謝菲菲 李娜

摘 要：自動(dòng)駕駛技術(shù)正在快速發(fā)展，智能汽車在將來也會(huì)逐漸更新?lián)Q代，而車內(nèi)乘員及內(nèi)飾也會(huì)呈現(xiàn)出與常規(guī)汽車完全不同的形式，本文描述了現(xiàn)有對(duì)于非正常姿態(tài)及座椅布置下乘員碰撞安全性保護(hù)的部分研究現(xiàn)狀，以及為今后智能網(wǎng)聯(lián)汽車的安全性問題提供一定的方向。

關(guān)鍵詞：智能汽車;碰撞，安全性研究

1 背景介紹

現(xiàn)今自動(dòng)駕駛與網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)正在飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外也都在大力建設(shè)智能汽車的測(cè)試評(píng)估平臺(tái)，北京、上海、重慶等地已建立了智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試道路區(qū)，國(guó)外密歇根大學(xué)建立了智能汽車測(cè)試場(chǎng)地及相關(guān)測(cè)試方法等[1]，從國(guó)內(nèi)外對(duì)該領(lǐng)域的投入可看出智能汽車將成為未來汽車工業(yè)發(fā)展的方向，SAE（美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)）也為自動(dòng)駕駛等級(jí)做出評(píng)定，制定了Level 0至Level 5共六個(gè)階段如下圖所示，為自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展提供了方向與要求。

然而在未來智能交通出行的發(fā)展趨勢(shì)下，對(duì)于車內(nèi)乘員的保護(hù)將面臨新的挑戰(zhàn)。首先要從自動(dòng)駕駛汽車（后簡(jiǎn)稱智能車）和常規(guī)汽車的區(qū)別上發(fā)現(xiàn)問題：在智能車中無需駕駛員執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)，乘員姿態(tài)將更不受約束，Jorl?v等人[2]的研究表明，在高度自動(dòng)化的智能車中，乘員更愿意處于傾斜的放松姿態(tài)，同時(shí)可能改變座椅的常規(guī)布置：呈現(xiàn)乘員相對(duì)的布置形式，因?yàn)榇藸顟B(tài)更便于交流，當(dāng)然此環(huán)境是基于達(dá)到Level 4，Level 5級(jí)別自動(dòng)駕駛下可能存在場(chǎng)景;其次現(xiàn)有研究所使用模型大部分基于FMVSS法規(guī)等，并不完全適用于國(guó)人甚至亞洲人的體型特征，同時(shí)需要對(duì)模型做出針對(duì)性調(diào)整，也要對(duì)易受傷害的人群如老年人、兒童等投入更多的保護(hù)。

2 發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

由上述對(duì)智能車與常規(guī)車輛的辨析可知對(duì)于未來車內(nèi)乘員的安全保護(hù)需要做出適應(yīng)性改變，目前已有針對(duì)非常規(guī)姿態(tài)下乘員保護(hù)的部分研究，姬佩君等人[3]提出了均衡化約束的概念，此種約束形式可為乘員提供充足的保護(hù)同時(shí)大幅減小胸部壓縮量，降低骨折風(fēng)險(xiǎn);并進(jìn)一步研究了膝部氣囊對(duì)其乘員的保護(hù)作用，提出膝部氣囊置于靠近膝部的部位可有效減少碰撞發(fā)生時(shí)乘員的脊椎損傷;Kitagawa等人利用THUMS模型研究了前文所述的座椅位置和方向?qū)ε鲎舶l(fā)生時(shí)乘員運(yùn)動(dòng)學(xué)響應(yīng)的影響，結(jié)果表明對(duì)非常規(guī)姿態(tài)乘員座椅安全帶提供的約束仍提供至關(guān)重要的保護(hù)作用;針對(duì)非朝向車輛行駛方向的座椅形式，Jin等人研究了正碰中對(duì)乘員損傷相對(duì)較小的座椅角度，提出在碰撞發(fā)生前的預(yù)警時(shí)間內(nèi)將座椅轉(zhuǎn)至該合適角度，但該研究顯然未考慮實(shí)際應(yīng)用中的機(jī)械結(jié)構(gòu)的響應(yīng)時(shí)間，極短的時(shí)間內(nèi)可能產(chǎn)生較大加速度，對(duì)于人體仍然是很大的沖擊，會(huì)造成較大損傷。以上研究均為針對(duì)非常規(guī)狀態(tài)的乘員及座椅排布，即使有些存在不合理之處但也為今后的智能車中的乘員保護(hù)提供范例，同時(shí)在相向而坐的座椅排布形式下的碰撞安全性研究中，可能需要考慮乘員間的相互作用，這也是和普通車輛不同之處。

有關(guān)研究表明，在網(wǎng)聯(lián)汽車中車輛以隊(duì)列形式行駛在專用道路時(shí)可有效減少油耗，節(jié)能減排，但該形式目前僅用于商用車領(lǐng)域，若應(yīng)用于乘用車領(lǐng)域仍存在很大的安全隱患，可能會(huì)發(fā)生連環(huán)碰撞事故，則會(huì)造成極嚴(yán)重的后果。

并且今后還應(yīng)需要建立更適應(yīng)中國(guó)人體態(tài)特征的約束系統(tǒng)能為國(guó)人提供更好的保護(hù)。在所有類型乘員中，老年人、兒童及BMI指數(shù)較高的肥胖乘員是碰撞發(fā)生時(shí)易受損傷的高危人群，目前常用的大多數(shù)各百分位假人模型大多基于歐美地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，與中國(guó)人的體態(tài)特征差異較大，因此新型假人模型的構(gòu)建需要有更多的投入，可以采集不同的中國(guó)國(guó)民體態(tài)數(shù)據(jù)樣本，利用其統(tǒng)計(jì)規(guī)律構(gòu)建出參數(shù)化模型應(yīng)用于研究中將更具有針對(duì)性和可靠性。

3 結(jié)束語

在國(guó)家政策的鼓動(dòng)下，未來的幾十年應(yīng)該是智能汽車發(fā)展的黃金時(shí)期。但是要發(fā)展到SAE自動(dòng)駕駛等級(jí)中的LV4，LV5還有很多研究需要做，現(xiàn)有研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。對(duì)于智能汽車中的乘員保護(hù)更是重中之重，因?yàn)榘踩珪r(shí)一切的前提，讓人們敢乘坐無人駕駛汽車的首要前提是安全問題，其中包括：盡可能減少事故發(fā)生及事故發(fā)生后能給予乘員最充足的保護(hù)，減少傷亡。此文目的也是想為智能汽車的乘員保護(hù)提供一些建議，希望智能汽車能發(fā)展的越來越好。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶永峰，吳亞剛.基于城市快速路的網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試應(yīng)用探索[J].中國(guó)交通信息化，2019（S1）：105-108.

[2]Jorl?v，S.，Bohman，K.，Larsson，A.，2017.Seating positions and activities in highly automated cars–a qualitative study of future automated driving scenarios.In：Proceedings of the International Research Conference on the Biomechanics of Impact.

[3]姬佩君.均衡約束概念的乘員碰撞保護(hù)研究[D].清華大學(xué)，2016.