“撞车一族”保护我们

产品及技术

我们怎么敢叫它们“假人”！它们实际上是一群聪明的专家，为乘员安全做出了巨大贡献。是时候更好地了解它们。每天，它们都会在高速行驶时被安全带束缚，然后撞向安全气囊、物体或扮演其他乘员的假人，承受压力和伤害。它们被设计成能够承受严重的车祸，并且为了我们的安全一次又一次地把它们的“生命”置于危险之中。但它们为什么要这么做？又是怎么做到的呢？

极度敏感

现代碰撞测试假人是一种以人体为模型的强大测量仪器，具有巨大的探测能力：拥有多达200个传感器，可以通过电子方式感知和传达其在碰撞中所经历的情况。这些测量点分布在整个身体上。假人的头部甚至可能有一个所谓的“传感器六包”。

共同起源

如今，四分之三的碰撞测试假人在美国有着共同的家庭起源，由总部位于密歇根州法明顿山的全球市场领导者Humanetics制造。碰撞测试假人被正式称为拟人化测试装置（ATD）。Humanetics的客户几乎均是汽车制造商和主要供应商（一级）。ZF LIFETEC使用的大多数拟人化测试装置来自这家公司或其前身公司。然而，第一个假人并不是用于汽车测试。它被称为Sierra Sam，用于测试美国军方的飞机弹射座椅、安全带系统和救生衣。

经常从道德的角度进行讨论

在第一批拟人化测试装置问世之前，人类尸体和动物尸体（尤其是猴子和猪）经常用于碰撞测试。因此，工程师们已经掌握了最具人形的假人设计所需要的生物力学极限值。

自我实验的终极保证

上世纪70年代，管理人员自己也坐在汽车里。然而，他们的任务并不是充当人类的小白鼠。在客户演示中，他们希望证明（在非危险碰撞中）自己对乘员安全系统的高度信任（见图片库）。

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一个全球性大家庭

如今，全世界约有3,500个碰撞测试假人。这些假人涵盖所有性别、年龄和身材，从新生儿到孕妇再到超重老年人。此外，这些假人是专门为各种情况而制作：例如，THOR用于正面碰撞，SID用于侧面碰撞，BioRID II用于追尾碰撞，CRABI用于儿童座椅测试，以及Hybrid III用于涉及行人的事故（缩写定义详见最后的方框）。ZF LIFETEC是全球仅有的约100家定期使用假人进行测试的公司之一。目前，该公司在中国、德国、日本和美国的四个台车安装地点“雇佣”了大约120名这样的专用假人。

预期寿命很长

拟人化测试装置在汽车行业、航空航天、铁路运输以及海事和军事领域承担着十分艰巨的工作：例如，每个单独的采埃孚假人预计每年要完成约70起撞车事故。然而，它们已经投入使用了数十年的时间；集团中最有经验的假人于2020年迎来其32岁生日。如今，一名新的“试驾员”可能需要花费15万至100万欧元，因此长时间的工作寿命非常重要。大约每使用十次拟人化测试装置，采埃孚就会对其进行机械检查和校准。如果其中一个零件损坏，只需更换即可。采埃孚在每个地点都有自己的假人实验室，同时充当检查室和手术室。

以假乱真

假人的基本骨架由钢和铝制成，头骨由铸铝制成。使用橡胶圆盘连接骨骼元件，使脊柱变得灵活。胸部由钢筋和高分子材料制成。全身覆盖有弹性乙烯基皮肤，下面的组织由泡沫制成。用螺丝将关节固定在一起。因此，假人能够非常逼真地模仿真人，但材料完全不同。尽管如此，它们在解剖学上仍与人体非常相似。

THOR是世界上最好的假人

自1976年以来，Hybrid III 50th Percentile Male（HIII-50M）一直是假人的基准：最初身高1.75米，体重78.2公斤，相当于当时的平均（男性）人体数据。然而，后者的体型在几十年间逐渐增大，变得越来越重，越来越老。与此同时，测试要求也更加严格。这导致了越来越多的新版本Hybrid III，它保持了参与汽车碰撞测试次数的记录。与此同时，年龄最大的假人已经退休，其中一人很快在慕尼黑的德意志博物馆找到了新家。现在， THOR 希望接替之前由Hybrid III占据的位置，而ZF LIFETEC已经在使用其中的三种。这个假人更像人类，动作更真实，并输出更精确的测量值。它还为每次碰撞提供3D信息，这正是使用虚拟假人运行模拟所需的信息。所以，下次当您系好安全带准备开车时，请花点时间感激一下这些“撞车族”，正是由于它们的存在，您的汽车比以往任何时候都更加安全!

拟人化测试装置的类型

目前还不存在一个在能够各个方向上精确模仿成年人运动系统的单一假人。然而，每一种可能的情况都有专业人员参与其中。Hybrid：这个名字起源于20世纪60年代末。通用汽车公司使用两种可用的假人类型（VIP-50和Sierra Sam）开发了一种新的假人，可以满足公司的专有需求。Hybrid假人主要设计用于正面碰撞。SID：代表侧面碰撞假人，也描述了其首选的应用领域。凭借其机械结构，它模仿了人类在横向碰撞（负载情况）中的运动，并且设计得尽可能准确。这款假人是在1980年左右开发的，其前臂缺失。BioRID：代表仿生追尾假人，是在20世纪90年代制造的。它基于瑞典查尔默斯理工大学与汽车制造商萨博（Saab）和沃尔沃（Volvo）共同进行的研究。在碰撞中，它的行为比Hybrid III更像人类，也就是说，它表现出更高的生物保真度。这主要是因为新的脊柱更灵活、更真实。BioRID 至今仍被推荐使用，特别是用于追尾碰撞测试。CRABI：这个名字来源于儿童防护/安全气囊相互作用。它是一组三个蹒跚学步的假人。这些假人在体型、体重（每种情况下为第五百分位儿童）和灵活性方面模仿6、12和18个月大的儿童。它用于在所有碰撞方向以及有和没有安全气囊展开的情况下测试儿童防护系统。THOR：代表人体防护测试装置，是最像人类的最新假人。它是Hybrid III 50th Percentile Male的继任者。它在脊柱和骨盆运动学以及面部传感器方面大大超过了之前的模型。测量设备不仅应用更广泛，而且记录更精确。在欧洲新车评估规程中，从2020年开始，THOR将用于新的正面碰撞测试，即MPDB（移动渐进式可变形壁障）测试：该测试还评估了乘员在事故中与其他乘员相互碰撞的方式。