自动驾驶汽车中乘员在不同座椅朝向下的损伤风险及规避策略

论文摘要

在高度自动化车辆（Highly Automated Vehicle,HAV）中,由于不再需要驾驶人,乘客之间可以实现面对面的交流,这给车辆座椅的布置提供了更大的灵活性。为提高HAV的碰撞安全性,提出使用旋转座椅来改变人体朝向与碰撞方向相对位置的规避策略,其基本思路是在碰撞发生前通过主动改变座椅朝向来降低乘员损伤。首先,利用尸体试验数据对所建立的碰撞模型进行验证;然后,基于4种不同的座椅朝向,利用THUMSTM人体模型进行初始速度为56 km·h-1的正面碰撞模拟试验,以确定相对安全的座椅朝向位置;最后,预测座椅旋转过程本身以及旋转至某位置后发生碰撞的乘员损伤风险。在静态正面碰撞中,选择0°、90°、135°和180°四种不同的座椅朝向进行乘员损伤预测和比较,结果表明180°朝向时的乘员损伤风险最小。在此基础上,模拟了200 ms内将座椅旋转±45°和±90°,以及分别在0 ms和100ms时间延迟后引入碰撞的试验过程。研究结果表明:200 ms能够将乘员旋转±45°和±90°而不引起额外的人体损伤,并且在无时间延迟时,旋转至背对碰撞方向的乘员损伤,比正面碰撞中0°、90°和135°座椅朝向的乘员损伤更低,证明了该损伤风险规避策略的有效性。

论文目录

• 0 引 言
• 1 研究方法
•   1.1 THUMS侧面碰撞模型验证
•   1.2 四种不同座椅朝向正面碰撞模型的建立
•   1.3 座椅先旋转后碰撞模型的建立
•   1.4 仿真试验中乘员损伤评价
• 2 试验结果
•   2.1 THUMS侧面碰撞模型验证
•   2.2 正面碰撞仿真试验
•   2.3 先旋转后碰撞试验
• 3 讨 论
• 4 结 语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 武和全,侯海彬,胡林,黄晶

关键词: 汽车工程,乘员规避策略,有限元方法,座椅朝向,损伤风险,自动驾驶汽车,碰撞模拟

来源: 中国公路学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 汽车工业

单位: 长沙理工大学工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室,韦恩州立大学生物工程中心,湖南大学机械与运载工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51405035,51875049),湖南省自然科学杰出青年基金项目(2019JJ20017),湖南省自然科学基金项目(2018JJ2432),湖南省教育厅科学研究项目(16B015)

分类号: U463.6;U467.14

DOI: 10.19721/j.cnki.1001-7372.2019.06.021

页码: 206-215+225

总页数: 11

文件大小: 3793K

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