撞发生后52ms内完全展开,控制系统可在15ms内发出触发信号。     

安全气囊ECU支架的频响分析及模态优化

安全气囊ECU是当车辆发生碰撞时,用于检测加速度信号,控制气囊起爆时间的部件。车辆研发过程中要求安全气囊ECU安装支架必须满足一定的固有频率的设计要求,以防止引发共振而产生误爆。对Nastran软件和频率响应分析做了介绍,应用Hypermesh和Nastran软件,对某款车型的安全气囊ECU支架进行频响分析和模态分析,并且对ECU的安装形式和支架的结构进行初步分析和结构优化,优化结果使ECU支架的固有频率达到设计要求,为设计部门的详细设计和后续方案提供依据。     

装甲车辆悬挂系统信息采集系统设计

设计了装甲车辆悬挂系统信息采集系统,介绍了系统硬件结构和组成,解决了车速信号如何实现精确采集的难点,提出了采集全车振动信号的布线方案,通过对某型装甲输送车的实车信号采集试验表明,该系统具有较高的可靠性和较大的应用价值。     

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。     

基于智能控制的汽车防撞系统研制

采用单片机作为核心控制元件,对超声波传感器和红外传感器采集回来的信号滤波和分析计算;再转换成控制信号,经过放大驱动变换成可以控制电机转速的模拟信号控制汽车防撞以防追尾.其中采集的超声波信号经过核心电路、电源控制模块、检测反馈模块、电机驱动模块和液晶显示模块等模块,完成了对车距的检测;红外传感器采集和反馈的信号主要是车速的控制,防止车与车之间发生碰撞.同时,对车速智能控制系统进行了性能指标分析、可靠性设计、电路兼容性设计,并最终完成了整个电路的设计.试验结果表明,该装置性能可靠,分辨率高,控制准确,有效防止了车与车的相撞,保护了驾驶员的人身安全.     

桥墩柔性防撞装置设计及数值分析

针对国内外对于车—桥碰撞的研究较少,而且大多属于对桥墩防撞的研究,对车和乘员保护的研究更少的问题,在我国自主研发的船—桥碰撞柔性吸能防撞装置的基础上,对公路高架桥墩柔性防撞装置进行了设计研究。采用有限元仿真的方法(基于Pro-E建模、Hyper-Mesh前处理、LS-DYNA仿真计算)模拟了小车以速度为80 km/h,碰撞角度为90°正面高速碰撞城市高架桥墩以及模拟了小车以速度为60 km/h,碰撞角度为20°碰撞带有防撞装置的城市高架桥墩。提出了从车辆行驶轨迹、车辆B柱加速度、系统能量以及碰撞表面的撞击力4个方面来系统研究防撞装置在碰撞中的吸能、缓冲及导向作用,并设计了一种新型桥墩柔性防撞装置。仿真结果表明:设置防撞装置后,高速正面碰撞时撞击力由1 700 k N减小到1 000 k N,满足《公路桥涵设计通用规范》的要求,验证了该装置对桥墩和乘员的保护能力。低速偏置碰撞时防撞装置能引导车辆以一定车速回到原车道,验证了该装置对车的保护作用。     

商用车正面碰撞试验中货箱加速度与整车的匹配研究

安全气囊目前已普及于乘用车制造业,而在商用车领域内应用仍处于起步阶段。与乘用车不同,商用车配备安全气囊开发阶段的加速度信号采集试验通常需要考虑货箱对整车加速度曲线的影响。货箱约束系统的可靠性是影响货箱运动方式,使货箱加速度曲线与整车加速度曲线产生较大分歧的直接原因;而货箱约束系统的可靠性与安全系数可通过理论计算的方式进行校核,从而确定其设计合理性,以及降低对整车碰撞试验的影响     

基于超声透射时差法的金属棒缺陷检测研究

本文提出了一种基于超声透射时差法检测缺陷的方法。首先对超声探头的声场特性分析研究,完成回波信号的转换和调理;然后控制时间数字转换器,得到回波信号的时差值;将采集到的不同时差值进行算法分析,并用数字信息量化出缺陷值,最终转化为可视的二维数据图。通过设计的系统对黄铜棒进行缺陷检测,采集的回波信号时差值的分辨率可达125 ps,缺陷测量误差小于±0.01 mm,径向和轴向分辨率可达0.007°,最大测量直径30 mm。实验结果表明缺陷检测系统具有较高的稳定性、可靠性和灵敏度。     

基于混沌检测理论的车载微波测速测距安全预警系统的研究

文章介绍了混沌振子微弱信号检测原理和多普勒测速原理,进而将混沌检测理论引入到测速系统中,构建了一个车载测速测距系统,分析了系统核心模块的组成和基本原理并对核心模块进行了仿真.仿真试验证明,本系统具有较高的检测精度,能精确监测前方车辆并在相对车速达到安全阈值时给出警示信号,避免碰撞事故的发生.     

轮对多通道图像采集触发技术研究

车辆轮对磨耗参数的检测,对保证车辆安全运行具有重要作用。针对动态检测图像采集过程中,运动车辆轮对的定位与图像采集问题,研制了适用于轮对在线检测环境的多通道图像采集触发系统。通过对所选择的车辆检测传感器性能研究,对检出信号进行了优化处理,减小了传感器检测环节引入的误差;通过采用多传感器组实现了对不同运行速度轮对进行速度检测并设计了触发控制核心电路板来实现对多路信号的集中处理;控制软件根据检测结果调整相机拍摄时间,捕捉到达设计位置的轮对图像;利用单片机自有定时中断模块设计了较高精度的软、硬件计时功能。实验及研究结果表明,该多通道图像采集触发系统运行稳定,重复性实验中的触发延时误差小于0.001 s,图像采集的效果与精度达到设计要求。     

加速度信号实时校正参考车速的ABS控制原理及特性研究

鉴于目前还没有实际可行的车速测量传感器，ABS控制中只能采用估算的参考车速计算滑移率，低速时存在制动特性差的不足。提出用车体加速度信号实时校正参考车速．实现按最佳滑移率控制的防抱死制动控制原理。在建立汽车单轮模型和液压控制系统模型的基础上．分别对假定实际车速可测、仅采用参考车速和参考车速加速度信号实时校正3种方法，防抱死制动系统的特性进行了对比研究。表明，采用新的原理，控制效果非常接近于车速可测的理想情况。研究工作对改善ABS制动效果，特别对在低速行驶的工程车辆中引入ABS具有理论和实际意义。     

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。     

改进Berkeley模型的汽车防碰撞预警算法

为提高汽车防碰撞预警的准确性,拓宽预警系统的适用范围,提出一种基于改进Berkeley模型的汽车防碰撞安全预警算法。该算法采用ZigBee无线通信采集车辆运行状态信息,利用切比雪夫大数定律对反应时间、制动起效时间、前车车速进行预处理,分析前后车辆运动参数状态,推导出安全预警距离计算公式,从而实现汽车的防碰撞预警。为验证算法的有效性,基于MATLAB对改进的预警算法进行了仿真,结果表明:改进的算法能够提高预警准确性,满足不同制动减速度情况下的预警需求。     

基于CAN总线的车身信号采集和通讯系统

设计了基于CAN（Controller Area Network）总线的多路车身传感器信号采集和车身各控制器之间通讯系统。设计电路对车身轮速信号、车速信号、车身加速度信号、扭矩信号进行调理、滤波。并利用两个32位高性能ARM单片机LPC2292实现对其进行处理。通过CAN总线节点将多路信号发送给车身各控制器。各控制器也通过CAN总线相互传递车身的集成信号。系统为车身各控制器集成控制提供了便利。节省了汽车线路。提高了传感器信号处理的可靠性。