自动紧急转向工况下驾驶员离位响应的一体化仿真研究

摘要

为了探究自动紧急转向过程中驾驶员的动态响应，采用主动安全技术和被动安全防护策略相结合的方式，进行特定自动紧急转向场景下驾驶员离位响应的一体化仿真研究.基于模型预测控制算法建立自动紧急转向控制模型，使用PreScan、CarSim和Simulink等软件进行联合仿真，获取车辆在转向过程中的动态响应；结合主动人体模型和驾驶员侧约束系统模型，分析车辆及驾驶员的运动特征以及主动卷收器安全带对驾驶员离位的改善效果.结果表明，在72 km/h的行驶速度下，车辆和驾驶员在纵向换道距离分别为40 m、50 m和60 m的左侧自动紧急转向过程中运动响应分为右倾和左倾两个阶段；右倾阶段车辆横向加速度、侧倾角以及主动人体模型的最大离位量明显高于左倾阶段；随着纵向换道距离的增加，驾驶员头部的最大横向离位量由89.56 mm降低到70.22 mm和53.05 mm；主动卷收器安全带的应用有效改善了驾驶员的离位程度，驾驶员头部最大横向离位量分别降低18.90%、49.56%和67.62%，胸部最大横向离位量分别降低12.70%、41.63%和53.69%，提高了驾驶员在自动紧急转向阶段的安全性.

关键词

汽车工程 / 汽车安全 / 一体化仿真 / 自动紧急转向 / 驾驶员离位

基金资助

重庆市技术创新与应用发展专项面上项目（cstc2019jscx-msxmX0412）; 重庆市研究生教育高质量发展行动计划资助项目（CYS23656）; 广西科技重大专项（桂科AA23062083）