“2017汽车行人保护国际研讨会”于2017年12月21日天津召开，日本汽车研究所碰撞安全研究部经理Atsuhiro Konosu发表演讲：行人腿型碰撞器发展趋势。

日本汽车研究所碰撞安全研究部经理高级研究员ATSUHIRO  KONOSU

现场实录：

非常感谢给我这样一个机会跟大家分享一下我们最新的一些关于行人腿型碰撞器的发展情况，我们会介绍我们的开展的研究。

首先介绍一下背景，以及数据和PMI，然后会讲一下ISO发展情况，说一下ISO的项目概况以及PLI的发展情况，然后会介绍一下我们所采取的ISO的活动，关于PLI，最后是总结。

首先说一下背景，我们都知道行人的致死率在世界范围内是一个非常严重的问题，这里是欧洲的、德国、法国、英国的情况，他们的行人致死率都是超过10%以上。在亚洲日本、中国可以看到行人的死亡就更严重了，日本道路行人死亡占到36%，中国是26%，在美国这个数字也不低，达到14%。因此也需要解决行人伤亡的问题，所以你可以看到不管是在中国还是日本，以及在全球行人伤亡都是一个世界性的问题，这里我们看一下行人出现伤害，在行人的身体不同部位造成的伤害，当然最致命的伤害是头部的伤害，当然还包括一些严重的伤害，就是要保护行人的腿部，这样可以避免一些严重的伤害和致命的伤害。我们需要更好的技术来保护行人，一个更好的法律法规开展保护。

在联合国也推出了GRT9的文件，这个文件的第一阶段也强调对行人的保护，第一阶段主要涉及到头型的测试，然后还包括腿型的设计，针对高保险杠的还有针对低保险杠的，但是可以看到EAVC腿形和上保险杠腿形是存在不一致性。对于高保险杠的保护和低保险杠的保护都是存在不一致性，所以体现了局限性。

实际上对于这样一个局限性也是非常明显的，在联合国的GRT序言当中有所描述，描述了这样的问题，和考虑不一致性的问题。我们需要解决身体的上部在高保险杠当中的影响，在右面是非常容易理解的。可以看到高保险杠对于人体模型的影响，也可以看到对于人体影响是持续的，持续的增加客载。

在下面整个会把人的腿抛出去，所以可以看到上部身体非常严重的影响到身体下肢，所以会影响到一致性的协议，在第二个阶段当中的头型测试以及腿型测试当中都考虑了进来。也需要对测试协议做进一步的提高，在下面图里面体现了一致性，因此需要新的腿型的冲击器需要考虑上部身体的影响，这样才可以更好的对大腿的伤害风险进行评估，同时也可以保证地抱保险杠测试协议都是一致的。

关于胫骨与人体的比较，另外还有关于角度的撞击并没有考虑，以前考虑的都是不带角度的，但是在保险杠的测试里面实际上是存在角度的，也就是说PLI的设计是有两个维度的行为来评价表面的影响，右面是关于测试结果的一个可信度的问题，当测试角度超过30度的时候，Flexi  PLI可信度就比较有限了。刚才介绍了背景，接下来说一下关于ISO的研究活动。

就是针对新的腿型冲击器的研究，我们可以看到在欧洲、日本、美国，你可以看到新的研究活动，日本把人和一些模型来进行比较，在美国他们只是考虑了腿，还有实际的UPM还有整个人体的情况。

不同的机构就调查了适用于第一保险杠和高保险杠车辆的腿型冲击器的情况，这样可以把一些国际性做法考虑进来，这个是我们所做的初步工作，这个红色是KWI晚上的提议，就是要开发PLI，绿色指的是TWI对第六工作组的提议，要求开发伤害评估功能。对于第五工作组他们研究的是拟人化的测试设备，我们觉得这是一个非常好的工作组。

另外关于伤害风险功能，也就是第六工作组的任务，他们需要在生物机械条款来表述性能标准，这样他们就建立第五和第六工作组的联合工作组来解决ISO的对接问题，我刚才讲到现在有了工作组五和六的联合小组，对于联合小组我们是从2015年5月开始的，就举行了很多的会议，上一次会议是今年11月份举行的，我们在一系列会议上我们取得了很多的成绩，首先就是PLI的发展，到2017年3月份我们一共完成PLI实际测试工具。

现在在国际范围内也正在开展测试，是从2017年6月份开始一直到现在都在持续，另外关于PLI伤害风险功能的发展，我们一共提出了两个协议，2017年11月份提出的，还有就是这两份协议将会用PLI测试做进一步评估，主要包括两个方面阶段，第一个是原型阶段，我们开展了初步的一些研究，我们也用敏感分析方法做了原型F1模型，这样就可以更好来检验设计的可行性。

在这之后又进一步改善了原型设计，我们使用优化以及简化F1模型技术，之后我们又整合了F1的模型，最后就是加工制造和测试。首先要与大家分享一下我们原型阶段的研究，我们都知道人体是非常复杂的，我们研究身体上部和侧下肢，以及FUBP和SUBP的整合行，当然我们使用非常简单的模型。

就是说我们把上部身体部分进行了简化，另外我们也希望对腿型做进一步优化，我们使用最新的冲击器，我们也对这个腿型做了进一步改进，对于这样初步研究，我们因为人的下肢和FPI之间会有一些部分同的反映。第一步就是PLI原型发展，可以看到上半的部分是可以模拟人型的情况，也显示出不同的特点。

另外对于腿型也是做了一些敏感性的分析，比如说这个腿型应该更加仿真性与真正人腿有仿真性，只有这样才能具有更好的生物保真性，更好的应用于测试。

PLI生物保真性评估，可以看到人体模型一个比对，关于胫骨以及内测韧带，还有股骨之间的对比。通过这样的分析，我们可以更好的来改进，你可以看到在这里就是PLI原型F1模型表现出更高的生物保真性。特别是在股骨以及内侧韧带表现出更高的可能性，这是一个设计可行性。

左边是制造制备，一个是带肉的，另一个是不带肉的，和真正的人体模型进行对比。我们可以确信这样的原型是非常好的，PLI技术可能性和保真性是更高的，我们通过物理实验进行了进一步的验证，也就是进一步确认了设计概念的可行性，整合的阶段是进一步优化和改进。

第三步优化以及简化分析，也可以看到在生物保真性方面，我们对于PLI规格做了进一步优化，质量是限制在25公斤，这样更加有利于实验室的工作，另外我们也简化了PLI规格，但是并没有影响其生物保真性。将来我们还会退出更多的实验来做进一步验证，经过这样的优化分析之后，我们就可以更好的优化。

下一步做了简化碰撞器的模型，在这样一个模型下是非常复杂的，我们考虑到很多特征的描述，我们考虑到生物保真和简约简单属性，谈到优化SUBP的规格，这里面我们列举了一些参数性能得到了改进，髋关节这个地方的允许度，还有软件的计算。这里面参数SUBP的质量，还有硬度。对于优化腿型规格进行了罗列，左边列出来的肉骨质量分布，还有股骨偏离的情况，我们以毫米进行计算，可以看到一些不同的参数，像股骨的弯曲、硬度以及西部的位移，还有踝关节的硬度。APLI生物保真评估，上面是原型模型，下面是优化模型，全人体模型我比较了股骨内测还有副韧带、胫骨方面，通过优化使得撞击可以减轻。

我们遴选了简化的参数，左上角有髋关节参数，还有踝关节和SUBP的位置，我们希望左面看到优化的APLI，还有简化情况做个分析，如果还有右半部分，也是通过这两种参数情况下，比较了优化的APLI简化情况，我们考虑到不同的形状，如果我们通过不同的设计碰撞器，对于参数进行调整就可以进行优化，最后做到甚至简化。简化主要调整CJ位置，使得内侧形状得以简化。

髋关节是非常重要的，左手边列出来APLI，还有最后的一行，同样是髋关节的，可能很清楚的髋关节的损伤的重要性，我们的设计会有不同的伤害。我们得出的结论就是髋关节X旋转重量保护，否则会受到非常重的创伤。

这里是APLI评估图，两者的图形有一个比较，一个是上面优化，一个是简化的，两者出现区别，这种区别并不是非常重大的区别，这是进一步的改进。这种整合的APLI模型下，我们也进行了撞击面的分析，有的是圆形的，还有对于撞击侧面角度的分析，在质量分布人体是十分接近的，我们做的这样目的，我们也进行了列举。最终我们会比较FlexPLI和APLI模型，评估就是对于之前的碰撞器的性能进行比较来作出的。

当我们看到这些结果的时候，他是基于高图示颜色的变化，还有另外一种低保障的表现来显示FlexPLI和CBP和整合APLI碰撞器的情况，最终我们讲的整合APLI的情况，还值得更多的研究，看到对大腿、腿部、内侧副韧带还有十字韧带等等影响。

高保证度得到提升，膝部韧带的情况，我们知道实际撞到人的时候，它的旋转度没有假人体这么快，这是由于我们选择质量不同造成的。通过增加CBP，我们可以看到上侧图，也可以利用一些循环的模型来进行研究，我们要考虑到下部的膝的韧带情况，在FlexPLI的模型当中，旋转度更大，在FlexPLI和SBP模型旋转度更低，出现膝关节的变化情况。所以这也告诉我们，我们应该尽可能的使我们的模型非常接近人体模型情况。这里面显示一些高保真度，还有反弹的阶段，在FlexPLI模型当中，有一个圈显示振动强度很高的意思。

在第三种情况下，FlexPLI也出现了比较高振动情况，在我们的整合APLI模型当中没有出现高振动，而是低振动程度，可以说质量的分布改进，可以在反弹阶段减少二次峰值到达。我们应该考虑到更多的韧带分析来调节振动的高低，这是我们持续应该做的工作。

下面我们就看到第五步了，有大腿还有膝部，还有评估一些撞击的时间点，这里面显示一些像模拟型的热型显示器，还有核心的特色，保真度的质量分布，以及很容易安装，可以避免一些误用，安装非常简易。APLI的碰撞测试可以在简易汽车前端运行，法国就进行过这样的测试，成功在我们日本的汽车研究所进行成功的试验。从目前的测试当中来看，没有引发更多的隐患。

因此我们发现，这些测试没有一些重大的隐患，然后我们可以进一步的进行测试。我们找了很多APLI，下面第三部分讲先进的碰撞器的ISO的活动，目前有PWI第五工作组的活动，然后我们进行PALI的发展，后来又进行了循环测试，以及进行证书验证测试是非常重要的。很多的活动我们花了三年时间，来研究新的项目记录情况，根据这些情况为基础，我们又提出了新的提案和文件。我们希望能够将来获得批准，明年1月份的时候希望获得批准。

PWI将于今年12月7日到期，我们提交了新的提议，今年11月份提交的，获得第五和第六工作组的同一批准，可以建立有关APLI先进技术规格，事实上这些大量的工作，已经提交。对于APLI技术规格是非常重要的，比如说一些认证测试，还有符合一些要求等等。

我们还做了一些APLI循环测试，欧盟和日本厂商都积极加入循环厂商当中，美国也是计划于明年早些时候加入测试，很多厂商都在积极考虑参加，当然我们也非常欢迎中国的厂商加入这样的项目当中，让大家一起来努力，来分享一些想法，开展更好的一些工作。

最后一个就是概括总结，APLI是作为一个活动进行开发的，这种测试现在正在国际上进行，从我们APLI的开发当中有一些研究成果发现，整体上部和侧下肢对于相关影响可以进行很好的研究，并且可以通过很好的结果就可以进行测量，当然是通过一个机械的髋关节进行测量的。

在这种情况下和髋关节的旋转的结合是非常重要的研究，这种循环的膝部形状状态，对于膝部韧带延展性是非常重要的。现在国际上为了该站Round  Robin  测试，现在的OEM厂商正在考虑加入，也欢迎中国的厂商加入。