汽车上的儿童安全技术,并没有你想象的那么安全

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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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) 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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WEYVV6 , 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 。
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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
【汽车上的儿童安全技术,并没有你想象的那么安全】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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