汽车碰撞试验数据采集系统的分析与改进

汽车碰撞安全性能分析与优化近年来，汽车碰撞安全性能的提升成为了汽车制造业的热点领域。

汽车碰撞安全性能直接关系到驾驶者和乘客的生命安全。

因此，针对汽车碰撞安全性能进行分析与优化是非常重要的。

1. 碰撞安全标准在进行碰撞安全性能分析与优化之前，我们首先需要了解相关的碰撞安全标准。

国际上常用的碰撞安全标准包括欧洲NCAP、美国NHTSA以及中国C-NCAP等。

这些标准对于汽车在不同碰撞情况下的安全性能提出了一系列要求，例如碰撞试验速度、碰撞形式等。

了解这些标准有助于我们在分析与优化汽车碰撞安全性能时有一个明确的指导。

2. 碰撞安全分析方法在进行碰撞安全性能分析时，我们常常采用数值仿真方法。

使用计算机模拟碰撞过程，可以通过数值计算得到与实际碰撞情况相对应的结果。

这种方法不仅可以减少实验成本，还可以在较早的设计阶段对汽车的碰撞安全性能进行评估，帮助设计师进行优化。

对于汽车的碰撞安全性能分析，常采用有限元分析(FEA)方法。

通过将汽车各部分划分为有限的单元，可以对碰撞发生时的受力和变形进行模拟。

使用这种方法，可以研究不同碰撞情况下汽车的变形程度、安全气囊的展开时间以及驾驶员和乘客的受力情况等。

这些数据有助于设计师优化车辆结构，提升碰撞安全性能。

除了数值仿真方法外，实验方法也是进行碰撞安全性能分析的重要手段。

通过在实验室里进行碰撞试验，可以直接观察汽车在碰撞过程中的变形情况，并测量受力、速度等参数。

这些实验数据与数值计算结果相结合，可以更全面地评估汽车的碰撞安全性能。

3. 碰撞安全性能优化了解了汽车碰撞安全性能的分析方法后，下一步就是进行碰撞安全性能的优化。

优化汽车的碰撞安全性能可以从多个方面入手。

首先，车辆结构的优化是提升碰撞安全性能的关键。

通过优化车辆的钢板厚度、框架结构以及螺栓连接等细节，可以提高汽车的刚性和抗冲击能力，从而减少碰撞时的变形程度和能量传递。

其次，安全气囊系统的优化也是非常重要的。

安全气囊在汽车碰撞时能够迅速展开，为驾驶员和乘客提供保护。

汽车安全碰撞预警系统的设计与优化汽车安全是当前社会关注的热点之一，为了使驾驶安全性能更高，汽车安全碰撞预警系统的设计与优化显得尤为重要。

汽车安全碰撞预警系统是利用先进的传感器和数据处理技术，通过识别和分析行驶中的各种因素，提前预警驾驶员可能发生的碰撞风险，从而有效减少交通事故的发生。

本文将介绍汽车安全碰撞预警系统的设计原理、技术要点以及优化措施。

设计原理方面，汽车安全碰撞预警系统主要通过传感器实时采集车辆周围环境的数据，并对这些数据进行实时的处理和分析，以便识别潜在的碰撞风险。

其中，最常用的传感器包括雷达、摄像头、超声波和红外传感器等，它们可以检测到车辆周围的障碍物、行驶速度和方向等关键信息。

汽车安全碰撞预警系统通过强大的计算能力和智能算法，能够利用这些数据准确、及时地对可能的碰撞风险进行预警，并向驾驶员发出相应的警示信号，提醒驾驶员注意潜在的危险。

技术要点方面，汽车安全碰撞预警系统需要具备以下几个关键要素。

首先是高精度的传感器，传感器在数据采集的过程中需要具备高精度的测量能力，以确保对环境信息的准确获取。

其次是实时的数据处理与分析能力，系统需要能够快速、准确地对传感器采集到的数据进行处理和分析，并及时给出预警结果。

此外，系统还需要具备可靠的通信能力，以便将预警信息及时传递给驾驶员或其他相关部门。

最后，系统还需具备人机交互界面的设计，以方便驾驶员理解和响应预警信息。

在优化措施方面，汽车安全碰撞预警系统可以通过以下几个途径来提高其性能。

首先是优化传感器的性能，通过提高传感器的灵敏度和精度，以及增加传感器的覆盖范围和角度，可以增强系统对潜在碰撞风险的识别和预警能力。

此外，优化数据处理和分析算法也是提高系统性能的关键。

通过利用机器学习和人工智能等先进技术，可以提高预警系统的准确性和稳定性。

另外，加强与其他车辆和基础设施的通信也是优化措施之一。

通过与其他车辆和基础设施的互联互通，可以实现车辆之间的协同工作，进一步提高整个交通系统的安全性能。

3110.16638/ki.1671-7988.2021.05.009车辆碰撞避免系统的设计与仿真分析*郭贵中，杨松，程剑锋，舒宁（新乡学院，河南 新乡 453003）摘 要：汽车作为人们日常出行所使用的交通工具，在给我们的生活带来方便的同时，各类交通事故的发生也导致很多人受伤甚至死亡。

为减少乃至避免交通事故的发生，本次研究主要是在不同路面附着状态辨识的基础上进行智能车辆碰撞避免系统的设计，通过联合滑移率和雷达检测的方法进行道路附着状态识别，并运用CarSim 与Simulink 进行联合仿真，对车辆位移、纵向和横向速度以及加速度进行耦合控制分析，验证本次设计的合理性。

关键词：智能车辆碰撞避免；CarSim ；Simulink ；动力学模型；控制策略 中图分类号：U461.91 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)05-31-04Design and Simulation Analysis of Vehicle Collision Avoidance System *Guo Guizhong, Yang Song, Cheng Jianfeng, Shu Ning( Xinxiang University, Henan Xinxiang 453003 )Abstract: As a means of transportation for people's daily travel, cars bring convenience to our life. At the same time, various kinds of traffic accidents also lead to many injuries and even death. In order to reduce or even avoid the occurrence of traffic accidents, this study mainly designs the intelligent vehicle collision avoidance system based on the identification of different road adhesion States, identifies the road adhesion state through the joint slip rate and radar detection method, and uses CarSim and Simulink for joint simulation to couple the vehicle displacement, longitudinal and transverse velocity and acceleration Combined with control analysis, the rationality of the design is verified.Keywords: Intelligent vehicle collision avoidance; CarSim; Simulink; Dynamic model; The control strategy CLC NO.: U461.91 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)05-31-04前言近年来，我国汽车保有量增长迅速，但各类交通事故也给我们带来了巨大的损失。

第1篇一、实验背景随着汽车保有量的不断增加，交通事故频发，给人们的生命财产安全带来了严重威胁。

为了研究汽车在碰撞过程中的受力情况，提高汽车的安全性能，本实验采用模拟碰撞的方法，对汽车进行撞碎实验。

二、实验目的1. 了解汽车在碰撞过程中的受力情况。

2. 分析汽车不同部位在碰撞过程中的破坏程度。

3. 为汽车设计提供理论依据，提高汽车的安全性。

三、实验原理本实验采用物理力学原理，通过模拟碰撞实验，研究汽车在碰撞过程中的受力情况。

实验中，利用高速摄像机记录碰撞过程中的瞬间状态，通过数据分析，得出汽车在不同碰撞条件下的受力情况。

四、实验材料1. 汽车模型：选用与实际车型相似的汽车模型，尺寸为1:1。

2. 撞击装置：采用液压撞击装置，可调节撞击速度和角度。

3. 高速摄像机：用于记录碰撞过程中的瞬间状态。

4. 数据采集与分析软件：用于处理实验数据。

五、实验步骤1. 准备实验：将汽车模型放置在实验台上，调整撞击装置的撞击速度和角度。

2. 进行实验：启动撞击装置，使汽车模型与撞击物发生碰撞。

3. 数据采集：利用高速摄像机记录碰撞过程中的瞬间状态。

4. 数据分析：将采集到的数据进行处理，分析汽车在碰撞过程中的受力情况。

六、实验结果与分析1. 撞击速度对汽车受力的影响：实验结果表明，随着撞击速度的增加，汽车所受的冲击力也随之增大。

在高速撞击条件下，汽车更容易发生严重变形和损坏。

2. 撞击角度对汽车受力的影响：实验结果表明，撞击角度对汽车受力有显著影响。

当撞击角度为90°时，汽车所受的冲击力最大；当撞击角度为45°时，汽车所受的冲击力次之；当撞击角度为0°时，汽车所受的冲击力最小。

3. 汽车不同部位在碰撞过程中的破坏程度：实验结果表明，汽车的前部、侧面和尾部在碰撞过程中容易发生变形和损坏。

其中，前部受到的冲击力最大，其次是侧面和尾部。

4. 汽车安全性能改进建议：根据实验结果，提出以下安全性能改进建议：（1）加强汽车前部、侧面和尾部的结构强度，提高汽车的整体抗碰撞能力。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过模拟碰撞试验，评估汽车在碰撞过程中的安全性能，包括车身结构、乘员保护系统以及整体碰撞后的损害情况。

通过对不同车型、不同碰撞速度和角度的试验，分析汽车在碰撞中的表现，为汽车设计、制造和改进提供参考依据。

二、实验背景随着我国汽车工业的快速发展，汽车安全性能已成为消费者购车时关注的重点。

汽车碰撞试验是评价汽车安全性能的重要手段之一，能够有效评估汽车在碰撞过程中的表现，为消费者提供可靠的安全保障。

三、实验方法1. 实验设备（1）碰撞试验台：用于模拟不同速度、角度的碰撞试验。

（2）碰撞传感器：用于测量碰撞过程中的加速度、速度等参数。

（3）假人：用于模拟碰撞过程中乘员的动态响应。

（4）数据采集系统：用于实时采集碰撞试验过程中的各项数据。

2. 实验步骤（1）选择实验车型：选取市场上具有代表性的车型进行碰撞试验。

（2）设置碰撞条件：根据实验需求，设置碰撞速度、角度等参数。

（3）安装实验设备：将碰撞试验台、传感器、假人等设备安装到实验车型上。

（4）进行碰撞试验：按照设定的碰撞条件，进行碰撞试验。

（5）数据采集与分析：在碰撞试验过程中，实时采集各项数据，并进行分析。

四、实验结果与分析1. 碰撞速度对汽车安全性能的影响实验结果表明，随着碰撞速度的增加，汽车在碰撞过程中的变形程度逐渐增大，乘员受到的冲击力也随之增大。

在高速碰撞条件下，汽车的安全性能较差。

2. 碰撞角度对汽车安全性能的影响实验结果表明，不同角度的碰撞对汽车安全性能的影响存在差异。

在正面碰撞中，汽车的安全性能相对较好；而在侧面碰撞中，汽车的安全性能较差。

3. 车身结构对汽车安全性能的影响实验结果表明，车身结构对汽车安全性能具有重要影响。

具有高强度车身结构的汽车在碰撞过程中的变形程度较小，乘员受到的冲击力也相对较小。

4. 乘员保护系统对汽车安全性能的影响实验结果表明，乘员保护系统在提高汽车安全性能方面具有重要作用。

安全气囊、安全带等乘员保护系统在碰撞过程中能够有效减少乘员的伤害。

FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨1　引言随着时代的发展，汽车作为如今人类出行使用最广泛的交通工具，让人们的工作和生活更加便利，但是也造成了一些危险的交通安全事故，提高汽车的碰撞安全性已成为汽车安全研究的重要内容[1-3]。

随着安全需求的提高，为保护乘员免受车祸，国内外各大汽车品牌通过各种各样形式的碰撞试验来验证车辆在交通事故中的安全表现。

在汽车碰撞试验中，高速视频影像是汽车碰撞试验中获取车辆结构变化，假人运动和伤害机理，约束系统及相关装置工作状态数据的主要手段之一，应用十分广泛[4-6]。

由于计算机技术中数字化图像的发展，研究人员对图像处理算法进行不断优化，从而视频测量分析方法也受到更多关注。

过去很多试验都是三坐标测量以及传感器测量，但是这些方法都有一些局限性，如三坐标测量在碰撞过程中不能实时监测，传感器安装起来比较复杂。

和传统的测量手段不同，一帧图像即可记录整个目标的运动变形情况，也不需要特别复杂的光学系统，成本较低。

故基于图像的测量可以比较方便地对全局变形进行测量，在位移及应变的测量中地位的越来越重要。

通过多相机耦合测量得到的三维计算机视觉，可以测出平面外位移场，得到三维变形信息。

在实际应用中发现，需要精确计算位移等参数时，图像运动分析结果会受到很多因素的影响产生偏差，从而对测量结果产生较大的误差[7]。

文章对视频分析的影响因素进行考虑，基于一种摄像标定方法对视频分析影响进行研究，重点探讨相机焦距和相机俯仰角对摄像分析结果的影响，并通过试验进行应用，提高了视频分析精度。

2　视频分析原理及模型在图像分析时，为了获取视频中分析点的位置信息，需要得到二维图像坐标与三维物体坐标的关系，建立成像模型[8]。

高速相机是一个典型的光电装置，收集来自物体的光，并将图像聚焦到传感器平面上，当使用电荷耦合器件（CCD）相机获取数字图像时，入射光被转换成电信号，最后将CCD信号转李珂　邹阳　徐修权　李帆中汽研汽车检验中心（武汉）有限公司　湖北省武汉市　430050摘 要：在汽车碰撞试验中，高速视频影像是汽车碰撞试验中获取车辆结构变化，假人运动等许多关键数据的重要手段，视频分析软件在其中广泛应用。

[汽车碰撞检测试验中数据采集系统的特点与分析]基于java的数据采集系统汽车上市的重要准入条件――碰撞试验安全性能检测近几年我国汽车保有量和驾乘人口正处于快速增长期，与此同时，道路交通安全事故死亡比发达国家严重得多。

因此，无论是政府、企业还是消费者都对汽车安全投入了高度的关注。

随着xx年侧面碰撞安全和追尾碰撞安全两项法规的出台，再加上xx年颁布并实施的《乘用车正面碰撞的乘员保护》法规，我国目前总计已有3项强制性的汽车碰撞安全法规。

这意味着所有无法满足这三项安全法规要求的乘用车都不得上市。

更多的消费者在购车时也将汽车安全性能作为一个重要的考虑因素。

消费者和媒体 __权威的汽车安全性能星级评价(NCAP)的出台呼声也越来越高。

市场的需求引发厂家对汽车安全性越来越重视，用于研发而进行的汽车碰撞试验也越来越多，特别是自主品牌长城汽车、奇瑞汽车和吉利汽车都投入了很大的人力和物力来改善其产品的安全性能。

实车碰撞试验检测由国家授权的检测机构来进行，它是综合评价汽车碰撞安全性能的最基本，最有效的方法。

它主要基于乘员保护的观点，并借鉴交通事故形式的统计结果，采取正面碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞和与钢柱发生碰撞等多种形式，来分析车辆碰撞前后的乘员与车辆状态及操作状况，评价车辆的被动安全性能。

厂家可根据实车碰撞试验结果分析车辆结构的薄弱环节和采取措施改进车辆的安全性，如安全车身的设计、增设或改进车内外乘员保护装置等等。

汽车碰撞检测试验有多方面的评价指标，包括假人体内各器官的加速度冲击值、所遭受的力和力矩大小以及挤压变形位移等指标，此外还要综合考核车身加速度传感器信号、车身变形量、碰撞后车门开启状况以及燃油泄漏量等。

而其中很大一部分（尤其是假人体内传感器信号数据）是需要通过电测量数据采集系统的采集处理，最终将试验结果反馈至试验人员用来计算假人伤害值和其它评价指标。

在某些情况下，电测量的通道数目多达150个，涉及到加速度、力和力矩、位移、电流和开关量等种类，由此可见，数据采集系统是汽车碰撞试验中很重要的一个测量环节。

汽车碰撞安全测试技术报告一．国内外法规目前，已经发展成熟的主动安全性装置和技术主要包括车轮防抱死制动系统、牵引力控制系统、主动悬架、四轮转向、四轮驱动、车距雷达报警系统以及汽车全球定位导航系统ITS等。

被动安全性是指通过车辆结构的安全设计以及各种保护系统被动安全性装置，当事故发生的时候这些措施能够发挥作用，达到尽可能地减少车上乘员以及车外行人受到伤害的程度。

汽车碰撞试验是研究被动安全的主要手段。

通常情况下，对于被动安全也分为两个方面：车内乘员安全和车外行人保护。

作为被动安全性研究的主要内容就是如何合理地进行车身结构安全性设计和乘员约束系统设计，利用车身结构件的变形吸收能量以减少对乘员的冲击，同时利用乘员约束系统给予乘员最大限度的保护。

对于车外行人，通常采用车身结构安全性设计和车身外表安全装置，在发生碰撞时减少对行人的伤害。

研究和开发汽车被动安全性能的最终目的是在事故发生时，最大限度地减少车内乘员和车外行人的伤害。

汽车事故发生的情况主要有正面碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞和车辆滚翻等。

因此，碰撞中人员受到伤害主要情况有：（1）碰撞时汽车结构变形侵入乘员舱直接伤害乘员；（2）碰撞时乘员与车内结构发生二次碰撞造成伤害；（3）碰撞时以及碰撞后乘员身体部分超出车外，受到伤害；（4）碰撞后燃油起火造成伤害；（5）对行人的伤害，包括保险杠对行人腿部造成的伤害和发动机盖对行人头部造成的伤害。

因此，汽车被动安全性法规主要是针对以上这几个方面制订的。

目前汽车被动安全法规有两大体系：美国FMVSS（Federal Motor Vehicle Safe Standard）体系和欧洲法规体系（包括联合国欧洲经济委员会标准ECE、欧洲经济共同体EEC）。

在这两种法规体系里都规定，为验证车辆安全措施的有效性，对新开发的汽车都必须进行试验样车的碰撞试验和乘员保护装置的冲击试验，并且，上述两个机构都制订了相应的试验方法和评价标准。

日本和澳大利亚在参照美国和欧洲法规的基础之上同样也制订和实施了相应的安全法规和标准。

文/ 张金换汽车碰撞安全性研究之路我参加汽车碰撞安全性研究三十几年，往事历历在目，说来话长，在这篇短文里，只能拣主要的几件事说一说了。

“中国汽车第一撞”记得早在1985年，黄世霖教授就带领课题组开始了汽车被动安全性试验（即撞车试验）的早期研究。

当时他对我们说，中国要制造好汽车就一定要对汽车结构耐撞性和乘员保护制定相关法规，就得有试验和分析的手段，现在国内还没人研究这方面的问题，我们就来带个头吧。

我们那时既没经费又没经验，但黄老师的这个想法显然是极具前瞻性的，而且他这种敢想敢干、积极进取的精神也使我们很激动。

一开始，我们用冲击锤反复进行简化的碰撞模拟试验，在能量控制、数据采集和图像分析等方面不断地探索和积累。

条件成熟时，利用教育部给的5万元博士点经费再加上横向科研经费，在1992年建起黄世霖教授（1933-2012）被誉为“中国汽车碰撞之父”38February 2024本文为张金换教授为《清华人 汽车人》一书撰写的《碰撞安全性研究之路》回忆文章。

该书为2020年清华大学汽车工程系建系40周年纪念文集。

文章回顾了上世纪90年代黄世霖教授和张金换教授带领清华大学团队开创中国汽车碰撞安全研究的历史以及将之拓展到其他领域研究的工程实践。

我将原文稍加编辑和配图后在此分享给大家，希望中国年轻一代的汽车人了解中国汽车工业高速发展之前的艰辛之路。

——清华大学教授周青了中国第一座汽车碰撞试验台。

当时的汽车实验室里没有足够大的空间，我们只能把整套实验装置搭建在室外院子里，每次做试验，都要花上一两天的时间进行准备。

大家把牵引用的橡皮绳、自制的缓冲液压缸（最初还使用过汽油桶来控制碰撞的减速度波形）、隔离桶等搬出来，然后做车辆的预处理，布设数据采集设备。

课题组成员不论男女都很能吃苦，还愉快地自称为“拉橡皮绳的”。

就是在这样简陋的条件下，我们在1992年5月31日完成了被中国汽车报记者刘小勇称为“中国汽车第一撞”的中国首次汽车碰撞试验。

汽车碰撞安全性能分析与改进研究汽车碰撞安全性能分析与改进研究随着汽车行业的发展，人们对于汽车的安全性能要求也越来越高。

汽车碰撞安全性能是衡量汽车安全性能的一个重要指标，也是汽车设计和制造的必须考虑的因素之一。

本文将从汽车碰撞安全性能的概念、影响因素、评价方法和改进措施等方面进行探讨和分析。

一、汽车碰撞安全性能的概念汽车碰撞安全性能是指在发生碰撞时，保护车内乘员免受伤害的能力。

它包括车身结构、安全气囊、安全带、座椅、车门、玻璃等多个方面。

汽车碰撞安全性能的好坏直接关系到乘员的生命安全和财产安全。

二、影响汽车碰撞安全性能的因素1. 车身结构：车身结构对于汽车碰撞安全性能有着至关重要的影响。

合理的车身结构可以有效地吸收和分散碰撞时的能量，从而减少乘员受到的冲击力和伤害。

2. 安全气囊：安全气囊是一种被动安全装置，它可以在发生碰撞时迅速充气，减轻乘员受到的冲击力和伤害。

目前，大多数汽车都配备了多个方向的安全气囊。

3. 安全带：安全带是一种主动安全装置，它可以将乘员固定在座位上，避免在发生碰撞时被甩出车外或者撞击到前排座椅和仪表板等硬物上。

4. 座椅：座椅对于乘员的保护也非常重要。

合理的座椅设计可以减少乘员受到的冲击力和伤害。

5. 车门和玻璃：在发生侧面碰撞时，车门和玻璃也会对乘员造成伤害。

因此，合理的车门和玻璃设计也是影响汽车碰撞安全性能的因素之一。

三、评价汽车碰撞安全性能的方法目前，评价汽车碰撞安全性能主要采用欧洲NCAP（European New Car Assessment Programme）和美国NHTSA（National Highway Traffic Safety Administration）两种标准。

这两种标准都采用星级评价制度，星级越高代表汽车碰撞安全性能越好。

欧洲NCAP标准主要考虑了汽车在正面碰撞、侧面碰撞、行人保护等方面的表现，评价指标包括乘员保护、儿童保护、行人保护等。

美国NHTSA标准主要考虑了汽车在正面碰撞、侧面碰撞、侧翻等方面的表现，评价指标包括前排乘员保护、后排乘员保护、侧面碰撞保护等。

汽车碰撞试验数据分析系统摘要：本文主要研究了汽车碰撞试验数据分析系统的设计与实现。

首先，对汽车碰撞试验数据的特点进行了分析，然后设计了一个基于Python的汽车碰撞试验数据分析系统。

该系统主要包括数据采集、数据处理、数据分析和数据可视化四个部分。

关键词：汽车碰撞试验；数据分析；Python；数据可视化本研究旨在设计和实现一个基于Python的汽车碰撞试验数据分析系统，以提高数据处理效率和质量。

该系统的实现具有重要的意义和应用价值，一方面可以减少人工处理数据的误差，另一方面可以提高数据分析的效率和精度。

此外，该系统还可以为汽车安全性能的研究提供可靠的数据支持。

一、汽车碰撞试验数据的特点（1）.数据量大：在汽车碰撞试验中，会产生大量的数据，包括车辆的速度、加速度、位移等。

这些数据量非常大，需要使用大量的存储空间进行保存。

（2）.数据类型多样：汽车碰撞试验产生的数据不仅包括车辆的速度、加速度、位移等传感器数据，还包括车辆内部的音频、视频等多媒体数据。

这些数据类型多样，需要采取不同的数据处理方法进行分析。

（3）.数据质量要求高：汽车碰撞试验数据的采集是通过各种传感器和设备进行的，因此数据的准确性和可靠性对试验结果的分析具有重要影响。

为了保证数据的准确性和可靠性，需要对数据进行预处理和分析，去除异常值和噪声数据。

（4）.数据处理需求高：由于汽车碰撞试验产生的数据量非常大，因此需要采取高效的数据处理方法进行分析。

同时，对于数据的特征提取、异常检测等也需要使用专业的数据处理技术进行分析。

三、汽车碰撞试验数据分析系统的设计3.1数据采集模块设计数据采集模块的主要职责是从汽车碰撞试验中捕获和收集数据。

这些数据可能来自各种传感器，包括但不限于加速度计、陀螺仪、压力传感器等，它们可以提供关于汽车运动状态的详细信息。

此外，视频数据也是该模块的重要输入源，通过摄像头捕捉到的实时图像，我们可以获取到更多关于碰撞过程的信息。

汽车碰撞试验数据采集系统浅析摘要：数据采集系统是汽车碰撞试验的关键部分。

本文对目前汽车碰撞试验常用的主流数据采集系统做了比较。

分析了各设备的主要技术特点，阐述了数据采集系统需满足的要求，展望了数据采集系统发展的方向。

一、车载数据采集系统的基本要求。

①数据处理的高准确性要求；②系统的高可靠性要求；③设备及软件良好的易用性要求。

目前，国内外各大第三方检测机构，汽车制造商及零部件企业使用的汽车碰撞试验用数据采集系统主要来自瑞士 Kistler、美国 DTS、德国Messring、日本 Kyowa（共和电业）。

这些生产商的车载数据采集系统都具有很强的抗冲击能力，良好的抗电磁干扰特性，高可靠性，断电测量储存能力，能够在高速度、高加速度、大位移等特殊环境下，瞬时测量、存储大量数据；可满足中国 GB 标准系列等各国新车碰撞测试（NCAP）标准等试验标准的要求，进行实车碰撞、模拟碰撞（台车试验）、气囊等试验。

二、主流的车载数据采集系统1 数据处理的准确性数据采集仪采集和处理数据的准确性与设备的技术参数和性能有关。

（1）采样频率在采样频率中不失真的得到原信号，则采样频率应不小于原信号频率的两倍。

SAEJ211 中规定的 CFC1000 对应 F N 为 1650Hz，所以试验中所需采样频率至少高于此频率的两倍。

在试验中，采样频率一般为10kHz、20kHz。

在实际采样时，每个通道需根据具体情况而设。

（2）分辨率模数转换的采样分辨率根据 SAEJ211 的要求，数字化长度不应低于10 位。

以上数据采集仪都能满足此要求。

（3）数字滤波在碰撞试验数据采集时，一般会进行抗混叠滤波，但为了消除频谱中不需要的部分，往往还需要进行二次滤波。

以上数据采集仪基本上都能进行四阶Butterworth 滤波。

（4）多项式灵敏度系数输入有些传感器，物理输出特性并不完全像普通传感器那样表现为物理量输出和电压输出的一元线性关系，而采用一元多阶这种曲线关系的灵敏度系数，更真实的表征了整个传感器物理量的输出特性。

第1篇一、实验目的为了验证货车撞击汽车的安全性能，分析撞击过程中的力学变化，评估车辆结构完整性及乘客安全，本实验采用模拟撞击实验方法，对货车与汽车进行撞击测试。

二、实验方法1. 实验材料：一辆货车和一辆汽车，实验场地，高速摄像机，数据采集系统等。

2. 实验步骤：（1）在实验场地搭建模拟道路，确保道路长度、宽度、坡度等符合实验要求。

（2）将货车和汽车按照实验设计要求停放于道路两端，确保两车中心线对齐。

（3）启动高速摄像机，记录撞击过程中的画面。

（4）启动数据采集系统，实时采集撞击过程中的加速度、速度、位移等数据。

（5）指挥货车以一定速度撞击汽车，确保撞击力度适中。

（6）分析撞击过程中的力学变化，评估车辆结构完整性及乘客安全。

三、实验结果与分析1. 撞击过程中的力学变化（1）加速度：撞击过程中，货车和汽车的加速度变化较大。

在撞击初期，加速度迅速增大，随后逐渐减小。

汽车在撞击过程中的加速度较大，说明其承受的撞击力度更大。

（2）速度：撞击过程中，货车和汽车的速度变化明显。

在撞击初期，速度迅速减小，随后逐渐趋于稳定。

汽车在撞击过程中的速度减小幅度较大，说明其承受的撞击力度更大。

（3）位移：撞击过程中，货车和汽车的位移变化较大。

在撞击初期，位移迅速增大，随后逐渐减小。

汽车在撞击过程中的位移较大，说明其承受的撞击力度更大。

2. 车辆结构完整性及乘客安全（1）货车：在撞击过程中，货车结构完整性较好，未发生明显变形。

乘客舱内空间充足，乘客安全得到保障。

（2）汽车：在撞击过程中，汽车结构完整性较差，车身出现较大变形。

乘客舱内空间受到挤压，乘客安全受到一定威胁。

四、结论1. 货车撞击汽车实验结果表明，在撞击过程中，货车承受的撞击力度较大，汽车承受的撞击力度较小。

2. 货车在撞击过程中的结构完整性较好，乘客安全得到保障；汽车在撞击过程中的结构完整性较差，乘客安全受到一定威胁。

3. 本实验为货车和汽车的安全性能提供了参考依据，有助于提高车辆设计的安全性。

和距离之间的基本关系，小汽车的行驶速度图1 车速推算关键帧数图两轮车行驶车速v 2计算如下：式中：L 2为斑马线宽与斑马线距之和数值，单位轮车通过斑马线B1和B2的时间差数值，单位1.2 汽车-两轮车事故深度数据采集图3 事故现场仿真模型图2 视频监控获取的事故现场图2 分析结果及讨论2.1 仿真过程对比分析如图4所示，整个碰撞过程共分为4个阶段。

在碰撞阶段，汽车与两轮车开始接触时刻；飞行阶段为非机动车驾驶员在碰撞后，由于自身惯性离开两轮车向外翻滚过程；落地阶段为两轮车驾驶员与地面开始接触过程；滑移阶段为两轮车驾驶员与路面发生滑动摩擦损伤阶段。

根据视频监控与仿真结果的仿真对比，结1.2.2 事故成因初步分析责任双方损伤情况：两轮车驾驶人严重受伤，没有头盔；汽车驾驶人没有受伤，未使用安全带。

经现场调查取证与路口监控视频分析判断后，造成本次事故的根本原因包括以下3条：①两轮车违反交通规则（超速，道路优先）；②两轮车驾驶员视野受绿化带影响；③汽车驾驶员视野受绿化带影响。

事故责任初步划分为非机动车使用错误的车道或非法使用道路。

1.3 汽车-两轮车事故深度分析首先建立碰撞仿真模型。

车辆建模上需要修改的参数界面包括车辆生产时的基本数据参数和现场测量得到的事故车辆的外形图5 两轮车驾驶员头部合成受力图6 两轮车驾驶员头部合成加速度、角加速度曲线撞阶段、飞行阶段和滑移阶段分析两轮车驾驶员的头部受力和加速度的大小。

2.2.1 头部受力曲线汽车-两轮车碰撞事故中两轮车驾驶员头部所受合成外力如图5所示。

可以看出，在碰撞阶段，两轮车受到汽车的阻挡速度迅速降低，骑行者由于惯性保持原有的运动状态，腿部和躯干绕着汽车侧面绕转。

在飞行阶段，骑行者的头部先在碰撞阶段的基础上完成绕转行为，此时头部先与相对运动的汽车右侧挡风玻璃发生，所主要分析原因是头部落地反弹后与地面的第二次碰撞。

图4 仿真视频动画与监控视频画面对比2.3 车辆状态分析汽车的运行状态在责任划分中有着很大的参考价值，影响车辆运行状态的制动和碰撞力，可由外在的位移-速度、加速度曲线反应出来。

车联网系统中的数据采集技术研究随着汽车制造业的不断进步，现代汽车的安全性、智能性和便利性得到了前所未有的发展。

其中，车联网技术作为现代汽车的重要组成部分，将车辆与互联网连接起来，实现了车辆之间的数据互通和自动化控制，极大地提升了汽车行驶的智能化程度和用户的舒适性。

然而，实现车联网化需要对车辆运行过程中产生的大量数据进行采集和分析，因此数据采集技术的研究和应用成为了车联网系统建设的关键环节。

一、车联网系统的数据采集技术车联网系统中的数据采集技术是指通过各种传感器和数据采集装置，将车辆在运行过程中产生的数据实时采集、传输和处理。

主要包括以下四个方面：1、车辆本身数据的采集车辆本身数据包括车速、转速、加速度、停车时间、行驶路程、油耗、车内气温、湿度、光线强度等基本信息。

这些信息可以通过车辆自身的传感器和监控系统获取，一般保存在车载控制器、计算机或嵌入式系统中，并通过数据总线进行传输。

2、车辆周边环境数据的采集车辆周边环境数据主要包括路况、道路限速、交通状况、气象状况等信息。

这些数据可以通过车载传感器、卫星定位系统、路侧设施传感器等进行获取，有助于车辆进行自主决策和适应性控制。

3、用户行为数据的采集用户行为数据主要包括车辆驾驶行为、车内乘客信息、车载娱乐偏好等方面。

这些数据可以通过车载摄像头、语音识别技术、无线网络等进行采集和传输，以提供更为个性化和便捷的交互体验。

4、移动设备数据的采集随着智能手机和其他移动终端的普及，车联网系统也可以通过与用户的移动设备进行互联，采集并共享相关数据，如地图信息、收音乐、天气预报等，为用户提供更丰富的出行体验。

二、车联网数据采集技术的应用车联网数据采集技术的应用范围非常广泛，主要包括以下几个方面：1、智能导航与行驶辅助车联网系统可以通过实时采集和分析车辆周边环境和道路状况等数据，为驾驶员提供实时的导航和行驶辅助服务。

如基于高清地图与车道线识别的车道保持与自适应巡航等功能，大大提高了驾驶员的驾驶效率和行驶安全性。

第1篇一、实验目的本实验旨在通过模拟汽车超载状态下的碰撞，分析超载对汽车碰撞性能的影响，为交通安全管理提供科学依据。

二、实验背景近年来，随着我国经济的快速发展，汽车保有量逐年增加。

然而，部分驾驶员为追求经济利益，存在超载现象。

超载车辆在行驶过程中，由于质量增大，惯性增大，制动距离延长，极易引发交通事故。

本实验通过对超载车辆碰撞性能的研究，揭示超载对汽车安全性能的影响。

三、实验材料1. 超载实验车辆：一辆符合国家标准的普通小型轿车，超载后的质量为原车质量的1.5倍。

2. 实验设备：高速摄影机、碰撞试验台、测力传感器、加速度传感器、数据采集系统等。

3. 实验场地：封闭的碰撞试验场。

四、实验方法1. 超载实验：将实验车辆加至超载状态，确保车辆质量为原车质量的1.5倍。

2. 碰撞试验：将超载实验车辆与一辆标准小型轿车进行正面碰撞试验。

碰撞速度为50km/h。

3. 数据采集：利用高速摄影机、测力传感器、加速度传感器等设备，实时采集碰撞过程中的数据。

4. 数据分析：对采集到的数据进行处理和分析，比较超载车辆与标准车辆在碰撞过程中的性能差异。

五、实验结果与分析1. 碰撞过程分析（1）超载车辆碰撞过程中，由于质量增大，惯性增大，导致车辆在碰撞瞬间产生较大的冲击力。

（2）碰撞过程中，超载车辆与标准车辆相比，碰撞时间缩短，碰撞速度增大。

2. 数据分析（1）碰撞力：超载车辆碰撞力比标准车辆大，达到1.2倍。

（2）加速度：超载车辆碰撞过程中的加速度比标准车辆大，达到1.1倍。

（3）变形量：超载车辆在碰撞过程中，车身变形量增大，达到1.3倍。

（4）乘员伤害：超载车辆碰撞过程中，乘员伤害程度增大，达到1.5倍。

六、结论1. 超载车辆在碰撞过程中，由于质量增大，惯性增大，导致碰撞力、加速度、变形量和乘员伤害程度增大。

2. 超载现象严重威胁交通安全，应加强交通安全管理，严禁超载。

3. 本实验为交通安全管理提供了科学依据，有助于提高我国交通安全水平。