如何通过研究老年假人模型提高汽车安全性?
老年型碰撞试验假人可减少道路交通事故死伤
随驾驶员身体的衰老,相应的安全需求也发生了变化,研究者们根据65岁以上人群制造出了新型碰撞试验假人。(照片版权归属-Calspan Corporation, National Highway Traffic Safety Administration,公共领域许可)
欧洲人口迅速老化,但车辆安全设备试验的主体仍是根据年龄65岁以下人群制作的假人模型。当前研究者们在研发针对老年人身体特征和素质设计的车辆及设备。
单看统计数据欧洲道路环境似乎越来越安全,过去七年中道路交通事故死伤总数下降了20%,但同时年长者的道路死伤人数却在增加。
截止2080年,80岁以上人群总数预计增加30%, 涉及到高龄人群的高交通事故率问题很可能会日益严峻。
然而汽车行业当前的安全试验并未考虑到高龄驾驶员及更年轻驾驶员之间正在凸显的,明显的身体差别。安全试验中使用的代替人类驾驶员及乘客的碰撞假人通常模拟20至65岁之间人群。
这也意味着出于汽车安全设计考量的诸多设备装置及部件可能无法为当前五分之一的欧洲人口提供最佳保护。
项目SENIORS意在通过研发完美复制老人身体的碰撞试验假人解决这一难题。
来自碰撞试验假人厂商Humanetics欧洲,服务于SENIORS的设计工程师Mark Burleigh解释说:“高龄驾驶员与65岁以下驾驶员之间有骨骼、人体几何及体重方面的差异,约束系统真的有必要针对他们做出调整,以提供更好的保护。他们的肌肉不再有力,在事故前及事故中的移动方式也不同。”
器官位置
制作老人碰撞假人需Burleigh及其同事收集数据确定统计意义上的平均人指标,并扫描真人身体。通过核磁共振扫描可进一步确定器官位置。
之后综合此类信息制作一个3D打印的70岁女性模型副本,体重指数29身高1.61米,反映道路事故中最常受伤老人的平均特征。该假人当前用于研究,但Burleigh及其团队希望未来有规定要求所有试验车辆都使用他们制造的假人。
“
当前我们对更年轻的人提供了更好的保护。
——Applus+ IDIADA的项目经理Adria Ferrer
”
作为跨国工程公司Applus+ IDIADA服务于SENIORS项目的项目经理Adria Ferrer说:“当前我们对更年轻的人提供了更好的保护。如果你注意到老年伤亡率,会发现这个数字一直在增加,安装在车内的安全系统必须能为年长者和年轻人提供同等水平的保护。”
该项目也试验专为保护老年人而设计的安全带。高龄驾驶员及乘客最常见的伤害在胸部,研究者们计划制作新型安全带进行预防。
一般来说安全带的设计会遵循佩戴者的骨骼结构,沿锁骨、肋骨及骨盆支撑。如发生交通事故安全带向骨骼施压,身体可抵抗该压力而不引起任何内部损伤。但对于超重的年长者,安全带可固定在腹部,如发生意外可向相对柔软的腹部施压。
SENIORS团队正调查的一项设计就使用了两条绑带交叉固定身体,还测量了限力装置(多数安全带上安装的限定作用力装置,最小化安全带造成的伤害),使用不同的约束系统查看哪种最适用于老年人,同时无损对其他类型乘客提供的保护。
Ferrer说:“我们面临的挑战,是维持年轻人受到的高水平安全保护同时让汽车对老年人更安全。同样一条安全带,必须既能保护18岁、热爱运动体格强健的足球运动员,也能保护70岁的老人。”
日常驾驶
年长者与其他人群的体格差异不仅在事故发生时体现出其重要性,日常驾驶中也不容忽视。随着人年龄增加,视力听力变弱,对于意外事故的反应也变慢,不能像年轻驾驶员一样灵活移动。至今车内许多系统并没有年长者思维方面的研发,他们经常因此放弃驾驶,自己行动的独立性也受到了限制。
德国英飞凌科技公司的公共投资研究项目负责人John Reiner说:“关键在于研究与年老驾驶员协调的人体工程设计。我们只能通过科技手段进行补偿,事实是年轻人更有身体优势,更容易移动且在压力性的交通环境下更不易被惊吓。”
Reiner参与协作的一个名为SILVERSTREAM的项目开发了一款照顾高龄驾驶员特别需求的电动车。最重要的是舒适性,据Reiner称年长者进入车内的动作都可能引起身体不适。
为解决这一问题,SILVERSTREAM项目车的前排乘客座椅可旋转,离车时旋转至椅背朝向驾驶员。年长者可舒适地坐进座位中,无需再弯曲或扭转身体。乘客就座后,再度旋转座椅进入车内。
汽车行李箱包括一个起升装置可帮助驾驶员装载重物。Reiner称:“上年纪之后人需要更舒适一点的环境坐进车内,购物时也想更容易地拿随身包。这辆车对维持生活便捷有帮助,方便老人拜访朋友或操持家务。”
仪表板
不同于仪表板上密集分布的按钮,这辆电动车装载的系统可让驾驶员与车载电脑通过手势互动,只需挥挥手,无需去按小按钮或推拉开关。
为减轻驾驶员认知压力,本车只含最基础的关键功能—提供所需的控制信息,避免出现蓝牙连接或USB充电等特性。根据SILVERSTREAM团队的调查,绝大多数此类智能小配件老年驾驶员都不会使用。去掉这些功能汽车价格可相应下降,SILVERSTREAM的目标就是在2021年前将汽车市场价控制在可接受的8000欧元内。
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