保护行人的车外安全装置分析研究综述
汽车保护行人安全设计研究
汽车保护行人安全设计研究引言汽车是现代交通生活中不可或缺的一部分。
然而，随着汽车数量的增加和交通压力的加剧，交通事故时有发生。
在交通安全方面，行人安全问题一直是关注的重点，汽车保护行人安全设计作为汽车行业应许所负的重要社会责任之一，引起了广泛的关注。
本文首先介绍了行人安全问题及其研究背景，然后介绍了现有的汽车保护行人安全设计，并比较分析其优缺点。
最后，探讨了未来汽车保护行人安全设计的发展趋势。
一、行人安全问题及其研究背景在交通事故中，行人是最易受害的群体之一。
尤其是在城市道路上，人口密集区域交通繁忙，行人和车辆之间的冲突经常发生。
根据全球道路安全报告显示，每年有超过140万人死于交通事故，其中大部分是行人。
这可怕的数字迫使人们不断努力，从各个方面寻找解决问题的办法。
汽车保护行人安全就是其中之一。
汽车保护行人安全作为汽车研究领域的一个重要方向，20世纪90年代初开始得到越来越多的关注。
通过改进汽车外壳结构和车前部设计，尤其是车体对行人的撞击能量吸收处理，来降低行人在遭遇撞击时的伤害程度，从而提高行人安全性能。
领导和汽车制造商都积极推动汽车保护行人安全技术的研究和应用。
二、现有汽车保护行人安全设计目前，有许多保护行人安全的设计措施出现在各种车型上。
这些设计措施大致可以分为以下几种类型：1、车体前方设计优化车辆在与行人相撞时，前部结构设计的缺陷就是造成行人伤害最严重的地方。
为了提高汽车保护行人安全，汽车制造商在车前部设计上花费了很多心思。
如改进引擎盖等车辆前部结构设计，使行人的头部和上身能够更多地被车体减速器和前部横梁避免直接受到冲击，从而有效地降低骨折伤害等伤害程度。
2、行人保护气囊行人保护气囊是当车辆与行人发生碰撞时，会快速充气形成一个柔软的物体来保护行人。
这种气囊和普通汽车气囊一样，可以通过车辆撞击传感器来控制它何时充气，并且它的形状和大小是专为行人而设计的。
由于运动速度和方向不同，行人与车辆之间的接触时序和位置也不同，因此，行人保护气囊的设计和研究尤其复杂。
汽车行人保护开发与研究报告进展
. .. .丝窒Design research汽车行人保护开发与研究进展庭志吉清(华南理工大学机械与汽车工程学院 510640)摘要：行人保护是汽车安全技术领域的前沿和热点问题。
随着各国立法的推进，各汽车厂商面临的行人保护压力将越来越大。
现行主要法规有 EEVC系列、GTR、Euro NCAP等。
文中综述了国外行人保护研究的最新方法和技术，展望了行人保护技术的发展趋势和方向。
面向行人保护的被动安全技术核心在于碰撞能量的吸收，主要的技术路线包括新材料的应用和安全结构的改进。
而能避免事故发生的主动安全技术将逐渐成为汽车安全领域研究的新趋势。
关键词：汽车碰撞；行人保护；安全技术The LatestProgressofthe Research for Pedestrian Protection ofCarAbstract：Pedes~ian protection is the forefrontand hotissues ofautomotive safety technology．The research ofpedes~ian protectionwillbemoreandmoreurgentashetlegislation forward．ThereareEEVC series，GTR andEuroNCAP,etc．hT elatestresearch methodsnda techniquesathomeand abroad ofpedestrian protection weredescribed．Look into het future ofpedestrian protection．hT e passive safety technology ofpedestrian protection lies in the absorption ofimpactenergy,them ain techn icalroute ishet application ofnew materials and hetimprovementof security structure．In order to avoid accidents，active safety technology hasbecoming het focusand trendsofhet automotivesafetyresearch．Key words： Carcrash；Pedestrian protection；Safety technology14％，美国 11％。
行人头部碰撞安全气囊研究的文献综述
行人头部碰撞安全气囊研究的文献综述摘要：在汽车碰撞事故中，行人碰撞事故所占比例一直较高，而行人头部损伤已成为最致命的伤害形式。
因此，为了提高对行人的安全保护，减免行人碰撞的伤亡，各国都在进行车外安全气囊的研究开发。
本文参考了大量数据和文献，介绍了行人安全气囊的发展现状、结构、功能，分析得出未来汽车安全气囊的发展趋势和开发难点。
随着安全气囊技术的成熟，未来汽车安全化、人性化的发展趋势，安全气囊的保护范围也将进一步扩大。
关键词：汽车安全，头部碰撞，行人安全气囊引言：数据显示，2007年行人因交通意外死亡的人数为21106人，占全部交通死亡人数的25.85%，行人交通事故受伤人数为70838人，占全部交通受伤人数的18.62%。
我国的交通是典型的地面混合交通，随着汽车保有量的增加，据专家估计未来多年交通事故和行人伤害仍然会维持在此高位。
国际协调研究行动公布的数据显示：头部和下肢是行人碰撞事故中最容易受到伤害的部位，各占30%以上。
下肢伤害容易造成行人残疾，而头部伤害却是最主要的致死原因。
在行人碰撞事故的死亡因数中，头部伤害占了62%。
在对长沙地区2001-2006年行人交通事故的统计分析中，头部损伤占近5000例伤亡的41%。
[1]行人汽车碰撞事故中，首先是行人小腿部与汽车保险打接触，由于脚面与地面的摩擦作用，小腿成弯曲状态；然后行人整个身体向车身方向倾斜，类似作旋转运动，大腿接触到发动机罩前缘，上肢和身体躯干碰撞到发动机罩；最后是行人头部撞击在发动机罩后沿或是风挡玻璃等部件。
碰撞事故中行人的运动轨迹跟碰撞前汽车的速度、汽车前部参数、行人的运动状态和行人的身体特征（身高、体重等）相关，如儿童头部一般撞击在发动机罩的前部或中部，而成人头部一般撞击在发动机罩的后部或是风挡玻璃。
图1 交通事故中行人损伤部位分布如图1，国际协调研究行动公布的数据显示：头部和下肢是行人碰撞事故中最容易受到伤害的部位，各占30%以上。
行人保护研究综述
行人保护研究综述摘要：行人作为道路交通中的弱势群体，在道路交通事故中的伤亡比例非常大，如何通过行人保护研究来降低行人在碰撞中的致死致伤率，已成为各大汽车厂商的技术研发重点。
本文在对行人保护的国内外研究现状进行综述的基础上，从主动安全与被动安全两个方面详细介绍了行人保护的研究方法，并列举了行人保护的技术，最后展望了汽车行人保护未来研究的方向。
关键词：行人保护；汽车碰撞；主动安全；被动安全KeyWords：pedestrianprotection；carcrash；activesafety；passivesafety引言行人作为道路交通参与者中的弱势群体，在道路交通事故中呈现出高致死致伤率。
统计显示。
世界上1/3的交通事故都与行人有关。
汽车从诞生之日起，很长一段时间里其安全性研究都是关于如何保护车内乘员，车外行人安全则完全是个空白。
上世纪60年代，美国最先提出行人保护这一概念，由于缺乏研究手段和试验数据，研究进展非常缓慢。
随后，日本、美国、欧洲等国家和地区先后开展了行人保护方面的研究。
1994年，欧洲车辆安全促进委员会首次提出了基于行人保护的试验。
2002年E-NCAP和A-NCAP先后将行人保护试验纳入到新车评价规程[1-2]。
2003年，J-NCAP增加了行人保护评价内容[3]。
2003年，欧盟委员会通过了行人保护法规2003/102/EC，并且规定从2022年10月和2022年9月起分两个阶段进行实施[4]。
2022年，依据前期的运行情况，欧盟委员会颁布了EC78/2022，代替了之前的法规[5]。
2022年，颁布了关于行人保护的全球技术法规GTR9[6]。
2022年，K-NCAP新增了行人保护评价[7]。
2022年3月，Euro-NCAP公布了V7.0版本的行人保护试验方法和评价协议[8]。
我国于2022年10月正式颁布了关于行人保护的推荐性国家标准GB/T24550-2022《汽车对行人的碰撞保护》，并在2022C-NCAP[10]中将行人保护试验纳入其中[9-10]。
汽车行人保护装置原理
汽车行人保护装置原理
汽车行人保护装置是一种用于减轻车辆与行人碰撞时的伤害的安全装置。
其原理主要包括以下几个方面：
1. 视觉识别：汽车行人保护装置通过激光雷达、摄像头等装置，实时感知周围的环境，包括行人、障碍物等，以实现对行人的识别。
2. 监测：当汽车行人保护装置完成行人的识别后，会对行人的位置、速度、行动等进行实时监测，以追踪行人的移动轨迹。
3. 风险评估：根据对行人的监测结果，汽车行人保护装置会进行风险评估，判断行人与汽车的碰撞概率和预计的撞击严重程度。
4. 预警与干预：当汽车行人保护装置判断存在潜在的碰撞风险时，会通过声音、光线、振动等方式向驾驶员发出预警信号，提醒其注意行人的存在，并且可以自动采取相应的措施，例如减速、自动刹车等，以减轻碰撞的严重程度或避免碰撞发生。
总的来说，汽车行人保护装置利用先进的感知技术和计算能力，通过实时识别、监测、风险评估与干预等过程，提供给驾驶员行人碰撞的预警和干预，以保护行人的安全。
车辆行人保护装置性能试验
车辆行人保护装置性能试验引言车辆行人保护装置是一种用于减少车辆与行人碰撞事故伤害的关键技术装置。
对于汽车制造商而言，保障行人安全已经成为他们的责任之一。
为了确保车辆行人保护装置的性能符合安全标准，进行性能试验是必要的。
本文将介绍车辆行人保护装置性能试验的背景、目的、方法和结果，并对试验结果进行解读和讨论。
背景车辆与行人之间的碰撞事故往往造成严重的伤害甚至死亡。
根据统计数据，全球每年有数以万计的行人在与车辆碰撞中丧生。
为了解决这一问题，汽车制造商投入大量研发资源，开发出了车辆行人保护装置。
车辆行人保护装置通过采用传感器、雷达、摄像头等技术，能够检测到前方行人，并在碰撞之前采取相应措施，如自动制动或发出警示信号。
然而，为了确保这些装置能够有效地保护行人，需要对其性能进行科学、精确的评估。
目的本次试验的目的是评估车辆行人保护装置的性能。
具体而言，试验将主要关注以下几个方面：1.检测装置的准确性：通过模拟不同行人与车辆的碰撞情况，评估装置是否能够准确地检测到行人，并及时采取措施。
2.反应时间：测试行人保护装置的反应时间，即从检测到行人到采取相应措施所需的时间。
3.制动效果：评估装置发出制动指令后，车辆能否迅速停止，避免与行人发生碰撞。
4.警示效果：测试装置发出警示信号后，行人是否能够及时察觉并采取自保措施。
方法实验设备•测试车辆：选取一辆标配车辆，装备有车辆行人保护装置。
•模拟行人：使用可调节的模拟行人装置，模拟不同身高、不同速度的行人。
实验过程1.设置试验场地：在封闭的测试场地中设置试验区域和测量站点，确保安全且不受外界干扰。
2.测试准备：确认测试车辆的行人保护装置正常工作，检查车辆制动系统的状态。
3.测量数据收集：使用高精度测量设备，记录车辆行人保护装置检测到行人的时间、制动反应时间以及制动距离等数据。
4.反复测试：针对不同情况，如不同行人速度、角度等，进行多次重复测试，以获得可靠的试验结果。
5.数据分析：对实验数据进行统计和分析，评估车辆行人保护装置的性能。
车辆主动安全技术预防碰撞保护行人
车辆主动安全技术预防碰撞保护行人随着汽车工业的不断发展，车辆安全已经成为制造商和消费者关注的焦点之一。
尤其是行人碰撞事故，造成了大量的伤亡和不可挽回的损失。
为了解决这一问题，车辆主动安全技术应运而生。
本文将探讨车辆主动安全技术的功能和优势，并分析其在预防碰撞保护行人方面的应用。
一、车辆主动安全技术概览车辆主动安全技术是一套利用现代科技手段，提高驾驶员和车辆对潜在风险的感知和反应能力的系统。
它包含了一系列传感器、控制模块和执行器，能够主动监测道路条件、交通状况和周围环境，进而通过自动控制、报警和干预等方式，避免潜在的碰撞风险，保护驾驶员和行人的安全。
二、车辆主动安全技术的功能和优势1. 环境感知：车辆主动安全技术通过使用雷达、摄像头等传感器设备，实时监测车辆周围环境的情况。
这些传感器能够感知行人、车辆和障碍物等潜在风险，并将信息传递给车辆系统。
2. 风险识别：利用先进的算法和数据处理技术，车辆主动安全技术能够分析传感器收集的数据，识别出潜在的碰撞风险。
无论是前方车辆急刹车、行人突然横穿马路，还是车辆侧面变道，系统都能及时做出警示和干预。
3. 警示和干预：一旦系统识别到潜在风险，它会通过声音、振动、警示灯等方式向驾驶员发出警示，提醒驾驶员采取行动避免碰撞。
在某些情况下，车辆主动安全技术还能够自动减速或制动，避免碰撞发生。
4. 自动驾驶：随着自动驾驶技术的进一步发展，车辆主动安全技术也能够实现自动驾驶。
这意味着车辆能够根据环境和交通状况自主决策和行驶，大大降低了人为驾驶错误和事故的风险。
三、车辆主动安全技术在预防碰撞保护行人中的应用车辆主动安全技术的主要目标之一是保护行人的安全。
以下是几种常见的技术在预防碰撞保护行人中的应用：1. 行人检测系统：这一系统利用摄像头和传感器，能够识别行人并追踪他们的动态。
当系统检测到行人潜在的碰撞风险时，会发出警示或自动制动，以避免事故发生。
2. 自动刹车系统：车辆主动安全技术中的自动刹车系统能够在发生碰撞前自动制动，从而减少事故的严重程度，保护行人免受伤害。
行人安全保护装置
行人安全保护装置2010年10月31日 09:00 来源：XGO汽车网类型：转载编辑：胡正暘汽车安全不仅是针对车内的驾乘人员而言，同时也要保护行人的安全，因此车辆碰撞防护技术也开始将保护行人安全列为它的重点发展目标。
近年来欧洲的E-NCAP汽车碰撞测试中，就已经不仅检验车内乘员的安全保护程度，也通过划分4个星级来检验车辆对行人的安全保护程度。
目前世界范围内，保护行人安全的车辆装置主要有：1。
发动机罩机械系统发动机罩机械系统能够在汽车发生碰撞时迅速鼓起，使得撞击而来的人体不适硬碰硬，而是碰撞在柔性与圆滑的表面上，减少了被撞人受伤的可能或程度。
研究表明，如果发动机、蓄电池和其他部件有宽裕的空间，发动机罩在碰撞过程中能开启，这时对行人造成的伤害就会明显降低。
当发动机罩的前端可以向后移动，那么撞击造成的损伤可以大大地降低，如果保险杠硬度降低1/3，前围尽可能低的情况下还可减缓对膝部造成的伤害。
发动机罩机械系统能把撞向行人的动能转换成成提升机器盖的能量，这就在行人、发动机罩和发动机室内不见之间形成吸能区域，通过发动机罩的·变形减小对行人头肩部的冲击。
当人体与车头部分刚一接触，机械系统就会被触发，其作用力可以由弹簧力驱动，也可以采用气体喷射方式。
当遇到车与车碰撞的时候，该系统不会起作用，而在车辆停放时，人故意撞击也不能启动。
在碰撞中起主要作用的第二接触区前保险杠也将改进，采用高密度泡沫材料和新设计的结构，以控制对腿部的冲击过程，减小撞击力量，从而有效地保障行人的膝、腿免受严重伤害。
同样，重新设计的前照灯室及周边区域能确保按受控模式吸收伤腿部的冲击能量，避免玻璃破碎割伤行人的腿部。
这有两个目的：首先降低上腿承受的撞击力，其次确保能量吸收与前保险杠相协调。
只有各部件的能量吸收相协调才能保障行人受到安全的保护。
2. 行人安全气囊系统行人安全气囊系统进一步避免人体撞击汽车的前挡风玻璃，以免在猛烈地碰撞下对行人与车内乘客受到更大的伤害。
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基于保护行人的车外安全装置研究综述
摘要：汽车作为目前陆地上的主要交通工具, 其交通事故造成的人员死亡占各类事故死亡人数的首位。
汽车的安全性设置越来越受到人们的重视，以往的汽车安全设计考虑的是驾驶员和乘客的安全，而忽视了对车外行人的保护，本文分析了国内外车外保护行人安全装置的研究现状. 指出了其中存在的问题. 最后,展望了车外保护行人安全装置的发展方向。
提出一种车外安全气囊通过传感器监测碰撞信号来控制安全气囊沿发动机罩打开，提高在碰撞过程中对行人的保护。
关键词：交通安全；碰撞；安全气囊；发动机罩；传感器
0 引言
在发生交通事故时对行人的伤害，其特征是幼儿和老人居多，6岁以下的幼儿为21%。
60岁以上的老人为40%。
作为事故的原因，大多数因为奔跑和从车辆前后横穿造成的。
行人的伤害有一次碰撞时由保险杠产生的下肢伤害，向发动机罩、挡风玻璃等二次碰撞时的伤害，接下去对路面的三次碰撞产生的伤害。
二次碰撞时头部伤害最为严重，从碰撞部位来说挡风玻璃的框架最重要，负伤人数的一半是30km/h以下的撞车事故发生的，死亡人数的一半是50km/h以下发生的。
对行人采取保护时，必须掌握撞车时行人的动作状态，其不仅因撞车速度、体位，而且因车辆前部形状差别很大，同时着眼于车辆前部发动机罩的高度长度的分析采取必要的措施加强碰撞过程中对行人的保护。
以往采取的行人保护措施有缓冲吸能式保险杠，缓冲式发动机罩，汽车前安围全气囊等，这些设施均在一定程度上实现了对行人的保护。
本文针对在碰撞过程中的三次碰撞特征提出了沿发动机罩延伸的安全气囊，在碰撞时有ECU控制其打开，覆盖汽车这一部位的坚硬点，将更加有效地加强对行人的保护。
1研究现状
1.1缓冲吸能式保险杠
碰撞事故发生机率最高的是汽车前部的碰撞，且首先涉及到前部保险杠的碰撞。
缓冲吸能式保险杠不仅考虑到内部被动安全性，而且也顾及外部被动安全性。
它通过软化保险杠和前散热罩从而加强在碰撞过程中的吸能特性。
该装置在保险杠中设置了高吸能能力的吸能体，而吸能体在车辆发生碰撞时能有效吸收碰撞能量，从而提高了车辆碰撞时对驾乘人员和车外行人的保护作用，并可避免或减轻车辆发动机室碰撞损坏，有效地提高了车辆保险杠的被动安全保护功能。
新型的吸能体采取由吸能单元块体组成的技术措施，不仅保持了高的吸能能力，而且又能使吸能体的制造简便易行，有利于达到在具有较高的碰撞能量吸收能力的前提下，减轻因此而附加的重量。
此外，采用吸能单元块体的技术措施可以更加合理地利用保险杠内的有限空间来提高吸能效果。
其碰撞效果图如图1所示。
图1 碰撞效果图
1.2 吸能式发动机罩
在二次碰撞中，由于发动机罩存在铰链区域等硬点，而且发动机罩与下部发动机之间变形空间较小，因此很容易造成二次碰撞中对行人的头部冲击。
为提高发动机罩对行人头部的保护，提出在发动机罩板加内垫的方法和使用后沿自升式罩板，但前者受到空间不足的影响使得效果有限，而且对于头部落在吸能区外的情况，撞击
损伤得不到改善，后者当汽车与行人发生碰撞时，碰撞传感器将信号传递给相应的ECU，ECU发出指令使发动机罩后边沿升起一定高度以提供足够的吸能空间。
但是采用该方法对传感器精确性要求非常高，价格也较昂贵。
还有通过改进普通铰链结构，设计了一种压溃式铰链。
该铰链在汽车与行人头部发生撞击时使机构发生塌陷，增加了发动机罩的变形空间，从而达到提高行人头部保护效果的目的。
压溃式铰链如图2所示。
图2 压溃式铰链
1.3汽车前围安全气囊
车外气囊系统又叫保险杠内藏式气囊。
当汽车在正面碰撞行人时，安装在保险杠上的若干个超声波探测器探测到前方障碍物，并测出障碍物距车的距离。
便发出信号给控制器，控制器接收信号并进行处理，然后传给显示器和声音报警装置，提醒司机作出相应的判断。
同时给气体发生器发出信号，气体发生器接收信号给气囊充气。
当检测到障碍物接近时气囊打开，那么撞在人身上的就不是坚硬的保险杠，而是充满气体的气囊。
气囊缓解了撞击力，起到缓冲
作用，降低了撞击力所造成的伤害，有效地保护了被撞者的生命。
效果图如图3所示。
图3 汽车前围安全气囊
2保护行人装置的发展趋势
在汽车的安全性受到人们重视的同时，在汽车碰撞中对行人的保护也越来越受到重视。
基于在碰撞中的三次碰撞特点，对于行人的保护装置的主要发装趋势如下。
<1）实现保护的最大化。
在碰撞中既要考虑到各年龄段人群，同时不同人的身高和体重的差异也要考虑在内。
<2）不同的车速采取不同的保护措施。
车速在碰撞过程中起着重要的因素，三次碰撞理论的建立就是基于车辆的行驶速度，要求新的保护装置能够根据车速的不同采取不同的保护措施。
<3）实现系统的智能化。
由于碰撞发生的时间极短，在这个过程中人往往来不及反应，这就要求新型保护装置能够自动采取措施，弥补人类的生理缺陷。
3 总结
<1）本文通过分析现阶段汽车碰撞过程中的特点，同时总结了吸能式保险杠，吸能式发动机罩，汽车前围安全气囊的优点和存在的不足，提出了一种更加有效的保护措施。
设想了一种发动机罩安全气囊，能够覆盖汽车前部的整个坚硬点，减少碰撞过程中的冲击
力，减少对行人的伤害。
<2）该系统完全改变了传统的汽车碰撞吸能方式，其主要特点是通过降低碰撞力与缓冲速度的作用，减少一次碰撞和二次碰撞产生的冲击力，达到保人又保车的效果使损失减少，避免发生事故后造成较大的经济损失，从根本上突破了汽车碰撞<被动）安全的理论、大大提高了汽车的碰撞安全性。
<3）尚待解决的问题:
a.传感器的安装
如何确定超声波传感器的安装位置能够准确而广泛的监测障碍物的距离。
二次碰撞传感器的安装位置和一次碰撞过程怎样更好的结合从而控制发动机罩安全气囊的打开减少对行人的头部碰撞。
b.气囊的材料
区别于汽车内部安全气囊，外侧安全气囊要承受更大的撞击力和爆发力,这就要求开发新材料，采用新工艺来满足车外安全气囊耐冲击、耐摩擦、耐高温的要求。
c.气囊的展开
在二次碰撞中如何保证气囊沿发动机罩展开，覆盖整个发动机罩坚硬点，同时覆盖风挡玻璃坚硬点。
参考文献：
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