公众号
当前位置:栏目>最新>文章详情

延锋Safe Unit让躺着的你也安全

来源:汽车商业评论(钱亚光)23年7月25日 21:58


每年全球约有130万人死于交通道路事故。多年的研究已经表明,90%甚至95%以上的道路交通事故都是由于人的原因引起。大约在十年前前,大家开始提到自动驾驶车辆安全技术,当时有一个非常好的预期。既然90%以上的道路交通事故是人引起,如果未来的车由电脑开车,实现了自动驾驶车辆和智慧交通,是不是就不会发生碰撞事故?

清华大学车辆与运载学院教授周青的回答是:不可能。他认为,除了自动驾驶技术本身有很多缺陷以外,还有两个重要的边界无法逾越。第一,汽车动力学控制是有边界的。第二,人们的行驶环境是有边界的。


智舱安全最重要

智能驾驶的安全有边界,那么智能化的另一个支柱智能座舱是不是安全呢?其实智舱环境提供更多舒适性功能、更多的工作功能、娱乐功能的同时,它也会带来安全风险。

延锋国际首席执行官陆凯表示:“智能座舱是为人服务的,延锋内部也思考过这个问题。以人为本,智能座舱才能称之为智能,不能把智能这件事‘物化’太严重。既然它为人服务,安全一定是第一位。没有安全,何谈智能?”

他认为,安全是1,其余为0,没有这个1,将变得毫无意义。

比如座椅靠背可以大角度躺倒调节的零重力座椅,让人们在座舱内的灵活度越来越大,座椅无位置的限制和坐姿的限制,最大化实现智能化和舒适性体验。目前多家整车企业均推出了搭载以零重力座椅为代表的支持大角度仰倒坐姿调整的车型。

由于当前的约束系统都是基于直立坐姿开发的,当乘员不处于直立坐姿或相近坐姿时,传统安全约束系统无法对乘员提供有效的保护。



在研究中,延锋发现,在大角度躺姿状态下,在前撞工况中有更大的可能性发生下潜,同时人的头颈脊椎也会受到比标准工况更大的伤害。在后撞工况中,由于靠背倾角比较大,不能对人体的后背进行有效的约束,如果在碰撞发生前将假人调整到直立状态,可以进一步降低前撞和后撞的风险。



延锋国际首席技术官、技术中心总经理倪嘉文认为,现在汽车的安全气囊在仪表盘上、安全带挂在B柱上,当零重力座椅在移动、转动、后倾的时候,安全装置如果不搭载在座椅上,就无法更好地贴近乘员,从而带来风险。因为人在后倾的时候,水平冲击会有很大的压缩力,所有的约束系统没有一个能给脊柱施加保护载荷,这是汽车安全行业的新问题。

经过数年的努力,延锋开发出了针对零重力座椅的最新安全保护措施——Safe Unit。其优势在于:第一,适配座舱安全的复杂场景;第二,以座椅为基础,具有独立性。第三,延锋集成了所有的整合方案。


撞前座椅主动复位

从Safe Unit的运作来看,可以分为碰撞前和碰撞后两个阶段。

在碰撞前,“预碰撞(Pre-crash)方案汇集了座椅随动机构(FUS)等技术,当车辆在行驶过程中会发生不可避免的碰撞时,根据车辆高级驾驶辅助系统(ADAS)或自动驾驶系统(SDS)发出的信号,座椅快速回复功能将座椅在碰撞前短时间内,从大角度姿态调整至满足乘员保护的姿态。

座椅座椅快速回复分成靠背快速调节和坐垫快速调节两部分。

座椅快速调节通过座椅随动机构(FUS)来运作,在大角度坐姿或躺姿下,随动机构让座椅按照既定路线回到合适靠背角度,通过优化坐姿提高对乘员的约束保护。随动座椅能够改善安全带的约束效果,大大的降低头、颈、胸的伤害

靠背快速调节有两种速度,第一种是12度/秒,第二种是30度/秒,为什么会有这两种速度可选?

主要是因为取决于整车给座椅提供的电压。当未来车辆可以给座椅提供48伏电压的时候,靠背能以30度/秒的速度进行调节,只需0.7秒就能完成20度的靠背复位。

当车辆只能提供12伏电压的时候,靠背能以12度/秒的速度进行调节,这样完成20度的靠背复位功能,需要的时间大约是1.8秒。

坐垫快速调节要依靠坐垫的向下调节来带动靠背,从而使假人的躯干角可以向前回溯在坐垫调节机构上,调节速度达到了惊人的100度/秒的,如果考虑上了之前的加速阶段和最后的刹车阶段,座椅最快可以在0.2秒内完成15度的调节。


撞后的全面被动保护

仅靠主动安全,系统是不能够解决100%的安全问题。如果要无限接近于100%安全,除了主动安全系统,还需要考虑在碰撞发生以后,安全系统如何来保证乘员的安全。

车辆可能由于种种的原因并没有发现险情,没有作出决策,或者车辆作出了决策,但是执行机构来不及作出反应时,车辆就不得不接受碰撞,而Safe Unit提供了“碰撞后(After Crash)”方案,通过多种技术,进行碰撞后的保护。

座椅集成安全带(ABTS)在碰撞之后,通过固定在座椅靠背上的卷收器,实现不同座椅靠背角度下更贴合人体姿态的安全带锁止功能,为乘员提供更有效的保护。能在适当的时间段提供预警装置。



预埋在座椅坐垫前端的坐垫气囊(BAB)能在碰撞早期打开,有效减少乘员惯性前冲,以抵消腰椎力、缓解上躯干的碰撞能量,降低乘员腰椎压力而导致的伤害。



完全集成在座椅上的头套式安全气囊(HAB)能在多种不同碰撞场景下更好地保护乘员的头、颈、胸等关键部位。

在发生正面、侧面、小偏置碰撞及翻滚事故时,Safe Unit可以对从标准坐姿到大角度躺倒各个正向姿态下的乘员提供全方位保护。

在Safe Unit的研发过程中,延锋申请了60多项发明专利,通过了700多次有限元分析,做了700多次物理试验,同时也积累了相当大的数据。

Safe Unit概念来自于零重力座椅,其与零重力座椅同步开发,确确实实碰到了很大的协同问题。整个协同相当复杂,所有环节缺一不可。


组织结构优化让研发增速

陆凯表示,Safe Unit的研发成功,很大程度上要得益于延锋组织结构的变化。

延锋在2023年全球汽车零部件供应商百强榜单第17名,在中国企业中仅次于宁德时代,去年年营收额破千亿元。

以前,延锋拥有五大板块,各自发展了20多年,都取得了一定的成功。在5年前的一次重大会议上,大家讨论今后20多年延锋还能像以前那样快速发展吗?答案肯定是否定的。因为使用场景发生巨变,产品也将发生变化。

为此,延锋做了组织上的重大改变,把所有五大中心集中起来,变成延锋的技术中心,近4000多名工程师在一个流程下、一个PM系统下,在一个园区工作,这种组织架构的调整给延锋的研发工作开展带来了新的活力。

Safe Unit项目需要把软件、气囊、座椅、机构件整合在一起,而这一系列的硬件和软件的整合,只有在全新的组织架构下才能高效地实现。



陆凯表示,Safe Unit项目从概念到有想法,再到有行动,其实三年都不止,大概2017年就开始考虑了。2019年开始做这件事情的时候,主要是被动安全事业部在做,但这样集成化技术的开发,只靠一个事业部在做的话,它是做不成的。从2020年开始,延锋组织变革,促使产品研发加速。

倪嘉文在接受采访时表示,“我们觉得这项技术必须由延锋独立完成,把它集成化,跟车身几乎没有关系。只要车辆有ADAS,传送过来准确的信号,Safe Unit的软硬件就能正常运行,所以整个解决方案的独立性非常强。”

对于Safe Unit项目相对于传统的座椅,成本会有所增加,比如坐垫气囊、由软件控制的安全带,但成本增加得相当有限。倪嘉文表示,因为安全带本来就有,气囊本来就有,把气囊、SAB、远端气囊合在一起做成一个环抱式气囊(Hoodie Airbag),可以把周边三个气囊全省掉。

另外,Safe Unit会增加一些爆破触发装置,但这和普通的气囊触发装置一样,零部件成本增加得并不多,但整个系统的配合协作和验证,包括里面软件的投入还是相当大的。延锋接下来要SOP,留下来最大的功课就是和整车做匹配。

如今延锋把安全带、气囊、Safe Unit全部集成在座椅上,这是一个巨大的突破点,它让座椅将来与车身没有太大关系,还能给予人们更多自由度。

目前Safe Unit技术已经开发完成,正式进入整车量产适配阶段,即按照整车座舱内部空间进行调整,并支持后续的OTA要求。在根据整车企业的量产计划预计2024年下半年即可实现量产上市。