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然后我们看看在市场上

已经有的座椅

它是怎么防护

降低挥鞭伤的风险

它都有些

已经有什么装置

有些装置已经在市场上了

有些装置在专利里边

有些装置没有用

我们简单把它去 过一遍

看看它的保护效果

和我也评价一下它的

它的效果和存在的问题

那么我们刚才说了

它的设计目标是减少头部

和上躯干之间的相对运动

那它可实现的方式

就有多种多样 对吧

那最简单的一个方式

就是基于头枕

说我头枕的目的

本来座椅是可以没有头枕的

我头枕的目的就是在这儿

我用头枕来支撑住头

这样的话我的相对运动就减少了

但麻烦是呢

头枕不可能永远无时无刻的都贴近头

这是麻烦

你总是有个这么大的一个距离

那这个距离它

我们又不知道它是

距离合适不合适

所以这是第一个

是基于头枕的

第二个呢我待会儿给大家看

是基于椅背转动的

原理是什么

我们待会儿看

第三个是基于坐垫运动

或基于坐垫滑动的

这三个所谓基于的这种实现方式

目标都是一个

都是为了实现头部和上躯干

减少头部和上躯干之间的相对运动

我们一个一个来看

它是怎么实现的

有的是我们自己的研究和发明

先看这个基于头部的支撑

比如这个Autoliv

这是他1999年的一个技术

他起了个名字叫

Self-inflating Head Restraint

他说我在椅背里边放一个气袋

尾撞的时候

乘员的惯性向后运动

会挤压气袋

挤压气袋呢

就挤到头枕里边了

那头枕膨胀也好

或者什么也好

它就把头枕向前推出

它就离头就近了嘛

想法挺好

我觉得是不是在市场上

大家可以去调研

我觉得主要问题是

它实现的可靠性

还有它的重量等等因素

这个技术装置

是Delphi和Saab

这两个公司

至少在1996年的时候

都还是美国通用汽车的子公司

现在都不是了

这个Saab现在

有一部分北汽只是买了它的

某一个车型

我不知道Saab

现在是归哪个公司管

它的母公司是谁

Delphi现在是一个独立的

汽车零部件公司

但在1996年的时候呢

它都是通用汽车的子公司

所以呢 所以这儿列了俩公司

实际上是同一个人发明的

我待会儿会讲到

那他发明的这个装置呢

是在椅背里面呢

放一个连杆结构

这个连杆结构原理跟这一样

当尾撞的时候

躯干会向后运动

挤压连杆结构

连杆结构推动头枕向前方运动

离头更近一点

所以你去机械设计原理里

任何一个四连杆结构

你都会实现这件事儿

所以像这种呢

你可以成为一个技术

成为一个装置

然后你去申请你的专利

那我觉得呢

是不是用在车上大家去查

如果用在车上

或者没用在车上

我感觉主要的问题还是

重量和成本

你要在这么小的空间里

要把这些东西都实现进去

这是头枕

那这个设计呢

实际上是有一定的问题

在某种情况下是有问题

因为它比较好的

我比较喜欢

就是我喜欢纯机械设计

它不需要任何额外的能量

也就是说我是靠冲击的能量

来推动连杆机构

我觉得从理念上不错的

我上次讲安全气囊

我就觉得从理念上不对

在碰撞的时候

我最不喜欢的就是动能

就是最不喜欢的就是能量

你还给我添麻烦

但是至少是它不添麻烦

这是我比较喜欢的一点

不引入额外的能量

但潜在有一个问题就是说

它这个冲击的力度

它跟尾撞有关系

然后你怎么设计这个机构

使得它往前

它一定是一个冲击过程

那头枕在冲击过程中

打在脑袋怎么办 对吧

所以它

你也不知道头的位置是什么

你怎么来控制它的速度和量

我觉得潜在是一个问题

我们看看基于椅背转动的

基于椅背转动

也有各种各样的技术和思路

那这个Autoliv

1999年的它是在椅垫

具体的大家可以去查

有兴趣的话

它允许椅背

发生一个比较大的转动

具体的装置我没有去看

你座椅在碰撞的时候

可以以可控的方式向后转动

那自然会带动人的躯干向后转动

你想人的躯干如果向后转动

因为头是一定要向后转动的

这是牛顿定律

所以他的思路是说

头反正也要向后转动

那我如果允许躯干

也向后转动的话

我刚才不是说了

设定目标是为了减少头部

跟躯干之间的相对运动 对吧

你有一个运动

你是很难控制的

你干脆增加另外一个运动

使得它的相对运动减少

它这个原理是这个原理

那这个也是基于同样的原理

它那个调角器上呢

做了一个装置

使得在尾撞下

在碰撞的能量作用下

它调角器可以转动

这样的话它这个椅背

就可以发生转动

椅背发生转动带动躯干转动

因为这时候是有惯性的 对吧

那还是以此可以降低头部

跟上躯干之间的相对运动

所以这是两个

可能还有更多

基于椅背转动的

防挥鞭伤的装置和原理

那我们看看它的保护效果

还有一个基于坐垫的

那是我们自己的技术

我放在后边讲

那我们看看这些装置和技术

它的保护效果

因为有一些已经用到车上了

比如说Volvo这个装置

它起了个名字

叫WHIPS

那这个装置

它用到座椅上

他做了这么一个评价

他用BioRID假人

这是其中一个伪装假人

他把这个假人的颈椎T1

T1的颈椎

是某一节颈椎上

放一个加速度计

然后来测在这个载荷下

就是尾撞24公里每小时

刚性碰撞

这个被撞的质量是1800公斤

这是一个输入能量

等于后边有个车

1800公斤的车

以24公里每小时推你一下

然后看这个假人的

颈部的加速度的响应

那比较一下装了这个装置的座椅

和没装这个装置的座椅

明显的看到

装了以后呢

它颈部的加速度

要比没装的要低很多

然后它在市场上也做一些评估

所以他力学已经清楚

说我有了这个装置

使得我在这儿能测到的加速度

比没这个装置的会低很多

这不就实现你的设定目标了

然后再去市场再评价

那我们看看Volvo and Saab

另外一款座椅

它评价是

大概是从实际事故评价

他说我

他一个指标

他说看来有的颈部损伤

他这症状能持续六个月

说能持续六个月的颈部损伤

那可能相对比较严重吧

它座椅装置能够减少40%

这是它的那个实际的

事故中的评价

也就是说我给大家这几个例子呢

无论是从台车试验的评价

还是实际事故的评价

就说明我们各式各样的

基于座椅的防挥鞭伤的保护装置

它应该是都是有效果的

但它也有问题的

我刚才说了

如果是基于头枕的

那头枕在调整过程中

它可能会高速打到头部

至少有风险

会不会造成头部的损伤

另外一种

被动式的有你说的这问题

咱们做个主动式的

主动式的呢

你可以头枕所谓主动式的

你可以做一个驱动装置

然后你觉得时候到了

你就推动它

靠近头部

那看上去这个想法挺好

先不说可实现方式

你得有一个驱动方式

我说一个判断

就是说你怎么判断

到什么时候我该推了

判断一定是要基于主动安全的

你对周围的风险的监测

但是你对周围事故风险的监测

还有包括对乘员的监测

我刚才给大家举的这个例子

各种监控技术

你很难做到你的判断

和你的预测非常准确 对吧

好 你的100次预报里边

有30次不准确属于误报

那你究竟是动头枕还是不动

你动的话

那你在这儿开车

你头枕是时不常

就会在后边晃悠

对你是一个很大的骚扰 对吧

所以主动式的有它的问题

被动式也有它的问题

那我们看看基于椅背转动的

我刚才讲了几个例子

它有什么问题

它的问题是这样

就是说在我们的保护原理

是低速碰撞

说在低速碰撞下了

我通过椅背的转动

我允许调角器转动

是能减少躯干和头之间的相对运动

这个没错

但是别忘了

我们很多事故或者说

还存在一部分高速碰撞事故

如果你这个车

被高速追尾怎么办

你这个装置它也会作用的 对吧

因为低速如果你启动了它

它又不是主动装置

它一定是个被动装置

如果低速都能启动

高速一定能启动

而且高速的话

它椅背的弯曲的角度一定会更大

那这儿有一个问题了

你如果这个椅背

本来是这么一个角度

在高速下能够到基本上45°

甚至要平躺

那我对乘员的约束功能

就基本上就没有了

因为在高速尾撞下

乘员的惯性是向后的

你如果椅背再倒了

我们可以在网上去找一些

这种碰撞事故的

或者是试验的录像

如果椅背再倒了

乘员靠什么约束

你别忘了安全带的约束

主要是约束前碰撞的

这个时候就有可能会发生

乘员向后滑出

那我们知道如果乘员

在高速碰撞下向后滑出

就跟我们说翻车的话

你不系安全带

那就很危险的事情

所以呢这样的话

对调角器的就有两个缺点

一个问题就是说高速尾撞下

它能不能有效的约束住乘员

第二个问题就是说

对调角器的设计

提出了更高的要求

因为你很多装置是做在调角器上

本身调角器就是一个很复杂

强度和刚度要求很高的一个装置

它成本已经在那儿了

如果你说我在调角器里

再做一些比较复杂的东西

让它再弄点功能出来

那它的成本和重量会更高

所以这是我总结

基于头枕的支撑和基于椅背的转动

这两个大的保护装置

两类吧

它的可能存在的问题