高速公路车辆防追尾碰撞系统的设计与控制研究

针对汽车追尾碰撞事故频发和事故中驾乘人员头颈部易受损伤等问题,利用激光雷达测距和机电控制相结合的技术,提出了一种车辆防追尾碰撞系统,对高位制动灯和主动式头枕进行控制。首先利用激光雷达和本车状态信息对行车环境进行预测;接着对后车分液压和气压两种制动形式进行行车安全车距的分析,推导出临界安全车距的计算公式;最后通过AT89C51单片机系统预设的程序,将实际行车间距与临界安全车距进行比较,并据此控制高位制动灯的开闭和主动式头枕控制系统的执行。所提出的方法有较好的工程实用性。

一种电磁驱动主动头枕的设计与研究

设计了一种电磁驱动主动头枕,采用机电结合的方式,通过连杆机构实现头枕的快速前移。为使头枕具有良好的运动特性和动力特性,设计了驱动滑块的位移规律并反推出电磁驱动器的控制电压。采用分时分区段能量守恒方法,得出了电压曲线中关键点的理论值;通过测试得到了电压试验值,将其与理论值进行对比,结果发现二者的电压变化规律相同。

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。