HyDRA®：全电动碰撞滑台缩短了开发周期

通过精确的传感器和数字接口，HyDRA®能够通过高动态测试来加速安全带系统的开发。在不久的将来达到一个新的自适应性水平 - 积极设置安全系统，以匹配现实生活条件。著名的碰撞测试假人于1976年推出，名为“第五百分位男性”。随后，一整套碰撞测试假人（一名“第五百分位女性”和三名儿童）问世，但社会的期望和新的出行要求发展迅速。男性和女性在体型、身材和质量上均与“标准”假人不匹配，他们需要公平的安全保障，就像已知的骨骼更脆弱的老年人一样。此外，高度自动化的驾驶将很快改变汽车的内部，提供的座位位置显著不同于现有的配置，同时要求满足相同的高安全标准。尽管目前已经建立了很高的被动安全水平，但新车安全评鉴协会等消费者保护组织仍要求提高碰撞安全要求。

模式转变：为乘员量身定制的被动安全系统。

ZF LIFETEC位于阿尔夫多夫的安全带系统工程：功能测试方法、材料与声学经理凯•乌尔里希•麦肯斯博士（Kai-Ulrich Machens）解释说：“被动安全的总体趋势是向自适应性防护系统转变，能够更具体地应对实际事故情况和对防护系统的实际需求。”得益于汽车中搭载的新型传感器系统，防护系统控制软件可以在未来获得更多的信息：例如，发生了什么样的碰撞？驾驶座上的乘员重量是多少？乘员座椅上的乘员重量是多少？乘员人数是多少？乘员是坐直、懒散还是身体前倾？这些信息对于在安全带系统上设置自适应功能很有价值，例如，在正面碰撞中为身材娇小的人员提供所需的防护力，实现最佳保护。自适应性意味着每个人均能获得适合自己和具体情况的被动安全保护。

一个真正的自适应安全带系统有望对软件定义做出反应，适用多种碰撞载荷情况和乘员信息，以最佳方式保护乘员。

HyDRA®：配备数字孪生模型的超精密测试设备

ZF LIFETEC安全带系统工程总监拉尔斯•库布勒博士（Lars Kübler）表示：“当我们尝试使用传统方法开发自适应防护系统时，我们将无法实现既定目标。”“从复杂的全面碰撞测试中，很难提取出不同碰撞场景和不同乘员的最佳设置所需的功能模拟模型。”库布勒确信：“自适应安全需要更高水平的虚拟测试，但这项工作需要基于精确和高度动态的物理测试。

带有特殊传感器的HyDRA®测试装置用于在全碰撞动态下识别和验证安全带系统的功能

HyDRA®是一个与这种方法完美匹配的测试系统。首字母缩略词代表“超动态响应执行器”，它是一种电动小型台车，可以实现对安全带系统的高动态测试，速度可达144公里/小时，加速度或减速度可达70g（参考：静止时，乘用车的最大加速度为0.3g，一级方程式赛车的最大加速度为1.5g）。HyDRA®配备了精确的测量技术。例如，感应式位移传感器可以捕捉到碰撞过程中特定测量点的每一次位移，最高可达千分之一毫米。集成式负荷传感器精确地记录安全带在碰撞阶段的动态负荷。所有这些传感器均会生成数据：本质上，从一开始就并行运行一个“数字孪生模型”。这是这个全球独一无二的测试系统的关键优势。因此，可以用包含大量虚拟测试或模拟（高效且快速）的数字孪生模型代替物理测试（成本高且进度慢）。

更快的验证意味着更快的开发

HyDRA®为安全带系统开发工程师提供了广泛的新可能性，例如精益验证。“通常，在安全带的开发过程中，需要对汽车制造商的每种车型进行复杂的系统测试，”麦肯斯解释道。“有了HyDRA®，我们将来可以通过虚拟测试（模拟）产生许多高精度的测试结果。这加速了ZF LIFETEC和客户之间的产品应用同步。此外，基于HyDRA的数据和模拟加快了我们对客户询问的响应时间。”"

使用系统测试安全带，对安全带作用力传感器进行校准

HyDRA®还引发了另一个趋势，这对传统台车系统提出了额外的挑战。这是对碰撞事故及预碰撞情景的调整，即直接考虑由驾驶员辅助系统（或驾驶员本身）在碰撞之前产生的作用力所触发的操作。紧急制动辅助系统（AEB）是有关预碰撞系统的一个典型示例。紧急制动辅助系统在许多情况下有利于防止碰撞，必然会降低撞击速度，从而减轻伤害的严重程度。不太有利的情况是急刹车，这可能会导致乘员向前移动，“消耗”了一些在随后的碰撞中无法再用于乘员减速的位移。麦肯斯承认，在当今安全带系统的开发中，考虑预碰撞激活是一个挑战。“有了HyDRA®，我们取得了成功。”ZF LIFETEC使用HyDRA®进一步开发其预碰撞系统，包括主动式安全带张紧器ACR8，这并不奇怪。

数据挖掘：人工智能与HyDRA®携手发展

一旦新的测试系统使用标准化和数字化的测试设置完成了数百次测试，这些数据将被用于进一步分析，例如在开发过程中或跨项目比较不同的设计水平。采用人工智能算法，识别模式和特征。麦肯斯总结道：“通过这种方式，我们将从碰撞测试中获得更多信息，并进一步加快我们的开发工作。

数字化测量数据和设置信息被存储在数据库中，可在ZF LIFETEC全球范围内下载

简报及刊物

2024年欧洲汽车安全国际峰会，德国海德堡

2024年欧洲汽车安全国际峰会（德国海德堡）：“对HyDRA®进行运动限制分析，以提高实际生活中的安全。” 博士凯•乌尔里希•麦肯斯博士（Kai-Ulrich Machens），ZF LIFETEC安全带系统工程经理拉尔斯•库布勒博士（Lars Kübler），ZF LIFETEC安全带系统工程总监

可供下载的科学论文（PDF版本）

2024年碰撞技术会议，德国英戈尔施塔特 2024年碰撞技术会议

TÜV SÜD国际会议，德国英戈尔施塔特应用技术大学，英戈尔施塔特滨海大道10号，2024年3月13日HyDRA®：安全带系统的设计空间验证与功能模型相结合，以实现实际生活中的安全凯•乌尔里希•麦肯斯博士（Kai-Ulrich Machens），ZF LIFETEC安全带系统工程经理拉尔斯•库布勒博士（Lars Kübler），ZF LIFETEC安全带系统工程总监

可供下载的科学论文（PDF版本）

2023年第27届汽车安全技术国际会议，日本横滨

第27届汽车安全技术国际会议（ESV），“PACIFICO”会议中心，日本横滨北，2023年4月5日利用预碰撞激活的动态测试，设计自适应安全系统凯•乌尔里希•麦肯斯博士（Kai-Ulrich Machens），ZF LIFETEC安全带系统工程经理拉尔斯•库布勒博士（Lars Kübler），ZF LIFETEC安全带系统工程总监

可供下载的科学论文（PDF版本）

2022: Airbag 22，德国曼海姆

第15届国际先进汽车安全系统研讨会暨展览会，“Rosengarten”会议中心，德国曼海姆，2022年11月29日HyDRA®：结合物理和虚拟动态测试，以实现集成安全凯•乌尔里希•麦肯斯博士（Kai-Ulrich Machens），ZF LIFETEC安全带系统工程经理拉尔斯•库布勒博士（Lars Kübler），ZF LIFETEC安全带系统工程总监

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