[发明专利]车辆安全系统

说明书

本发明提供了车辆安全系统，包括人体损伤评价子系统、碰撞试验子系统和安全控制子系统，所述人体损伤评价子系统用于确定人体损伤评价因子，所述碰撞试验子系统用于根据人体损伤评价因子进行人体碰撞模拟试验，所述安全控制子系统用于根据碰撞试验结果确定人体安全防护措施。本发明的有益效果为：通过确定人体损伤评价因子和进行碰撞试验，实现了车辆安全防护，最大限度保证了人员安全。

技术领域

本发明涉及车辆安全技术领域，具体涉及车辆安全系统。

背景技术

自1896年，伦敦发生了全球第一起交通死亡事故以来，汽车安全便是人们最关心的一个问题。截止至2015年底我国机动车驾驶人数量超过3.28亿，机动车保有量超过2.8亿辆。2013年我国道路交通事故达20万起，造成超过6万人死亡，21万人受伤。世界各国和地区的人民为了预防交通事故保障人车安全均做出了巨大的努力，零事故、零伤亡是各消费者、科学研究人员、汽车工业界人员和政府人员等共同愿望。因此，人车安全研究是当前学术界、工业界的最热门的一个课题。

交通事故中汽车碰撞会造成的人员伤亡，在碰撞过程中，汽车的外部碰撞为“一次碰撞”，车内部件与人体的碰撞为“二次碰撞”，人体内部器官的挤压碰撞为“三次碰撞”，在这三种类型的碰撞下前者的激烈程度直接传递给后者。在“一次碰撞”过程中碰撞剧烈，车内乘员受到的加速度如果超过了人体的耐受极限会使器官直接受到损伤，在“二次碰撞”过程中乘员舱地板、发动机等外部刚硬物体侵入乘员舱内部挤压车内乘员致伤、缺少生存空间死亡或者乘员与车辆内部的方向盘、车门和仪表板等单次或多次碰撞受伤致死等，在“二次碰撞”过程中致使人体内部器官和骨骼发生“三次碰撞”造体内器官摩擦、挤压受伤和体内破损出血等。

车辆碰撞时，人体受到惯性力、接触力的作用，人体各部分组织将产生特定的生物力学响应。当生物力学响应使人体组织超过了人体耐受极限或导致解剖学组织破坏或者导致人体正常生理功能的变化或丧失，人体即受到损伤。开发或研制有效保护装置来减少碰撞中传递给人体载荷和能量，开发试验和计算机用的试验模型来模拟人体在碰撞时的响应，是车辆安全研究的重要基础内容。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供车辆安全系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了车辆安全系统，包括人体损伤评价子系统、碰撞试验子系统和安全控制子系统，所述人体损伤评价子系统用于确定人体损伤评价因子，所述碰撞试验子系统用于根据人体损伤评价因子进行人体碰撞模拟试验，所述安全控制子系统用于根据碰撞试验结果确定人体安全防护措施；

所述人体损伤评价子系统包括头部损伤评价模块、颈部损伤评价模块和综合损伤评价模块，所述头部损伤评价模块用于确定头部损伤评价因子，所述颈部损伤评价模块用于确定颈部损伤评价因子，所述综合损伤评价模块用于根据头部损伤评价因子和颈部损伤评价因子确定人体损伤评价因子；

所述头部损伤评价模块用于确定头部损伤评价因子，所述头部损伤评价因子采用下式计算：

式中，H表示头部损伤评价因子，C(t)表示头部惯性中心的线性加速度，t表示时间变量，t_s表示冲击开始时间，t_e表示冲击结束时间；

所述颈部损伤评价模块用于确定颈部损伤评价因子，所述颈部损伤评价因子采用下式计算：

式中，N表示颈部损伤评价因子，F₁表示颈部轴向力，F₂表示颈部轴向力的极限值，M₁表示枕骨关节的弯矩，M₂表示枕骨关节弯矩的极限值；

所述综合损伤评价模块用于根据头部损伤评价因子和颈部损伤评价因子确定人体损伤评价因子：所述人体损伤评价因子采用下式计算：