韓菲菲 黎謙 凡沙沙

（1. 中國汽車技術研究中心有限公司，天津 300300；2. 上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545000）

主題詞：兒童保護 車輛安全 評價規(guī)程

NCAP New Car Assessment Programme

COP Child Occupant Protection

CPD Child Presence Detection

MPDB Mobile Progressive Deformable Barrier

HIC Head Injury Criterion

PAB Passenger AIRBAG

THOR Test Device for Human Occupant Restraint

WS World Side impact crash test dummy

AE-MDB Advanced European Mobile Deformable Barrier face

ISOFIX International Standards Organisation FIX

1 前言

通常消費者在購車時會更關注成人安全性能，而忽略兒童安全，但隨著汽車保有量的增加，兒童參與道路交通出行比例也在逐年增加。而兒童有著其特殊的身體結構，作為道路交通中的弱勢群體，一旦發(fā)生交通事故，其受重傷的程度遠大于成人。根據世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，車輛發(fā)生碰撞時，正確使用兒童約束系統(tǒng)裝置(兒童座椅)，可大幅降低嬰幼兒的死亡率和受傷概率。歐洲道路交通安全相關法律2003∕30.EC規(guī)定身高低于 135 mm 的兒童乘坐 M1、N1、N3、N3 類車輛，須使用兒童乘員用約束系統(tǒng)。

兒童約束系統(tǒng)使用過程中也面臨著很多問題，如由于人為誤操作未能按照正確的方式安裝固定兒童約束系統(tǒng)，或是選擇的兒童約束系統(tǒng)尺寸型號不適合兒童年齡或者身材，亦或是某款兒童約束系統(tǒng)難以兼容匹配自己的車輛等。為了解決這些常常發(fā)生的問題，各國頒布相應的兒童保護評價規(guī)程來提升車輛兒童安全性能，其中最為全面的兒童保護評價方法是歐洲新車評價規(guī)則，即Euro NCAP兒童保護評價。其它地區(qū)國家如拉丁、東盟、中國、澳大利亞等在制定兒童保護評價規(guī)程一般會參考歐洲標準制定，并根據本國的實際情況加以修改。

2 Eruo NCAP兒童保護評價

2.1 總體評價概述

Euro NCAP評價規(guī)程包含成人保護、兒童保護、行人保護和安全輔助技術4個部分，兒童保護是其中一項，占整車星級評價20%權重。2021 年11 月Euro NCAP兒童保護更新發(fā)布V7.3.2版本，總分為49分，如表1所示，包含3方面：

表1 兒童保護得分分布

（1）動態(tài)試驗，24分，占比約49%；

（2）基于車輛評估，13分，占比26.5%；

（3）兒童約束系統(tǒng)安裝評價，12分，占比24.5%。

這3 方面中，（2）基于車輛評估和（3）兒童約束系統(tǒng)安裝評價可統(tǒng)稱為靜態(tài)評價，合計占比51%，動態(tài)性能（49%）與靜態(tài)評價（51%）分值大約是1：1，由此可見動態(tài)性能與靜態(tài)評價對于車輛兒童保護安全性都是同樣重要的測評項。

2.2 兒童保護星級要求

歐洲對兒童保護性能要求日趨嚴苛，逐步提高星級得分率分值。2013年兒童保護整車四星、五星評價的兒童保護得分需達到60%，2014年兒童保護單項五星得分率需達到75%，2019 年至少達到80%，也就是49總分的80%，即39.2分以上，如表2所示。

表2 兒童保護星級得分率[2] %

3 兒童保護評價規(guī)程解讀

3.1 動態(tài)試驗

3.1.1 評價要求

Euro NCAP 規(guī)定在MPDB 及側面碰撞中，在車輛后排安裝由汽車制造商推薦的兒童約束系統(tǒng)，分別放置Q6（6 歲）和Q10（10 歲）兒童假人，如圖1 所示。兒童假人傷害指標包含頭部、頸部和胸部傷害，具體傷害限值如表3、4所示。其中偏置碰16分，側面碰撞8分，總得分為24分。碰撞過程中要考察兒童約束系統(tǒng)是否具有良好的約束性能，不允許兒童假人從座椅上彈起，不能與車體內部猛烈撞擊，兒童約束系統(tǒng)裝置不能有損壞。

圖1 動態(tài)試驗碰撞兒童保護[3]

表3 MPDB Q6、Q10兒童假人傷害指標及分值[3]

表4 側碰Q6、Q10兒童假人傷害指標及分值[3]

3.1.2 動態(tài)兒童約束系統(tǒng)選擇

兒童約束系統(tǒng)選擇是進行動態(tài)試驗最初的步驟，也是重要的一步，需要主機廠推薦2款兒童約束系統(tǒng)進行動態(tài)試驗，如果主機廠不推薦，那么由測評機構隨機選擇2款。市場上銷售的兒童約束系統(tǒng)類型眾多，如何選擇合適的產品來提升兒童動態(tài)保護效果，需要從兒童約束系統(tǒng)產品多方面考慮，如安全性能、安裝方式、造型特點、兒童約束系統(tǒng)與整車的匹配性適用性等。Bendjellal F等提出不建議將兒童增高墊做為獨立系統(tǒng)直接使用，需要使用ISOFIX固定鏈接提升其穩(wěn)定性，針對相對大齡的兒童，同時搭配使用車內成人安全帶固定Q6、Q10 兒童假人，根據試驗數據分析得出結論，即限力預緊式安全帶有利于降低兒童假人傷害。因此選擇合適的兒童約束系統(tǒng)同時也需要進行整車安全帶配置的選型，預緊限力式安全帶約束系統(tǒng)參數匹配設計，例如優(yōu)化安全帶預緊、限力、點火時刻這些主要參數，進一步優(yōu)化兒童假人傷害。

3.2 車輛匹配性能評價

3.2.1 評價要求

基于車輛評估主要是考察車輛本身與兒童保護相關的功能定義、標識標簽、適應大尺寸兒童約束系統(tǒng)的能力等，包括以下6個部分，如表5所示。其中第1 項評估是必要條件，車輛上的每個座椅都必須配備三點式安全帶，并帶有ECE 認證標識，如果沒有滿足此要求，那么車輛評估得0分，不再進行后續(xù)評估。

表5 車輛匹配評估內容[3]

Gabarit是一款基礎模塊，評價要求將模塊放置于車輛除駕駛員的所有座椅位置，并用安全帶纏繞評價整車安全帶的長度和鎖扣布置，目的是為了使用安全帶能夠更好的固定通用性兒童約束系統(tǒng)。車輛配備有2個i-Size位置，包含對應的上拉帶裝置，并且標識符合要求，滿足ECE R129 法規(guī)的兒童座椅均屬于i-Size 兒童座椅，是ECE R44 ISOFIX 的升級版，對于這一項不僅是要標識正確，而且要確保i-Size 兒童約束系統(tǒng)正確便利安裝。ISO∕R3 模塊代表大尺寸反向安裝的兒童座椅，此項評價是考察車輛對大尺寸兒童約束系統(tǒng)空間容納性能。車輛匹配性能示意如圖2 的（1）～（4）。

圖2 車輛匹配性能示意

當前排乘客側座椅安裝反向兒童約束系統(tǒng)時，為了避免乘員側氣囊PAB起爆造成誤傷害情況發(fā)生，車輛需要配備氣囊開關，開關布置形式和指示燈要滿足規(guī)范設計要求，給人們明顯提示和警示氣囊是否處于關閉狀態(tài)，否則碰撞時彈開的安全氣囊對兒童將是致命的傷害。氣囊警告標簽如圖3所示，永久粘貼在車輛遮陽板正反兩面。

圖3 氣囊警告標簽要求

集成式兒童約束系統(tǒng)，又稱內置式兒童安全座椅。由于與汽車座椅設計為一體，并通過三點式成人安全帶將兒童直接固定在車輛座椅上，如圖4沃爾沃XC60后排集成式兒童座椅示意圖。若車內有一個集成式座椅得1 分，如有兩個及以上再得2 分。集成式兒童安全座椅擁有安裝更加便捷、避免安裝錯誤、占據空間小、固定效果好、適用時間長的優(yōu)點。

圖4 集成式兒童約束系統(tǒng)[5]

3.2.2 設計準則

兒童保護設計首先要考慮整車星級定義、兒童保護得分目標和成本預算分析。經Euro NCAP官方網站公布車型成績及配置統(tǒng)計，車輛匹配性能一般在7分左右，必然會有一些必要得分項和舍棄項。像安全帶、i-Size安裝、氣囊開關及警告標簽、空間這些是比較容易實現的項目，也是保證兒童乘車安全比較關鍵的因素，一般滿足這些設計需求，兒童乘車安全已經有了一定安全基礎保障；出于成本控制的考慮，車輛就較少配備集成式兒童座椅，但并不影響兒童出行的基本安全性。

3.3 兒童約束系統(tǒng)安裝評價與設計準則

3.3.1 評價要求

Euro NCAP 選取歐洲市場上常見的、性能較好的兒童約束系統(tǒng)進行安裝評價，兒童約束系統(tǒng)涵蓋不同類型，不同組別以及不同安裝方式，座椅型號公布于“Top Pick List”列表，座椅型號選型每 2 年更新一次。詳細型號分類如表6所示，每款兒童約束系統(tǒng)都需要在合適的座位上進行安裝評價，比如安全帶類型兒童座椅要在除駕駛員的其他全部位置進行安裝評價，ISOFIX∕i-Size 要在有裝置的座椅位置進行安裝評價。其中第4項主機廠必須推薦兩款兒童約束系統(tǒng)，也就是進行動態(tài)試驗的兩款兒童約束系統(tǒng)。

表6 兒童約束系統(tǒng)安裝評價內容[3]

車載安全帶兒童座椅操作較復雜，不易安裝，據統(tǒng)計，英國大約有50%以上的安全座椅通過車載三點式固定方式被家長錯誤安裝，而ISOFIX 固定方式兒童座椅操作起來相對更簡便、不容易出錯，ISOFIX 兒童座椅以兒童體重來進行分組選擇。滿足ECE R129的i-Size認證兒童座椅必須采取ISOFIX固定方式，很大程度避免了在使用車載安全帶固定時錯誤安裝的情況，而且i-Size 認證比ISOFIX 認證增加了側撞測試，安全保護更全面；i-Size兒童座椅以身高為選擇標準，消費者在選擇座椅時比體重分組更加精準（圖5）。

圖5 兒童座椅安裝類型

3.3.2 設計準則

在兒童約束系統(tǒng)整個安裝過程中，需要進行主觀評價，考察不同類型兒童約束系安裝過程中是否具有良好的通過性、便利性以及穩(wěn)定性；同時還要評價是否有足夠的空間放置對應年齡組兒童假人，不與車內內飾和其它部件發(fā)生干涉。有些兒童約束系統(tǒng)可以安裝在相應的車輛上，但是安裝過程比較費力，也是不滿足評價要求。這就需要精準設計座椅造型、安全帶布置位置和安裝接口。整個評價由兒童保護專家來操作，但他們要站在普通消費者的角度去考量，最終的目標是所有的兒童約束系統(tǒng)都可以很方便且不費力地安裝在車輛上。

4 兒童保護未來測評展望

由于家長疏忽等原因將兒童或者嬰兒遺留在車中，導致兒童或者嬰兒中暑、窒息死亡的問題，類似悲劇在全球均有發(fā)生，若能夠及時提醒人們發(fā)現兒童狀況可挽救更多的生命。安全技術的發(fā)展源于解決實際問題，歐洲Eruo NCAP技術委員會將在2023年～2025年增加兒童車內遺忘監(jiān)測（Child Presence Detection，CPD）。車內的CPD系統(tǒng)可用來監(jiān)測遺忘在車內的兒童狀態(tài)，并提醒車輛用戶或第三方服務部門。從2023年起，歐洲NCAP將獎勵提供此類標準解決方案的車輛。2023年起，車輛配備CPD系統(tǒng)能夠實現多場景監(jiān)測兒童狀態(tài)，并即時提示、警報或干預功能，最高可獲得4分。

對比車輛匹配性能評價內容，較大變更刪掉了集成式兒童約束系統(tǒng)3 分，i-Size 評價少了1 分，即從3分降至2分，而CPD測評定義為4分，所以車輛匹配性能評價總體仍為13分，如表7所示。這一項變化體現了兒童保護測評更多的趨勢都將圍繞車內的“人”展開，更加貼近實際生活場景。

表7 車輛匹配評估內容對比 分

監(jiān)測功能的難度在于如何實現提高識別精度，車載設備需要能夠測量兒童各種生物信號，包括如呼吸、心率、體溫等具體的健康指征。為了實現精準兒童監(jiān)測功能，車內常采用多傳感器融合技術，比如傳感器、攝像頭、超聲波、毫米波雷達等加以綜合，多傳感器融合具有容錯性、互補性和實時性的優(yōu)點。

5 總結

兒童保護評價能夠積極促進整車企業(yè)完善研發(fā)體系，提升兒童乘車安全性。本文以Euro NCAP 兒童保護評價規(guī)程為基礎深入解讀，整車兒童保護開發(fā)需同時兼顧靜態(tài)評價性能與碰撞動態(tài)性能設計準則。研究歐洲兒童保護評價方法可為其他測評機構提供參考依據，但仍需充分考慮其國家及所在地區(qū)自身的市場特點和技術水平，這樣既符合其汽車技術發(fā)展的規(guī)律，也能夠循序漸進的提高兒童乘車安全。兒童保護測評未來的發(fā)展更加趨于生活場景化，整車企業(yè)應加大研發(fā)力度，關注生活中常見的乘車安全隱患，為兒童乘車提供更加全面的安全守護。