汽车行人保护法规介绍(最新论文).doc

1、1汽车行人保护法规介绍摘要：随着汽车保有量的不断增多，从法律法规上强制要求车辆在交通事故中对行人进行保护具有一定的意义。本文主要介绍汽车行人保护法规及行人保护功能，以便在后续新车型设计过程中具有一定的参考意义。关键词：汽车 行人保护 法规 前言 近二十年来，随着我国城市人口的日益密集，以及汽车的普及和保有量的不断增多，道路交通中的人员安全问题越发突出。行人与车辆的碰撞是以高致死率和高重伤率为特征的碰撞。据我国公安部交通管理局统计，在车辆与行人的碰撞事故中，人员死亡率高达26.42%，而平均交通事故死亡率仅为14.15%。因此，研究车辆对行人的保护性及从法律法规上强制要求能对减少人员伤害、减少交

2、通事故的经济损失有着十分重要的意义。一、行人保护法规的发展早在1999年，欧盟就计划制定行人保护法规。经过4年的努力，欧盟在2003年11月颁布了行人保护法规“Directive 2003/102/EC”。该法规计划分两阶段执行，第一阶段从2005年10月1日开始执行，第二阶段计划从2010年9月1日开始。两个阶段都包括头部试验、大腿试验和小腿试验，第二阶段相对第一阶段在试验条件、试验结果方面更加严格。但由于前期主机厂的技术发展问题，很多车辆无法满足法规要求，欧盟在2003/102/EC第二阶段实施之前，于2009年1月14日重新颁布了2009/78/EC，该法规相对2003/102/EC在试

3、验条件、试验结果方面要求有所降低，但对大腿撞击发动机盖前沿还是做强制要求，且要求车辆需配备ABSBAS功能。除欧盟外，美国、日本、澳大利亚、ISO(国际标准化组织)、IHRA(国际改装车赛车协会)、ECE(欧洲经济委员会)都已制定行人保护的标准，各种标准的要求不尽相同。相对而言，ECE的行人保护法规使用范围最为广泛，它是欧洲经济委员会下的汽车安全工作组根据现有研究成果开发的有关行人碰撞的汽车安全与环境全球统一标准。二、ECE R127行人保护法规介绍2.1试验内容：（1）成人头部撞击发动机盖试验，至少测试 9 个点；（2）儿童头部撞击发动机盖试验，至少测试 9 个点；（3）3 次上腿部撞击保险

4、杠试验（左、中、右）；（4）3 次下腿部撞击保险杠试验（左、中、右）。22.2 碰撞测试区域划分2.2.1 保险杠碰撞区域过保险杠角的两个纵向垂直平面分别向内平行移动 66mm 后，两个纵向垂直平面之间及上缘、下缘基准线所围成的保险杠表面区域。（1）保险杠角所谓保险杠角，即与车辆纵向垂直平面成 60角并与保险杠外表面相切的垂直平面与车辆的接触点（如图 1）。（2）保险杠上缘基准线所谓上缘基准线，即行人与保险杠有效接触点的上部界限。对于具有明确保险杠结构的车图 1 保险杠角3辆，当长 700mm 直尺平行于车辆纵向垂直平面且从垂直方向向后倾斜 20，沿着车辆前部横向移动并保持与保险杠表面相接触时

5、，直尺与保险杠最高接触点所形成的几何轨迹（如图 2）。（3）保险杠下缘基准线所谓下缘基准线，即行人与保险杠有效接触点的下部界限。当长 700mm 直尺平行于车辆纵向垂直平面并且从垂直方向向前倾斜 25，沿着车辆前部横向移动并保持与地面和保险杠表面相接触时，直尺与保险杠最低接触点所形成的几何轨迹（如图 3）。图 2 上缘基准线图 3 下缘基准线42.2.2 发动机盖碰撞区域在发动机盖上由后边界线、前边界线、侧边界线所围成的区域。标记的撞击位置应该遵循最有可能受伤，或潜在受伤区域的原则（如图 4） 。（1）发动机盖前边界线发动机盖前沿是指车辆前面上部，包括发动机盖，前翼子板，大灯位置的前纵梁上部和

6、其他附件，前边界线有两种确定方法。方法 1：用一个平行于车辆的 XZ 平面，与 XY 平面成 50 的直线（如图 5） ，用此直线连续在发动机盖上，在相隔不超过 100mm 的地方标记与发动机盖的接触点，再将这些点光滑连接起来，连接后的线条就是发动机盖前沿参考线，将这些点沿发盖弧度方向移动 82.5mm 得到一系列的点，然后将这些点光滑连接起来，连接后的线条就是发动机盖前边界线。图 4 发动机盖碰撞区域5方法 2：用长度为 1000mm 柔性绳子（或柔性带子） ，确保绳子平行于车辆的 XZ 平面，绳子的一端和地面接触，且和地面接触部分应保证垂直于车辆的 XY 平面（如图 6） ，绳子紧贴保险杠

7、表面、发动机舱盖、风挡、甚至顶棚并且保证绳子处于张紧状态，将绳子末端投影到发动机罩上部、A 柱、风挡玻璃上（视车辆具体情况） ，标记这些投影点，然后将这些点光滑连接起来，连接后的线条就是发动机盖前沿边界线。最后，选取取方法 1 和方法 2 中靠后的一条线作为发动机盖前沿边界线。图 5 发动机盖前边界线（方法 1）图 6 发动机盖前边界线（方法 2）6（2）发动机盖后边界线方法 1：用长度为 1500mm 柔性绳子（或柔性带子） ，确保绳子平行于车辆的 XZ 平面，绳子的一端和地面接触，且和地面接触部分应保证垂直于车辆的 XY 平面，绳子紧贴保险杠、发动机盖并且保证绳子处于张紧状态，将绳子末端投

8、影到发动机罩上部，标记这些投影点，然后将这些点光滑连接起来，连接后的线条就是发动机盖后部边界线。 （如果此线以超出发盖区域则直接用第二种方法做出的线为发动机罩上部边界线） 。方法 2：直接在发盖最上部轮廓线上取点，将取的这些点沿发动机盖弧度方向向下移动 82.5mm，得到一系列的点，然后将这些点光滑连接起来连接后的线条就是发动机盖后部边界线。最后，选取方法 1 和方法 2 中靠前的一条线作为发动机盖后边界线。（3）发动机盖侧边界线发动机盖侧边界线是这样定义的：用一个平行于车辆的 YZ 平面，并与 XY 平面成 45 的直线（如图 7） ，连续在 A 柱和前翼子板区域上相隔不超过 100mm 的

9、地方标记接触点，将这些点光滑连接起来，得到的线就是发动机盖侧边参考线。将这些点沿发动机盖内侧弧度移动 82.5mm，得到一系列的点，再将这些点连接起来的线条就是发动机盖侧边界线。用同样的方法在车辆另一侧划定发动机盖侧边界线。2.3 测试结果要求图 7 发动机盖侧边界线7试验项目 法规要求 备注a1、小腿1.冲击速度 40km/h(11.1m/s)；2.膝部弯曲角19；3.剪切位移6mm；4.小腿上端加速度170g；5.制造商指定宽度总计最大为264mm 的保险杠试验区域内，小腿上端加速度250ga、腿撞击保险杠a2、大腿1.冲击速度 40km/h(11.1m/s)；2.瞬间冲击力总和7.5KN

10、；3.冲击器弯曲力矩510Nm。1.前保险杠下端高度小于425mm,小腿撞击试验必做；2.前保险杠下端高度大于等于 425mm 小于 500mm，小腿或大腿撞击任选其一；3.前保险杠下端高度大于等于 500mm,大腿撞击试验必做。b1、儿童头部1.头型质量 3.5kg；2.冲击速度 35km/h(9.7m/s)；3.撞击角度 50；4.撞击部位：发动机盖；5.至少一半以上儿童头型碰撞区域 HIC1000；6.2/3 儿童头型以及成人头型合并区域 HIC1000；7.两个头型剩余区域HIC1700；b、头部撞击发动机盖b2、成人头部1.头型质量 4.5kg；2.冲击速度 35km/h(9.7m/

11、s)；3.撞击角度 65；4.撞击部位：发动机盖；5.至少一半以上儿童头型碰撞区域 HIC1000；6.2/3 儿童头型以及成人头型合并区域 HIC1000；87.两个头型剩余区域HIC1700。备注：HIC（Head Injury Criterion） ，即头部伤害度指数，计算公式为： a为测量出的合成加速度，以g为单位（1g=9.81 m/s） t1和t2为在冲击过程中的两个时刻（以S为单位），表示记录开始与记录结束两个时刻之间的某一段时间间隔。三、行人保护技术的应用及发展趋势下肢伤害可能致人残疾,头部伤害则很可能致命。针对人车碰撞事故的统计研究, 减少碰撞伤害的主要措施集中在车头造型的设

12、计和行人保护气囊的应用。3.1 车头造型及材料车头平缓圆润的造型成为当今汽车的流行设计，除了造型美观大方, 线条流畅, 减少风阻外还考虑了安全性能。大倾角前风挡玻璃形成的平缓坡度可以有效地缓冲对行人的撞击力度, 减少了前风挡玻璃破碎的机率, 未来可能还将采用柔性玻璃材料。另外，减少车头表面突出物如前雨刷臂转轴, 防止在发生碰撞时底部的尖角螺丝伤害到行人。为减少碰撞时保险杠会对行人的腿部造成伤害, 一方面采用质量轻、吸收能量好的材料, 另一方面改进保险杠的外形设计, 将碰撞点抬高以及将保险杠融入汽车前脸, 事实证明这种设计在碰撞时车头与人体接触面积较大, 可以减小伤害的程度。3.2 发动机罩盖弹

13、升技术研究表明, 如果发动机舱有宽裕的空间, 舱盖在碰撞过程中能开启, 同时罩的前端可以向后移动, 那么行人撞击造成的损伤可以大大地降低。实际中在降低发动机罩盖硬度的前提下, 在前保险杠内安装碰撞传感器, 如果检测到撞到行人了, 就会启动发动机罩弹升控制模块, 通过弹射装置便可瞬间将发动机罩提高, 以避免行人与发动机舱内坚硬物的碰撞。事实上很多汽车已采用了这项技术并在欧洲NCAP的测试中取得了很好的成绩, 随着对行人安全的重视, 这项技术会被越来越多的车型所采用。3.3 行人保护气囊行人保护气囊避免了人体撞击汽车前风挡玻璃, 以免在猛烈碰撞下行人与车内乘客受到更9大的伤害。例如发动机盖气囊在保

14、险杠上方紧靠保险杠处开始展开, 气囊的折叠模式和断面设计保证了气囊展开时能与汽车前端的轮廓相合, 以保证儿童头部和成人腿部的安全。前围气囊系统的作用则是提供二次碰撞保护, 防止行人被甩到发动机罩上后部被前窗底部碰伤。由于前围气囊所用的碰撞传感器比较简单, 有望比发动机盖气囊更早投产, 而后者的碰撞预警探测相当复杂。目前国外厂商正进行广泛研究, 以确定启动两种气囊系统的最佳方式。3.4 主动安全技术目前的行人保护系统都属汽车被动安全技术, 未来车辆智能安全保障系统必将实现对行人的主动保护, 在事故发生以前就及时通知司机,避免车祸的发生,将事故的损伤降到最小程度。主动安全系统利用车身四周的传感器分别探测车辆前后左右的路况,为驾驶员提供及时的回避操作指令,并提醒驾驶员保持安全车距,防止车辆与车辆、车辆与其他物体或车辆与行人间的正面、追尾和侧向碰撞。四、结束语随着车辆和行人的密度逐步加大，车辆和行人间的矛盾日益突出。为了更好地保护行人，汽车行人保护法规将不断完善和日趋严格。但随着汽车技术的不断发展，相信在不久的将来将有更多的行人保护技术被开发及应用到新开发车型中，不断加强对行人这一弱势群体的保护。参考文献：1龚燕尧,朱大勇.行人保护法规及有利于行人保护的车身结构J .科研设计, 2014,(4).2Global Technical Regulation No.9