[发明专利]一种用于防护人地碰撞损伤的智能车车头设计方法

权利要求书

1.一种用于防护人地碰撞损伤的智能车车头设计方法，其特征在于：通过建立人地碰撞虚拟仿真系统并结合车辆制动控制方法设计行人友好型车头以降低人地碰撞损伤，具体实施步骤如下：

S1：给定车速、行人步态、行人体型等输入参数，建立人地碰撞虚拟仿真系统，确定碰撞中行人损伤的评价指标；

S2：提出基于制动控制的人地碰撞损伤防护实践方案；

S3：通过8个参数定义车头形状，并给定各个参数的取值范围；

S4：采用优化算法对8个车头形状参数进行优化，获得基于制动控制的人车碰撞仿真中人体损伤及地面所致损伤均最低的最优车头形状；

S5：专家论证后，给出防护人地碰撞损伤的最优车头形状。

2.根据权利要求1所述的一种用于防护人地碰撞损伤的智能车车头设计方法，其特征在于：步骤S1中的人地碰撞虚拟仿真系统包括定义了车速且车头参数可修改的车及定义了体型与步态的行人，根据现有成果车速取20km/h、30km/h和40km/h3种情况，行人体型取5百分位女性、5百分位男性，50百分位男性和90百分位男性4种情况，行人步态从行走、奔跑及应急三种步态序列中各选择最危险的2种共6种情况，共72次仿真；行人损伤评价指标为所有仿真中头部损伤准则HIC均值及所有仿真中综合损伤费用IC均值；HIC可直接从仿真软件中读取，而IC则通过先获得人体头、胸及臀等各个部位的仿真值后将仿真值转换为AIS简明损伤等级后再转化为损伤费用、最终求和得到。

3.根据权利要求1所述的一种用于防护人地碰撞损伤的智能车车头设计方法，其特征在于：步骤S2中，基于制动控制的人地碰撞损伤防护实践方案的实施步骤如下：

S21：当车辆监测到事故不可避免时完全制动车辆直到人体头部与车体碰撞的t1时刻；

S22：t1后松开车辆制动，直到监测到人体即将掉落发动机罩盖、人体从车体侧面坠落、人体下肢位置在车辆纵向上比胸部更靠近车体及人体头部接触发动机盖前沿等4种情况中的一种情况后，完全制动车辆至静止；其中人体即将掉落发动机罩盖指人体头部、胸部及臀部之一的高度低于发动机罩前沿的高度而人体从车体侧面坠落指人体头、胸、臀及大腿之一的位置超出车体两侧。

4.根据权利要求1所述的一种用于防护人地碰撞损伤的智能车车头设计方法，其特征在于：步骤S3中，定义车头形状的8个参数分别为前保险杠下沿高度、前保险杠上沿高度、发动机罩盖前沿高度、发动机罩盖后沿高度、前保险杠长度、发动机罩盖前沿面板长度、发动机罩盖长度、前挡风玻璃长度，其中高度指离地高度、长度指相关部件在车辆纵向上前沿到后沿的距离；各个参数的取值范围根据设计要求给定。

5.根据权利要求1所述的一种用于防护人地碰撞损伤的智能车车头设计方法，其特征在于：步骤S4中，优化对象为描述车头形状的8个参数、优化目标为基于制动控制的人车碰撞仿真中人体损伤及人地碰撞损伤，优化方法可选用现有的成熟方法；其中人车碰撞损伤与人地碰撞损伤中最大者视为人体损伤。