機動車兒童乘員約束系統研究現狀與發展

李美瑩 童燮 王群 劉凱 王娟 羊玢

摘 要：隨著汽車的普及和技術發展，兒童乘員安全越來越受到重視，機動車兒童乘員約束系統可以有效地保護兒童乘員的安全，從而能夠大幅度降低交通事故中兒童乘員的傷亡率。該文從發展現狀、基本類型和應用方面對兒童乘員約束系統進行了研究，在此基礎上展望了未來兒童乘員約束系統的發展前景。

關鍵詞：機動車 兒童乘員約束系統 兒童乘員安全 兒童安全座椅

中圖分類號：U467 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）05（c）-0168-02

隨著交通事故發生率不斷上升，汽車安全方面的研究變得尤為重要。安全帶、安全氣囊是汽車上最常見的裝置，然而安全帶、安全氣囊的設計，對兒童并不適用。兒童乘員約束系統（CRS）就是專門針對兒童所設計的保護裝置，它帶有保護帶扣的織帶或相應柔軟的部件、調整裝置、連接裝置以及輔助裝置，且能將其穩固放置在機動車上[1]。CRS的使用對降低兒童死亡或嚴重受傷發揮著重要作用。

1 兒童乘員約束系統的現狀

自20世紀60、70年代以來，為了保護兒童乘員在乘車時的安全，來自瑞典的伯蒂爾·奧爾德曼教授設計了第一把兒童安全座椅。在隨后的40、50年里，兒童乘員約束系統研究取得了很大的突破和進展。

最開始研究的兒童安全座椅結構單一，只是通過后向乘坐對兒童進行保護，對側面的保護、不同年齡階段兒童保護的研究較少。基于對兒童乘車事故的調查，研究人員逐漸開始對兒童安全座椅進行不斷的改進[2]。不同年齡階段的兒童，其生理特征是不同的。研究人員根據不同年齡兒童開發具有高生物仿真度的假人模型，設計了相應的兒童乘員安全座椅，以最大程度提高兒童乘坐安全。兒童座椅發生失效的主要原因是安全帶的緊固力不足，據調查發現，大約67%的兒童座椅的安裝存在松動。目前，兒童座椅已設計出專門的固定系統將其緊固在汽車后排座椅上，其中比較典型的是美國的LATCH系統和歐洲的ISOFIX系統。

隨著兒童乘坐安全逐漸受到重視，汽車兒童約束系統法規在世界各國建立并不斷完善起來。法規的設立與實施，強制性要求兒童安全座椅的使用，大大提高了兒童乘坐安全。

2 兒童乘員約束系統的類型

兒童約束系統由兒童安全座椅、安全帶系統、固定裝置及汽車床組成，其中兒童安全座椅是最關鍵的組成部分，在此僅討論兒童安全座椅和固定裝置。

2.1 兒童安全座椅

目前市場常見兒童座椅按不同年齡段可以分為4大類，即0～1歲用兒童座椅；1～4歲用兒童座椅；4～8歲兒童座椅；8～12歲兒童座椅。隨著其類型的不同，各座椅的設計也各不相同（見圖1）。

主要研究方向：車輛安全與人體損傷。

2.2 固定裝置

現在一般用的固定裝置是LATCH（美國）和ISOFIX（歐洲）。美國的LATCH系統由下扣件和一條固定在座椅靠背上方的栓帶組成，如圖2所示。歐洲的IXOFIX系統由下固定系統和上端固定點組成，能夠讓駕駛人快速、穩固、正確地固定兒童安全座椅，如圖3所示。這兩種固定裝置的區別主要體現在它們的結構形式上，具體表現是：（1）ISOFIX系統只允許使用剛性的底部連接件，而LATCH的地步連接件有可變性和剛性兩種；（2）ISOFIX系統不一定需要使用頂部鏈繩，即CRS與車身的連接形式是剛性的，相反地，LATCH則必須使用頂部鏈繩[3]。

3 兒童乘員約束系統的應用

兒童安全座椅在歐美等發達國家已經得到了廣泛的使用。不僅是兒童安全座椅的普及，其正確的使用也是很重要的，美國調查發現，在觀察到的3 442個兒童約束系統中，嚴重誤用的比例為72.6%。

由此可見，兒童乘員約束系統的使用情況還有待提高，這里提幾點建議：

（1）通過社會媒體、學校教育對兒童乘員安全進行做大量宣傳，政府可以給予相應的補貼，對兒童安全座椅的使用做出強制性要求。

（2）增加對兒童安全座椅正確使用知識，家長選購時要仔細，選擇合適兒童的安全座椅，仔細閱讀生產廠商的使用說明書及所提供的產品目錄，嚴格按照要求進行正確安裝，安裝好后要檢查是否安裝好。

（3）定期對兒童安全座椅進行檢查和維護，以免座椅質量出現問題不能很好地保護兒童的安全。

4 結語

從兒童乘員約束系統發展至今，兒童乘員安全座椅的研究已取得了很大的進展。通過假人模型的選擇、試驗條件的優化，采用更優的軟件分析模擬、利用先進的技術等方法設計并提高兒童安全座椅的性能；對傷害評價指標和約束系統性能評價指標的完善；加強對兒童約束系統的正確使用的宣傳和普及，提高家長對兒童乘車安全問題的重視，從而更好地保護兒童乘員的安全。兒童乘員約束系統的研究不僅對我們的生活有重要意義，而且其本身還具有很大的提升空間。

參考文獻

[1] 霍慶澤.初始源自未來-汽車兒童安全座椅的發展歷史[J].世界汽車，2008（9）：28-29.

[2] 胡小強.基于模擬碰撞的兒童安全座椅改型設計研究[D].廣州：華南理工大學，2011.

[3] 馬偉. 車輛正面碰撞中兒童乘員約束系統的仿真研究[D].武漢：武漢理工大學，2008.