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        兒童安全防護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀

        2019-11-17 06:44:06王韶華
        時(shí)代汽車 2019年21期
        關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展

        王韶華

        摘 要:本文主要介紹兒童安全保護(hù)的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀,并結(jié)合我國(guó)即將通過(guò)的《機(jī)動(dòng)車兒童乘員用約束系統(tǒng)》法規(guī)以及ECE R44 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,并對(duì)兒童約束系統(tǒng)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法進(jìn)行較為詳細(xì)的介紹,結(jié)合我國(guó)國(guó)情談?wù)勎磥?lái)的發(fā)展。

        關(guān)鍵詞:兒童約束系統(tǒng);標(biāo)準(zhǔn);動(dòng)態(tài)試驗(yàn);發(fā)展

        1 引言

        WHO(世界衛(wèi)生組織)的報(bào)告指出每年有135萬(wàn)人死于交通事故。在我國(guó),隨著汽車保有量的不斷攀升,交通事故傷害已超越疾病成為未成年人傷亡的重要死因,每年有超過(guò)1.85萬(wàn)名兒童死于交通事故,死亡率遠(yuǎn)高于歐洲及美國(guó)。在中國(guó),兒童約束系統(tǒng)(CRS)的使用率低,兒童乘車大都是由大人抱著或者站在座椅上,而這些錯(cuò)誤做法是導(dǎo)致兒童在突發(fā)情況下受傷的重要原因。在模擬試驗(yàn)中,當(dāng)汽車以時(shí)速40公里/小時(shí)行駛時(shí)突然發(fā)生碰撞,兒童會(huì)因慣性產(chǎn)生其自身重量數(shù)十倍的沖擊力,質(zhì)量越大沖擊力越大,且整個(gè)沖擊開始至結(jié)束持續(xù)時(shí)間僅為0.2秒,家長(zhǎng)根本無(wú)法及時(shí)做出任何反應(yīng)去保護(hù)孩子。因此為了減少在汽車碰撞事故中的兒童傷亡,借鑒國(guó)外法規(guī)開展我國(guó)兒童約束系統(tǒng)的研究工作,制定相應(yīng)的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)法規(guī),已經(jīng)成為國(guó)家一項(xiàng)事在必行的工作。

        2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

        2.1 發(fā)展歷程

        早在二十世紀(jì)五十年代,兒童約束系統(tǒng)僅僅是一個(gè)用吊鉤直接固定在座椅靠背上簡(jiǎn)單管狀結(jié)構(gòu)。而隨著兒童約束系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)及安全性上的顯著提高,兒童約束系統(tǒng)的種類也不斷增加:安全帶兒童約束系統(tǒng)、ISOFIX兒童約束系統(tǒng)、便攜床、增高坐墊和殘疾兒童專用兒童約束系統(tǒng)等來(lái)滿足各種不同需求,同時(shí)各國(guó)也出臺(tái)了各種針對(duì)兒童約束系統(tǒng)以及在車輛中的安裝的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)及評(píng)價(jià)體系。

        現(xiàn)行主流汽車安全法規(guī)體系為美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn),其中涉及兒童約束系統(tǒng)的法規(guī)分別為美標(biāo)FMVSS213、 歐標(biāo)ECER44、ECE R129,中國(guó)在參考?xì)W標(biāo)的基礎(chǔ)上并結(jié)合本國(guó)國(guó)情形成的國(guó)標(biāo)GB27887。評(píng)價(jià)體系主要是歐洲的Euro NCAP(歐洲兒童安全座椅新車評(píng)價(jià)體系),這套體系是作為第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu),通過(guò)碰撞試驗(yàn)對(duì)車輛的安全性給出其客觀及主觀評(píng)價(jià),并以星級(jí)評(píng)定的方式對(duì)外發(fā)布來(lái)指導(dǎo)消費(fèi)者,從安全角度給出購(gòu)車意見。其中涉及兒童約束系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)主要有Assessment Protocol和Testing Protocol,前者側(cè)重兒童約束系統(tǒng)試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià),后者側(cè)重兒童約束系統(tǒng)試驗(yàn)方法。兒童約束系統(tǒng)主要涉及正面偏置碰撞(MPDB)、側(cè)碰(AE-MDB)兩類碰撞試驗(yàn),使用的假人為Q6和Q10。

        2.2 最新技術(shù)

        2.2.1 安全氣囊抑制系統(tǒng)

        在車輛前排乘員側(cè)安放兒童約束系統(tǒng)對(duì)于兒童來(lái)說(shuō)是非常危險(xiǎn)的,因?yàn)榍芭懦藛T側(cè)配備安全氣囊,當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)氣囊會(huì)自動(dòng)彈出并傷害到兒童。因此在前排安放兒童約束系統(tǒng)時(shí)必須關(guān)閉乘員側(cè)氣囊,然而父母往往會(huì)忽略這一點(diǎn)。所以就有一種稱為CPOD(兒童約束系統(tǒng)存在傾向性檢測(cè)系統(tǒng))又稱為安全氣囊抑制系統(tǒng),當(dāng)感知到座椅上有CRS會(huì)自動(dòng)解除安全氣囊,并及時(shí)將氣囊狀態(tài)傳輸給駕駛員。但該系統(tǒng)使用的是專門為其配備的CRS,不具有通用性,對(duì)于普通的CRS無(wú)法感知,也就失去原有的保護(hù)作用。

        2.2.2 自適應(yīng)集成CRS

        為了防止CRS的誤用,自適應(yīng)集成CRS提供了一個(gè)智能化、連續(xù)性、可調(diào)節(jié)的三點(diǎn)約束系統(tǒng)座椅的設(shè)計(jì),為了使成人安全帶能更好的保護(hù)兒童。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于可回收CRS是內(nèi)嵌在普通的座椅內(nèi),可以不占用多余的車內(nèi)空間。而且可根據(jù)兒童的高度自動(dòng)調(diào)節(jié)CRS高度,使兒童可以更合理的使用成人約束系統(tǒng),避免了家長(zhǎng)的使用錯(cuò)誤尺寸的約束系統(tǒng)。

        該系統(tǒng)分為圖像處理和機(jī)械裝置兩部分組成。首先系統(tǒng)需要感知兒童的存在以及坐高,這些都是由圖像處理部分完成的,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)每五秒拍攝一張靜態(tài)照片來(lái)確定兒童乘員的存在,并通過(guò)影像傳感器將圖像傳回處理系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算得出兒童乘員的坐高,然后通過(guò)機(jī)械裝置來(lái)調(diào)節(jié)座椅高度使三點(diǎn)式成人安全帶可以穿過(guò)兒童的胸骨和骨盆給予適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)。

        3 標(biāo)準(zhǔn)比較

        我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合歐洲ECE法規(guī)進(jìn)行制定。因此下面我就將GB27887-2011《機(jī)動(dòng)車兒童乘員用約束系統(tǒng)》法規(guī)與ECE R44作簡(jiǎn)略比較,找出兩者的不同處:

        (1)國(guó)標(biāo)對(duì)“內(nèi)置式兒童約束系統(tǒng)”做出了定義。

        (2)為了便于標(biāo)準(zhǔn)使用,國(guó)標(biāo)增加了附錄V和附錄W。

        (3)國(guó)標(biāo)刪除了ECE R44中有關(guān)認(rèn)證管理程序和生產(chǎn)一致性的內(nèi)容。

        (4)將ECE R44中與國(guó)標(biāo)相關(guān)的內(nèi)容作為資料性附錄V、資料性附錄W增加到國(guó)標(biāo)中。

        (5)國(guó)標(biāo)準(zhǔn)增加了資料性附錄X,可與ECE R44一一對(duì)應(yīng)。

        而在我國(guó)即將實(shí)行的標(biāo)準(zhǔn)中涉及兩個(gè)部分的試驗(yàn):約束系統(tǒng)總成試驗(yàn)和單獨(dú)部件試驗(yàn),下面我就詳細(xì)介紹一下約束系統(tǒng)總成試驗(yàn)中的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)部分。

        4 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)

        4.1 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)要求及判定

        4.1.1 試驗(yàn)要求

        1.速度:正碰速度:50+0/-2km/h(減速型臺(tái)車),52+0/-2km/h(加速型臺(tái)車)。

        追尾速度:32+2/-0 km/h。

        4.1.2 試驗(yàn)判定

        (1)用于約束兒童在乘坐位置上的任何部件不得出現(xiàn)斷裂。

        (2)帶扣不得開啟。

        (3)胸部加速度:合成加速度<55g-3ms;;垂直加速度<30g-3ms。

        (4)腹部不得有明顯侵入現(xiàn)象。

        (5)假人頭部位移不得超出規(guī)定區(qū)域。

        5 未來(lái)的發(fā)展

        現(xiàn)今歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的ECE R44法規(guī)在歐洲已執(zhí)行快30年,有些要求已無(wú)法滿足現(xiàn)今對(duì)于兒童約束系統(tǒng)安全性能的需求,主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):

        (1)交通事故中側(cè)碰發(fā)生率極高,但ECE R44標(biāo)準(zhǔn)并未涉及側(cè)面碰撞試驗(yàn)。

        (2)隨著生活水平的提高,兒童體重與年齡關(guān)系已不再匹配,以質(zhì)量作為座椅分組要求已不符合實(shí)際情況。

        (3)CRS誤用問(wèn)題日益突出

        (4)在實(shí)際的碰撞試驗(yàn)中,兒童假人姿態(tài)的擺放對(duì)碰撞結(jié)果有較大的影響,如何通過(guò)流程化操作來(lái)控制假人的姿態(tài),盡可能減少人為操作因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響已成為兒童約束系統(tǒng)法規(guī)研究的一個(gè)重要方向。

        (5)兒童假人內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)的差異度會(huì)造成假人在相同的碰撞工況下的結(jié)果存在一定的差異,現(xiàn)行P系列的兒童假人采集的數(shù)據(jù)過(guò)于簡(jiǎn)單,已無(wú)法滿足更為真實(shí)、細(xì)化的評(píng)價(jià)要求,需要生物仿真度更高的兒童假人。

        應(yīng)此ECE R129 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。ECE R129是歐洲最新的兒童約束系統(tǒng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)已于2013年7月9日正式生效,它將與現(xiàn)行的ECE R44標(biāo)準(zhǔn)并行執(zhí)行。標(biāo)準(zhǔn)的主要特點(diǎn)如下:

        (1)增加了側(cè)面碰撞防護(hù)要求。

        (2)只針對(duì)帶ISOFIX接口的座椅進(jìn)行認(rèn)證。以安全帶形式捆綁的CRS仍在ECE R44中完成認(rèn)證。

        (4)將身高替換質(zhì)量作為分組標(biāo)準(zhǔn),更貼合兒童實(shí)際情況。

        (5)引入i-size CRS概念,能夠適用于任何配備i-size車輛的座椅上。

        新的i-Size已成為歐洲各國(guó)的兒童約束系統(tǒng)廠商積極調(diào)整開發(fā)和設(shè)計(jì)方向。

        兒童約束系統(tǒng)在中國(guó)的使用還非常有限,因此政府應(yīng)加強(qiáng)宣傳,讓汽車用戶更多了解兒童約束系統(tǒng)的重要性。兒童約束系統(tǒng)的研發(fā)廠商應(yīng)加強(qiáng)國(guó)外兒童約束系統(tǒng)研究和自我產(chǎn)品的開發(fā),測(cè)試機(jī)構(gòu)應(yīng)繼續(xù)跟蹤國(guó)外標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況,制定出符合我國(guó)的技術(shù)法規(guī),并積極開展產(chǎn)品檢測(cè),嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。兩者共同合作,做出真正讓消費(fèi)者滿意的中國(guó)制造。

        參考文獻(xiàn):

        [1]鐘志華.《汽車碰撞安全技術(shù)》.機(jī)械工業(yè)出版社.2005年7月第一版.

        [2]袁健,任山.《汽車安全兒童約束系統(tǒng)的發(fā)展研究》.

        [3]GB27887-2011《機(jī)動(dòng)車兒童乘員用約束系統(tǒng)》.

        [4]ECE R44《Child Restraint Systems》.

        [5]ECE R129 《ECRS》.

        [6]Pinar Boyraz《Self-adjusting, Integrated Child Restraint System》.

        [7]Philippe Lesire《Discussion on child safety at the front passenger seat position:review of some real world data and tests result》.

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