兒童安全防護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀

王韶華

上海機(jī)動(dòng)車檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)研究中心有限公司 上海市 201805

1 引言

WHO(世界衛(wèi)生組織)的報(bào)告指出每年有135萬人死于交通事故。在我國，隨著汽車保有量的不斷攀升，交通事故傷害已超越疾病成為未成年人傷亡的重要死因，每年有超過1.85萬名兒童死于交通事故，死亡率遠(yuǎn)高于歐洲及美國。在中國，兒童約束系統(tǒng)（CRS）的使用率低，兒童乘車大都是由大人抱著或者站在座椅上，而這些錯(cuò)誤做法是導(dǎo)致兒童在突發(fā)情況下受傷的重要原因。在模擬試驗(yàn)中，當(dāng)汽車以時(shí)速40公里/小時(shí)行駛時(shí)突然發(fā)生碰撞，兒童會(huì)因慣性產(chǎn)生其自身重量數(shù)十倍的沖擊力，質(zhì)量越大沖擊力越大，且整個(gè)沖擊開始至結(jié)束持續(xù)時(shí)間僅為0.2秒，家長根本無法及時(shí)做出任何反應(yīng)去保護(hù)孩子。因此為了減少在汽車碰撞事故中的兒童傷亡，借鑒國外法規(guī)開展我國兒童約束系統(tǒng)的研究工作，制定相應(yīng)的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，已經(jīng)成為國家一項(xiàng)事在必行的工作。

2 國外發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 發(fā)展歷程

早在二十世紀(jì)五十年代，兒童約束系統(tǒng)僅僅是一個(gè)用吊鉤直接固定在座椅靠背上簡(jiǎn)單管狀結(jié)構(gòu)。而隨著兒童約束系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)及安全性上的顯著提高，兒童約束系統(tǒng)的種類也不斷增加：安全帶兒童約束系統(tǒng)、ISOFIX兒童約束系統(tǒng)、便攜床、增高坐墊和殘疾兒童專用兒童約束系統(tǒng)等來滿足各種不同需求，同時(shí)各國也出臺(tái)了各種針對(duì)兒童約束系統(tǒng)以及在車輛中的安裝的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)及評(píng)價(jià)體系。

現(xiàn)行主流汽車安全法規(guī)體系為美國標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)，其中涉及兒童約束系統(tǒng)的法規(guī)分別為美標(biāo)FMVSS213、 歐標(biāo)ECER44、ECE R129，中國在參考?xì)W標(biāo)的基礎(chǔ)上并結(jié)合本國國情形成的國標(biāo)GB27887。評(píng)價(jià)體系主要是歐洲的Euro NCAP（歐洲兒童安全座椅新車評(píng)價(jià)體系），這套體系是作為第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，通過碰撞試驗(yàn)對(duì)車輛的安全性給出其客觀及主觀評(píng)價(jià)，并以星級(jí)評(píng)定的方式對(duì)外發(fā)布來指導(dǎo)消費(fèi)者，從安全角度給出購車意見。其中涉及兒童約束系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)主要有Assessment Protocol和 Testing Protocol，前者側(cè)重兒童約束系統(tǒng)試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)，后者側(cè)重兒童約束系統(tǒng)試驗(yàn)方法。兒童約束系統(tǒng)主要涉及正面偏置碰撞（MPDB）、側(cè)碰（AE-MDB）兩類碰撞試驗(yàn)，使用的假人為Q6和 Q10。

2.2 最新技術(shù)

2.2.1 安全氣囊抑制系統(tǒng)

在車輛前排乘員側(cè)安放兒童約束系統(tǒng)對(duì)于兒童來說是非常危險(xiǎn)的，因?yàn)榍芭懦藛T側(cè)配備安全氣囊，當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)氣囊會(huì)自動(dòng)彈出并傷害到兒童。因此在前排安放兒童約束系統(tǒng)時(shí)必須關(guān)閉乘員側(cè)氣囊，然而父母往往會(huì)忽略這一點(diǎn)。所以就有一種稱為CPOD（兒童約束系統(tǒng)存在傾向性檢測(cè)系統(tǒng)）又稱為安全氣囊抑制系統(tǒng)，當(dāng)感知到座椅上有CRS會(huì)自動(dòng)解除安全氣囊，并及時(shí)將氣囊狀態(tài)傳輸給駕駛員。但該系統(tǒng)使用的是專門為其配備的CRS，不具有通用性，對(duì)于普通的CRS無法感知，也就失去原有的保護(hù)作用。

2.2.2 自適應(yīng)集成CRS

為了防止CRS的誤用，自適應(yīng)集成CRS提供了一個(gè)智能化、連續(xù)性、可調(diào)節(jié)的三點(diǎn)約束系統(tǒng)座椅的設(shè)計(jì)，為了使成人安全帶能更好的保護(hù)兒童。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于可回收CRS是內(nèi)嵌在普通的座椅內(nèi)，可以不占用多余的車內(nèi)空間。而且可根據(jù)兒童的高度自動(dòng)調(diào)節(jié)CRS高度，使兒童可以更合理的使用成人約束系統(tǒng)，避免了家長的使用錯(cuò)誤尺寸的約束系統(tǒng)。

該系統(tǒng)分為圖像處理和機(jī)械裝置兩部分組成。首先系統(tǒng)需要感知兒童的存在以及坐高，這些都是由圖像處理部分完成的，通過網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)每五秒拍攝一張靜態(tài)照片來確定兒童乘員的存在，并通過影像傳感器將圖像傳回處理系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算得出兒童乘員的坐高，然后通過機(jī)械裝置來調(diào)節(jié)座椅高度使三點(diǎn)式成人安全帶可以穿過兒童的胸骨和骨盆給予適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。

3 標(biāo)準(zhǔn)比較

我國標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合歐洲ECE法規(guī)進(jìn)行制定。因此下面我就將GB27887-2011《機(jī)動(dòng)車兒童乘員用約束系統(tǒng)》法規(guī)與ECE R44作簡(jiǎn)略比較，找出兩者的不同處：

（1）國標(biāo)對(duì)“內(nèi)置式兒童約束系統(tǒng)”做出了定義。

（2）為了便于標(biāo)準(zhǔn)使用，國標(biāo)增加了附錄V和附錄W。

（3）國標(biāo)刪除了ECE R44中有關(guān)認(rèn)證管理程序和生產(chǎn)一致性的內(nèi)容。

（4）將ECE R44中與國標(biāo)相關(guān)的內(nèi)容作為資料性附錄V、資料性附錄W增加到國標(biāo)中。

（5）國標(biāo)準(zhǔn)增加了資料性附錄X，可與ECE R44一一對(duì)應(yīng)。

而在我國即將實(shí)行的標(biāo)準(zhǔn)中涉及兩個(gè)部分的試驗(yàn)：約束系統(tǒng)總成試驗(yàn)和單獨(dú)部件試驗(yàn)，下面我就詳細(xì)介紹一下約束系統(tǒng)總成試驗(yàn)中的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)部分。

4 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)

4.1 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)要求及判定

4.1.1 試驗(yàn)要求

1.速度：正碰速度：50+0/-2km/h(減速型臺(tái)車)，52+0/-2km/h(加速型臺(tái)車)。

追尾速度：32+2/-0 km/h。

4.1.2 試驗(yàn)判定

（1）用于約束兒童在乘坐位置上的任何部件不得出現(xiàn)斷裂。

（2）帶扣不得開啟。

（3）胸部加速度：合成加速度＜55g-3ms；；垂直加速度＜30g-3ms。

（4）腹部不得有明顯侵入現(xiàn)象。

（5）假人頭部位移不得超出規(guī)定區(qū)域。

5 未來的發(fā)展

現(xiàn)今歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的ECE R44法規(guī)在歐洲已執(zhí)行快30年，有些要求已無法滿足現(xiàn)今對(duì)于兒童約束系統(tǒng)安全性能的需求，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

（1）交通事故中側(cè)碰發(fā)生率極高，但ECE R44標(biāo)準(zhǔn)并未涉及側(cè)面碰撞試驗(yàn)。

（2）隨著生活水平的提高，兒童體重與年齡關(guān)系已不再匹配，以質(zhì)量作為座椅分組要求已不符合實(shí)際情況。

（3）CRS誤用問題日益突出

（4）在實(shí)際的碰撞試驗(yàn)中，兒童假人姿態(tài)的擺放對(duì)碰撞結(jié)果有較大的影響，如何通過流程化操作來控制假人的姿態(tài)，盡可能減少人為操作因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響已成為兒童約束系統(tǒng)法規(guī)研究的一個(gè)重要方向。

（5）兒童假人內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)的差異度會(huì)造成假人在相同的碰撞工況下的結(jié)果存在一定的差異，現(xiàn)行P系列的兒童假人采集的數(shù)據(jù)過于簡(jiǎn)單，已無法滿足更為真實(shí)、細(xì)化的評(píng)價(jià)要求，需要生物仿真度更高的兒童假人。

應(yīng)此ECE R129 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。ECE R129是歐洲最新的兒童約束系統(tǒng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)已于2013年7月9日正式生效，它將與現(xiàn)行的ECE R44標(biāo)準(zhǔn)并行執(zhí)行。標(biāo)準(zhǔn)的主要特點(diǎn)如下：

（1）增加了側(cè)面碰撞防護(hù)要求。

（2）只針對(duì)帶ISOFIX接口的座椅進(jìn)行認(rèn)證。以安全帶形式捆綁的CRS仍在ECE R44中完成認(rèn)證。

（4）將身高替換質(zhì)量作為分組標(biāo)準(zhǔn)，更貼合兒童實(shí)際情況。

（5）引入i-size CRS概念，能夠適用于任何配備i-size車輛的座椅上。

新的i-Size已成為歐洲各國的兒童約束系統(tǒng)廠商積極調(diào)整開發(fā)和設(shè)計(jì)方向。

兒童約束系統(tǒng)在中國的使用還非常有限，因此政府應(yīng)加強(qiáng)宣傳，讓汽車用戶更多了解兒童約束系統(tǒng)的重要性。兒童約束系統(tǒng)的研發(fā)廠商應(yīng)加強(qiáng)國外兒童約束系統(tǒng)研究和自我產(chǎn)品的開發(fā)，測(cè)試機(jī)構(gòu)應(yīng)繼續(xù)跟蹤國外標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國的實(shí)際情況，制定出符合我國的技術(shù)法規(guī)，并積極開展產(chǎn)品檢測(cè)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。兩者共同合作，做出真正讓消費(fèi)者滿意的中國制造。