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行人保护也在去年纳入了C-NCAP碰撞测试中,将能有效减轻车内乘员在侧碰发生时受到的伤害

点击: 78 次  来源:http://www.shabbyhome28.com 时间:2020-03-13

在安全方面,除了驾驶人和乘坐人的保护外,行人保护也是非常重要的一个部分。现在的汽车技术里,行人保护的部分主要包含在主动安全里面,例如行人监测预警,防碰撞,自动刹车等等。

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安全气囊是目前普遍配备的安全配置,能在碰撞发生时降低车内乘客所受的冲击,从而减轻伤亡。

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拉斯维加斯3499 ,汽车科技发展到现在,安全性仍然是各种技术中最为根本的。从ABS到被动安全措施,再到主动安全式的驾驶辅助系统,除了对车内驾驶员和乘客的保护,道路上的其他交通参与者在发生碰撞后的安全也同样引起了我们的关注。行人保护也在去年纳入了C-NCAP碰撞测试中,对于行人的头部和腿部保护性都提出了详细的试验方案和评分标准,评分权重为15%。

除车内气囊之外,车外也能装气囊,比如路子有点野的汽车零部件巨头ZF。

奔驰最近却加入了一个新的被动安全行人保护科技,那就是A柱气囊,它已经申请了美国专利。根据它们的实验,在汽车与行人无可避免的发生碰撞后,产生伤害最大的就是坚硬的A柱。所以为了保护行人,就设置了A柱气囊。其原理过于复杂,并没有解释的价值,只需要知道它能够为行人提供更多的缓冲就行了。而这项技术也是会与发动机盖弹起功能协同工作,再加上奔驰本已经较为完备的主动安全系统,至少在现阶段可以把行人的风险降到最低。

目前,不少通过雷达、摄像头、以及红外夜视系统进行的行人探测和主动制动措施已经可以在一些量产车上看到,但归根结底这些技术还是在预测的层面,而且考虑到硬件潜在的工作效率、故障等问题,我们不能仅仅依靠这些。所以我们在这里暂且不讨论哪些探测行人进行主动制动的功能,我们还是把它们归到主动安全系统的大类里面,主要看一下那些在碰撞发生之后如何通过缓冲等方式对行人进行物理保护的措施,某种程度上说是一种主动安全之后的被动安全。

ZF几个月前透露了一个想法,即如果有车外起爆的气囊,将能有效减轻车内乘员在侧碰发生时受到的伤害。当大家都以为ZF在搞笑的时候,他们居然把这东西做出来了,效果如下图。

其实作为有历史有技术积淀的车企,奔驰在安全上的造诣一向不低,在各大权威的安全测试和安全榜单中它的排名都是很高的。不但关注乘员安全,也关注行人安全,并率先做出实质性的改变,这也是奔驰社会责任方面的体现。

本田

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从上世纪70年代开始,其实本田就已经开始着手于汽车安全的研究,尤其是在后来的80年代研究碰撞之后的行人安全。他们在1998年专门制造了一个名为POLAR的假人专门用来作为“行人”的身份模拟汽车的碰撞测试,并在后来逐渐衍生出了三代产品,得出了不少测试结果,比如行人被撞后头部损伤依然是最严重致死的原因。

这辆上一代欧宝Insignia测试车在保险杠、后视镜等位置上都安装了探测设备,实时监测附近“搞事情”的车辆,以此决定气囊是否起爆。这一外置气囊尺寸大致相当于5到8个常规气囊。

所以,本田开发出了一系列具有吸特性的表面覆盖材料,比如吸能前保险杠、发动机盖铰接溃缩结构、吸能雨刮器转轴、吸能叶子板、前窗支撑部分吸能结构、吸能前大灯、吸能发动机盖等等。除了这些,在目前的雅阁车型上,本田为其配备了弹起式弹起式发动机盖。

在实际测试中,面对从侧面撞击而来的车辆模型,车外气囊在碰撞发生之前及时点爆,缓冲测试车受到的冲击,以此来保护乘员。ZF表示,它能在115毫秒时间内完成点爆动作(人类眨眼的速度一般在300到400毫秒之间),并将车内乘员在侧碰时受到的伤害降低40%。

雅阁在发动机盖向上翻起的末端多安装了一个活动铰链,当速度达到25km/h以上并发生碰撞时,如果撞击力度达到了预设的触发条件,发动机盖会被铰接处的挺杆弹起,这样发动机盖就有了更大的空间进行吸能溃缩,给行人提供最大程度的缓冲空间。

当然,ZF做出这一装置也不是拍脑子做决定。以中国为例,交通事故中有42%为侧面碰撞,侧面碰撞中约25%造成了重大伤亡,如何降低侧碰事故中的人员伤亡,一直都是各大厂商和机构的研究重点之一,ZF的用意也想必在此。

当然,这种系统的工作自然要更加严谨,虽然本田也为其设计了严谨的判断逻辑和执行机制,不过或许由于碰撞传感器的位置原因、软件匹配的原因等,我们其实也发现了一些误触发的案例,比如撞到侧面、发生追尾等依然会有发动机盖弹起的情况发生,而且它就像安全气囊一样,基本是一次性的装置,触发了就只能花大价钱换一个新的,这也是一定的成本问题。

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沃尔沃

想双击666?老铁且慢

一直在汽车安全上颇有建树和口碑的沃尔沃在针对行人保护上也有自己的举措。首先向我们刚才提到的一样,它的行人保护系统也包括发动机盖弹升控制模块,在检测到撞人之后,车辆就会自动启动车内配备的弹射装置,可瞬间将发动机罩提高,增加缓冲空间,同时降低行人二次撞击风挡玻璃的可能。

还且慢?这东西多好啊,有脑洞还把事情办成了,更重要的是还能减轻物理伤害,我要双击!

但其实早在2013年的时候,沃尔沃就在澳大利亚推出了首个带有外部行人安全气囊的产品,在整个量产车市场上都属于最早的。在当时发布的V40上,保险杠上有数个传感器,当探测到发生碰撞之后会引爆位于前风挡下方的U型安全气囊,在几毫秒内就可以完成充气的气囊也会抬起发动机盖,之后在整个风挡下方和A柱的区域释放,形成安全缓冲区域。

小伙儿别急嘛,其实这东西,槽点还挺多。

根据统计结果,与行人的碰撞事故中有75%的情况在40km/h左右的速度,所以沃尔沃将车外行人安全气囊的工作范围在20-50km/h内。除此之外,沃尔沃的一些其他车型中也有布置在保险杠内的安全气囊。

通用

这一装置在车外,直面撞过来的车,不和人体接触,因此对气囊本身的强度要求就更高;爆了马上就泄气肯定也不行,毕竟撞上来的是个铁家伙,因此它的泄气机构必然更复杂。

通用在保护行人方面其实也比较早,在2007年的时候就已经开始应用于在欧洲市场中的量产车型上,而且随后也推广到了美国和韩国市场。而国内率先搭载这项技术的是别克君威,我们在雪佛兰、凯迪拉克的不少车型上也可以见到类似的装置。

换个车内气囊随随便便几千、甚至万把人民币就出去了,这个装置多少钱合适呢?搞不好还要一边装一个,想想肉疼不?

当速度在25km/h-48km/h之间时,配备了主动式发动机盖技术的车辆会通过前方的红外感应和压力感应装置,探测车辆与行人之间发生的碰撞危险程度,发动机盖内部的主动式铰链和安全气囊控制模块会根据系统判断启动保护机制,使发动机盖后部在数毫秒的时间内向上弹起10cm,从而增加碰撞的缓冲空间。

如果车内外都有气囊,肯定要保证它们各司其职,不要互相打扰,更不能在不该爆的时候爆,该爆的时候哑火(某造车新势力:阿嚏!),而且内外气囊的点爆时机都要算准,何时只有一侧工作,何时协同、如何协同,都是很复杂的软硬件以及算法问题。

在2017年,通用还申请了车外气囊的专利。存放于汽车A柱和侧面翼子板的安全气囊会在发生碰撞之后向前弹出,覆盖前风挡的雨刷、翼子板以及附近其他尖锐区域,同时在翼子板内部拥有栓绳式的装置固定气囊,并与弹起式发动机盖配合使用。虽然这个时间并不早,不过整个行人保护系统可以与车载WiFi和驾驶预警系统相整合。

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奔驰

所以二者一定会分开布置、单独控制、协同起效、避免干涉,以满足性能要求;车身结构也要做相应改动,这多出来的研发成本又是多少?还是想想怎么去说服采购和财务小姐姐吧。

奔驰同样拥有自己的外部气囊技术和专利,不过不同的是,奔驰的气囊只存放于A柱中,也就是所谓的A柱气囊。根据奔驰的研究,在汽车与行人不可避免发生碰撞之后,产生最大伤害的还是更加坚硬的A柱。气囊会被包裹在一个织物材料的管中,长度由A柱顶端一直到A柱和发动机盖的交界处,在发生碰撞的时候向外弹出,在A柱外面形成一个缓冲保护。

  1. 性价比不高

另外,跟A柱气囊配合工作的还有弹起式发动机盖,同样在前方传感器监测到碰撞之后,可以迅速将发动机盖弹起50mm。不过与其他家爆过一次就需要重新安装的“一次性”特性不同,奔驰使用弹簧的发动机盖升起装置,并利用电磁螺线管控制,在爆出行人保护之后,可以手动自行关闭发动机盖复原,就免去了总需要更换维修的问题。

再牛X的气囊,如果车速太快也没啥用,ZF没有公布这一装置的作用速度范围,据各大主流碰撞测试的侧碰测试速度推测,其起效作用速度应该不会超过60公里时速,甚至更低,要知道素以严格闻名的美国NHTSA,其侧面碰撞测试速度也不过是62km/h,IIHS更是低至50km/h。在这个速度下,车辆本就已做好了被动安全匹配,要它何用?

捷豹

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捷豹在2005款XK上首先配备了一套叫做“爆发式行人撞击引擎盖抬升系统”,也是利用同样的的原理,利用保险杠内的传感器,发动机盖在撞击的瞬间以30毫秒的速度弹起65mm,发动机盖后部边缘可以升到130mm,在25km/h-50km/h的速度中工作。另外,捷豹还在保险杠下部使用了能量吸收泡沫和塑料来降低行人的腿部伤害。

也曾有人针对氢燃料电池车型最脆弱的储氢罐设计了车尾气囊,这一装置旨在保护气罐,以一种“丢车保帅”的方式降低气罐因撞击泄露的可能性,从而提升其安全系数,后来因为效果有限但成本颇高,项目被迫中止。

不过捷豹的这套系统在国内外依然有不少误触发的例子出现,甚至有仅仅在颠簸路段并没有发生碰撞的情况,所以很多人反而会想办法手动屏蔽这项功能。

说到底,终究是个性价比的问题。

日产

  1. 还不成熟

日产同样拥有自己的发动机盖弹起技术,在碰撞之后弹起发动机盖后部增加缓冲区域,并且已经在不少车型上配备,甚至包括以性能为主的350Z、GTR、英菲尼迪G等车型。

ZF的这一套装置刚刚诞生,算法也许并不完善。

除了这种特殊的装置,日产在整个车头结构中都使用了许多吸能结构,比如吸能的发动机盖、铰链、前包围、挡泥板以及脱落式雨刷、大灯等等,而且车辆的发动机盖都使用的是多点支撑和双层设计,在传统结构的本身就已经做足了吸能措施。

经常有各类电驴横行霸道,且走位皮得很。试想下,电驴在路上七拧八拐,然后,duang,路边一辆车的气囊突然起爆,冲击力把电驴打翻在地,如果这个骑手还凑巧是正在送外卖的小哥,挨饿的人不知道要画多少小圈圈。

大陆

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大陆作为Tier 1级别的供应商,随着进入21世纪以来欧洲开始推行行人保护机制的时机也推出了自己的主动式发动机盖技术。它的工作原理与我们之前提到的相差不多,也是通过压力传感器监测是否发生行人碰撞事故,之后利用弹射装置将发动机盖后部在10-15毫秒内弹高。

未来,可能会有用

不过在一些细节上进行了优化,比如系统的两个压力传感器部署在前方保险杠内,除了可以更清楚地判断碰撞发生的位置以便优化车内安全气囊弹开的顺序,而且信号回传给的ECU会根据力度一定程度上判断碰撞事故的对象是行人、车辆还是其他物体,从而尽可能地避免行人保护装置的误触发。

尽管吐槽了这么多,我还是觉得,这一气囊系统未来将有一定的应用前景。如果它爆了以后还能重复利用,不就没那么贵了?这样性价比不就上去了?

虽然有时候这些装置看起来有些“自毁”的意思,但材料撞了可以换,生命只有一次。目前来讲,由于材料和技术的限制,现在大部分行人保护装置都是以发动机盖弹起、增加外部安全气囊两种方式为主,而且往往存在一些误触发的问题而导致不太招人喜欢。不过在包括车企以及许多供应商的概念车上,我们已经可以见到更多具有想象力的设计,比如使用可变形橡胶、充气外壳等材料吸收碰撞产生的冲击,所以我们也在期待更多有效的措施可以应用到实际产品中。

新技术在诞生之初都会有反对和质疑声。比如各种ADAS辅助驾驶装置,就曾被质疑会给驾驶者被过度保护的错觉,使之放松警惕,反而会增加事故。

但事实上,现在对主动安全配置的考察,早已深入各类主流碰撞安全测试中,各大车企随之加大对主被动安全的投入,从而减少交通事故伤亡。所以,以后车外气囊成了测试加分项也说不准,毕竟现在针对侧碰的安全配置并没有正面碰撞来得多。

对此我想对ZF说,想法很好,再完善完善,等到这东西又便宜又可靠好用的那天,你们岂不是美滋滋?

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类似脑洞还有很多

汽车圈里喜欢你开脑洞的当然不止ZF一家,其他厂商的类似发明还真不少。

1.沃尔沃:发动机盖气囊

说起汽车安全,当然要提沃尔沃。在2012年日内瓦车展上,沃尔沃V40发布,这款车的一大亮点就是其配备的行人保护安全气囊,这一装置会在判定将要与行人发生碰撞时,展开位于发动机盖下的气囊,降低对行人头部的冲击。这也是当时全球量产车中所首创。

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2.沃尔沃:全车气囊

沃尔沃在2013年还曾发布过一项名为名为EnVelop的全方位安全气囊技术。和传统安全气囊只是局部展开不同,这一气囊将全车都包裹住,几乎只露出进气格栅。

至于技术具体细节,沃尔沃并没有说明,因为,它的发布日期为当年4月1日,即愚人节当天。这个玩笑虽略微夸张,却也和沃尔沃品牌的安全理念相契合。

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  1. 奥迪:AI主动悬挂

这套悬挂已经在全新奥迪A8上首先搭载。亮点在于,它能根据路面实际情况调节车身高低以及悬挂的软硬程度。当然,它还有一个附带功能,就是在检测到即将发生侧碰时,会将即将生碰撞一侧的悬挂在半秒内上升80mm,用强度较高的门槛梁架构和底盘分担撞击力。由此,能将碰撞对乘客和司机产生的影响减少50%。

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  1. 奔驰:A柱气囊

在2017年,奔驰在美国申报了A柱气囊专利。据专利信息显示,当车辆与行人发生碰撞时,放置在A柱处的气囊会弹出覆盖A柱,以免行人头部与坚硬的A柱直接发生碰撞,这项技术还会与此前已有多家汽车厂商采用的主动弹起式发动机盖配合使用,以减轻行人在碰撞时所受伤害。

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  1. 奔驰:车底气囊

还是奔驰,在2009年发布的奔驰ESF安全概念车上,奔驰为之配备了车底安全气囊。当车辆发生碰撞时,这一装备在车底的气囊会起爆膨胀,增加车辆与地面之间的摩擦力,从而最大程度的降低车速,尽可能防止二次伤害。

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AL频道小结

对于以ZF为代表的的厂商这类脑洞,目前虽不见得都有量产价值,我却也乐见其成,毕竟我们每个人都是汽车安全技术发展的受益人。