[發(fā)明專利]一種機(jī)動(dòng)車碰撞事故模擬方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210484545.5
• 申請(qǐng)日: 2012-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102930122A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘福全;張麗霞;柴樹(shù)山;王豐元;陳森;尚國(guó)明;盧萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所 37104
• 代理人: 張世功

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于機(jī)動(dòng)車碰撞事故模擬技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)仿真性模擬機(jī)動(dòng)車在行駛過(guò)程中碰撞事故的工藝過(guò)程，特別是一種機(jī)動(dòng)車碰撞事故模擬方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有分析機(jī)動(dòng)車事故的演示性表現(xiàn)形式中，尚未見(jiàn)有逼真的模擬機(jī)動(dòng)車碰撞事故現(xiàn)場(chǎng)的成果報(bào)道，特別是在教學(xué)、科研和公交碰撞事故分析會(huì)談時(shí)，缺少一種仿真性好的機(jī)動(dòng)車碰撞現(xiàn)場(chǎng)模擬形式，供不同需求的分析人員判定不同狀況的機(jī)動(dòng)車碰撞現(xiàn)場(chǎng)情況，如事故鑒定人員可以使用該方法分析判定交通事故現(xiàn)場(chǎng)的狀況，對(duì)事故責(zé)任做出判斷；教師在教學(xué)過(guò)程中也常常需要這種模擬技術(shù)以對(duì)學(xué)生闡述碰撞的原理、碰撞的過(guò)程，以及碰撞的后果等；對(duì)于科研人員，也可以使用這種技術(shù)，設(shè)定碰撞的速度，使機(jī)動(dòng)車進(jìn)行碰撞，分析機(jī)動(dòng)車的破壞形式，以及碰撞能量的變化等，以幫助評(píng)價(jià)現(xiàn)有汽車的結(jié)構(gòu)形式或開(kāi)發(fā)新的汽車產(chǎn)品等。特別是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)仿真模擬一種特定現(xiàn)場(chǎng)狀況下的汽車碰撞過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)對(duì)事故的分析和判斷的自動(dòng)化系統(tǒng)方法也尚未見(jiàn)有使用或其他方式公開(kāi)，所以，設(shè)計(jì)一種利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模擬仿真機(jī)動(dòng)車現(xiàn)場(chǎng)碰撞的方法很有應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種利用計(jì)算機(jī)及其顯示設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模擬汽車碰撞的方法，應(yīng)用在仿真交通碰撞事故分析教學(xué)、科研和判定場(chǎng)合。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的工藝步驟包括：

（1）、先構(gòu)建好計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，再設(shè)置待模擬現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)動(dòng)車碰撞參數(shù)，并將這些參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，選擇碰撞類型并確認(rèn)后，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)；

（2）、計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算機(jī)動(dòng)車碰撞參數(shù)，并對(duì)碰撞參數(shù)進(jìn)行判斷分析；

（3）、先判斷是否能夠發(fā)生碰撞，若判斷結(jié)果為是，則轉(zhuǎn)向步驟（4）；若判斷結(jié)果為否，則轉(zhuǎn)向步驟（1）；

（4）、計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算并確定碰撞機(jī)動(dòng)車的位置坐標(biāo)，并根據(jù)機(jī)動(dòng)車位置坐標(biāo)參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算；

（5）、計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)時(shí)計(jì)算碰撞機(jī)動(dòng)車相對(duì)距離；

（6）、判斷是否觸發(fā)制動(dòng)命令，若判斷結(jié)果為是，則轉(zhuǎn)向步驟（7）；若判斷結(jié)果為否，則轉(zhuǎn)向步驟（8）；

（7）、執(zhí)行汽車制動(dòng)模塊，激活聲音觸發(fā)器，產(chǎn)生剎車聲音；

（8）、判斷是否已經(jīng)發(fā)生碰撞，若判斷結(jié)果為是，則轉(zhuǎn)向步驟（9）；若判斷結(jié)果為否，則接著判斷機(jī)動(dòng)車速度是否為零，若判斷結(jié)果為是，則轉(zhuǎn)向步驟（10），若判斷為否，則轉(zhuǎn)向步驟（6）中的機(jī)動(dòng)車制動(dòng)命令；

（9）、先計(jì)算受力情況，判斷是否發(fā)生彈塑性碰撞或剛性碰撞；再計(jì)算碰撞能量；然后激活聲音觸發(fā)器，產(chǎn)生碰撞聲音；

（10）、先關(guān)閉機(jī)動(dòng)車制動(dòng)或碰撞聲音；再記錄碰撞緩存數(shù)據(jù)，輸出碰撞能量文件、截圖文件和參數(shù)文件；

（11）、顯示處理后的碰撞能量文件、截圖文件和參數(shù)文件，碰撞過(guò)程結(jié)束。

本發(fā)明涉及的機(jī)動(dòng)車碰撞參數(shù)包括機(jī)動(dòng)車質(zhì)量、運(yùn)行速度、摩擦系數(shù)、彈性系數(shù)、最大附著系數(shù)和制動(dòng)減速度。

本發(fā)明涉及的構(gòu)建計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)包括下列內(nèi)容和過(guò)程：

第1步：構(gòu)建計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)框架和劃分功能區(qū)；機(jī)動(dòng)車碰撞在多種交通環(huán)境條件下發(fā)生，碰撞分為多種形式，構(gòu)建計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)框架并進(jìn)行功能區(qū)劃分，以模擬多種機(jī)動(dòng)車碰撞；

第2步：設(shè)計(jì)圖形用戶接口，從視覺(jué)角度逼真地反映出機(jī)動(dòng)車碰撞的過(guò)程；在設(shè)計(jì)圖形用戶接口時(shí)，要進(jìn)行參數(shù)圖形用戶接口、碰撞過(guò)程圖形用戶接口、天氣設(shè)置圖形用戶接口和汽車類型展示圖形用戶接口的設(shè)計(jì)；對(duì)于每一個(gè)圖形用戶接口要進(jìn)行功能區(qū)劃分，各圖形用戶接口之間進(jìn)行嵌套和切換設(shè)計(jì)，運(yùn)用按鈕、文本框、組合框、滑條和單選框進(jìn)行控制設(shè)計(jì)，并進(jìn)行屏幕文本標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)和圖形背景設(shè)計(jì)；

第3步：構(gòu)建圖形用戶接口模塊，圖形用戶接口模塊的構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)界面控制和人機(jī)交互，包括按鈕聯(lián)動(dòng)操作設(shè)計(jì)、信息關(guān)聯(lián)輸入、數(shù)值量與文本量的轉(zhuǎn)化、攝像機(jī)切換以及與之相關(guān)的程序模塊構(gòu)建，其中，按鈕聯(lián)動(dòng)操作設(shè)計(jì)是指實(shí)現(xiàn)操作按鈕的彈出、隱藏和變換的控制；信息關(guān)聯(lián)輸入指根據(jù)各參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)之間的共同變化，對(duì)按鈕構(gòu)建鼠標(biāo)碰撞檢測(cè)和單擊事件，控制圖形用戶接口界面間、渲染界面間、圖形用戶接口界面與渲染界面間的切換；