当前课程知识点:汽车碰撞安全基础 > 第7讲:儿童乘员碰撞保护 > 7-4:儿童乘员约束系统 > Video
我们现在看一下
约束系统
儿童约束系统
也就是说怎么在车的碰撞里面
来保护儿童乘员
英文叫做(Child Restraint System)
简称叫CRS
那一般来讲
就是所谓的儿童座椅了
儿童座椅在车里面
分成几个大的类别
一个是最左边这个图片
就是我们叫反向式安装
待会我有图片给大家看
让小孩子这个面部背朝着车的行进方向
也就是成人是朝前坐
他是朝后坐
这个是对比较小的
刚出生下来的儿童
1岁反正个头比较小
采取这种约束方式
或者保护方式
那第二种是前向式的儿童安全座椅
那就是面向前了
1岁 2岁 3岁 4岁这样的
中间的这幅图
那最右边的这幅图
就是对年龄大一点的
体态大一点的
比如7岁 8岁 9岁的儿童
我们使用叫做儿童座椅增高垫
也就是让他
他的身材尺寸小
让他稍微坐高一点
这样他可以来用成人的安全带
如果他坐的更低
我待会有图片给大家看
他可能身体的尺寸不适合成人安全带
大概儿童约束系统
把它分成这么三类
那最近这一两年
瑞典是属于汽车安全
从公民意识到技术水准都比较高的国家
最近瑞典推出了一个新的法规
详情我没有仔细查
他推荐这所谓的后向式的儿童座椅
要在1岁以上接着用
以前的认知就是说
大概从新生儿用到1岁
就差不多了
完了就把他正过来
现在他推荐说持续用
一直用到坐不下为止
去年我们在一个研讨会上
我在跟瑞典的科学家讨论
在问说
这个小孩子身体尺寸太大了
他这么着坐在后排座椅上
你让反向坐
他能不能坐得下
愿意不愿意
我这个同事
瑞典科学家给我的反馈很有意思
他说小孩子你让他从小就这样坐
说不定他就一直愿意这样坐
你之所以说他不愿意反过来坐
要跟你一样
实际上可能是他没有养成这个习惯
这是第一
第二你觉得他这个腿蜷在那不舒服
他可能觉得很舒服
所以等于我问的这两个问题
在实际中未见得成立
他有一个推荐就说
小孩子尽可能的朝后坐
直到你长的很大
实在坐不下了
再正面过来
为什么要朝后坐
要安全一点
我们看看这个事故
大部分比较剧烈的碰撞事故
都是前碰撞事故
碰撞强度比较高
都是正面
也就是碰撞载荷是从车的前面来
那如果你朝后坐
对于朝后坐的身体来讲
这就是一个追尾碰撞
这就是一个追尾
追尾碰撞我这个整个的头
颈和背部都有儿童座椅给你托住
你想像如果朝前坐不一样
朝前坐的话
你不可能把小孩的头
颈胸全部把他托住
所以如果朝前坐
你的肩部这些下肢可以有安全带
把它约束住
但如果前碰撞
你的惯性是朝前的
至少你的头要往前
我们刚才讲的
你这么大的头部向前转动
牵扯你的颈部
这个受伤比较严重
所以就说希望朝后坐
一个是很多严重的碰撞
都是前碰撞事故
这样我在从概率的角度
在严重的碰撞事故下
我把它硬转化成一个追尾碰撞
而在追尾碰撞的时候
我人的身体头部
我有我这个座椅来把它很好的托住
这个后边相对强壮一点
所以这是朝后坐的安全性的一面
实际上让我想到另外一个问题说
我朝后坐如果变成真正的追尾碰撞
对我来讲就是一个前碰撞了
所以这个没有一个万全的
怎么办
提醒几点注意的
因为中国的儿童约束系统作为一个法规
是从去年开始的
从2014年9月到2015年9月
这一年是一个过渡期
这个法规也只是在约束儿童安全座椅
也就是说在这一年的过渡期
现在过渡期已经结束了
在这一年的过渡期里面
所有市场上卖的销售的儿童安全座椅
都要满足中国政府颁布的
法规或者是安全检测
我们后边指标要介绍
在之前你可以想像2014年9月之前
你如果看到商场里面
有这种儿童座椅的销售
从法律上它是不需要满足法规的
因为没有法规可以满足
那随着我们汽车市场的增大
越来越多的安全乘员
大家安全意识的提升
越来越多的人需要用这个
那我们要有这么一个法规
来约定来约束这个座椅的生产
那下一步
就是要来约束儿童乘员在车里面
使用这个约束系统
这方面的法规是属于交通规则
或者是道路交通法
这方面还不是很多
有的省市已经有了
但是从普及的角度还没有
就是说你必须要使用儿童安全座椅
那提醒几点
一个儿童乘员必须坐在后排
如果大家看了我前面的讲座
讲座椅安全带和安全气囊
你就能体会到为什么儿童乘员
必须坐在后排
是因为气囊是给成人乘员设计的
它不是给儿童乘员设计的
你如果把小孩子放在前排
前排是有前碰撞气囊的
后排是没有的
我们把儿童放在后排
就是要躲开前排的气囊
因为气囊对儿童乘员是相当相当危险的
所以这是一件事
必须要坐在后排
两个原因
第一躲开气囊
第二后排相对前排要安全一点
第二点儿童乘员必须要被约束
这个被约束是个术语了
也就是说
说的再直白一点
要被捆绑住
那就是要用儿童约束系统
不能够像我这个图片里
你在街上看到很多的
我把小孩子抱着放在腿上
或者小孩子站在车里面
所有的这些不被约束的形式
都是极其危险的
这里面大家跟我们这一讲连在一起
我们专门放了我们跟奥迪汽车公司
联合制作的一个很短的一个视频
里面专门来对比
被约束好的儿童乘员
和没有被约束好的儿童乘员
比如说抱着的乘员
或者没有独立的
站着的我忘了有没有
至少有坐着的
那他就会飞出去
我这也放着一张图片
你抱是抱不住的
因为可以做一个很简单的计算
小孩子有多重
碰撞的大家都经历了我的第二讲
碰撞波形碰撞强度
你根据这些稍微做点假设
很容易估算出来
这个小孩子的比如说20公斤的体重
在50公里的碰撞速度下
等效于多少碰撞力
你也想你能够不能够撑得住这个碰撞力
所以
儿童乘员必须被约束住
那第三点
儿童乘员最好不应该使用成人座椅安全带
我放了一张图片
就是说7 8岁的小孩子
5 6岁的小孩子
你把他放在后排了
不用儿童安全座椅
你用成人的安全带
可能多少会有一些好处
但是至少有两个问题
一个是他这个肩带会比较贴近颈部
这至少对颈部是一个危害
再一个腹带会比较更靠近儿童的腹部
因为他这个座椅安全带的几何构型
它的这几个锚点固定的位置
也是给成人的身材设计的
所以我们说如果一个7 8岁
或者10岁的儿童乘员
他已经不能够让他在坐儿童安全座椅了
你至少要用一个我们前面展示的
所谓的增高垫
这么一个增高垫
让他的坐姿抬高
抬高到跟成人差不多的一个坐姿
这个时候你再去使用成人的座椅安全带
这样的他的那个相对你身体的位置
就比较合适了
这是几点
希望要提醒注意的
那在儿童乘员约束系统里面
最大最大的问题是所谓的误使用
我一开始说了
如果我们在伤害机理保护手段
都不是很清楚的情况下
有一点已经是行之有效的
就是所谓的过保护
就是我把你都包裹起来
座椅
那个座椅当然设计得合格
我把你都过保护
保护得很好
朝后坐这些事
虽然我不是很清楚
但是从实际的事故中
交通伤害的分析中
我知道它肯定是有效的
但是差一个问题
就是误使用
就是你这个儿童安全座椅
它的使用的方法
相对来讲比较复杂
这个传统的约束方法
是你有一个独立的儿童安全座椅
把它放到车上后排
然后用后排的成人的安全带
把它约束起来
你去读它那个手册
有很复杂的有图
有的写的不是很明白
从这个孔穿过来
绕到这个地方再把它扣上
松紧度要达到多少
这么一个很复杂的这个使用方法
就造成了实际的使用中
有大量的误使用
我前面说国外的交通事故统计数据说
如果小孩子
如果儿童被正当的恰当的约束住
伤害基本上都很轻微的
AIS0 1都是轻伤
这有一个很大的前提条件是
被约束住
而且被正确的约束住
那最大的问题是
他的使用的约束的方法
绕来绕去比较复杂
这个很多误使用
误使用以后就造成了实际不安全
那因为这个原因
在最近这五年十年
就发展出一些新的方法
让儿童安全座椅
不在是一个独立的
它要跟整车发生一定的关系
它对整车要有约束
比如我这举两个例子
一个叫ISOFIX
这个是欧洲的法规
我们中国的儿童安全座椅
它去年开始有了法规以后
也是沿用这个ISOFIX
ISOFIX就中间这张图片显示的
还是这么一个儿童安全座椅
但是它的上部有一个带子
在车上的上边你得给我设计一个锚点
这个挂的那个锚点
必须得满足人要求
我这个座椅上有一个带子把它钩住
下面也要有两个锚点
我可以把它卡进去
这个大家去看我们
专门为这个课设计的一个视频
里面有很清楚的指示说
怎么把它卡进去
这样的话
我这一个独立的儿童安全座椅
它至少在三个点
下面两个点
上面一个点
是相对比较结实的
跟车身车体连在一起了
比较最左边的这个
我用成人安全带
把它绕来绕去
捆来捆去
尽管我弄的很认真
他这个ISOFIX的这种约束方法
跟车身的连接关系
相对来讲更为紧密
这是一
第二它的误使用的可能性要低很多
因为它基本就是
你去看我们设计的视频
就把它推进去
下面两个点卡住
上面把它摁住
就比较直观
那最右边是美国的
法规里的一种方式叫LATCH
跟ISOFIX大同小异
基本上也是两个固定
上面一个固定点
下面两个固定点
不去细讲了
这个ISOFIX和LATCH
都对整车有一定的约束
就是在整车的后排上
你至少这三个锚点
你得给我设计出来
你得给我有
要不的话我挂在什么地方
这几个锚点在整车里面也有约束
所以这个ISOFIX和LATCH
是最近这十年的新的法规发展出来
主要的目的
就是解决两个问题
一个是误使用
它这个安装方式比较简单
第二
就是跟整车的结构
联系更紧密
我们后面有个讨论
-1-1:汽车安全问题的背景
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-1-2:车辆碰撞过程
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-1-3:汽车安全的定义
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-1-4:乘用车组件及车身结构碰撞区域
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-1-5:汽车碰撞的类型和碰撞设计要求
--Video
-1-6:汽车碰撞安全设计与分析过程
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-2-1:汽车碰撞波形的定义
--Video
-2-2:发动机对碰撞波形的影响
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-2-3:车辆运动学分析
--Video
-2-4:乘员运动学分析
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-2-5:乘员动力学(1)
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-2-6:乘员动力学(2)
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-补充:整车碰撞试验视频
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-2-7:基于等效方波的质量弹簧模型及约束系统刚度设计
--Video
-2-8:碰撞波形与乘员的约束系统设计匹配(上)
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-2-9:碰撞波形与乘员约束系统设计匹配(下)
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-3-1:冲击载荷下人体的受伤机理
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-3-2:冲击载荷下人体的力学响应
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-3-3:人体的损伤容限
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-3-4:人体冲击力学的试验方法
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-3-5:冲击载荷下人体胸部的力学响应
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-3-6:人体胸部碰撞损伤容限
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-3-7:冲击载荷下人体头部的力学响应与碰撞损伤容限
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-3-8:人体其他部位碰撞损伤研究
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-作业1
-4-1:碰撞假人演变和开发历史
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-4-2:混III 50百分位假人的结构
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-4-3:其他碰撞假人
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-4-4:假人的生物逼真度控制和改进
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-4-5: 碰撞假人主要结构介绍
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-4-6:典型整车碰撞试验过程介绍
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-4-7:典型滑车碰撞试验
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-补充1 正面100%重叠刚性壁障碰撞试验
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-补充2 正面40%重叠可变形壁障碰撞试验
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-补充3 可变形移动壁障侧面碰撞试验
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-5-1:安全带与气囊的功能
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-5-2:安全带结构
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-5-3:气囊的结构与工作原理
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-5-4:气囊的潜在危险性
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-5-5:气囊对离位乘员的危险性
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-5-6:碰撞感知的概念与难点
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-5-7:点爆策略的制定过程
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-5-8:周青教授解读汽车乘员约束系统工作原理
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-6-1:汽车座椅的结构
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-6-2:颈部挥鞭伤及影响因素
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-6-3:座椅的功能和碰撞安全性设计
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-6-4:防挥鞭伤的原理和保护装置
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-6-5:座椅刚性和柔性的争议
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-6-6:基于座椅滑动的尾撞乘员保护
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-6-7:座椅主要结构及功能介绍
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-6-8:基于座椅滑动的尾撞乘员保护(会议报告版)
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-作业2
-7-1:儿童乘员碰撞保护问题
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-7-2:儿童身体生物力学特性及伤害研究
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-7-3:获取儿童损伤生物力学特性数据及儿童假人设计
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-7-4:儿童乘员约束系统
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-7-5: 儿童乘员约束系统碰撞性能评价
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-7-6:儿童座椅台车试验过程介绍
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-7-7:儿童约束系统使用正确与否的对比
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-8-1:碰撞法规试验的单一性与交通事故的多样性
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-8-2:自适应乘员约束系统优化仿真平台
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-8-3:可调式乘员约束系统构型优化结果56kph工况
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-8-4:可调式乘员约束系统构型优化结果40kph工况
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-9-1:侧面碰撞保护设计评价方法
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-9-2:侧面碰撞过程分析
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-9-3:髋部缓冲衬垫设计考量举例
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-9-4 :侧面碰撞缓冲衬垫设计
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-9-补充1:车与车侧面碰撞试验
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-9-补充2:C-NCAP可变形移动壁障侧面碰撞试验
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-9-补充3:侧面柱碰撞试验
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-9-补充4:可变形移动壁障侧面碰撞试验
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-10-1:乘员头部碰撞问题的背景
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-10-2:力学建模及其依据
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-10-3:研究结果如何指导乘员头部碰撞保护设计
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-10-4:乘员头碰撞小结
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-作业3
-11-1: 行人碰撞事故特点及伤害
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-11-2:行人下肢碰撞损伤机理研究
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-11-3:行人安全评价方法、法规及实验模块
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-11-4: 基于行人模块试验评价方法利弊
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-11-5:车辆前端结构的行人碰撞保护设计
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-11-补充1 行人碰撞保护中成人及儿童头模块碰撞试验
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-11-补充2 行人碰撞保护中下肢模块碰撞试验
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-12-1:薄壁管件轴向压溃设计和分析
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-12-2:塑性铰的概念
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-12-3:薄壁方管轴向压溃变形模式和机理及其力学模型
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-13-1:结构和材料碰撞响应之复杂性
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-13-2:冲击载荷下材料的表征与测试-材料特性的复杂性
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-13-3:冲击载荷下材料的表征与测试-应用环境的复杂性
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-13-4:冲击载荷下材料的表征与测试-试验设计与优化
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-13-5:碰撞载荷下材料和结构的建模与仿真
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-作业4
-14-1:影响两车相撞安全性的因素
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-14-2:具体说明重量、刚度、几何尺寸等如何影响两车相撞安全性
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-14-3: 不同重量级别汽车的安全性设计
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-14-4:事故统计及车重的发展
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-14-5:轻量化技术对汽车安全利大于弊
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-15-1:电动车事故
--Video
-15-2: 电动车电池排布及电池的细观结构
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-15-3: 电池的起火条件及设计准则
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-15-4: 电池碰撞安全性研究
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-15-5:小型轻量化电动车的碰撞安全性研究
--Video