制動工況中乘員動態(tài)響應(yīng)分析及主動預(yù)緊安全帶效能評價
發(fā)布時間：2021-08-13 04:57
主動控制卷收器（ACR）可減少乘員在制動時的位移和碰撞中的損傷風(fēng)險,但國內(nèi)相關(guān)試驗(yàn)較為匱乏。因此,為探究緊急制動時ACR對乘員離位現(xiàn)象的影響,針對2名男性志愿者,開展了初始速度為70 km/h的緊急制動試驗(yàn),定量測定并分析了ACR與普通卷收器下的志愿者運(yùn)動響應(yīng)和安全帶物理參數(shù),為ACR的進(jìn)一步研發(fā)提供數(shù)據(jù)參考。結(jié)果表明,在ACR的作用下,志愿者頭部和T1位移分別減小34 mm和27 mm,制動階段的織帶拉出量減少13 mm,制動結(jié)束時織帶回拉量增加62 mm,運(yùn)動速度峰值和安全帶力則無明顯變化。此外,試驗(yàn)分析結(jié)果還顯示志愿者位移（頭部、肩部和T1位移）與肩帶力高度正相關(guān)。
【文章來源】：振動與沖擊. 2020,39(24)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
試驗(yàn)用ACR產(chǎn)品圖
圖1 試驗(yàn)用ACR產(chǎn)品圖整個試驗(yàn)過程通過2個CCD相機(jī)(1/2.7英寸,100萬像素)記錄,其一安裝在正對副駕乘員的風(fēng)擋玻璃上,另一枚安裝在右側(cè)車窗玻璃與乘員頭部相對的位置,乘員位移可通過視頻追蹤貼在乘員各部位的標(biāo)志得到。T1位移由于難以在視頻中測得,因而通過安裝在頭枕與乘員頸部間的SP2拉繩位移傳感器記錄。安全帶力分別通過安裝于志愿者右肩上方肩帶和右側(cè)腰帶的力傳感器(F305-Z4944)采集;織帶位移則通過安置于卷收器上方的織帶位移傳感器(IES2098)記錄。在整個試驗(yàn)過程中,車身速度和加速度信號通過總線分析工具CANoe讀取CAN(Controller Area Network)信號獲得。
在試驗(yàn)前對志愿者進(jìn)行培訓(xùn),要求試驗(yàn)中駕駛員每次制動的力度和速度保持一致;副駕乘員應(yīng)處于普通乘坐狀態(tài),即不得刻意繃緊或放松身體肌肉。試驗(yàn)選在晴朗的天氣,于寬闊平整的柏油路面上進(jìn)行。試驗(yàn)中,乘員以普通坐姿乘坐,手自然放置在大腿上,頭部輕靠頭枕,平視前方,如圖3所示。由駕駛員將車輛提速至70 km/h并保持一段時間,然后以最大制動力制動直至車輛靜止,期間與副駕乘員無任何交流。對1號志愿者、2號志愿者分別進(jìn)行7次、4次ACR試驗(yàn)和6次、3次普通安全帶試驗(yàn)。對于同一志愿者的重復(fù)試驗(yàn),每次試驗(yàn)時間間隔為4 min,以便于乘員身體恢復(fù)到上次試驗(yàn)的初始狀態(tài)。車體縱向加速度以均值加減1個標(biāo)準(zhǔn)差(mean±S.D.)的形式展示如圖4所示,其中粗線代表均值,陰影區(qū)域代表標(biāo)準(zhǔn)差范圍。由于不同志愿者對應(yīng)加速度的差異極小,則僅將加速度分為ACR組和普通卷收器組。盡管兩組試驗(yàn)的加速度略有區(qū)別,但總體趨勢一致,且二者在穩(wěn)定階段的加速度均值都約為1g,持續(xù)時間約為1.9 s。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]集成主動預(yù)緊式安全帶的乘員可接受度與優(yōu)化措施[J]. 吳俊,宋志強(qiáng),曹立波,歐陽志高,胡先男. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2018(04)
[2]主動預(yù)緊式安全帶控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J]. 曹立波,歐陽志高,郜亢,陳凱. 汽車工程. 2016(11)
[3]自動緊急制動與可逆預(yù)緊安全帶共同作用下乘員損傷分析[J]. 曹立波,歐陽志高,賈寓詞,徐哲,張冠軍. 中國機(jī)械工程. 2016(16)
[4]基于近似模型管理的汽車安全帶約束系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 劉鑫,吳鋼,尹來榮. 振動與沖擊. 2016(06)
[5]Retraction control of motorized seat belt system with linear state observer[J]. LEE Kang-seok,CHOI Chin-chul,LEE Woo-taik. Journal of Central South University. 2013(02)
[6]乘員約束系統(tǒng)耐撞性數(shù)據(jù)挖掘[J]. 趙志杰,金先龍. 振動與沖擊. 2010(03)
碩士論文
[1]面向主動安全的預(yù)緊式安全帶控制策略研究[D]. 黃丹妮.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2017
本文編號：3339791
【文章來源】：振動與沖擊. 2020,39(24)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
試驗(yàn)用ACR產(chǎn)品圖
圖1 試驗(yàn)用ACR產(chǎn)品圖整個試驗(yàn)過程通過2個CCD相機(jī)(1/2.7英寸,100萬像素)記錄,其一安裝在正對副駕乘員的風(fēng)擋玻璃上,另一枚安裝在右側(cè)車窗玻璃與乘員頭部相對的位置,乘員位移可通過視頻追蹤貼在乘員各部位的標(biāo)志得到。T1位移由于難以在視頻中測得,因而通過安裝在頭枕與乘員頸部間的SP2拉繩位移傳感器記錄。安全帶力分別通過安裝于志愿者右肩上方肩帶和右側(cè)腰帶的力傳感器(F305-Z4944)采集;織帶位移則通過安置于卷收器上方的織帶位移傳感器(IES2098)記錄。在整個試驗(yàn)過程中,車身速度和加速度信號通過總線分析工具CANoe讀取CAN(Controller Area Network)信號獲得。
在試驗(yàn)前對志愿者進(jìn)行培訓(xùn),要求試驗(yàn)中駕駛員每次制動的力度和速度保持一致;副駕乘員應(yīng)處于普通乘坐狀態(tài),即不得刻意繃緊或放松身體肌肉。試驗(yàn)選在晴朗的天氣,于寬闊平整的柏油路面上進(jìn)行。試驗(yàn)中,乘員以普通坐姿乘坐,手自然放置在大腿上,頭部輕靠頭枕,平視前方,如圖3所示。由駕駛員將車輛提速至70 km/h并保持一段時間,然后以最大制動力制動直至車輛靜止,期間與副駕乘員無任何交流。對1號志愿者、2號志愿者分別進(jìn)行7次、4次ACR試驗(yàn)和6次、3次普通安全帶試驗(yàn)。對于同一志愿者的重復(fù)試驗(yàn),每次試驗(yàn)時間間隔為4 min,以便于乘員身體恢復(fù)到上次試驗(yàn)的初始狀態(tài)。車體縱向加速度以均值加減1個標(biāo)準(zhǔn)差(mean±S.D.)的形式展示如圖4所示,其中粗線代表均值,陰影區(qū)域代表標(biāo)準(zhǔn)差范圍。由于不同志愿者對應(yīng)加速度的差異極小,則僅將加速度分為ACR組和普通卷收器組。盡管兩組試驗(yàn)的加速度略有區(qū)別,但總體趨勢一致,且二者在穩(wěn)定階段的加速度均值都約為1g,持續(xù)時間約為1.9 s。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]集成主動預(yù)緊式安全帶的乘員可接受度與優(yōu)化措施[J]. 吳俊,宋志強(qiáng),曹立波,歐陽志高,胡先男. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2018(04)
[2]主動預(yù)緊式安全帶控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J]. 曹立波,歐陽志高,郜亢,陳凱. 汽車工程. 2016(11)
[3]自動緊急制動與可逆預(yù)緊安全帶共同作用下乘員損傷分析[J]. 曹立波,歐陽志高,賈寓詞,徐哲,張冠軍. 中國機(jī)械工程. 2016(16)
[4]基于近似模型管理的汽車安全帶約束系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 劉鑫,吳鋼,尹來榮. 振動與沖擊. 2016(06)
[5]Retraction control of motorized seat belt system with linear state observer[J]. LEE Kang-seok,CHOI Chin-chul,LEE Woo-taik. Journal of Central South University. 2013(02)
[6]乘員約束系統(tǒng)耐撞性數(shù)據(jù)挖掘[J]. 趙志杰,金先龍. 振動與沖擊. 2010(03)
碩士論文
[1]面向主動安全的預(yù)緊式安全帶控制策略研究[D]. 黃丹妮.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2017
本文編號：3339791
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