一种车辆正碰类型识别与严重程度判定的方法技术

本发明专利技术提供了一种车辆正碰类型识别与严重程度判定的方法，包括以下步骤：建立典型碰撞工况，获取典型碰撞工况下的加速度建立标准波形曲线a(s)

【技术实现步骤摘要】
一种车辆正碰类型识别与严重程度判定的方法


[0001]本专利技术属于汽车气囊控制领域，尤其是涉及一种车辆正碰类型识别与严重程度判定的方法。

技术介绍

[0002]用最少的碰撞试验量满足开发目标是安全开发的最大挑战。不同的碰撞壁障、不同的碰撞速度、不同的乘员种类可以组合出数种碰撞工况，整车碰撞试验只能挑选最具代表性和伤害最严重的工况来进行。企业在进行车辆安全性能开发时，一般按照正碰（FW）、正面偏置碰撞（OF）、正面斜角碰撞（OB）、正面柱碰撞（PL）、追尾碰撞（UR）等碰撞工况来进行试验，进行约束系统配备和优化工作。
[0003]ECU控制系统的任务是准确判断汽车发生碰撞的强度, 然后发出点火指令继而引爆气囊和安全带, 起到保护乘员的作用。根据传感器获得的车身减速度波形, 选择合理、有效的碰撞算法是设计气囊控制系统的关键。行业现行的做法是车速在20km/h以下发生正面碰撞时,气囊不引爆；车速在30 km/h发生正面碰撞时,气囊必须引爆；20～30 km/h属于点火模糊区,可以引爆,也可以不引爆。对于气囊的点火时间，通用“127mm
‑
30ms”准则来确定安全气囊的最佳点火时刻。其含义是：当汽车刚开始发生碰撞时，乘员相对于车体向前移动127mm的时刻的前30ms时间点就称为安全气囊的最佳点火时刻。
[0004]目前对气囊的点火算法并没有统一的设计标准。气囊起爆算法是ECU控制系统的核心, 它依据各安全法规的乘员碰撞损伤情况, 综合判断点火条件,来解决气囊是否需要点火以及何时点火的问题。如果算法判断气囊在不需要点火的低速碰撞时误点火, 或者在高速柱碰撞时漏点火、迟点火都会对乘员造成生命危险。由于算法计算误差造成气囊在高强度碰撞时早点火,则会引起乘员在碰撞过程中接触己泄气的气囊, 而得不到最佳保护。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种车辆正碰类型识别与严重程度判定的方法，为约束系统的匹配和气囊的点火算法提供参考，使气囊起爆时机更加合理且精准。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种车辆正碰类型识别与严重程度判定的方法，包括以下步骤：（1）建立典型碰撞工况，获取典型碰撞工况下的加速度，建立标准波形曲线a(s)
TYP
；（2）获取实际碰撞下的加速度，建立输入波形曲线a(s)；（3）将输入波形曲线与标准波形曲线进行特征差异识别，判定碰撞类型；（4）根据输入波形曲线计算碰撞强度指数。
[0007]进一步地，所述典型碰撞工况包括正碰、正面偏置碰撞、正面斜角碰撞、正面柱碰撞、追尾碰撞中的至少一种。
[0008]进一步地，在同一典型碰撞工况下至少进行具有不同碰撞速度的两组实验，例如碰撞速度可以是20km/h、25km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h、70km/h等。
[0009]进一步地，标准波形曲线的建立方法如下：获取加速度
‑
时域波形曲线，在时域内对加速度进行二次积分，建立位移
‑
时域波形曲线，根据加速度
‑
时域波形曲线及位移
‑
时域波形曲线建立位移
‑
加速度波形曲线，根据典型碰撞工况的位移最大值D
max
及加速度最大值A
max
对位移
‑
加速度波形曲线进行归一化处理，建立位移
‑
加速度归一化处理曲线，在位移
‑
加速度归一化处理曲线上选取多个特征点，将多个特征点连线形成标准波形曲线a(s)
TYP
。
[0010]进一步地，当同一典型碰撞工况下具有两组以上不同碰撞速度的实验时，标准波形曲线上特征点坐标为多组实验的位移
‑
加速度归一化处理曲线上对应特征点坐标的平均值。
[0011]进一步地，正碰或追尾碰撞时，至少选取三个特征点，正面偏置碰撞或正面柱碰撞时，至少选取四个特征点，正面斜角碰撞时，至少选取五个特征点。
[0012]进一步地，输入波形曲线的建立方法如下：获取实际碰撞下的碰撞加速度
‑
时域波形曲线，在时域内对加速度进行二次积分，建立碰撞位移
‑
时域波形曲线，根据碰撞加速度
‑
时域波形曲线及碰撞位移
‑
时域波形曲线建立碰撞位移
‑
加速度波形曲线，根据实际碰撞的位移最大值D
max
’
及加速度最大值A
max
’
对碰撞位移
‑
加速度波形曲线进行归一化处理，建立输入波形曲线。
[0013]进一步地，特征差异识别的方法如下：根据公式1与公式2计算不同典型碰撞工况的标准波形曲线的所有特征点与输入波形曲线上最近点之间的欧拉距离的平均值D， D值越小的典型碰撞工况判断为与实际碰撞类型越吻合，
ꢀꢀ
公式1
ꢀꢀ
公式2其中，d
n
为标准波形曲线a(s)
TYP
上特征点C
n
与输入波形曲线a(s)上最近点之间形成的欧拉距离，a
nTYP
为标准波形曲线a(s)
TYP
上特征点C
n
对应的加速度，S
nTYP
为标准波形曲线a(s)
TYP
上特征点C
n
对应的位移，a(t)为输入波形曲线a(s)上时间为t时的加速度，s(t)为输入波形曲线a(s)上时间为t时的位移，D为a(s)
TYP
曲线上各特征点C
n
与识别曲线的平均欧拉距离，N为特征点个数。
[0014]进一步地，碰撞强度指数的计算方法如下：定义碰撞加速度
‑
时域波形曲线对应的加速度
‑
时域波形函数如公式3所示，
ꢀꢀ
公式3其中，t为时间，a(t)是加速度时域响应，a1、ω1和代表第一个正弦波的最大振幅、频率和相移, a2、ω2和代表第二正弦波的最大振幅、频率和相移；根据公式4计算加速度
‑
时域波形函数在移动时间窗宽为δ时形成的最大面积S
δ
，例如δ可以是15ms、20ms、25ms、30ms、36ms等，公式4其中，T1为S
δ
对应的起始时间，T2为S
δ
对应的结束时间，δ=T2‑
T1；根据公式5计算S
δ
对应区域的形心T
C
，
ꢀꢀ
公式5根据公式6计算碰撞强度指数SI
δ
，
ꢀꢀ
公式6。
[0015]如上所述的方法在汽车领域的应用。
[0016]相对于现有技术，本专利技术所述的车辆正碰类型识别与严重程度判定的方法具有以下优势：本专利技术所述的方法是通过模拟实验记录典型碰撞工况下的车身响应数据形成标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆正碰类型识别与严重程度判定的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）建立典型碰撞工况，获取典型碰撞工况下的加速度，建立标准波形曲线a(s)
TYP
；（2）获取实际碰撞下的加速度，建立输入波形曲线a(s)；（3）将输入波形曲线与标准波形曲线进行特征差异识别，判定碰撞类型；（4）根据输入波形曲线计算碰撞强度指数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述典型碰撞工况包括正碰、正面偏置碰撞、正面斜角碰撞、正面柱碰撞、追尾碰撞中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在同一典型碰撞工况下至少进行具有不同碰撞速度的两组实验。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，标准波形曲线的建立方法如下：获取加速度
‑
时域波形曲线，在时域内对加速度进行二次积分，建立位移
‑
时域波形曲线，根据加速度
‑
时域波形曲线及位移
‑
时域波形曲线建立位移
‑
加速度波形曲线，根据典型碰撞工况的位移最大值D
max
及加速度最大值A
max
对位移
‑
加速度波形曲线进行归一化处理，建立位移
‑
加速度归一化处理曲线，在位移
‑
加速度归一化处理曲线上选取多个特征点，将多个特征点连线形成标准波形曲线a(s)
TYP
。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：当同一典型碰撞工况下具有两组以上不同碰撞速度的实验时，标准波形曲线上特征点坐标为多组实验的位移
‑
加速度归一化处理曲线上对应特征点坐标的平均值。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：正碰或追尾碰撞时，至少选取三个特征点，正面偏置碰撞或正面柱碰撞时，至少选取四个特征点，正面斜角碰撞时，至少选取五个特征点。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，输入波形曲线的建立方法如下：获取实际碰撞下的碰撞加速度
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时域波形曲线，在时域内对加速度进行二次积分，建立碰撞位移
‑
时域波形曲线，根据碰撞加速度
‑
时域波形曲线及碰撞位移
‑
时域波形曲线建立碰撞位移
‑
加速度波形曲线，根据实际碰撞...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海涛，黄志刚，郑艳婷，张斌，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：