自動(dòng)駕駛汽車(chē)有哪些安全挑戰(zhàn)

SAE International 國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)

Autoliv工程師正在設(shè)計(jì)安全氣囊和安全帶系統(tǒng)，用于自動(dòng)駕駛車(chē)輛的傾斜和放松座椅位置。

在自動(dòng)駕駛汽車(chē)的設(shè)計(jì)圖上，我們常常會(huì)看到座椅呈傾斜或朝向后方。奧托立夫公司（Autoliv）致力于為未來(lái)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)營(yíng)造安全乘坐環(huán)境，對(duì)于公司的工程師而言，這些以前看似不可能實(shí)現(xiàn)的座椅布置方式，對(duì)被動(dòng)安全保護(hù)提出了新的挑戰(zhàn)。

這家汽車(chē)安全公司的產(chǎn)品研發(fā)副總裁E. Scott Dershem此前在位于密歇根州奧本山的技術(shù)中心接受了《汽車(chē)工程》雜志的采訪，他表示：“自動(dòng)駕駛汽車(chē)的被動(dòng)安全是一個(gè)難以解決的復(fù)雜問(wèn)題，這也是為什么我們選擇從最基本的場(chǎng)景切入——即坐在稍微傾斜的座椅上的前排乘客遇到正面碰撞?！?/p>

安全工程師已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，自動(dòng)駕駛汽車(chē)的座椅布置方式將有別于傳統(tǒng)汽車(chē)。Dershem表示，“我們面臨的難題不是如何達(dá)到某個(gè)自動(dòng)駕駛級(jí)別，而是如何為車(chē)內(nèi)靈活布置的座椅提供有效的安全保護(hù)。”

Autoliv副總裁Scott Dershaw身旁的碰撞測(cè)試假人

這就是為什么“以座椅為中心”的安全變得至關(guān)重要。Dershem表示，“目前的法律法規(guī)已經(jīng)對(duì)安全帶的掛點(diǎn)位置做出了強(qiáng)制規(guī)定。但是自動(dòng)駕駛汽車(chē)的座椅會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)和傾斜，因此目前的掛點(diǎn)位置已不再是最佳的選擇。我們可以通過(guò)改變掛點(diǎn)位置的方式來(lái)解決該問(wèn)題，比如前移掛點(diǎn)，讓安全帶不再扣在腹部的位置。”

安全氣囊的封裝通常受到座艙配置的影響。如果自動(dòng)駕駛汽車(chē)去除了儀表板或其它傳統(tǒng)的座艙配置，那么座椅將是放置氣囊的最佳位置。

這款由Adient設(shè)計(jì)的模塊化座椅框架包含一個(gè)安裝在框架上的安全氣囊和一個(gè)集成的安全帶系統(tǒng)。 Autoliv正在與座椅制造商合作，將其安全氣囊和安全帶系統(tǒng)整合到車(chē)輛座椅中。（圖片來(lái)源：Autoliv）

Dershem說(shuō)道，“自2014年起，我們就在開(kāi)發(fā)一款叫‘LifeCell’的概念產(chǎn)品，這是一款帶有兩個(gè)充氣裝置的簾狀氣囊?！盠ife Cell安全氣囊啟動(dòng)時(shí)從座椅內(nèi)彈出。完全釋放后，氣囊會(huì)包裹住乘客的頭部和肩部。Dershem表示，“我們已經(jīng)改良了這款產(chǎn)品，此前的第一代氣囊是不會(huì)包住頭部的?！?/p>

研究人員和工程師正在探討，當(dāng)座椅的傾斜角度處于所謂的“正常后傾”角度時(shí)，應(yīng)當(dāng)如何保護(hù)乘客的安全。目前計(jì)算機(jī)模擬和碰撞假人測(cè)試結(jié)果表明，此時(shí)乘客的頭部并不在安全氣簾的保護(hù)區(qū)域內(nèi)。

Dershem還談到了乘坐自動(dòng)駕駛汽車(chē)可能會(huì)導(dǎo)致的另一個(gè)問(wèn)題，“我們正在討論是否應(yīng)該在座椅傾斜時(shí)抬高座椅。這樣做有兩個(gè)好處：1. 當(dāng)發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)，抬高座椅可以讓氣簾得以包裹住頭部。2. 乘客頭部的位置會(huì)在車(chē)輛的腰線以上，并和車(chē)窗重新持平，以預(yù)防暈車(chē)?！?/p>

安全氣囊上的油漆痕跡顯示了將測(cè)試假人撞到障礙物的后遺癥。

仿真第一

奧托立夫的被動(dòng)安全系統(tǒng)測(cè)試流程通常從計(jì)算機(jī)仿真測(cè)試開(kāi)始，然后進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試。靜態(tài)測(cè)試的目的是為了檢測(cè)安全氣囊觸發(fā)后測(cè)試假人的狀況。接著是測(cè)試假人受到固定障礙物沖擊的滑車(chē)測(cè)試。Dershem表示，“如果我們想要調(diào)整一項(xiàng)不完善的技術(shù)，通常會(huì)需要從源頭開(kāi)始。”最后一步的測(cè)試將在實(shí)車(chē)上進(jìn)行。

據(jù)介紹，奧托立夫的技術(shù)人員可能會(huì)到2020年才開(kāi)始進(jìn)行假人實(shí)車(chē)碰撞測(cè)試。Dershem表示，“一些汽車(chē)制造商希望打造自動(dòng)駕駛汽車(chē)接送服務(wù)，這些車(chē)企很可能會(huì)率先開(kāi)展實(shí)車(chē)測(cè)試?！?/p>

當(dāng)碰撞事故發(fā)生時(shí)，被動(dòng)安全系統(tǒng)可以保護(hù)乘客的安全。與此同時(shí)，這些技術(shù)在事故預(yù)防中也發(fā)揮著重要作用。

Dershem表示，“自動(dòng)駕駛汽車(chē)會(huì)采取避撞措施，比如快速變道或緊急剎車(chē)，以防止和路面物體發(fā)生沖撞。這些物體可能是其它車(chē)輛，也可能是行人、騎車(chē)者，甚至可能是一頭鹿。試想一下，如果座艙布置得像客廳一樣，沒(méi)有一位乘客系著安全帶，然后車(chē)輛突然以1G的減速度剎車(chē)，那么車(chē)內(nèi)肯定會(huì)怨聲四起?！?/p>