技术领域
本发明涉及车辆安全技术领域，具体涉及车辆安全系统。
背景技术
自1896年，伦敦发生了全球第一起交通死亡事故以来，汽车安全便是人们最关心的一个问题。截止至2015年底我国机动车驾驶人数量超过3.28亿，机动车保有量超过2.8亿辆。2013年我国道路交通事故达20万起，造成超过6万人死亡，21万人受伤。世界各国和地区的人民为了预防交通事故保障人车安全均做出了巨大的努力，零事故、零伤亡是各消费者、科学研究人员、汽车工业界人员和政府人员等共同愿望。因此，人车安全研究是当前学术界、工业界的最热门的一个课题。
交通事故中汽车碰撞会造成的人员伤亡，在碰撞过程中，汽车的外部碰撞为“一次碰撞”，车内部件与人体的碰撞为“二次碰撞”，人体内部器官的挤压碰撞为“三次碰撞”，在这三种类型的碰撞下前者的激烈程度直接传递给后者。在“一次碰撞”过程中碰撞剧烈，车内乘员受到的加速度如果超过了人体的耐受极限会使器官直接受到损伤，在“二次碰撞”过程中乘员舱地板、发动机等外部刚硬物体侵入乘员舱内部挤压车内乘员致伤、缺少生存空间死亡或者乘员与车辆内部的方向盘、车门和仪表板等单次或多次碰撞受伤致死等，在“二次碰撞”过程中致使人体内部器官和骨骼发生“三次碰撞”造体内器官摩擦、挤压受伤和体内破损出血等。
车辆碰撞时，人体受到惯性力、接触力的作用，人体各部分组织将产生特定的生物力学响应。当生物力学响应使人体组织超过了人体耐受极限或导致解剖学组织破坏或者导致人体正常生理功能的变化或丧失，人体即受到损伤。开发或研制有效保护装置来减少碰撞中传递给人体载荷和能量，开发试验和计算机用的试验模型来模拟人体在碰撞时的响应，是车辆安全研究的重要基础内容。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供车辆安全系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
提供了车辆安全系统，包括人体损伤评价子系统、碰撞试验子系统和安全控制子系统，所述人体损伤评价子系统用于确定人体损伤评价因子，所述碰撞试验子系统用于根据人体损伤评价因子进行人体碰撞模拟试验，所述安全控制子系统用于根据碰撞试验结果确定人体安全防护措施。
可选的，所述人体损伤评价子系统包括头部损伤评价模块、颈部损伤评价模块和综合损伤评价模块，所述头部损伤评价模块用于确定头部损伤评价因子，所述颈部损伤评价模块用于确定颈部损伤评价因子，所述综合损伤评价模块用于根据头部损伤评价因子和颈部损伤评价因子确定人体损伤评价因子。
可选的，所述头部损伤评价模块用于确定头部损伤评价因子，所述头部损伤评价因子采用下式计算：
式中，H表示头部损伤评价因子，C(t)表示头部惯性中心的线性加速度，t表示时间变量，ts表示冲击开始时间，te表示冲击结束时间。
可选的，所述颈部损伤评价模块用于确定颈部损伤评价因子，所述颈部损伤评价因子采用下式计算：
式中，N表示颈部损伤评价因子，F1表示颈部轴向力，F2表示颈部轴向力的极限值，M1表示枕骨关节的弯矩，M2表示枕骨关节弯矩的极限值。
可选的，所述综合损伤评价模块用于根据头部损伤评价因子和颈部损伤评价因子确定人体损伤评价因子：所述人体损伤评价因子采用下式计算：
式中，S表示人体损伤评价因子；所述人体损伤评价因子越大，表示人体所受损伤越大。
可选的，所述碰撞试验子系统包括第一试验模块和第二试验模块，所述第一试验模块用于采用假人进行儿童模拟损伤试验，确定人体损伤评价因子第一阈值，所述第二试验模块采用假人进行成年人模拟损伤试验，确定人体损伤评价因子第二阈值，所述第二阈值大于第一阈值。
可选的，所述安全控制子系统包括防护措施确定模块和防护模块，所述防护措施确定模块用于根据第一阈值和第二阈值确定车辆安全防护措施：根据第一阈值确定儿童安全防护措施，根据第二阈值确定成年人安全防护措施；所述防护模块用于根据安全措施对人体进行安全防护。
本发明的有益效果为：通过确定人体损伤评价因子和进行碰撞试验，实现了车辆安全防护，最大限度保证了人员安全。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的结构示意图；
附图标记：
人体损伤评价子系统1、碰撞试验子系统2、安全控制子系统3。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本实施例的车辆安全系统，包括人体损伤评价子系统1、碰撞试验子系统2和安全控制子系统3，所述人体损伤评价子系统1用于确定人体损伤评价因子，所述碰撞试验子系统2用于根据人体损伤评价因子进行人体碰撞模拟试验，所述安全控制子系统3用于根据碰撞试验结果确定人体安全防护措施。
本实施例通过确定人体损伤评价因子和进行碰撞试验，实现了车辆安全防护，最大限度保证了人员安全。
优选的，所述人体损伤评价子系统1包括头部损伤评价模块、颈部损伤评价模块和综合损伤评价模块，所述头部损伤评价模块用于确定头部损伤评价因子，所述颈部损伤评价模块用于确定颈部损伤评价因子，所述综合损伤评价模块用于根据头部损伤评价因子和颈部损伤评价因子确定人体损伤评价因子。
本优选实施例通过人体损伤评价子系统1确定了人体损伤评价因子，为后续进行人体碰撞模拟试验奠定了基础。
优选的，所述头部损伤评价模块用于确定头部损伤评价因子，所述头部损伤评价因子采用下式计算：
式中，H表示头部损伤评价因子，C(t)表示头部惯性中心的线性加速度，t表示时间变量，ts表示冲击开始时间，te表示冲击结束时间；
所述颈部损伤评价模块用于确定颈部损伤评价因子，所述颈部损伤评价因子采用下式计算：
式中，N表示颈部损伤评价因子，F1表示颈部轴向力，F2表示颈部轴向力的极限值，M1表示枕骨关节的弯矩，M2表示枕骨关节弯矩的极限值；
所述综合损伤评价模块用于根据头部损伤评价因子和颈部损伤评价因子确定人体损伤评价因子：所述人体损伤评价因子采用下式计算：
式中，S表示人体损伤评价因子；所述人体损伤评价因子越大，表示人体所受损伤越大。
本优选实施例头部损伤评价模块在确定头部评价因子的过程中，考虑了头部冲击时间和惯性中心线性加速度，实现了头部损伤的准确评价，颈部损伤评价模块在确定颈部评价因子的过程中，考虑了颈部和枕骨关节的弯矩，实现了颈部损伤的准确评价，综合损伤评价模块结合头部损伤评价因子和颈部损伤评价因子，得到了全面的人体损伤评价因子。
优选的，所述碰撞试验子系统2包括第一试验模块和第二试验模块，所述第一试验模块用于采用假人进行儿童模拟损伤试验，确定人体损伤评价因子第一阈值，所述第二试验模块采用假人进行成年人模拟损伤试验，确定人体损伤评价因子第二阈值，所述第二阈值大于第一阈值。
所述安全控制子系统3包括防护措施确定模块和防护模块，所述防护措施确定模块用于根据第一阈值和第二阈值确定车辆安全防护措施：根据第一阈值确定儿童安全防护措施，具体为：当人体损伤评价因子大于第一阈值时，确定儿童防护措施，根据第二阈值确定成年人安全防护措施，具体为：当人体损伤评价因子大于第二阈值时，确定成人防护措施；所述防护模块用于根据安全措施对人体进行安全防护。
本优选实施例碰撞试验子系统2通过确定人体损伤评价因子第一阈值和第二阈值，为后续安全防护奠定了基础，当人体损伤评价因子大于第一阈值时，确定儿童防护措施，当人体损伤评价因子大于第二阈值时，确定成人防护措施，将防护措施分为成年人和儿童，有助于降低防护成本的同时保证防护水平。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。
采用本发明车辆安全系统进行安全防护，选取3个乘客进行模拟实验，分别为乘客1、乘客2、乘客3，对乘客受伤情况和安全防护成本进行统计，同现有车辆安全系统相比，产生的有益效果如下表所示：
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
