安全舒適系統的案例
行駛安全性 | 如何知道你的座椅是舒適且安全的？
行駛安全性 - 汽車座椅部件測試
汽車座椅，不應該僅僅是舒適，容易使用，更應該的是安全。在新的汽車座椅開發過程中，經歷嚴格的測試和檢查是在市場成功的關鍵。
但是如何才能高效地完成，尤其是模型和變量在持續增加時?C. Rob. Hammerstein (CRH), 全球汽車座椅的全球領導者，采用HBM的測試技術，已經開發出面向未來的測試概念。
在汽車座椅領域，最杰出的創新者莫過于CRH，其位于北萊茵威斯特伐利亞州，1968年開發出高度電動調節座椅，并一直致力于座椅舒適性研究。另外，CRH 汽車座椅越來越舒適，并且安全性也越來越高。為了能夠達到更高的安全標準，公司在新部件和模型開發過程中，進行了大量的測試和檢查。
部件的功能測試: 高效且安全
伴隨著產品所用部件的多樣化，測試和檢驗過程也變得更加復雜。每個部件真的都需要測試嗎？每個單獨原型的變體是否都需要在測試臺上進行測試?
例如汽車座椅的功能測試。CRH 沒有為所有可能的應用進行昂貴的樣品測試, 而是在開始構建原型之前檢查汽車座椅的每個組件。在找到最佳組合后，才構建原型并對其性能進行測試。
初步測試著眼于實際應用的加載數據。C. Rob. Hammerstein (CRH) 為典型座椅系統裝配了伺服電機和應變片，從初次測試中獲得數據并將其應用于測試臺上。在測試臺中, 測試配置包括線性驅動和一個用于模擬負載的伺服電機。采用負載曲線來模擬真實的狀態。
每個測試臺都需要采用尖端的測試技術，這是為何 CRH 使用 HBM 測量技術的原因。S9M 力傳感器緊貼驅動裝置安裝以便測量反作用力。實際的比對結果傳輸到 PID 中，并對伺服電機做相應的調整。
C. Rob. Hammerstein (CRH) 信賴來自HBM S9M 力傳感器。
展開 白皮書：重型裝備座艙舒適度和安全性
借助工程方法可提升重型裝備座艙舒適度和安全性
重型裝備制造商們無不希望自己的產品在市場贏得好的口碑。為此，整個行業在設計產品時都會考慮噪聲、振動與聲振粗糙度 (NVH)、動態人體工學和熱管理等問題，以提升座艙舒適度和安全性。但要確保座艙舒適度和安全性令人滿意并非易事，而是一項重大的工程挑戰。
本白皮書旨在探討如何利用高級仿真和測試解決方案來應對此挑戰，并減少工程和開發時間及成本。
NVH 軟件與源-傳遞路徑-接收體 (STR) 方法相結合
保證 3D 建模效率固然重要，但獲得正確結果亦不容忽視。在物理測試或 3D 仿真階段，可結合使用 NVH 軟件和 STR 方法將問題分成幾部分。
作為一種結構化的高級工程方法，STR 可對所有潛在問題進行系統性檢查，從而最大限度提高座艙舒適度，并使整個工程過程告別耗時昂貴的試錯方法。
車輛 NVH 預測
傳遞路徑分析 (TPA) 可同時用于物理測試和仿真。與模態分析中的協同一樣，經測試驗證的仿真模型可用于對設計更改引起的變化進行車輛 NVH 預測。在機器開發過程中，應將測試與仿真結合使用，以減少不確定性，獲得最佳結果。將測試數據用于仿真模型能可靠預測現實世界中無法測量之處的測量結果。
車輛座艙熱管理
隨著非公路車輛日益先進，車輛座艙熱管理也變得愈發困難。由于重型裝備具有獨特的熱動力學，并常用于某些非常惡劣的環境下，工程師在相關熱管理設計中需要考慮眾多變量。而在熱管理設計方面，系統仿真和 3D 仿真軟件包可謂是優勢顯著，讓工程師能夠在虛擬世界中經濟高效地測試大量變量。
動態人體工學設計
由于在非公路場景下駕駛重型裝備時振動水平較高，動態人體工學設計是實現座艙舒適度和安全性的一大關鍵因素。
展開 AcuSolve在日本高速列車安全性和舒適性仿真方面的應用
AcuSolve在日本高速列車安全性和舒適性仿真方面的應用
客戶簡介
日本車輛制造株式會社（Nippon Sharyo），位于日本名古屋，從19世紀末開始制造列車。現今它仍是日本產量最高的鐵路列車制造商之一，擁有1100名員工，制造各種類型的列車，如特快列車、通勤列車，地鐵及輕軌等。自從1964年第一輛時速200km/h高速列車起，日本車輛制造株式會社制造了超過3200個車廂。最新的子彈頭列車時速可達300km/h。
挑戰
通常如果一輛列車通過空曠無障礙區域，列車的空氣動力載荷相對不是很復雜。然而列車在行駛過程中通常需要穿過隧道，同時也會在空曠地域或隧道內與其它列車交匯，這些情況下空氣動力載荷就比較復雜。當列車穿過隧道，列車頭部的壓力波會引起很大的噪聲和振動，因此設計者需要設計良好的列車頭部外形，盡可能減小進出隧道壓力波動的大小。
當兩輛列車在隧道內會車時，問題更為復雜。每列車都將形成強烈的沖擊波，這些波的碰撞和相互作用可對列車產生巨大的作用力。例如，列車對另外一輛列車產生巨大的推力，當壓力平衡后，列車又被拉回，如果在設計過程中這樣的作用力考慮得不是很周全，則列車實際中可能會有傾覆出軌的危險。即使較理想的情況下，該效應也會對乘客的舒適性有巨大影響。
另外當盡可能最大化乘客的舒適性和安全性后，以及其它一些方面也需要考慮。如列車明線運行時的動態載荷、高速行駛的側風作用、列車門的噪聲影響以及客艙內的通風換熱等。
解決方案
制造樣機是十分昂貴的，因此Nippon Sharyo采用Altair CFD軟件AcuSolve進行復雜的空氣動力學仿真：
- 安全性：預測側風運行載荷，無風運行載荷以及會車載荷。
- 舒適性：除了進隧道噪聲，還進了HVAC（暖通空調）仿真，考察乘客熱舒適性。
展開 陶氏公司攜手車企，打造安全舒適的“飛馳人生”
對于上述的“聲”、“形”、“味”，陶氏公司還將根據汽車生產商不同的定制化需求，利用更多的產品組合，繼續完善和補充這些方面的應用需求，并共同探索和提供滿足安全、舒適、環保的更多產品解決方案。
在未來十年，汽車行業將面臨翻天覆地的創新運動，新能源汽車加速取代傳統燃油汽車、智能交通系統及自動駕駛汽車新概念逐漸被廣泛接受、綠色環保的中高檔車成為了更多消費者的選擇。在這樣的行業新格局中，汽車制造商們必將不遺余力地打造自己的品牌優勢。秉承著創新協作的精神，陶氏公司將繼續與各大車企深入合作，從消費者的駕乘體驗出發，依托全球及本地強大的研發實力，提供定制化解決方案，與汽車廠商共同為消費者打造安全舒適的“飛馳人生”。
展開 
安全舒適兩不誤：探討優化算法在規劃控制中的應用
規劃上，如何實現安全性和舒適性？
安全性
前面已經說到，規劃（Planning）為的是輸出一個trajectory（時間到位置的函數）：X(t)=（x(t)，y(t)）T，而這個行駛路徑需要同時保證安全性和舒適性。
實際上，規劃（Planning）是一個優化問題。對于一個優化問題來說，我們需要通過設計 constraints （約束條件） 來保證行駛安全。
上圖里列舉了一些最基本的約束條件。
首先，規劃模塊不能忽略車的物理特性，比如方向盤的最大角度，對應的就是曲率的最大值、最小值等。
其次，明確車輛剎車和油門的極限，這對應的就是加速度的極限。
第三，當自動駕駛車在道路上行駛時，為了不出現壓線的情況，車到左右boundary（車道線）的距離也需要納入規劃中。
第四，自動駕駛肯定不希望車輛發生任何碰撞。我們可以通過取車軸上一系列等半徑的圓來覆蓋車身，并采用若干個凸的多邊形表示車身周圍的物體，那么，當車軸上所有的圓心到凸多邊形的距離大于半徑時，自動駕駛車就不會與凸多邊形（障礙物）發生碰撞。
舒適性
介紹完安全性，下面介紹規劃模塊是如何實現駕駛的舒適性。前面提到過，舒適性越高，意味著加速度變化率越小，以及曲率的變化率越小。那么對應的cost function（代價函數）就比較好設定了，即加速度+加速度變化率+曲率+曲率的變化率。
雖然整個模型設計起來比較簡單，但是constraints（約束條件）和cost function（代價函數）的求解卻比較復雜（如上圖），尤其是系統實時求解k（t）和k（t）’的耗時會比較長，解起來也比較難。這時候我們可以換個思路，把問題轉換下。
展開 航空行業標桿案例 | 極致公差賦予您安全、舒適的飛行體驗
公司承擔著國產商用飛機研發、生產、試驗測試及運營支持的核心任務，致力于為全球市場提供安全、經濟、舒適、環保的航空產品與解決方案。
H集團成立于2008年，總部位于中國東部沿海核心城市，擁有多個業務板塊，并在北美、歐洲、東南亞設有海外分支機構，以推動國際合作與市場拓展。公司始終堅持自主創新、開放合作、市場導向的技術發展路線，依托國內外先進的產業資源，構建完善的民用飛機研發與制造體系。
客戶的公差設計挑戰
H集團肩負著推動國產商用飛機自主研制的使命，致力于打造安全、經濟、舒適、環保的航空產品。然而，在推動國產商用飛機研制的過程中，H集團面臨著復雜裝配精度控制與公差設計的嚴峻挑戰。關鍵問題主要集中在：
為應對這些挑戰，H集團堅持“自主研制、國際合作、國際標準”的技術路線，致力于推動公差設計的精細化管理，從而確保國產飛機在全球市場上的高質量制造與競爭力。
客戶的訴求和3DCC解決方案
1、飛機內飾平移機構的平移誤差計算
場景描述：大型客機的內飾組件（如行李架、座椅滑軌、艙門導軌等）通常采用平移機構，其空間尺寸鏈傳遞復雜，誤差累積可能導致平移卡滯、運動不順暢，影響乘客體驗及維修便捷性。
解決思路：應用3DCC建立復雜幾何尺寸鏈計算模型，通過虛擬裝配仿真分析孔軸傾斜、定位誤差及累積公差影響，精準評估平移機構在不同裝配公差組合下的運動特性。以此來優化關鍵公差參數，確保內飾平移機構的裝配精度與長期可靠性。
2、大型飛機轉軸同軸度計算
場景描述：飛機起落架、發動機推力反向器等組件常涉及“一軸穿多孔”的裝配，其同軸度要求極高。裝配誤差可能導致運動阻滯、結構受力不均，甚至影響飛行安全。
展開 AcuSolve 在日本高速列車 安全性和舒適性仿真方面的應用
行業：
挑戰：通過分析列車空氣動力載荷 及客艙內熱流分析增加列車 舒適性和安全性
Altair 解決方案：AcuSolve CFD 仿真
優點：單一 AcuSolve 軟件包 便可完成列車的綜合仿 真，滿足多方面模擬的 需要； 改善了列車的設計
背景介紹
日本車輛制造株式會社（Nippon Sharyo），位于日本名古屋，從 19 世紀末開 始制造列車。現今它仍是日本產量最高的鐵路列車制造商之一，擁有 1100 名員工， 制造各種類型的列車，如特快列車、通勤列車，地鐵及輕軌等。自從 1964 年第一 輛時速 200km/h 高速列車起，日本車輛制造株式會社制造了超過 3200 個車廂。最 新的子彈頭列車時速可達 300km/h。
挑戰
通常如果一輛列車通過空曠無障礙區域，列車的空氣動力載荷相對不是很復雜。 然而列車在行駛過程中通常需要穿過隧道，同時也會在空曠地域或隧道內與其它列 車交匯，這些情況下空氣動力載荷就比較復雜。當列車穿過隧道，列車頭部的壓力 波會引起很大的噪聲和振動，因此設計者需要設計良好的列車頭部外形，盡可能減 小進出隧道壓力波動的大小。
當兩輛列車在隧道內會車時，問題更為復雜。每列車都將形成強烈的沖擊波， 這些波的碰撞和相互作用可對列車產生巨大的作用力。例如，列車對另外一輛列車 產生巨大的推力，當壓力平衡后，列車又被拉回，如果在設計過程中這樣的作用力 考慮得不是很周全，則列車實際中可能會有傾覆出軌的危險。即使較理想的情況下， 該效應也會對乘客的舒適性有巨大影響。
另外當盡可能最大化乘客的舒適性和安全性后，以及其它一些方面也需要考慮。
展開 空調系統及乘員艙熱舒適性
空調系統是汽車不可缺少的部分，好的空調系統不僅噪音低，制冷/制熱效果好，而且燃油消耗低，除霜除霧效果好。
①、通過對空調系統進行CFD數值模擬分析，可以獲得空調風道的空氣分配情況、風道的阻力特性、各出風口的空氣流速等，為優化風道設計提供依據。
②、通過對風擋和側窗進行除霜除霧分析，可以得到當前設計的除霜除霧性能，為改進出風口大小及角度提高除霜除霧性能提供依據。
③、通過對乘員艙內的CFD分析，可以得到艙內的流動、溫度分布情況，再進一步進行乘員的舒適性分析。ANSYS CFD 系列產品在空調系統方面有豐富的解決方案 。
除霜分析：不同時刻的霜層厚度分布云圖
左：除霧分析：某時刻的霧層厚度分布云圖；右：乘員艙舒適性分析：艙內的流線圖
展開 車身舒適系統仿真測試解決方案
概述
車身舒適控制系統是指為駕乘人員提供舒適性控制的裝置，包括車內外照明控制、中央門鎖、電動窗機、智能雨刮器、無鑰匙系統、電動轉向柱、電動座椅、輔助加熱系統、智能空調器等，有著開關及傳感器種類繁多，負載及執行器樣式各異，硬件設計高冗余，高集成度，軟件版本眾多等特點。伴隨著車身舒適系統日益復雜化，系統級的自動測試手段對于保證現今復雜車身舒適系統的功能穩定性驗證非常重要。
經緯恒潤基于HIRAIN TESTBASE-VVE（Virtual Vehicle Engineering）系統開發的車身舒適系統測試平臺，針對車身舒適系統的電控單元，實現了在實驗室條件下的功能測試、診斷測試與系統集成驗證，并在與各大主機廠之間的合作中積累了眾多測試案例。
展開 車身舒適系統仿真測試解決方案
概述
車身舒適控制系統是指為駕乘人員提供舒適性控制的裝置，包括車內外照明控制、中央門鎖、電動窗機、智能雨刮器、無鑰匙系統、電動轉向柱、電動座椅、輔助加熱系統、智能空調器等，有著開關及傳感器種類繁多，負載及執行器樣式各異，硬件設計高冗余，高集成度，軟件版本眾多等特點。伴隨著車身舒適系統日益復雜化，系統級的自動測試手段對于保證現今復雜車身舒適系統的功能穩定性驗證十分必要。
經緯恒潤基于 HIRAIN TESTBASE-VVE(Virtual Vehicle Engineering) 系統開發的車身舒適系統測試平臺，針對車身舒適系統的電控單元，實現了在實驗室條件下的功能測試、診斷測試與系統集成驗證，并在與各大主機廠之間的合作中積累了眾多測試案例。
展開 摩托車振動舒適性測試系統開發及應用
摩托車振動舒適性測試系統開發及應用<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-10-13 18:16:09被hawk評為4星級，為發貼者加分80。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
摩托車振動舒適性測試系統開發及應用.pdf
CFD 仿真：利用仿真對HVAC系統進行仿真，可以讓客戶在高鐵上感受更舒適的旅行
CFD 仿真：利用仿真對HVAC系統進行仿真，可以讓客戶在高鐵上感受更舒適的旅行
http://www.ansys-blog.com/cfd-simulation-trains-hvac-systems/
聊一下汽車電傳電控系統中的安全死穴：實時系統和分時系統
操作系統可以以時間片為單位，輪流為每一個進程/指令進行運算處理，一個系統當中，可能會同時存在很多進程，每個進程都會有處理需求，芯片就是在分時系統的控制下，輪流為每一個進程/指令來輪流處理信息，當進程需要的算力多、優先級高的時候，芯片分時系統分給這個進程的運算時間就多一點。這個分配規則就會導致一種情況，我們玩游戲玩著正嗨的時候卡主了，處理大型WORD文件的時候，鼠標轉圈圈，不聽使喚了，我們叫做死機，這個時候我們只能耐心等待，運氣好，電腦過一會會反應過來，運氣不好，只能強行關機重啟。在出現這種情況的時候，如果是筆記本電腦，我們調用任務處理器查看進程，可能就會發現有的進程達到了100%，而且導致你的電腦風扇狂轉散熱，因為這個時候你的CPU算力都被這個進程占用了，因此出現這一情況。
還是用通俗易懂的方式來和大家說下實時系統，實時系統的操作管理控制邏輯和分時系統剛剛是相反的。
上面我們也說了，實時系統首先保證的是響應效率，CPU芯片運算結果的正確性不僅僅是和程序邏輯性相關，還和運算結果產生的時間有關。控制系統能不能及時響應外部時間的請求，在規定時間內完成對特定事件的處理，并且有效控制所有實時任務能夠協調一致的有序運行，這就是實時系統需要做的事情，再簡化一下就是，必須對進程/指令在一定時間內完成，且保證運算結果的正確及時輸出，進而完成外部設備工作控制。高速行駛的汽車，對所有輸入/輸出反應都有強制的時間需要，滿足不了這一個時間規定，你踩剎車了，他系統死機了和分時系統一樣卡主了鼠標在轉圈這樣的情況出現了，等系統反應過來，汽車恐怕已經在幾百米開外了。
汽車A類安全系統，在設計之初就有強制要求，必須滿足規定的時間相應限制要求，不能滿足相應時間，就無法保證安全和可靠。
展開 閥井（室）密閉空間安全監測系統：守護城市地下設施安全
閥井（室）密閉空間安全監測系統的應用，不僅提高了地下設施的安全性，降低了事故發生的概率，同時也為城市的安全運行提供了有力保障。在未來，隨著技術的不斷進步，相信這一系統將會更加完善，為城市的可持續發展貢獻更大的力量。
EPB系統功能安全筆記 (19)： 功能安全的認可措施（Confirmation Measures）理解與辨析
本文要點
：ISO 26262將功能安全開發融入了廣為熟知的“V模型”開發流程中。根據系統/軟件/硬件三個層級的劃分，ISO 26262的功能安全開發活動被融入了三個“V模型”之中，如下圖所示。在前面的系列文章中已經對這三個“V模型”中包含的功能安全開發要點進行了說明。
“V模型”中的功能安全開發，截圖來自ISO 26262
做工程項目的朋友都知道，對于一款量產產品，除了完成開發工作以外，還需要對開發產物進行審核，審核通過后方能釋放產品。功能安全開發也是如此。“ISO 26262，part2，功能安全管理”中詳細介紹了功能安全的審核流程和要求，對應的術語為“認可措施，Confirmation measures”。
安全管理流程圖，截圖來自ISO 26262-2018, part2
一個現實的情況是，當讀者實際上去讀ISO 26262中“認可措施，Confirmation measures”相關的解釋和要求時，很容易就被其中包含的三個維度的措施給繞暈了，尤其是結合中文國標GB/T 34590對這三個維度的翻譯更加混淆，如下所示：
Confirmation review (認可評審)
Functional safety audit (功能安全審核)
Functional safety assessment (功能安全評估)
基于此，本文將試圖對“認可措施，Confirmation measures”以及其中包含的三個維度的措施進行辨析，旨在為讀者提供有價值的參考。
Note:
1. 考慮到中文翻譯的混淆性，除非有必要，本文接下來將使用英文概念進行描述。
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