世界上每年因汽车交通事故造成了巨大的人员伤亡和社会经济损失，汽车安全性问题引起了世界各国的高度重视。在交通事故中，一种常见的受伤为头颈部受伤，主要发生在汽车追尾碰撞事故中，由于颈部的强烈弯曲、拉扯，头部前后碰撞所造成的颈脊骨伤害和脑震荡。大约90％的后碰撞颈部损伤是低速碰撞(△V≤25km/h)造成的，并且大多数的颈部损伤都属于AIS(abbreviatedinjuryscale)中的Ⅰ级轻微伤。避免或减轻上述伤害的最直接方法就是采用主动式安全头枕系统。但时至今日，现有的主动式安全头枕，存在响应速度慢、传递效率低、结构复杂等众多缺点，加之日渐增长的汽车安全技术新要求，探索运用电磁理论，设计一种当汽车后碰撞时，能瞬间（碰撞发生后52ms之内）响应的既经济又实用的主动式汽车安全头枕，对于主动式头枕的推广使用，以提高乘员的驾驶安全性，以及运用多学科交叉、融合技术研究新产品开发，都具有重要的经济价值和学术价值。　　 本课题根据生物力学的研究成果，在追尾碰撞发生时，减少头枕与头部的水平距离可大大降低挥鞭伤的程度。即当汽车发生碰撞，头枕前移，从而减少头枕与头部的水平距离，以降低挥鞭伤的程度。为了弥补传统主动式安全头枕响应滞后的不足，采用机电结合的方法，根据自主巡航系统提供的信息，提前判断并启动头枕，从而保护乘员。具体研究主要包括:　　 1)介绍本课题研究的目的和意义，分析市场上主动式头枕的应用现状以及国内外的研究进展，总结现阶段该领域研究存在的不足和缺陷。　　 2)深入研究汽车追尾碰撞事故中的头颈部损伤机理，详细分析后碰撞事故中颈部的运动范围及过程，讨论颈部载荷的分部情况，给出剪切伸展准则和损伤准则。　　 3)经理论分析，本课题设计了两种可行性方案，对其作了一定的原理分析和结构设计，并比较各自的优缺点，综合分析后最终确定最佳方案，并加以深入研究。　　 4)分析追尾碰撞主动头枕控制策略中的三大模块，对判断模块作了重点讨论。首先建立追尾碰撞数学模型，分析模型中关键参数的随机性和动态性;其次得出安全裕度的判别准则并通过仿真附以算例加以验证。　　 5)对主动头枕控制系统及被动旋转调节机构进行设计，针对触发头枕前移的连杆机构及提供动力的电磁机构进行具体设计，包括连杆机构的结构设计、运动学分析及建模仿真分析、驱动滑块运动规律设计，电磁驱动器关键电压的分析设计，电磁铁的结构设计与参数计算等。　　 6)为验证本方案所设计电磁驱动器的实用性，制作实验样机，对其进行电磁斥力及运动位移的测试，得出影响电磁斥力大小的系统参数，验证该模型建立及分析方法的正确性。　　 通过对国内外汽车安全头枕的研究现状和使用情况分析，本课题采用机电组合式装置，综合运用机械学和电磁学方面的知识，设计出了智能化随动型的主动式防护头枕。