自动驾驶汽车事故中主动旋转座椅规避儿童乘员的损伤风险研究

来源：中国血液净化杂志2023年第5期北京时间：

作者：武和全, 张凯, 胡林, 刘瑾

单位：1. 长沙理工大学 工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410114;2. 韦恩州立大学 生物工程中心,密歇根 底特律 MI48201"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (52172399, 52211530054); Natural Science Foundation of Hunan Province (2021J30723); Changsha University of Science & Technology Degree and Graduate Education and Teaching Reform Project (2022-45)

摘要：为了提高儿童乘员在自动驾驶汽车中的碰撞安全性，提出在正面碰撞发生前主动将不同座椅朝向的乘员旋转至背向碰撞方向(180°方向)的策略，通过改变人体受力方向，将不同座椅朝向乘员的正面碰撞形式转化为标准的追尾碰撞形式，从而提高自动驾驶车辆中儿童乘员的碰撞安全性。首先，通过正面碰撞假人试验对THUMS 10岁儿童乘员台车模型的有效性进行验证；然后，基于4种不同座椅朝向(0°、90°、135°和180°)，利用THUMS 10岁儿童乘员模型进行正面碰撞仿真试验，发现180°座椅朝向儿童乘员损伤风险最小，因此，180°座椅朝向被确定为相对安全的座椅朝向；最后，模拟200 ms内将座椅旋转±45°和300 ms内将座椅旋转±90°以及分别在0 ms和100 ms时间延迟后引入碰撞的试验过程，研究座椅旋转过程本身以及先旋转后碰撞策略下的乘员损伤风险。研究结果表明：200 ms内将儿童乘员旋转±45°和300 ms内将儿童乘员旋转±90°，不引起额外人体损伤；碰撞时刻的延迟所造成的儿童乘员姿态的变化，会导致儿童乘员在碰撞过程中产生不同的运动学响应和损伤风险；在无碰撞时刻延时的情况下，先旋转后碰撞的策略可有效降低儿童乘员的损伤风险。

关键词：汽车工程,旋转座椅,碰撞仿真试验,儿童乘员损伤风险,座椅朝向,自动驾驶汽车

基金资助：国家自然科学基金项目(52172399,52211530054)；湖南省自然科学基金项目(2021JJ30723)；长沙理工大学学位与研究生教育教学改革项目(2022-45)