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1 前言
[1]
，不仅要
保证在碰撞过程中儿童假人的伤害值不能超标，具体评价要求见下表1，还要保证儿童能够很好地被约束到座椅上，避免被抛出的风险。
在碰撞过程中，由于不同的儿童座椅形式不同、儿童的约束系统差别、车辆整体的运动姿态差异，儿童假人存在运动方向的不确定性和不稳定性。儿童在运动过
程中，儿童假人的头部、脖颈、手臂都有可能遮挡住高速录像，造成儿童滑肩评价缺少视频依据，对儿童滑肩的研究很有必
要。
2 安全带约束量
碰撞过程中，安全带拉出量过多会导致儿童约束力不足，Q10儿童由于向前不定向旋转运动，导致儿童发生座椅离位滑肩。如可能应尽量减少安全带的拉出量，保证约束系统的稳定性和安全性。
3 视频分析方法研究
高速摄像动态分析是汽车碰撞动态分析的重要组成部分
[2]
。通过高速摄像，
21版C-NCAP MPDB 工况下的Q10儿童滑肩研究
刘磊 田威 王立民
中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 天津市 300300
摘 要： 21版C-NCAP MPDB 试验工况，对后排Q10滑肩进行了评价，如假人前移过程中，达到最大位移之前，
安全带勒脖子或滑落到肩部以下，则罚1分，通过MPDB 试验碰撞后车辆的运动情况可以分析出，在MPDB 试验碰撞过程中，Q10假人会随着车辆前端结构压溃变形和偏转运动进行X 方向和Z 方向的运动，在Y 方向上相对车辆相背运动，故Q10假人出现安全带勒脖子的情况很少，出现滑肩的情况和风险比较大。通常从试验过程的高速摄像对Q10假人滑肩进行分析，但儿童在运动过程中，儿童假人的头部、脖颈、手臂、儿童座椅头枕都有可能遮挡住高速录像，造成儿童滑肩评价缺少视频依据，对儿童滑肩的研究很有必要。本文研究了10次试验的视频，总结了几种普遍适用的方法，并从儿童座椅和车辆座椅两方面进行分析，指出了儿童座椅结构的重要性，同时对车辆座椅的约束能力进行分析，如能够将儿童更好地束缚到座椅上，滑肩的风险会大大降低。
关键词：MPDB 试验 Q10假人 滑肩 主观评价
Research on Q10 children's sliding shoulder under the working condition of 21 version C-NCAP MPDB
Liu Lei Tian Wei Wang Limin
Abstract ：
I n the 21st version C-NCAP MPDB test condition, the rear Q10 sliding shoulder was evaluated. If during the forward movement of the dummy, before reaching the maximum displacement, the safety belt pulled the neck or slipped below the shoulder, 1 point will be fi ned. Through the analysis of the movement of the vehicle after the MPDB test collision, it can be concluded that during the MPDB test collision, the Q10 dummy will move in the X and Z directions along with the crushing deformation and defl ection movement of the front end structure of the vehicle, In the Y direction, the dummy moves away from the vehicle, so the Q10 dummy rarely suff ers from the neck restriction of the safety belt, and the situation and risk of shoulder slipping are relatively high. Usually, the Q10 dummy's shoulder is analyzed from the high-speed camera during the test, but the head, neck, arm and child seat headrest of the child dummy may block the high-speed video during the movement of the child, resulting in the lack of video basis for the evaluation of the child's shoulder, so it is necessary to study the child's shoulder. This paper has studied the videos of 10 tests, summarized several commonly applicable methods, and analyzed the child seat and vehicle seat, pointed out the importance of the child seat structure, and analyzed the restraint ability of vehicle seats. If children can be better bound to the seat, the risk of shoulder slipping will be greatly reduced.
Key words ：
MPDB test; Q10 dummy; Sliding shoulder; subjective evaluation
表1 Q10儿童假人评价要求
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出Q10儿童头部运动到最前的位置，此时定义安全带路径为Q10运动到最前位置时的轮廓位置，如下图1所示，两条平行直
线表示安全带路径。
图1 安全带路径
定义Q10儿童肩部位置为Q10运动到最前位置时的肩部轮廓位置，如下图2所示，通过Q10儿童手臂和肩部的线条交点确定了Q10
儿童的肩部位置。
图2 Q10儿童的肩部位置
通过安全带位置和儿童肩部位置的相
对位置关系，判定滑肩的风险性，如图3所示，儿童肩部点处在安全带路径内，但是已经靠近安全带的下边缘，存在滑肩风险。
对10次试验的视频进行了分析，可以
看出上述视频分析方法适用性较高。对试验视频进行分析，肩膀点的位置有三种情况。
情况一：肩膀点位于安全带路径的左侧，此种情况，安全带无滑肩风险，如下图4
所示：
图4 儿童肩部点处在安全带路径左侧
情况二：肩膀点位于安全带路径的中间位置，此种情况，安全带有一定的滑肩风险，如下图5
所示。
图5 儿童肩部点处在安全带路径内部
情况三：肩膀点位于安全带路径的右侧，此种情况，安全带滑肩风险很大，如下图所示，已出现滑肩，安全带脱落到肩
膀下
图6 儿童肩部点处在安全带路径右侧
4 标记方法研究
通过高速摄像对假人的运动进行分析，使用一些辅助的方式可以很有效地对滑肩做出评价，比如试验前贴一些标记点，如下图所示，试验前假人定位完成后，在安全带与假人胸部位置贴两个已分成半圆状
态的宝马贴。
图7 宝马贴标记
通过视频可以看出，假人向前运动，安全带收紧，安全带约束假人的路径未发生明显的变化，未发生滑肩现象，如下图8所示：
或者通过其他的方式，可以采用将肩部与大臂两个部位进行区分，穿着不同的颜或涂上不同的颜，当安全带滑落到
另一个颜区域，则判定安全带滑肩；也可以通过布置多个车载相机进行不同视角的拍摄和判定。
[3]
图3 儿童肩部点处在安全带路径内
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5 车辆安全带预紧时间
通过10次试验的分析，发现安全带更早的点爆发挥预紧功能，安全带提前预紧有利于儿童假人的束缚，通过增大安全带的拉出阻力，降低安全带拉出量，使得儿童假人牢固地束缚到儿童座椅上，在MPDB 试验过程中，车辆产生Z 方向的运动，带动儿童假人向Z 方向发生跳动，此时安全带束缚的作用尤为重要，需要限制Q10假人Z 向的跳动。
目前市面上安全带使用按照性能要求分为紧急锁止式、预紧限力式和自动锁止式等，普遍装配预紧限力式安全带
[4]
，对
于Q10假人而言，在运动过程中，对其进行力的分析，安全带限力F 来自于安全带锁止，可以使用肩带力传感器对F 进行数据采集，采集碰撞过程中任一时刻的力。肩带力要具备稳定性，防止在碰撞过程中出现力的阶变造成安全带力方向的变化，引起安全带束缚方向发生变化进而增大安全带滑肩的风险。
在假人的运动过程中，假人的动能主要被安全带的阻力消散，安全带对假人产生向后的阻力，阻力来源于预紧锁止力，预紧锁止力做功使得假人束缚在座椅上。安全带与假人作用主要分为三个阶段，第一个阶段为安全带预紧的前期阶段，安全带收紧，并没有对假人产生比较大的阻力；第二个阶段为锁止力起作用的阶段，此时对假人产生约束阻力；第三个阶段为假人反弹阶段，也没有对假人产生阻力。可以看出，对假人的约束主要在第二个阶段，适当提高预紧力的大小可以有效降低安全
带拉伸的距离，进而减少假人运动的空间，降低滑肩的风险。
在假人向前运动过程中，同时会产生安全带与假人的相对位移，安全带与假人衣物之间的摩擦力f 作用于假人运动，如能提供更大的摩擦力，约束作用会更好。
摩擦力的影响因素主要为安全带的材料的摩擦系数和宽度，考虑到安全带材质的要求：安全带主要原料
是涤纶、丙纶、尼龙，在安全带强度满足要求的前提下可以选取摩擦系数更大的材质。同时，在满足法规与匹配的前提下，适当地加宽安全带的宽度。
6 儿童座椅的影响
儿童座椅对Q10假人的运动也有一定的影响，从10次试验的数据可以看出，BRITAX S 座椅由于存在骨盆防下潜机构及前端导向钩和肩部导向环结构，使得儿童座椅更好地与儿童贴合，降低了儿童假人向前向上的运动，滑肩的风险较低，同时证明了此款儿童座椅的结构设计是较为合理和有效的；对于一些其他品牌座椅，与儿童假人的贴合度较BRITAX 2S 座椅差一些；对于增高垫类的Q10儿童座椅，肩部无导向束缚，Q10的肩部可控度较差，滑肩的风险较高，同时伴随一定程度的下潜情况发生
[5]
。相比安装的CRS 座椅，车
辆如能配备自适应集成CRS ，对儿童约束和保护也是一种较好的方式
[6]
。
7 车辆安全带高调的影响
安全带高调的位置尽量高，尽量位于
肩膀中间靠近脖子的位置，但不应过高以防在假人运动过程中出现勒脖子的现象，坐垫尽量选择较高一点，假人整体坐姿会较高，可以使得肩膀与安全带接触更多，受力面积更大，约束力更大。
8 总结
MPDB 试验中Q10下潜是一个多维度的分析研究，从多次试验的视频分析可以总结出Q10假人滑肩的方法，对此项评价具有指导意义，同时，从约束系统角度分析，
涉及到儿童座椅固定方式、儿童座椅结构、安全带拉出量、安全带预紧时间、安全带预紧力等多个因素，如更好的束缚假人的运动，就能够大大降低Q10儿童滑肩的风险。
参考文献：
[1]包永涛. 基于2021版C-NCAP 的Q10儿童假人伤害研究分析[C]//.2021Altair 技术大会论文集.[出版者不详],2021:12-17.DOI:10.26914/ckihy.2021.048114.[2]李帆，漆岸凌，徐世平，邹阳，鲁鑫.基于高速摄像的汽车碰撞动态分析方法研究[J].汽车零部件,2022,(08):32-35.
[3]高龙，梁亚飞.浅谈高速摄像系统在车辆碰撞试验中的应用[J].电子测试,2021,(11):100-101.
[4]赵中兴，汤珮.车辆安全带设计开发经验浅谈[J].农业机械,2011(12):56-58.DOI:10.16167/jki.1000-9868.2011.12.007. [5]韩勇，吕春成，唐斌，黄红武，罗洁思，余意.增高垫型CRS 对小偏置碰撞中儿童乘员的损伤与防护[J].汽车安全与节能学报,2020,11(04):444-453.
[6]王韶华.儿童安全防护的发展现状[J].时代汽车
,2019,(21):89-90.
汽车儿童座椅图8 标记贴判定滑肩
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