當(dāng)別的小朋友沉迷于看小豬佩奇時(shí)，他在參與碰撞試驗(yàn)。當(dāng)別的小朋友還在要抱抱時(shí)，他已經(jīng)承受起了千斤之力。當(dāng)別的小朋友在車(chē)上哭鬧時(shí)，他總會(huì)在座椅上乖乖地坐好。

他就是兒童座椅安全性能評(píng)定中的關(guān)鍵人物——兒童假人。兒童假人種類(lèi)繁多，本文重點(diǎn)介紹P系列、Hybrid III型和Q系列兒童假人。下面就來(lái)聊聊這些小可愛(ài)吧。

P系列兒童假人

上世紀(jì)70年代中期，聯(lián)合國(guó)被動(dòng)安全專(zhuān)家組開(kāi)始研究?jī)和s束系統(tǒng)的性能要求。以TNO為首的研發(fā)單位開(kāi)發(fā)了10歲及以下的-P系列兒童假人，包括P0（新生兒），P¾ （9個(gè)月），P1.5（18個(gè)月），P3（3歲），P6（6歲）和P10（10歲）共6種尺寸的兒童假人。P系列假人的身高、體重以及坐高參數(shù)如下表所示。至今，用于評(píng)價(jià)兒童約束系統(tǒng)的歐洲法規(guī)ECE R44仍在使用P系列假人。





P1.5兒童假人

以P¾、P1.5和P3為代表的兒童假人可以安裝的傳感器見(jiàn)下表。



Hybrid III兒童假人

Hybrid III兒童假人包括3歲、6歲和10歲3種類(lèi)型，于1992年開(kāi)始由SAE生物力學(xué)委員會(huì)和美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局（NHTSA）聯(lián)合開(kāi)發(fā)。Hybrid III兒童假人由Hybrid III 50百分位假人縮放得到。后來(lái)經(jīng)過(guò)全面升級(jí)，使得該假人能夠在靠近展開(kāi)的氣囊時(shí)評(píng)估氣囊的攻擊性。

Hybrid III兒童假人主要用于FMVSS 208乘員碰撞保護(hù)和FMVSS 213兒童約束系統(tǒng)。FMVSS 208中還用到了一種用于評(píng)估小型兒童約束系統(tǒng)的小假人CRABI (Child Restraint and Airbag Interaction)，這類(lèi)假人分6個(gè)月、12個(gè)月和18個(gè)月共3種類(lèi)型。FMVSS 213涵蓋了對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)和飛機(jī)等交通工具上兒童約束系統(tǒng)的評(píng)定，除了要用到Hybrid III兒童假人，還會(huì)用到一種CAMI (Civil Aeronautical Medical Institute) Mark I & II兒童假人。本文限于篇幅，不多做介紹。


Hybrid III 3歲兒童假人

Humanetics和IIHS則合作開(kāi)發(fā)了一種用于評(píng)估增高座椅安全帶適配性的Hybrid III 6歲兒童假人，名為“JASPER”。該假人和TNO-10一樣，沒(méi)有上肢，不安裝傳感器，研發(fā)人員甚至省去了對(duì)試驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果沒(méi)有影響的雙足。


JASPER兒童假人

Q系列兒童假人

1933年，國(guó)際兒童假人工作組開(kāi)始研發(fā)生物仿真性能優(yōu)于P系列的兒童假人-Q系列兒童假人。如今Q假人在兒童約束系統(tǒng)（CRS）開(kāi)發(fā)、兒童碰撞保護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。目前Q假人共有Q0（6周）、Q1（1歲）、Q1.5（18個(gè)月）、Q3（3歲）、Q6（6歲）和Q10（10歲）共6個(gè)版本。另外還有一個(gè)改裝自Q3假人的Q3s，用于側(cè)面碰撞，是對(duì)Part572 P子部分中Hybrid III 3歲兒童假人的補(bǔ)充。


從左到右依次為：Q1.5，Q3，Q0，Q6，Q1

Q系列假人的身高、體重以及坐高參數(shù)如下表所示。


注：文中假人質(zhì)量為不含傳感器（IR-TRACC除外）質(zhì)量，Q系列兒童假人體重允許誤差為±0.21kg~±0.7kg，身高允許誤差≤9mm。

Q系列兒童假人在現(xiàn)行法規(guī)中應(yīng)用最為廣泛，適用于ANCAP、ASEAN NCAP、C-NCAP、Euro NCAP、KNCAP、Latin NCAP和UN R129等法規(guī)。如2021版C-NCAP 50km/h全正碰試驗(yàn)中用到了Q3，50km/h MPDB中用到了Q10。兒童座椅（CRS）靜態(tài)評(píng)價(jià)過(guò)程中除了用到Q3和Q10外，還會(huì)用到Q1.5。


注：其中綠色為標(biāo)配，淺綠色為選裝。假人公司也會(huì)在合理范圍內(nèi)提供定制。

上表列出了Q系列所有兒童假人能安裝的傳感器。以可以安裝近百個(gè)通道傳感器的Q10假人為例，安裝位置涉及頭部、頸部、胸部、腹部、骨盆和大腿等，示意圖如下圖所示。除了髂骨、腹部和胸部等位置外，Q10可安裝的傳感器位置和WorldSID 50百分位假人大體相同。由此可見(jiàn)，兒童假人個(gè)頭雖小，但是對(duì)碰撞傷害的測(cè)評(píng)能力可一點(diǎn)都不遜于成年假人。


Q10假人傳感器安裝位置示意圖

寫(xiě)在最后

兒童群體的體征參數(shù)范圍大，且缺少足夠多的樣本，兒童假人相比成年假人的研發(fā)也更為困難。經(jīng)過(guò)科研人員和工程師的不斷努力，時(shí)至今日，已經(jīng)發(fā)展出了上述諸多兒童假人。他們?cè)谄?chē)碰撞兒童保護(hù)開(kāi)發(fā)中發(fā)揮了巨大作用。

廣汽研究院的攻城獅們借助兒童假人，在GS4、影豹和AION等車(chē)型的碰撞安全性能開(kāi)發(fā)中也取得了值得消費(fèi)者信賴(lài)的成績(jī)。最后說(shuō)一句，正確使用安全座椅、系好安全帶才是保護(hù)小baby的關(guān)鍵哦！


參考文獻(xiàn)

[1] Xu Li, 徐麗, Liu Zhengkun,等. P-Q系列兒童假人對(duì)比和介紹[C]// 2015第十八屆汽車(chē)安全技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議. 中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì), 2015.

[2] User Manual假人用戶(hù)手冊(cè)

[3]https://humanetics.humaneticsgroup.com/products/anthropomorphic-test-devices/child