為了尊重行人、保護(hù)行人，歐盟和日本都制訂了相應(yīng)保護(hù)行人安全的法規(guī)，并在歐洲NCAP和日本NCAP新增了“行人保護(hù)”相關(guān)的測試項目。在交通碰撞事故中，受到最大傷害的是人，而行人又始終是高危的弱勢群體之一，車輛對這些交通事故中的弱者造成了極大的殺傷。據(jù)統(tǒng)計，在歐盟諸國，行人喪命于交通事故的人數(shù)占所有交通死亡人數(shù)的20%。在日本，每年死于車輪下的行人占交通死亡人數(shù)的30%。
保護(hù)行人的新法規(guī)
保護(hù)行人的新法規(guī)
為了減輕人車碰撞事故中對行人的傷害，歐盟于2003年11月17曰制定并發(fā)布“歐洲議會及.理事會指令2003/102/EC——關(guān)于在與機(jī)動車輛發(fā)生碰撞前和發(fā)生碰撞時對行人和其它易受傷害的道路使用者的保護(hù)法規(guī)?！?/SPAN>
2003/102/EC規(guī)定車輛必須進(jìn)行如下的試驗，并滿足相應(yīng)的限值指標(biāo)。
·兒童頭部與發(fā)動機(jī)罩的碰撞
·成人頭部與發(fā)動機(jī)罩的碰撞
·大腿與發(fā)動機(jī)罩的碰撞
·大腿或小腿與前保險杠的碰撞(可選擇一項)
該法規(guī)分兩個階段執(zhí)行，第一階段由2005年10月1日開始，第二階段開始于2010年9月1日。兩階段都包括頭部、大腿和小腿試驗，其中第一階段頭部對擋風(fēng)玻璃及大腿與發(fā)動機(jī)罩前緣碰撞試驗屬監(jiān)測范圍，非強(qiáng)制執(zhí)行。
在第一階段中，所有在歐盟銷售的新車必須符合新的行人碰撞法規(guī)，重量在2.5t或小于2.5t的所有乘用車和輕型車必須通過三項試驗，以滿足車輛前部碰撞時保護(hù)行人頭部和腿部傷害的法規(guī)要求。
在2010年開始的第二階段，歐盟設(shè)計要求不斷加強(qiáng)的碰撞嚴(yán)重程度具有5項試驗，其中2項試驗覆蓋頭部傷害，另3項則重點置于腿部和骨盆傷害。有關(guān)成人和兒童的標(biāo)準(zhǔn)也必須達(dá)到。在新的試驗中，頭部成型沖擊器將與40km/h車速的發(fā)動機(jī)罩碰撞，以代替第一階段的35km/h車速試驗工況，這意味著沖擊能量增加了30%。
日本也于2004年頒布實施《步行者頭部保護(hù)基礎(chǔ)》，2005年生效。該基準(zhǔn)應(yīng)用于2005年9月底投向市場的新車，并覆蓋頭部傷害的有關(guān)內(nèi)容。
2006年5月國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在ISO/FR15766-2000和ISO11096-2002標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，發(fā)布了稱為《道路車輛、行人保護(hù)、頭部沖擊試驗方法》的ISO14513-2006標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定模擬成人頭部和ISO3833規(guī)定的客車和輕卡一直到總質(zhì)量3.5t汽車發(fā)生碰撞的試驗方法。此試驗設(shè)法降低成人頭部受傷的可能。
據(jù)歐、美、日和我國行人傷害分布區(qū)域統(tǒng)計，在行人傷害部位中，頭部和下肢最容易受到傷害，各占總行人傷害數(shù)量的三分之一，創(chuàng)傷呈“離心性”分布：即四肢和顱面部創(chuàng)傷較多，而胸腹部相對較少。下肢的傷害多數(shù)引起行人的傷殘，它不會直接導(dǎo)致死亡，而頭部導(dǎo)致行人死亡的概率比較高。
因此，為了通過行人保護(hù)測試和新法規(guī)的相應(yīng)規(guī)定，減少人車碰撞時對行人頭部和下肢的傷害，對今后新車設(shè)計提出了新課題。
跑車和艙背車需升高其發(fā)動機(jī)罩高度約70mm，使發(fā)動機(jī)罩與發(fā)動機(jī)室內(nèi)硬點之間距離加大，形成一個充分的吸能區(qū)。同時要求相應(yīng)增加前懸的長度。對于SUV，新法規(guī)要求降低發(fā)動機(jī)罩的高度(降低250mm)，并使發(fā)動機(jī)罩前部擁有150mm寬的緩沖區(qū)。
為了避免碰撞時行人腿部受傷，需把前鼻設(shè)計成一個緩沖區(qū)，這樣前保險杠的表面須加倍增大，并去除保險杠的背梁。在新法規(guī)實施的第一階段，前保險杠寬度要求達(dá)到65mm，第二階段，則要求增寬至80mm。
一般來講，車輛的前臉硬點位于散熱器區(qū)域，因此新車設(shè)計時，包括散熱器面罩、前照燈處的前部應(yīng)采用圓弧造型外，還必須足夠柔！軟以吸收碰撞能量。這正是VolvoSCC安全概念車“行人碰撞保護(hù)系統(tǒng)”所做的那樣。
除了在新車設(shè)計上滿足法規(guī)要求外，還應(yīng)裝備行人安全保護(hù)裝置，只有這樣，才能在人-車碰撞時，對行人實施全面保護(hù)，減少行人的傷害。
行人安全保護(hù)裝置
車輛行人安全保護(hù)裝置可分為三大類：一是發(fā)動機(jī)罩升降系統(tǒng)，二是行人安全氣囊系統(tǒng)，三是車輛智能安全保護(hù)系統(tǒng)。
發(fā)動機(jī)置升降系統(tǒng)
該系統(tǒng)又可稱為主動發(fā)動機(jī)罩(AH-ActiveHood)，它是全球最大的汽車安全部件及系統(tǒng)供應(yīng)商之一Autoliv公司率選開發(fā)的行人碰撞保護(hù)技術(shù)。發(fā)生人一車碰撞時，發(fā)動機(jī)罩會立即自動升起，在行人、發(fā)動機(jī)罩和發(fā)動機(jī)室內(nèi)部形成一個吸能區(qū)，使行人頭部與可變形發(fā)動機(jī)罩的柔性表面接觸，減少對行人頭部和肩部的沖擊，并防止行人撞向擋風(fēng)玻璃的底部區(qū)域而造成的傷害。TRW公司正在開發(fā)多種具有升降功能的發(fā)動機(jī)罩，其發(fā)動機(jī)罩的觸發(fā)可采用彈簧機(jī)械系統(tǒng)或煙火氣體發(fā)生技術(shù)。彈簧機(jī)械是一種基于彈簧組合系統(tǒng)，此系統(tǒng)是可逆或可重新調(diào)節(jié)；煙火氣體發(fā)生技術(shù)則與安全氣囊的氣體發(fā)生器相似。它們均由前保險杠的接觸式傳感器向電控單元(ECU)提供有關(guān)碰撞沖擊力信息，而電控單元則利用安全算法決定是否展開發(fā)動機(jī)罩。
福特車上設(shè)計的一個彈身寸式發(fā)動機(jī)罩也具有AH功能，當(dāng)車與行人碰撞時，該罩會彈起幾英寸，對行人頭部形成柔性的折鄒帶進(jìn)行保護(hù)。
在2005年法蘭克福國際車展上，捷豹新款XK跑車和雪鐵龍C6均展示了裝備主動發(fā)動機(jī)罩的量產(chǎn)車型。尤其是雪鐵龍C6主要得益于采用煙火氣體發(fā)生技術(shù)的彈射式發(fā)動機(jī)罩，在車與行人碰撞瞬間，車內(nèi)安裝的高靈敏傳感器在0.003ms時間內(nèi)完成識別人體的程序，并由煙火氣體發(fā)生器啟爆將發(fā)動機(jī)罩彈起幾英寸，使行人偏離發(fā)動機(jī)“硬點”，同時推動行人離開汽車，減少對行人的傷害。使該車成為在歐洲NCAP新車碰撞測試中全球首款榮獲行人保護(hù)4星的車款。
行人安全氣囊
行人安全氣囊(PPA-PedestrainProtectionAirbags)是對主動發(fā)動機(jī)罩的補(bǔ)充，能有效避免行人頭部直接撞擊前擋風(fēng)玻璃和A柱而導(dǎo)致的傷害。
行人安全氣囊和主動發(fā)動機(jī)罩既可單獨啟動，又可協(xié)調(diào)工作，兩者構(gòu)成一個自適應(yīng)組合系統(tǒng)，只有當(dāng)行人頭部存在撞擊前擋風(fēng)玻璃和A柱的危險時，組合系統(tǒng)才會觸發(fā)安裝在前擋風(fēng)玻璃車頸處的氣囊對行人進(jìn)行有效的保護(hù)。
福特公司的行人安全車則采用了兩種可在碰撞中對行人進(jìn)行保護(hù)的新穎安全氣囊。這兩種氣囊一是發(fā)動機(jī)罩氣囊，另一是前圍(車頸)安全氣囊，兩者配合使用可減少對行人頭部和腿部的傷亡事故。
發(fā)動機(jī)罩氣囊由一個碰撞預(yù)警傳感器激發(fā)，50-75ms內(nèi)完成充氣，并能保護(hù)充氣狀態(tài)達(dá)數(shù)秒鐘。充氣后的氣囊在前照燈之間的部位展開，由前保險杠頂面向上伸展到發(fā)動機(jī)罩表面以上。氣囊的折疊模式和斷面設(shè)計保障氣囊展開時能與汽車前端的輪廊組合，以保護(hù)兒童頭部和成人腿部的安全。
前圍氣囊系統(tǒng)則是提供二次碰撞保護(hù)，該系統(tǒng)包括兩個氣囊，各由汽車中心線向一側(cè)的A柱延伸，它們由傳感器探測到行人和保險杠發(fā)生初始碰撞后觸發(fā)。在行人翻到發(fā)動機(jī)罩上滾向前擋風(fēng)玻璃這段時間內(nèi)，氣囊完成充氣。兩個氣囊沿前擋風(fēng)玻璃底部將左右A柱間的汽車整修寬度安全覆蓋，不僅能蓋住前擋風(fēng)玻璃的底部，還可蓋住刮水器擺軸和發(fā)動機(jī)罩支座等致命的“硬點”。
由于前圍氣囊所用的碰撞傳感器較簡便，有望比發(fā)動機(jī)罩氣囊更早投產(chǎn)，Autoliv和TRW公司已開發(fā)和正在開發(fā)前圍氣囊。
車輛智能安全保障系統(tǒng)
前兩種行人保護(hù)系統(tǒng)均屬于汽車被動安全技術(shù)，智能安全保障系統(tǒng)的發(fā)展，則實現(xiàn)了主動對行人的保護(hù)，它在事故發(fā)生前會及時警告駕車者，避免車禍的發(fā)生，將事故損傷降到最小，對駕乘人員和行人提供有效保護(hù)。
車輛智能安全保障系統(tǒng)是先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)的一部分，它包括安全系統(tǒng)、危險預(yù)警系統(tǒng)和防撞系統(tǒng)等。涉及傳感技術(shù)、通信技術(shù)、決策控制技術(shù)、信息顯示技術(shù)、駕駛狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)。這些車載設(shè)備包括安裝在車身各個部位的傳感器、激光雷達(dá)、紅外線、盲點傳感器等具有事故監(jiān)測功能，它由計算機(jī)控制，在超車、倒車、變道、雨天、大霧容易發(fā)生故事的情況下，隨時通過聲音、圖像等方式向駕車者提供車輛周圍及車輛本身的相關(guān)信息，并可以自動或半自動地對車輛進(jìn)行控制，從而有效地防止事故的發(fā)生。同時，利用裝在車身四周的傳感器分別控制車輛前后左右的路況，為駕車者提供及時回避操作指令，防止車與車、車與其他物體或車與行人之間的碰撞。如今，全球各大汽車廠商都在開發(fā)相應(yīng)的智能車輛保障技術(shù)，并積極應(yīng)用在車輛上。
在Volvo車上進(jìn)行檢測的3D視覺傳感系統(tǒng)是基于一個立體視覺裝置，該裝置把收集到的信息轉(zhuǎn)換成3D目標(biāo)，并分析該物體是否為行人，并通過3D的信息追蹤行人，其平均的正確和錯誤探測率分別達(dá)83.5%和4%，從而大大提高了行人安全性。
2007年歐盟將開始研制一種“無事故”機(jī)動車項目，TRL車輛技術(shù)部門和捷豹合作，給汽車裝上紅外線和雷達(dá)系統(tǒng)，這樣可對事故進(jìn)行早期預(yù)警。這種汽車按三角形布局被裝上三套雷達(dá)系統(tǒng)，它可精確地監(jiān)視20m開外的任何物體，并可改變汽車的行車路線。如果物體離得近了，紅外線照相機(jī)就啟動拍照，從而告知它是否是新人。
我國制訂行人保護(hù)法規(guī)的迫切性
據(jù)統(tǒng)計，全球每年約有120萬人，死于道路交通事故，道路交通傷害已成為全球人類10大死亡原因之一。我國公安部公布的數(shù)據(jù)顯示，自2001年起我國每年道路交通事故死亡人數(shù)都在10萬人以上。而在我國的交通事故中，機(jī)動車駕駛員與交通弱者(行人、乘員、騎自行車人)的死亡比例為1：3。而在交通發(fā)達(dá)國家則剛好相反，為3：1。我國行人喪命于交通事故的人數(shù)占所有交通事故死亡總?cè)藬?shù)超過50%，位于全球前例。
目前，我國是世界上典型以混合交通為主的國家，國內(nèi)道路大多是行人、自行車、摩托車和汽車混行，行人、自行車和摩托車造成的交通事故比例高，汽車對行人發(fā)生的交通傷害大于其他國家。因此，在中國使用汽車更應(yīng)考慮行人的交通安全問題，降低交通事故對行人的傷害，應(yīng)成為我國汽車設(shè)計者的重要課題。
汽車安全設(shè)計
現(xiàn)在，我國實施的汽車安全強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)已有幾十項，2004年6月1日，實現(xiàn)乘用車正面碰撞乘員保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，2006年7月1日實行側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。近年來，汽車安全裝置的裝備率越來越高，但卻主要集中在駕乘人員主被動安全方面，沒有涉及到對行人、騎自行車人的保護(hù)裝置的開發(fā)。
因此，我國開展車輛對行人碰撞保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、認(rèn)證工作更為迫切的需要，應(yīng)該緊密跟蹤、學(xué)習(xí)、借鑒國際上在這方面的成熟技術(shù)和法規(guī)，結(jié)合我國的實際情況，切實提高我國車輛行人碰撞的保護(hù)水平，減少行人交通事故的死傷率。
