汽车上的儿童安全技术,并没有你想象的那么安

2020-09-01  来源:  作者:资阳新闻中心

?现在物质生活越来越高,城市化程度越来越发达,但行车安全事故也发生了逐年增加。根据世界卫生组织统计,2019年有18万儿童死于道路交通事故,其中1/3事故原因都与儿童的乘车安全相关,而且这一比例有上涨趋势。

儿童乘车事故率这么高,首要原因是保护意识不够。比如中国的儿童因交通事故的死亡率,就高达欧美国发达国家的2倍。究其原因,虽然我国是儿童安全座椅的生产大国,但超过70%的座椅都出口海外,国内使用率只有个位数,远低欧美国家。

但仅仅提升保护意识显然是不够的。就好比厨子有了好食材才能做出美味,事故率增加,与儿童安全保护技术还不够成熟甚至偷工减料也有很大关系。

谨防传统安全技术偷工减料



我们说的儿童传统安全防护,最主要的就是儿童座椅、电动车窗和儿童安全锁这三种,特别是前两种,安全质量问题挺常见。


1)儿童安全座椅


由于发生碰撞时,为成人设计的安全座椅还是安全气囊都不能起到保护儿童的作用,因此沃尔沃早在60年代就研发出第一款儿童安全座椅,使用儿童座椅可以极大降低交通意外受伤的风险。


婴幼儿的头部非常重,但是颈椎和腹部又非常的脆弱,无法承受正面冲击式的惯性力,将座椅反向安装,椅背能够更好的承托头部、颈部,起到更好的防护和缓冲作用。


随着法律法规的完善,儿童安全座椅已经是规定为3C国家强制性认证的产品,但目前市面上儿童座椅的质量良莠不齐,并不能让人完全放心。


去年315晚会上就曝光了一批质量不合格的儿童座椅,不合格率竟然达到了20%。这些产品会被点名,主要是动态碰撞试验和燃烧试验不符合法规要求。


拿动态碰撞试验来说,考验的主要就是座椅本体和束缚系统在冲击状态下的保护性能,如果儿童座椅约束不够牢固,轻则撞到前排座椅,重则猛然飞出,这样的冲击力对而儿童是致命的。


儿童安全座椅进行动态碰撞实验时,碰撞速度为50km/h,儿童安全座椅上假人头部的位移量要求不能超过550毫米,以避免发生撞击的危险。


虽然可以通过儿童安全气囊改善这一问题,但因为成本受限,这项技术使用率极低。直到2018年迈可适安全座椅公司才发布了世界首款安全气囊儿童汽车座椅,并且少量供应于英国市场。


碰撞发生瞬间,儿童肩部和胸部的一系列小气囊展开,可以减少儿童头部和颈部50%的受力。


就当下的技术条件,大家要重点关注的是儿童座椅的固定能力。


目前主要的固定方式有汽车安全带固定、 ISOFIX接口固定和latch接口固定。ISOFIX安装相对来说操作最简单,只需要将儿童座椅顺着插入导向槽与ISOFIX对准连接即可,可以大大降低错误安装的几率,因此更受消费者的欢迎。


ISOFIX接口属于刚性连接,不管是刹车还是颠簸都不会有多余的晃动,有更好的乘坐舒适性。


不过大家还是要注意,ISOFIX接口是有承重上限的,一般上限为20kg。如果孩子的重量+座椅的重量超过ISOFIX接口的承重,ISOFIX接口就会断裂的危险。


为了保证儿童座椅的使用安全,国家要求座椅生产商必须满足ISO-FIX固定点强度的国家标准。但国标只是入门门槛,厂家想要保险,必须要做到数倍于规定值才行。


ISO-FIX固定点强度试验,是通过一个静态加载装置,在前面和侧向施加载荷,来模拟正面和侧面碰撞的情况,验证固定支架是否有足够的强度将儿童座椅给固定在座椅上。


像宝马就曾针对儿童安全座椅问题进行多次召回,就是因为ISOFIX接口固定的U型支架与其底板间的焊接强度不足,可能发生变形和断裂的风险。


2)防夹车窗


现在车窗基本上都是电控控制升降的,当车窗上升过程中被异物阻挡,电机的堵转力可以达到200~300N,相当于一袋大米的重量,对儿童而言,非常容易出现夹伤的风险。


为了避免儿童出现夹伤事故,现在很多车型在电动车窗控制系统中新增了防夹功能,并且以此作为一个儿童安全配置卖点进行宣传。


不过防夹功能虽然很好,但因为电子控制系统不稳定成熟,霍尔传感器的信号在识别处理时会发生错误的投诉也不在少数,大家平时多关注会发现德系车投诉率比较高(可能是与德系车的最新款车辆大部分具备四门和车窗防夹功能)。


车窗防夹的特点是,玻璃上升过程中遇到物体阻挡,电机速度会变慢或堵转,霍尔传感器输出信号会超过正常上升范围,防夹模块识别到信号变化,切换电机转向,让车窗玻璃立刻下降到底,释放被夹物。


黑科技加强主动安全能力



传统安全技术基本都是被动安全,也就是事后处理。就好比汽车碰撞有AEB主动刹车这种主动安全技术保护,儿童保护也应该有智能技术加入才能真正步入「全面安全」。事实上工程师确实在朝这个方向努力,比如儿童被锁车内报警系统技术就值得期待。


每年都会看到消防官兵的紧急出动破窗营救被困车内儿童的新闻,炎炎夏日,儿童如果长时间被锁在车内,闷热的环境会让儿童脱水和呼吸困难甚至还会引发窒息死亡。


为了预防这种意外发生,目前主要有2种技术解决方案,一种是在儿童座椅上集成检测系统,另一种是在车内安装儿童探测系统。


比如Babyfirst的车联网智能安全儿童座椅、奔驰的PRE-SAFE儿童安全座椅就是在传统的儿童座椅上进行技术升级改造。通过集成儿童座椅上的传感器就可以识别儿童是否被遗忘在车内,并且还有APP可以与手机互联,对异常的危险情形及时给家长报警。



不过因为儿童安全座椅的普及率不够高,而且需要零部件供应商推动,难度会比较大,在车内安装儿童探测系统成为了目前主流解决方案。


比如长城的生命体征监测技术,可以在锁车30秒后,自动对后排进行雷达扫描检测,发现儿童被困在车内,就会进行报警。日前,特斯拉也宣布了正在研发一种新型的雷达传感器,该技术可以降低儿童由于车内过热而导致中暑甚至死亡的风险。


毫米波雷达,是工作在毫米波波段探测的雷达。以非接触方式的生命体征采集,能分辨识别很小的目标,可以获得目标细节特征和清晰轮廓成像,用来区分成人和儿童。


相比于毫米波雷达,其实还有一种价格相对低些的超声波检测方法,但就笔者接触到的一款名为“儿童呼叫主机”的产品看,它的识别能力还有待提高。


比如在生命体征检测时,如果周围存在气流波动(比如开窗、起风)会影响测试结果,而且测试的空间不能有振动,也会造成异常报警,所以发生地震时,它就检测不灵了。


此图是在做低温环境下的儿童呼叫主机功能验证,因为环境箱中有风,是会影响测试结果。所以测试中,采用了一个纸箱子来模拟封闭环境,阻隔气流。


所以笔者还是更期待毫米波雷达的表现,长城汽车生命体征监测技术将首发于2021款WEY VV6,到时候一定给大家跟踪报道使用体验。


当然了,除了儿童被锁车内这一问题,大家平时更困扰的恐怕是孩子在后座没法观察。现在一些高档车在使用的儿童监测影像系统就很贴心,将后排的实时影像在中控屏显示,可以时刻看到后排孩子的一举一动,父母在开车过程中不用瞻前顾后,安心开车。


这项技术是通过车载摄像头将后排的空间影像投放在中控屏上,避免驾驶员的“回头”隐患。


AL频道小结



现在养一个孩子越来越难,儿童安全无事小,大家可务必不能掉以轻心。往好的一面看,现在已经有很多被动安全技术来保护我们,我们要做的是从中找到质量好的产品,提升自己的使用安全意识。不过安全技术无上限,特别是在主动安全这块,有关企业还是要再加把力气,看你们的了。

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