[發明專利]車輛對行人頭部保護性能虛擬評價方法、裝置和設備

在審

• 申請號: 201910238807.1
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN110110360A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 王方;余超;李可可
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 楊玉芳

本發明公開了一種車輛對行人頭部保護性能虛擬評價方法、裝置和設備，方法包括收集事故現場中的事故信息；其中，所述事故信息包括事故現場中的行人信息以及車輛信息；根據事故信息進行人?車碰撞運動重建，以重現所述事故現場中人?車碰撞的碰撞形態；通過碰撞形態，分析真實人?車碰撞初始邊界條件的分布規律；根據行人模型以及所述真實人?車碰撞初始邊界條件的分布規律，建立車輛對行人頭部保護性能的虛擬評價模型，以評價真實車輛對行人頭部的保護性能。通過建立車輛對行人頭部保護性能的虛擬評價模型，以評價真實車輛對行人頭部的保護性能，能夠有效防護車輛對行人頭部的交通傷害。

技術領域

本發明涉及交通技術應用領域，具體地涉及一種車輛對行人頭部保護性能虛擬評價方法、裝置和設備。

背景技術

據世界衛生組織2018年報告，全世界有近135萬人死于交通事故，其中，行人由于在碰撞事故中缺乏有效的保護，而極易受到傷害，其比例占到了23％。在中國，每年有近5.5萬人死于交通事故，其中行人更是高達25％。雖然經過多年的基礎研究積累，相關法規和規程的不斷完善，民眾安全意識的提高等，全球交通安全形勢有所緩解，但在包括我國在內的廣大發展中國家和地區，由于交通事業快速發展，汽車數量激增，人車混行、機非(機動車與非機動車)混行的交通形態未有明顯變革，行人碰撞安全形勢依舊嚴峻，也成為了沉重的社會負擔。交通事故統計數據表明，在人車碰撞事故中，頭部和下肢是最易受傷的部位，其中頭部損傷最為致命，且交通事故所致的創傷性顱腦損傷(Traumatic Brain Injury,TBI)是人員受傷后致殘致死的首要原因。

目前，行人頭部損傷防護研究，主要集中在以下2個層面：在虛擬環境下，采用人體多剛體數值模型進行行人碰撞事故重建及頭部損傷再現，主要基于人體頭部運動學參數(加速度，速度和角加速度等)對頭部損傷進行評價與預測針對人-車碰撞事故中頻繁發生的顱腦損傷，考慮到如果采用全尺寸有限元行人模型進行分析，人體姿態的調整過程和碰撞計算所需時間大大增加，且極度依賴于計算機的運算性能(目前已有一些網格變形技術，但效率仍較低)，因此主流的方法是：將上述分析中得到的頭部碰撞邊界條件導出后輸入至單獨的頭部有限元模型，以進行顱腦損傷分析。該方法盡管可以獲取頭部顱腦組織響應參數，但是沒有考慮身體其他部位對于頭部-車輛碰撞過程的影響，也無法評估因二次碰撞(即頭部落地時的碰撞)所致的損傷；在現實環境中，國家標準GB/T24550-2009《汽車對行人的碰撞保護》和中國新車評價規程C-NCAP(China-New Car Assessment Program)中，均采用頭部沖擊器(Headform)來模擬頭部與汽車前部特定區域碰撞，并以從實驗中測量到的頭部損傷準則HIC值來評估車輛對于行人頭部的保護性能。該方法同樣沒考慮身體其他部位對于頭部-車輛碰撞過程的影響，無法評估因二次碰撞(即頭部落地時的碰撞)所致的損傷；且物理模型無法衡量顱腦損傷。

發明內容

本發明實施例提出的一種車輛對行人頭部保護性能虛擬評價方法、裝置和設備，能夠有效防護車輛對行人頭部的交通傷害。

第一方面，本發明實施例提供一種車輛對行人頭部保護性能虛擬評價方法，包括：

收集事故現場中的事故信息；其中，所述事故信息包括事故現場中的行人信息以及車輛信息；

對所述事故信息進行人-車碰撞運動重建，以重現所述事故現場中人-車碰撞的碰撞形態；

通過所述碰撞形態，分析真實人-車碰撞初始邊界條件的分布規律；

根據行人模型以及所述真實人-車碰撞初始邊界條件的分布規律，建立車輛對行人頭部的保護性能的虛擬評價模型，以評價真實車輛對行人頭部的保護性能。

優選地，對所述事故信息進行人-車碰撞運動重建，以重現所述事故現場中人-車碰撞的碰撞形態，具體為：

根據所述事故信息，通過行人模型對所述事故信息進行人-車碰撞運動重建，以重現所述事故現場中人-車碰撞的碰撞形態。