检索结果-内蒙古大学图书馆

汽车工程 2016年第11期38卷 1300-1304,1299页

作者：曹立波欧阳志高郜亢陈凯湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

主动预紧式安全带在接收危急信号时,可在碰撞前有效地消除织带松弛量,从而降低乘员在正面碰撞中的损伤,降低乘员发生二次碰撞的风险。本文首先在建模仿真的基础上验证了主动预紧式安全带降低乘员损伤的功能,接着确定控制系统的参数,从... 详细信息

主动预紧式安全带在接收危急信号时,可在碰撞前有效地消除织带松弛量,从而降低乘员在正面碰撞中的损伤,降低乘员发生二次碰撞的风险。本文首先在建模仿真的基础上验证了主动预紧式安全带降低乘员损伤的功能,接着确定控制系统的参数,从而完成了软件系统算法的设计,实现了高优先级信号的优先执行,保证了信号扫描和电机运转的并行。最后进行了台架静态测试,验证了控制系统的功能可靠性。结果表明,该智能控制系统可有效进行CAN通信,准确执行安全带预紧指令,有效支撑主动预紧式安全带功能的执行。

关键词：主动预紧式安全带控制系统 CAN通信

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主动预紧式安全带控制系统开发及试验研究

主动预紧式安全带控制系统开发及试验研究

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作者：胡先男湖南大学

学位级别：硕士

随着汽车主动安全技术的快速发展,集成主被动安全技术的“预碰撞安全系统”能够显著提升行车安全性,减少碰撞事故的发生和乘员的伤亡。主动预紧式安全带(Active Seatbelt,AS)通过接收主动安全系统预判的行车危险信号,在碰撞事故发生前... 详细信息

随着汽车主动安全技术的快速发展,集成主被动安全技术的“预碰撞安全系统”能够显著提升行车安全性,减少碰撞事故的发生和乘员的伤亡。主动预紧式安全带(Active Seatbelt,AS)通过接收主动安全系统预判的行车危险信号,在碰撞事故发生前执行安全带主动预紧功能,消除安全带间隙或约束乘员坐姿,为乘员提供更加有效的保护。但目前国内针对主动预紧式安全带的控制系统开发和试验研究工作十分匮乏,主动预紧式安全带的预紧性能要求和试验方法没有统一的标准。基于此,本文开发了一款基于先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System,ADAS)的直流电机驱动式主动预紧式安全带,根据主动预紧式安全带的功能定义确定了控制系统的控制策略,基于16位微控制器MC9S12G48完成了控制系统的软件设计,AS和ADAS的通信协议基于CAN总线实现,AS接收到ADAS的危险信号后驱动直流电机卷收织带执行主动预紧功能。完成了 CAN Bootloader系统上位机和下位机软件开发,实现控制ECU软件的下载、调试和在线更新。搭建了主动预紧式安全带和前方碰撞预警系统LZADAS的主被动集成安全系统平台,设计了 RS232串口信号转CAN信号的转换控制器和集成系统的通讯协议,在乘用车环境下的试验结果表明AS系统的功能响应准确性为100%。进行了主动预紧式安全带与Mobileye前方系统在客车环境下的匹配联调,AS系统直接接入整车CAN总线,实车测试结果表明AS系统功能匹配响应的准确性为100%。AS系统能够实现对ADAS信号的实时接收、识别和处理,及时响应危险工况预紧安全带。开展了主动预紧式安全带预紧性能试验研究,包括预紧控制参数范围测试试验、电机工作电流测试试验、预紧力测试试验、预紧速度测试试验和耐久性试验,试验结果表明:卷收器输出力范围为31.8N-546.1N,肩带力范围为27.5N-460.7N,预紧速度范围为0.111m/s-0.393m/s,最大预紧速度下实现最大预紧力所需的时间约为252ms。本文开发的主动预紧式安全带的预紧性能参数能够满足产品的设计要求。开展了主动预紧式安全带志愿者试验研究,全体志愿者消除安全带间隙的最佳预紧力范围为32.62N-64.15N,均值为46.87N,没有明显的性别差异。引起志愿者明显不舒适感的最小预紧力呈现女性低于男性的规律,引起男性志愿者明显不舒适感的预紧力范围为90.96N-180.4N,均值为133.69N,引起女性志愿者明显不舒适感的预紧力范围为75.57N-92.34N,均值为83.08N。使用AS-LZADAS集成系统进行了为期一个月的志愿者实车道路测试试验,试验结果验证了集成系统功能响应的稳定可靠性,主动预紧响应的频率较高会影响驾驶员的舒适性,非碰撞工况下二级预紧响应时的较大预紧力会导致驾驶员肩部轻微的不适感。

关键词：主动预紧式安全带控制系统主被动集成安全系统预紧性能试验志愿者试验

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主动预紧式安全带的研究与开发

主动预紧式安全带的研究与开发

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中国汽车工程学会第十六届汽车安全技术学术会议

作者：曹立波欧阳志高张冠军李靖駱光祚湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 长沙立中汽车设计开发有限公司台湾创盟科技股份有限公司

针对安全带佩带间隙与事故前乘员的位移不利于乘员损伤防护的现象,开发了一种主动预紧式安全带,匹配了汽车事故预警系统,具有“提前预警”和“危急提醒”功能.完成了主动预紧式安全带的台架试验,试验结果表明主动预紧式安全带能在330ms... 详细信息

针对安全带佩带间隙与事故前乘员的位移不利于乘员损伤防护的现象,开发了一种主动预紧式安全带,匹配了汽车事故预警系统,具有“提前预警”和“危急提醒”功能.完成了主动预紧式安全带的台架试验,试验结果表明主动预紧式安全带能在330ms内预紧长度约100mm的织带,最大预紧力为国外同类产品的2倍.建立了汽车正面碰撞乘员约束系统仿真模型,对比了有、无主动预紧式安全带对乘员损伤防护的结果.仿真结果表明,主动预紧式安全带能够有效减少乘员位移,使乘员基本保持在正常坐姿位置,为乘员提供更好的防护.

关键词：主动预紧式安全带仿真模型乘员防护产品开发

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正面碰撞中不同安全带预紧方式对乘员的保护效果研究

正面碰撞中不同安全带预紧方式对乘员的保护效果研究

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作者：隆旭湖南大学

学位级别：硕士

安全带是最有效的乘员保护装置,正确佩戴安全带能够有效地降低乘员在碰撞事故中的伤亡率。现在广泛使用的火药预紧式安全带是针对正常坐姿下的50百分位男性乘员进行开发设计的,在碰撞事故发生时,点爆火药,迅速回收安全带织带,起到保护... 详细信息

安全带是最有效的乘员保护装置,正确佩戴安全带能够有效地降低乘员在碰撞事故中的伤亡率。现在广泛使用的火药预紧式安全带是针对正常坐姿下的50百分位男性乘员进行开发设计的,在碰撞事故发生时,点爆火药,迅速回收安全带织带,起到保护乘员的作用。然而,随着汽车乘员数量的增加,乘员不再局限于50百分位的男性乘员,现有的安全带系统对其他体型的乘员不一定有很好的保护效果;而且,随着汽车主动安全技术的发展,很多的车型都配备了自动紧急制动系统(Autonomous Emergency Braking System,AEB),导致碰撞事故发生时,乘员不再处于初始坐姿位置。文献研究表明:乘员离开初始坐姿位置将影响火药预紧式安全带对乘员的保护效果。针对上述现状,本文设计了一款在预碰撞阶段就能发挥作用的主动预紧式安全带装置,并研究了在包括预碰撞阶段紧急制动操作的正面碰撞工况中,不同的安全带预紧方式对不同体型乘员的保护效果。具体的研究工作内容如下:1、设计了一款主动预紧式安全带装置,进行了样件试制,并利用样件进行了可靠性试验、乘员离位纠正试验、安全带工作噪音试验。2、基于MADYMO建立并验证了正面碰撞约束系统仿真模型,在此基础上增加了包含AEB的预碰撞阶段、卷收器火药预紧、带扣火药预紧、卷收器可逆预紧、卷收器可逆预紧+卷收器火药预紧联合作用、卷收器可逆预紧+带扣火药预紧联合作用五种不同的安全带预紧器组合方式。3、基于MADYMO主动人体模型研究预碰撞阶段的紧急制动操作和五种不同的安全带预紧器组合方式对50百分位男性乘员预碰撞阶段运动响应、碰撞阶段损伤指标的影响、整体的保护效果。4、基于5百分位女性人体模型、95百分位男性人体模型研究了五种不同的安全带预紧器组合方式对小体型乘员、大体型乘员的保护效果,并对比了同一种安全带预紧方式对不同体型乘员保护效果的差异性。研究结果表明:本文设计的主动预紧式安全带具有良好的可靠性、预紧性、舒适性;对于相同的碰撞速度,预碰撞阶段的紧急制动操作可以提升安全带对乘员的保护效果;卷收器火药预紧、带扣火药预紧、卷收器可逆预紧、卷收器可逆预紧+卷收器火药预紧联合作用、卷收器可逆预紧+带扣火药预紧联合作用五种不同的安全带预紧器组合方式中,卷收器可逆预紧+带扣火药预紧联合作用的预紧方式对乘员的保护效果最好;在同一种安全带预紧方式下,5百分位女性乘员、50百分位男性乘员、95百分位男性乘员三种不同体型的乘员中,安全带对50百分位男性乘员的保护效果最好。本文的研究结果对应用主动预紧式安全带、普及自动紧急制动技术、开发新的预紧方式、开展自适应约束系统的研究具有一定的指导意义。

关键词：主动预紧式安全带人体模型预碰撞阶段不同预紧方式仿真试验

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AEB制动下主动安全带对乘员胸部损伤的影响

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汽车零部件 2020年第7期 23-27页

作者：商恩义周大永李月明习波波浙江吉利汽车研究院有限公司浙江省汽车安全技术研究重点实验室浙江杭州311228

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... 详细信息

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。

关键词： AEB 主动预紧式安全带胸部变形量

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基于AEB信号的集成式约束系统仿真与优化分析

基于AEB信号的集成式约束系统仿真与优化分析

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作者：王珂重庆理工大学

学位级别：硕士

面对频发的交通事故,传统的被动安全技术已基本解决了车身结构耐撞性问题,并减轻了事故对乘员的伤害程度。当前交通事故仍然大量发生,为了进一步提高道路交通安全性,主动安全技术得到重视和发展。为了达到最大限度地降低事故发生率和事... 详细信息

面对频发的交通事故,传统的被动安全技术已基本解决了车身结构耐撞性问题,并减轻了事故对乘员的伤害程度。当前交通事故仍然大量发生,为了进一步提高道路交通安全性,主动安全技术得到重视和发展。为了达到最大限度地降低事故发生率和事后伤害度,主被动集成安全分析成为一个新兴的研究课题。本文基于预碰撞阶段自动紧急制动（Autonomous Emergency Braking,AEB）系统所提供的信号参数,对碰撞阶段乘员损伤影响进行了分析,在此基础上引入了主动预紧装置,研究了两者集成作用下对乘员的保护效果,并对集成式约束系统进行参数匹配优化。本文主要研究内容如下:（1）基于美国高速公路管理局（NHTSA）中关于变道超车应急测试工况,建立相应动态场景,并在本车模型中加入传感器模型与制动算法,建立整体AEB系统测试模型。通过对车辆预碰撞动态场景的模拟,提取碰撞发生时车辆的动态信息,建立与之边界条件相同的车对车碰撞模型。然后,利用MADYMO多刚体软件建立了驾驶员侧乘员约束系统模型,并利用预碰撞阶段乘员姿态试验数据与C-NCAP100%正面碰撞试验数据,验证了约束系统模型的有效性。最后,利用上述主被动安全模型的接口,建立了主被动集成式一体化模型。（2）基于上述所建立的工况与集成式模型,分析集成系统参数（有无AEB系统作用,不同AEB系统制动强度和有无主动式预紧安全带）对乘员动态响应及损伤值的影响,选取了较优的初始集成系统参数。并在此基础上,分析了集成系统参数对不同百分位乘员的保护效果。（3）基于初始集成系统参数,以第50百分位乘员为研究对象,利用优化软件ModeFRONTIER与MADYMO建立耦合优化平台,其中以主动预紧力,爆炸预紧时刻,爆炸预紧力,限力等级,驾驶员侧气囊点爆时间,CDEX值及膝部气囊点爆时间七个参数为输入变量,整体损伤评价指标WIC值为优化目标,将拉丁超立方-蒙特卡罗实验设计,Kriging代理模型以及NSGAⅡ与模拟退火两种优化算法对比的方式相结合,进行集成式约束系统参数匹配优化。论文研究表明:在AEB系统作用下,虽然乘员的头部和胸部位移出现了不同程度的增加,但是由于碰撞发生时刻速度的下降,使得乘员的各部位损伤值均有所下降。并且在AEB系统作用下1g制动减速度较0.7g制动减速度与0.4g1g二阶制动减速度对乘员保护效果更为明显。另外,在较优的AEB系统制动强度下,引入主动预紧安全带装置,可以有效地改善乘员的坐姿,并降低乘员头部与胸部的损伤风险。而且在两者集成作用下,第5百分位乘员与第95百分位乘员各部位损伤指标也得到相应降低,其中第5百分位乘员损伤指标降低更为明显(相对未应用AEB与主动预紧装置下,HIC36降低了29.5%,胸部压缩量降低了30.7%)。因此,AEB系统与主动预紧装置集成作用下对乘员有更好的保护效果。在两者集成作用下,以第50百分位乘员为研究对象,采用模拟退火算法优化效果更优,假人各部位损伤均有所下降,其中头部HIC36,胸部压缩量以及左右大腿力均有显著的下降,分别降低23.7%,11.5%,12.2%和24.1%。优化目标加权损伤指标WIC值降低了16.3%,达到了优化的效果。

关键词：自动紧急制动系统集成式约束系统制动减速度主动预紧式安全带模拟退火优化算法

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