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自動(dòng)駕駛汽車的 被動(dòng)安全挑戰(zhàn)

2018-12-03 23:38:59·  來(lái)源：SAEInternational  
　
Autoliv工程師正在設(shè)計(jì)安全氣囊和安全帶系統(tǒng)，用于自動(dòng)駕駛車輛的傾斜和放松座椅位置。(圖片來(lái)源：Autoliv)在自動(dòng)駕駛汽車的設(shè)計(jì)圖上，我們常常會(huì)看到座椅呈傾斜
Autoliv工程師正在設(shè)計(jì)安全氣囊和安全帶系統(tǒng)，用于自動(dòng)駕駛車輛的傾斜和放松座椅位置。(圖片來(lái)源：Autoliv)

在自動(dòng)駕駛汽車的設(shè)計(jì)圖上，我們常常會(huì)看到座椅呈傾斜或朝向后方。奧托立夫公司（Autoliv）致力于為未來(lái)的自動(dòng)駕駛汽車營(yíng)造安全乘坐環(huán)境，對(duì)于公司的工程師而言，這些以前看似不可能實(shí)現(xiàn)的座椅布置方式，對(duì)被動(dòng)安全保護(hù)提出了新的挑戰(zhàn)。
 
這家汽車安全公司的產(chǎn)品研發(fā)副總裁E. Scott Dershem此前在位于密歇根州奧本山的技術(shù)中心接受了《汽車工程》雜志的采訪，他表示：“自動(dòng)駕駛汽車的被動(dòng)安全是一個(gè)難以解決的復(fù)雜問(wèn)題，這也是為什么我們選擇從最基本的場(chǎng)景切入——即坐在稍微傾斜的座椅上的前排乘客遇到正面碰撞。”
 
安全工程師已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，自動(dòng)駕駛汽車的座椅布置方式將有別于傳統(tǒng)汽車。Dershem表示，“我們面臨的難題不是如何達(dá)到某個(gè)自動(dòng)駕駛級(jí)別，而是如何為車內(nèi)靈活布置的座椅提供有效的安全保護(hù)。”
Autoliv副總裁Scott Dershaw身旁的碰撞測(cè)試假人（圖片來(lái)源：Autoliv）
 
這就是為什么“以座椅為中心”的安全變得至關(guān)重要。Dershem表示，“目前的法律法規(guī)已經(jīng)對(duì)安全帶的掛點(diǎn)位置做出了強(qiáng)制規(guī)定。但是自動(dòng)駕駛汽車的座椅會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)和傾斜，因此目前的掛點(diǎn)位置已不再是最佳的選擇。我們可以通過(guò)改變掛點(diǎn)位置的方式來(lái)解決該問(wèn)題，比如前移掛點(diǎn)，讓安全帶不再扣在腹部的位置。”
 
安全氣囊的封裝通常受到座艙配置的影響。如果自動(dòng)駕駛汽車去除了儀表板或其它傳統(tǒng)的座艙配置，那么座椅將是放置氣囊的最佳位置。
這款由Adient設(shè)計(jì)的模塊化座椅框架包含一個(gè)安裝在框架上的安全氣囊和一個(gè)集成的安全帶系統(tǒng)。 Autoliv正在與座椅制造商合作，將其安全氣囊和安全帶系統(tǒng)整合到車輛座椅中。（圖片來(lái)源：Autoliv）
 
Dershem說(shuō)道，“自2014年起，我們就在開發(fā)一款叫‘LifeCell’的概念產(chǎn)品，這是一款帶有兩個(gè)充氣裝置的簾狀氣囊。”Life Cell安全氣囊啟動(dòng)時(shí)從座椅內(nèi)彈出。完全釋放后，氣囊會(huì)包裹住乘客的頭部和肩部。Dershem表示，“我們已經(jīng)改良了這款產(chǎn)品，此前的第一代氣囊是不會(huì)包住頭部的。”
 
研究人員和工程師正在探討，當(dāng)座椅的傾斜角度處于所謂的“正常后傾”角度時(shí)，應(yīng)當(dāng)如何保護(hù)乘客的安全。目前計(jì)算機(jī)模擬和碰撞假人測(cè)試結(jié)果表明，此時(shí)乘客的頭部并不在安全氣簾的保護(hù)區(qū)域內(nèi)。
 
Dershem還談到了乘坐自動(dòng)駕駛汽車可能會(huì)導(dǎo)致的另一個(gè)問(wèn)題，“我們正在討論是否應(yīng)該在座椅傾斜時(shí)抬高座椅。這樣做有兩個(gè)好處：1. 當(dāng)發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)，抬高座椅可以讓氣簾得以包裹住頭部。2. 乘客頭部的位置會(huì)在車輛的腰線以上，并和車窗重新持平，以預(yù)防暈車。”
安全氣囊上的油漆痕跡顯示了將測(cè)試假人撞到障礙物的后遺癥。(圖片來(lái)源：Autoliv)
 
仿真第一
奧托立夫的被動(dòng)安全系統(tǒng)測(cè)試流程通常從計(jì)算機(jī)仿真測(cè)試開始，然后進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試。靜態(tài)測(cè)試的目的是為了檢測(cè)安全氣囊觸發(fā)后測(cè)試假人的狀況。接著是測(cè)試假人受到固定障礙物沖擊的滑車測(cè)試。Dershem表示，“如果我們想要調(diào)整一項(xiàng)不完善的技術(shù)，通常會(huì)需要從源頭開始。”最后一步的測(cè)試將在實(shí)車上進(jìn)行。
 
據(jù)介紹，奧托立夫的技術(shù)人員可能會(huì)到2020年才開始進(jìn)行假人實(shí)車碰撞測(cè)試。Dershem表示，“一些汽車制造商希望打造自動(dòng)駕駛汽車接送服務(wù)，這些車企很可能會(huì)率先開展實(shí)車測(cè)試。”
 
當(dāng)碰撞事故發(fā)生時(shí)，被動(dòng)安全系統(tǒng)可以保護(hù)乘客的安全。與此同時(shí)，這些技術(shù)在事故預(yù)防中也發(fā)揮著重要作用。
Dershem表示，“自動(dòng)駕駛汽車會(huì)采取避撞措施，比如快速變道或緊急剎車，以防止和路面物體發(fā)生沖撞。這些物體可能是其它車輛，也可能是行人、騎車者，甚至可能是一頭鹿。試想一下，如果座艙布置得像客廳一樣，沒(méi)有一位乘客系著安全帶，然后車輛突然以1G的減速度剎車，那么車內(nèi)肯定會(huì)怨聲四起。”
 
作者：Kami Buchholz
來(lái)源：SAE《汽車工程》雜志
翻譯：SAE 中國(guó)辦公室 
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