（光学工程专业论文）中国乘用车安全带提醒装置研究.pdf

摘要 安全带作为主要的乘员约束保护装置，是目前最有效的被动安全设备，其 单独使用可以减少4 5 左右的死亡率，然而，在我国乘用车安全带使用情况却 不容乐观。2 0 0 5 年，经实地调查得到的我国乘用车驾驶员座位安全带佩戴率仅 为6 8 ，比备发达国家乘用车佩戴率都要低。为改变剩余3 2 驾驶员不佩戴安 全带的习惯，就有必要采用一种新的、能被这些使用者接受的方式来提高安全 带佩戴率。安全带提醒装置是一个很好的选择，其基本功能就是能在乘员没有 正确的佩戴安全带的情况下通过非强制的方式来提醒乘员佩戴安全带，从而在 一定程度上提高乘用车安全带佩戴率，进而改善道路交通安全状况。 在文章的前三章，首先，介绍了安全带提醒装置的发展状况，并对与安全 带提醒装置相关的各国法规发展情况进行了说明；其次，结合各国道路交通安 全法规，对国内外道路交通安全现状进行了分析，得出了安全带提醒装置对提 高我国道路交通安全现状的初步效果：最后，简明介绍了安全带及其提醒装置 的基本原理，并对项目中安全带提醒装置的技术要求、工作模式进行了说明。 文章后部分是对安全带提醒装置对提高我国道路交通安全效果的分析。首 先，通过实地拍摄得到了国内乘用车的安全带佩戴率数据；其次，通过对安装 了安全带提醒装置的丰田花冠试验车的试驾调查，得到了安全带提醒装置对安 全带使用的提高率，然后，利用v i s u a lb a s i c 对试驾问卷数据进行了处理，全面 分析了安全带提醒装置对各类人群的不同效果；最后，以我国道路交通事故中 轻、微型车辆驾驶员死亡人数为基础，参考交通事故中死亡驾驶员佩戴率与实 际调查佩戴率之间的拟合关系以及使用安全带后驾驶员的存活率，得到了安全 带提醒装置对减少国内交通事故中死亡人数的效果，然后基于所能挽救生命数 量，对安全带提醒装置在降低国内交通事故中的经济损失方面的效果进行了分 析。 关键词：安全带提醒装置，安全带佩戴率， 交通事故，交通安全 a b s t i - a c t s a f e t yb e l ti st h em o s te f f e c t i v ep a s s i v es a f e t ye q u i p m e n tt h a to f f e r st h em o s t i m p o r t a n tp r o t e c t i o nf o rm o t o r i s t s b u tt h es a f e t yb e l tu s er a t ec a n tm a k eu s s o o p t i m i s t i ci no u rc o u n t r y a f t e rn e a r l y2m o n t h s s u r v e yi n2 0 0 5 ，i tc a m eo u tt h a tt h e s a f e t yb e l tu s er a t eo ft h ed r i v e rj u s tr e a c h6 8 f o rt h ep a s s e n g e rc a ri no u rc o u n t r y t h eb a s i cf u n c t i o no fs a f e t yb e l tr e m i n d e r ( s b r 、s y s t e mw a st or e m i n d e rt h e3 2 p a s s e n g e rt of a s t e nt h es a f e t yb e l tw h e ni tw a sn o tu s e d t h ep u r p o s eo ft h es b r s y s t e mw a st oi m p r o v et h es a f e t yb e l tu s er a t ea n dt h et r a f f i cs a f e t ya c t u a l i t yo fo u r c o u n t r y , a n dt h ep u r p o s eo ft h i sp r o j e c tw a st op r o m o t es a f e t yb e l tu s er a t ei no u r c o u n t y b yc o n d u c t i n gr e s e a r c ht od e v e l o pa ne f f e c t i v ei n - v e h i c l es a f e t yb e l tr e m i n d e r s y s t e m t h ef i r s tp a r to ft h i sp a p e ri n c l u d et h ei n t r o d u c t i o no ft h ed e v e l o p m e n to fs b r s y s t e ma n dt h es t a t u t e sr e l a t e d ，t h ea n a l y s i so ft h ea b e c e d a r i a ne f f e c to ft h es b r s y s t e mo ni m p r o v i n gt h et r a f f i cs a f e t ys t a t u so fo u rc o u n t r y , a n dt h ee x p l a n a t i o no ft h e b a s i cp r i n c i p l e so ft h es a f e t yb e l ta n dt h es b rs y s t e m i nt h es e c o n dp a r to ft h e p a p e r ，m u c hw o r kw e r ed o n eo nt h ea n a l y s i si n i m p r o v i n gt h et r a f f i cs a l t ys t a t u t e sb yt h es b rs y s t e mi no u rc o u n t r y p r o j e c t a c t i v i t i e si n c l u d e dan a t i o n w i d es u r v e yo nt h ed r i v e r s s a f e t yb e l t u s er a t eo ft h e p a s s e n g e rc a r , t h et e s t - d r i v i n go fc o r o l l a o ft o y o y a , w h i c hh a v ee q u i p p e dw i t h t h es b rs y s t e ma n dt h eq u e s t i o n n a i r ef o r mt h ed r i v e r si nt h et e s t b a s eo nt h ed a t a ， w eg e tt h ee f f e c t i v e n e s so ft h es b rs y s t e mt ot h ep e o p l eo fd i f f e r e n tc l a s s i f i c a t i o n ， s u c ha sa g e ，i n c o m ea n de d u c a t i o ne t c t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h em o s te f f e c t i v e a n da c c e p t a b l es a f e t y - b e l tr e m i n d e rs y s t e mc o n c e p tw a so n et h a tw a sa d a p t i v e ，t h a ti s ， o n et h a tc h a n g e si t ss i g n a lt y p ea n dp r e s e n t a t i o nm o d a l i t yd e p e n d i n go nb e l tu s e b e h a v i o ro v e rs o m em e t r i c ( t i m e ，d i s t a n c e ，o rs p e e d ) u l t i m a t e l y , b a s eo nt h ef a t a l d a t ao fp a s s e n g e rc a rd r i v e ri nt h et r a f f i ca c c i d e n to fo u r c o u n t r ya n dt h er e l a t i o n s h i p o ft h es a f e t yb e l tu s er a t eb e t w e e nt h ed e a dd r i v e ra n dt h er a t ei no u rr e s e a r c h ，w eg o t t h en u m b e ro fl i f et h a tc a nb es a v e di nt h et r a f f i ca c c i d e n tw h e nt h es b rs y s t e mw a s u s e d ，a n dt h e nt h ee c o n o m i cl o s i n gr e l a t e dw a sc a l c u l a t e d k e yw o r d s ：s e a tb e l tr e m i n d e r ，s e a tb e l tu s er a t e ， t r a f f i ca c c i d e n t ，t r a f f i cs a f e t y 武汉理工大学硕+ 学位论文 第一章前言 1 1 安全带提醒装置的发展 在车辆碰撞过程中，就单一被动安全措施来说，安全带系统是一种最有效 的减少乘员损伤的装置。但是，如果没有正确的佩戴安全带，那么在发生事故 的时候安全带系统就不能起到实际的效果。 2 0 0 5 年9 月，根据调查显示，我国国内乘用车驾驶员安全带佩戴率仅达到 6 8 ，与一些发达国家相比均有较大的差距。表卜1 为美国及日本1 9 9 8 2 0 0 3 年内的乘用车驾驶员安全带佩戴率情况。明显，我国安全带佩戴率有待于进一 步提高。 表卜l 美国、日本1 9 9 8 - - 2 0 0 3 年乘用车驾驶员安全带佩戴率 1 9 9 81 9 9 92 0 0 02 0 0 1 2 0 0 22 0 0 3 美国 6 9 6 7 7 l 7 3 7 5 7 9 日本 8 6 5 8 8 1 8 8 8 8 9 5 8 8 1 8 4 9 安全带提醒装置基本功能就是在乘员没有正确的佩戴安全带的情况下通过 一定的方式来提醒乘员佩戴安全带，从而在一定程度上提高乘用车安全带佩戴 率，进而改善道路交通安全状况。 目前，安全带提醒装置在一些发达国家已有较为广泛的应用，并且经历了 较长时间的发展。在近3 0 年里，美国政府及其汽车制造商采用了大量的措施来 提高安全带佩戴率，并取得了一定的成效。在1 9 世纪7 0 年代，美国政府为提 高安全带佩戴率采用了两项技术法规。第一项规定在1 9 7 1 年以后汽车制造商生 产的车辆中必须有安全带提醒功能，当乘员没有正确的佩戴安全带的时候会产 生连续的警示灯提醒( 装有安全气囊的车辆除外) 。但是，通过在实行这一规定 前、后对安全带使用情况的调查表明，这种警示灯提醒装置并没有明显的提高 安全带佩戴率。所以在1 9 7 3 年8 月美国政府又出台了一项规定，规定在新出产 车辆上必须安装安全带一点火自锁系统，其工作原理是在乘员没有正确佩戴安 全带的情况下控制点火系统使车辆不能启动。尽管这种安全带一点火自锁系统 武汉理工大学硕士学位论文 使安全带佩戴率提高了近3 0 个百分点，但是由于公众对此系统的强烈反对使美 国国会在1 9 7 5 年取消了这项规定。这种安全带一点火自锁系统主要有以下几点 不足之处： 1 ) 不能处理前座副驾驶席没有乘员时候的情况，这样给驾驶员带来了诸多 不便； 2 ) 在车辆配置了此系统后，当有紧急情况的时候，驾驶员不能快速的启动 车辆，这样会给乘员带来负面影响并相应会造成一定的损失； 3 ) 因为此系统是与车辆启动系统相连，所以当它发生故障的时候会影响到 车辆的正常启动。 1 9 7 5 年以后，美国政府开始着手关于安全带使用的强制法规制定，并开始 督促各州通过立法来加强安全带的佩戴。1 9 8 4 年纽约州首先通过了强制安全带 佩戴的法规。虽然，最初这些法规并不能被各1 4 所接受，但是随后的调查显示 这些法规的实施在较大程度上提高了安全带的佩戴率。在1 9 世纪8 0 年代，联 邦政府要求乘用车上配备被动乘员保护系统，与之相应，汽车生产商推出了主 动安全带系统。其原理是：当乘员打开车门进入车内的时候，车内两点式安全 带自动戴在其身上。调查表明这种主动安全带系统能很有效的提高安全带佩戴 率，但是这种两点式安全带( 肩带) 在对乘员的保护效果上却不如三点式安全 带系统，并且在顾客接受程度上也比较低。当“被动乘员保护”的定义中包含 安全气囊后，在新生产车辆上这种自动安全带系统就几乎销声匿迹了。 为有效的提高安全带佩戴率，就需要进行进一步研究相应的更有效、更能 为顾客所能接受的车载技术来提高安全带佩戴率，比如上面所提到的安全带提 醒系统。一些国家以及e e v c ( 欧洲车辆安全促进委员会) 的研究均显示车辆 安全带使用率的提高对提高道路交通安全有积极的效果。以瑞典为例，2 0 0 3 年， 他们研发并装用了一种智能型安全带音频提示器，它能够检测到每一个座位上 乘员是否已经系上了安全带，并发出逐渐增强的音频警告信号，直至乘客系上 安全带，出售的新型小客车已有3 5 安装了这种提示器。尽管瑞典安全带的使 用率本来就已经很高，但这种提示器使安全带使用率进一步上升至9 7 左右， 并使小轿车乘员的死亡人数下降了2 0 。 武汉理工大学硕士学位论文 1 2 安全带提醒装置相关法规 1 2 1e u r on c a p 安全带提醒系统评价体系 1 2 1 1e u r on e a p 简介 e u r on c a p 全称e u mn e wc a ra s s e s s m e n tp r o g r a m m et e s t ( 欧洲新车评估 组织) ，创始于1 9 9 7 年，是汽车界目前最具影响力的安全评定机构。其宗旨是 检验欧洲各国市场上销售的各类车型在安全性方面的表现，为消费者提供真实 可信的参考信息。在公正、公开原则和科学的操作之下，它已成为各汽车生产 厂家认可的权威，更博得了公众的认同和信任，并切实促进了车辆安全性能的 提升。 不仅是消费者，欧洲政府其实也对汽车安全性能非常重视，因为这关系到 民生。e u mn c a p 由欧洲5 个国家的政府倡导，组织成员来自法国、德国、荷 兰、瑞典、西班牙、英国等，并得到国际汽车联合会f i a 、德国赛车协会a d a c 等汽车运动组织的协助。除定期对市场销售的车型进行撞击测试并公布结果外， n c a p 还会对在现实中发生的交通事故以及伤亡数据作统计分析，向汽车生产 企业提供指导和改进建议，这项工作主要由瑞典国家安全局( s m 认) 和安全 顾问评级委员会( s a r a c ) 负责。 由于e u r on c a p 运作的独立性和在汽车碰撞安全测试方面的技术权威性， 经过几年的发展，其测试结果被关注程度已越来越高，而各大车厂也越来越重 视他们的意见，从刚开始的抗拒和质疑其测试结果，到今天大部分已主动接受 e u r on c a p 的测试评价，并根据其分析进行改进，e u r on c a p 所发挥的积极作 用已经毋庸置疑。 e u r on c a p 现今的评分规则对安全带未系提醒功能予以了足够的重视，在 3 7 分的总分中，安全带系统是否带有预紧装置、是否具有未系提示功能等存在 3 分的加分。 以下是e u mn c a p 对安全带提醒系统的各项要求： 1 2 1 2 安全带提醒系统评价 2 0 0 5 年1 月，e u mn c a p 发表了对车载安全带提醒系统的评价草案，对其 各个方面都作了详细的要求： 1 ) 对制造商要求 武汉理t 大学硕士学位论文 在s b r ( s e a tb e l lr e m i n d e r ) 被e u r on c a p 正式评估以前，需要制造商声 明这个系统在车辆中的安装位置以及工作情况。e u r on c a p 对于提醒系统的评 估只针对安装了此系统的座位进行。 2 ) 座位是否有乘员的判断 在驾驶员座位上必定会有乘员，因而系统不必去判断座位是否被使用。对 于前座副驾驶席是否使用，系统就必须作出判断。e u r on c a p 对座位的使用定 义为：座位上有一个超过一个正常5 岁小女孩年龄、体重以及身高的乘员。后 座乘员判断系统推荐使用，但不是强制性的。 3 ) 安全带使用 对于所有需要评估的座位，系统必须能监测到安全带的使用情况。须要在 车辆行驶开始的时候识别安全带的使用情况，并能监测到行程中任何安全带使 用情况的改变。 4 ) 可移动座椅 对于通常使用过程中的可移动座椅，当配置安全带提醒系统时，e u r on c a p 对提醒系统使用的连接装置也有所要求。推荐方法是在座椅装上汽车的时候自 动连接，或者，在遵守如下原则的情况下，制造商可以做一个手动连接： 在安装过程中，连接器必须使安装者容易识别； 须要对连接装置的功能进行说明： 标记须具有持久性； 标记颜色须易于识别； 标记位置必须使安装者在安装过程中能容易看见。 当连接断开时，即使此处安全带没有使用，提醒系统须要能正常工作。当 这种可移动座椅是选装件时，评估将以车辆上配有可移动座椅进行。 5 ) 信号发生过程 5 1 ) 前座 提醒系统须要在每次车辆开始行驶的时候开始工作。允许车辆运行过程中 时间在3 0 s 以内( 如发动机熄火等) 的短暂停止，这不需要重新启动提醒系统。 5 1 1 ) 初期信号 如果有一处或多处安全带没有使用的话，在点火系统打开或是车辆开始运 行的时候，提醒系统须要有声音信号或是视觉信号开始工作。 5 1 2 ) 中间信号 4 武汉理工人学硕士学位论文 当有一处或是多处安全带没有使用时，在最终信号之前可以有一个中间信 号。如果这个“中间信号”比简单的声音或是视觉信号更有效，则可以延迟最 终信号的时间。这种中间信号可以是一个比较清楚便于识别的文本信息或是一 个有足够强度、清晰的人声信号。 5 1 3 ) 最终信号 在没有f 确的使用安全带的时候，e u r on c a p 所要求的最终信号仅有视听 信号，对其开始以及持续过程要求如下： 起始信号在以下至少一种情况之前下开始： 发动机运行6 0 s ； 车辆处于前行过程中6 0 s ； 车辆前行5 0 0 m ； 车辆前进速度达到2 5 k m h 。 当产生“中间信号”时，最终信号将会延迟，然而，最终信号必须在以下 的至少一种情况以前产生： 发动机运行9 0 s ； 车辆前行9 0 s ； 车辆前行1 0 0 0 m 车辆达到4 0 k m h 的前进速度。 车辆前进速度不到1 0 k m h 或者倒车均不被视为运行，最终信号的持续时间 必须至少于9 0 s 。 如果最终视听信号是不连续的，则： 超过1 s 的间隔发生频率不能低于5 s , 时间小于1 s 的间隔对于闪烁的视觉信号以及产生“嘟嘟”声的声音信 号都可以忽略； 所有间隔持续时间不得超过2 5 s 。 一旦最终信号开始届，在以下任意一种情况下就会停止： 信号达到了工作时间； 相应安全带被正确使用； 发动机停止工作； 车辆变速器在倒档的时候( 当重新选择前进档，车辆处于前行状态 ( 1 0 k i n h ) 时，最终信号将会重新启动) 。 武汉理t 大学硕士学位论文 5 2 ) 后座 提醒系统应在车辆每次行程开始的时候工作，允许不超过3 0 s 的短时间间 断，提醒系统不需要重新启动。对于后座提醒系统，当车辆发动机停止工作超 过3 0 m i n 时候就会视为行程结束。在没有后座乘坐信息的情况下，e u r on c a p 要求仅有视觉信号；当有后座信息的时候，则需要有视听信号。 视觉信号必须在发动机启动或者开始前行( 1 0 k m h ) 中至少一种情况下 的5 s 以内开始。当座位信息处于监控之中的时候，视听信号开始时间可以延迟 1 0 s 。 车辆前行速度不到1 0 k m h 或者时倒车时候可视为车辆没有运动。 信号持续时间必须至少3 0 s 。如果视觉信号不是连续的，则： 超过1 s 的间隔发生频率不能低于5 s ； 在闪烁灯信号中不到1 s 的间隔可以忽略； 所有间隔不得超过2 5 s 。 系统须要让驾驶员了解视觉信号，在需要的时候可以关掉。当系统能够判 断后座没有乘员的时候，不需要视觉信号。 6 ) 信号 e u r on c a p 目前仅要求制造商提供单一的视听信号。但是，推荐制造商使 用尽可能好的方法来传递提醒信号。每个均座位须要有视觉信号，推荐使用 清晰、明亮的声音信号或是在导航系统或者液晶显示器上显示比较明显的文本 信号。信号不能使乘员反感，也不能与车辆电器系统相冲突。 6 1 ) 前座 前座最终信号须同时有声音信号和视觉信号。最终听觉信号须有足够的强 度及清晰度；视觉信号及其相关信息须要使驾驶员能在正常的驾驶位置清楚看 到；声音信号和视觉信号之间须要有明显的衔接。前座乘员须要能看见与其相 关的视觉信号。如果座位上乘员没有佩戴安全带，相关视觉信号需要持续整个 提醒时间。 6 2 ) 后座 后座信号仅需要视觉信号。视觉信号及其相关信息须要使驾驶员在正常的 驾驶位置清楚看到。所有的后座乘员须要能够看到与其位置相关的视觉信号。 如果有乘员安全带没有使用的话，视觉信号需要持续整个提醒时间。产生的视 觉信号须要明确的告知驾驶员各相应座位的安全带佩戴情况。( 当使用文本信号 6 武汉理工大学硕士学位论文 的时候，须要相应有至少车辆使用国家的一种语言信号，这将被列入2 0 0 6 年1 月以后新的评估规则。) 7 ) 使用状况的改变 在行驶过程中，最终信号停止后，任何一个座位安全带使用状况发生改变 ( 安全带未扣上) 时，提醒系统须要立即有所反应，这个信号可以是最初信号， 也可以是中间信号或者最终信号。如果这个信号的开始是初始信号或是中间信 号，其提醒次序模式应该按照车辆行程开始时处理。 8 ) 声音信号评估条件 声音级别应由使用者评定，须要在相应座位上有正常的听敏度；评估须要 在车辆在二档以2 5 k m h 的恒速行驶进行；对于使用自动变速器的车辆，如果可 能的话，应将车辆变速器锁定在二档：收音机，音响须要关闭( 推荐：提醒装置 可以设计为：当提醒装置工作的时候，如果车载音频设备也在工作，提醒系统 可以中断音频设备的声音，也可以设计的使用音频设各来传达提醒信号。) ，空 调须要关掉，敞篷车车顶须要关闭，所有的窗户也须要关上。 9 ) 系统关闭 提醒系统的设计应该允许手动关闭。允许在行程中有短时间的关闭，长时 间的关闭则可以适用于没有佩戴安全带习惯的使用者，这样可以避免使用者对 系统产生反感，但是在车辆出售的时候提醒系统必须能正常工作。 9 1 ) 常规行程中短时间的关闭 短时间的关闭其操作过程应该比系上或是解开安全带复杂( 这项要求会被 应用到2 0 0 6 年1 月以后的评估中) 。 9 2 ) 长时间的关闭 提醒系统长时间的关闭须要定的操作过程，不能在偶然的情况下实现， 重新届动须要操作简单。长时间关闭系统的方法除非在使用者的要求下不能随 车辆提供。在对于关闭提醒系统的介绍中应该包含如何重新启动系统。 对于低排量特殊用途车辆，e u r on c a p 秘书处可以给予特别的批准，免除 对这类车辆在安全带提醒系统方面的e u r on c a p 评估。 1 0 ) 得分 对于完全满足e u r on c a p 条件的安全带提醒系统的评估，下列各项是对车 辆满载时候的相应评分： 驾驶员： 武汉理工大学硕士学位论文 驾驶员位置1 分 前座副驾驶席： 所有前部乘员座位 1 分 单排后座乘员座位： 所有的后部乘员座位1 分 多排后部乘员座位： 后部每个乘员座位1 n 分 如果车辆第三排或是多排是可选的，在任何一种情况下，评估须要以车辆 安装了所有可选择座位进行。将来，对于采用先进技术的高性能安全带提醒系 统将增加两个另外的评估点，但这种功能还没有最终定义。 1 1 ) 未来的发展 这个草案将根据这些新系统的实际应用情况不断完善，并且会逐渐将草案 中推荐条款转变成为正式评估要求。 1 2 2 g r s p 对安全带提醒装置要求 在2 0 0 4 年“全球公路安全合作组织( g r s p ) ”的非正式文件n o g r s p 3 5 1 8 中也提出了安全带提醒装置。文件中指出，可以将安全带提醒作为 强制性安全带法规的辅助条款，目的是要在乘员没有使用安全带的时候能对他 们进行提醒。这种安全带提醒装置工作模式须包括： 1 ) 酶期提醒是视觉信号； 2 ) 后期提醒包括视觉信号和声音信号。 这种系统主要是为乘员提供有效的辅助，能让更多人能意识到车辆安全带 的优点，并且在实际行驶过程中能自觉使用。其最终目的是让此系统能够适应 不同种类的车辆、不同的乘员。然而，这种装置的推广还需要考虑到技术以及 成本的限制。建议可首先在m 1 类型车辆( m 类汽车指的是至少有四轮的用于载 客的汽车，其中m l 类汽车特指包括驾驶员座位在内，座位数不超过9 座的载客车 辆) 的驾驶席上配置这种装置，并逐渐向车辆其他位置推广。当在其他类型车 辆或者是在别的座椅上安装时，可以根据座椅位置以及乘员要求对其工作模式 进行适当的调整。从长远来看，这种装置的付诸予法规而强制安装还需要考虑 到如技术进步、顾客的接受程度及其对于行车安全的实际效果等因素。 武汉理工人学硕士学位论文 当没有正确佩戴安全带的时候，对安全带提醒装置的技术要求如下： 1 ) 前期提醒：当点火系统打开的时候产生一个持续4 s 或更长时间的视觉 信号。这个视觉信号须要有能在白天识别的足够亮度，并且能与车辆其他提醒 方式有所区别。 2 ) 后期提醒：当车辆运行后达到如下的任何一种情况时候产生声音提醒， 具体的模式取决于生产厂家的选择： 车辆开始运行路程达到或是超过5 0 0 m ： 车辆速度达到或超过2 5 k m h ： 车辆发动机运行时间达到或超过6 0 s 。 视觉信号以及声音信号持续时间须达到或超过3 0 s 。视觉信号可以一直持 续一段时间，直至系上安全带，这个信号可以是连续的也可是间断的：声音信 号须要有足够的强度以及清晰度，让驾驶员能够容易识别。这种信号可以是连 续的也可以是间断的，也可以是由不同声音强度的几段组成，也可以是一种人 声提示。当安全带一直没有佩戴的时候，经过所设定的一段时间，系统将自动 关闭提醒装置，并且在下一次车辆启动之前提醒装置不会重新启动。 1 2 3 日本国土交通省相关规定 2 0 0 5 年3 月，日本国土交通省规定，必须在乘用车驾驶员座椅上安装非佩 戴安全带行驶时“发出声音进行再度报警的装置( 安全带提醒器) ”。在日本， 交通事故呈逐年减少趋势，2 0 0 4 年死亡人数为7 3 5 8 人，这主要归因于安全带 佩戴率的提高，但是非佩戴安全带死亡人数仍然达到1 5 9 2 人( 其中驾车者为 1 1 5 7 人) ，因此有必要进一步提高佩戴率。根据其最近数据，佩戴安全带者与 非佩戴者相比，死亡率约为后者的1 1 1 ，由此可见，安全带提醒装置是一种非 常有效的安全装置。迄今为止，虽然规定必须在乘用车驾驶员座椅上安装非佩 戴安全带开始驾驶时以显示等方式在短时间内提醒注意的初期报警装最，但是 本次修改对此进行了强化，规定必须安装在无视初期报警开始行驶时，除了显 示之外还通过声音再度报警的装置( 安全带提醒器) 继续提醒。该规定概要包 括： 1 ) 以乘用车驾驶员座椅为对象； 2 ) 自2 0 0 5 年9 月起在新型车上安装； 9 堕坚堡三叁堂堡主堂垡笙塞 3 ) 必须是以报警装置的显示及报警声音进行提醒的装置，工作时间超过 3 0 秒。 1 3 课题目的及意义 本课题是丰田汽车技术中心( 中国) 有限公司( i t c c ) 与中国汽车技术中 心( g 虹1 a r c ) 的合作项目。 研究目的在于： 对中国城镇乘用车安全带佩戴率进行调查； 通过试驾活动及问卷调查，对在中国市场采用安全带提醒装置的样式及 效果进行分析： 通过对适合中国市场的安全带提醒装置样式的研究，为丰田汽车在中国 市场上相关车型配置安全带提醒装置提供参考； 分析安全带提醒装置对提高中国道路交通安全的效果。 武汉理工人学硕士学位论文 第二章道路交通安全问题 有车就有安全问题。 2 1 交通安全回顾 从1 8 世纪汽车诞生以来汽车安全问题就随之产生了。 为了提高汽车安全性，各发达国家先后制订和实施了法律和技术法规。欧 洲各国是实施与车辆有关法规较早的国家。英国从1 9 2 9 年开始相继实施了一系 列车辆交通安全法规，德国与1 9 5 2 年公布了包含汽车及其零部件安全法规的道 路交通法。第二次世界大战后，欧洲各国为消除贸易障碍，大力推行法规国际 化，制订了统一的e e c ( 欧洲经济共同体) 指令和e c e ( 联合国欧洲经济委员 会) 法规。前者是强制性的，后者为各成员国任意选用。 近年来，由于电予技术的发展，汽车上已普遍装用a b s 、安全气囊和一些 智能化系统，汽车的主动安全性和被动安全性均已大幅度提高。在发达国家中， 虽然汽车保有量在增加，但是汽车交通事故死亡人数以及死亡率均有所下降。 这些说明先进的安全技术可以换来生命。 2 2 世界各国汽车安全技术法规 为确保汽车交通安全，世界各国都制定了相应的安全标准和技术法规，但 是总的来说，有代表性的汽车安全技术法规有三大体系：美国、欧洲及日本技 术法规体系，各个体系有不同的特点。下面将具体介绍一下三大汽车技术法规 体系及我国强制性标准体系的情况。 2 2 1美国联邦机动车安全法规 美国联邦机动车安全法规( e m v s s ) 是依据1 9 6 6 年1 2 月9 同制定的国 家交通及汽车安全法，由美国联邦运输部国家公路交通安全局( n h t s a ) 组织 制定的，该法规是以减少汽车交通事故及减轻事故过程中乘员伤害程度为目的， 以联邦机动车安全标准的技术内容为核心的十分完善的体系。法规特点如下： 亟塑堡二查堂堡主兰垡丝茎 1 ) 法规内容较齐全，指标较先进。到1 9 9 6 年1 2 月3 1 日止制定和实施的 标准项目共有5 4 项，其中防止事故发生的1 0 0 号标准2 9 项；减轻事故时乘员 伤害的2 0 0 号标准2 1 项；事故后安全的3 0 0 号标准4 项。法规规定的指标及方 法对其他国家影响较大。 2 ) 法规修订较快，也比较灵活。另外，指标规定严格，若是实旌有困难， 就作适当调整，例如延期、修订或暂免等。 3 ) 法规与s a e 、a s t m 、a n s i 标准联系密切，多半采用或引用这些标准。 2 2 2 欧洲汽车法规 欧洲各国开始实施各自的车辆法规及汽车型式认证制度比较早。如英国于 1 9 2 9 年就开始实施道路车辆照明法。制定统一的e e c 指令和e c e 法规则始于 二战后。联合国欧洲经济委员会于1 9 5 8 年开始制定统一的汽车法规。e c e 法 规由各国任意自选，是非强制性的，而e e c 指令则作为成员国统一的法规，是 强制性的。但e c e 法规已被大多数国家所接受，并引入本国的法规体系中。 从1 9 6 0 年颁布的e c er 1 、e c er 2 法规开始，到1 9 9 6 年初颁布实施9 9 项法规，它涉及汽车安全、环保及节能等领域，法规的基本特点是都只局限于 汽车的装备和部件，因此，e c e 型式认证也只有装备和部件的认证而无整车认 证。目前在e c e 已颁布的9 9 项法规中，有8 1 项是安全法规，其中，主动安全 法规5 5 项，被动安全法规2 6 项。 2 2 3 日本道路车辆安全标准 日本早在1 9 5 1 年起就根据道路车辆运输法制定了道路车辆安全标准， 后来随着日本汽车工业的发展，他们充分吸收了f m v s s 和e c e 等标准法规的 长处结合自身特点形成了自己比较健全的道路车辆安全标准体系。由于日本国 土狭窄，他们特别重视汽车与行人、摩托车之间的安全，因此对汽车外部突出 物等的规定特别详细。 日本保安基准几经修订，到1 9 9 5 年底有车辆构造、装置标准9 5 条( 其中 安全标准6 8 条) ；试验方法标准8 8 条( 其中安全标准7 6 条) 。此外，由于日本 汽车工业以出口为主，因此日本生产汽车执行的标准法规大多为f m v s s 和e c e 等标准法规。日本道路车辆法律、法规及管理制度与美国联邦机动车安全法规 武汉理工大学硕士学位论文 相比差距很小，基本上做法比较一致。几十年的实践证明，他们的机动车政府 管理模式比较科学、合理，值得我们学习借鉴。 2 2 4 我国汽车强制性标准体系 由于我国长期以来实行的是计划经济模式，对汽车产品实行定型试验和目 录管理制度，只开展汽车标准化工作，而汽车法规工作则刚刚开始，因此我国 目前还没有一个完整的汽车法规体系。1 9 8 9 年我国颁布了中华人民共和国标 准化法，明确将涉及人体健康、人身财产安全、污染和能耗及资源等方面的标 准纳入强制性标准，并规定：凡是不符合强制性标准要求的产品，不得生产、 销售和使用。1 9 9 5 年我国已经将涉及汽车安全、环境保护和节能方面的6 6 项 标准纳入汽车强制性标准体系，其中主动安全标准3 7 项，被动安全标准1 3 项， 预防火灾标准4 项，环保标准1 3 项。这些标准大多是参照e c e 指令制定的。 为确保国家对汽车产品安全性、环境保护及节能这三个方面的有效控制，今后 我国( 可能) 将逐步实现强制性法规向技术法规的过渡，并将现行的汽车产品 定型办法向型式认证制度过渡。 由于欧洲汽车法规具有很强的国际性，因此，参照e e c 指令和e c e 法规 制订的我国强制性标准将有助予我国与国际市场的接轨，这将促进我国汽车工 业的发展。 2 3 我国交通安全现状 随着我国经济的发展，人们的生活水平不断提高私家车的数量不断增长。 国内乘用车产销量2 0 0 3 年分别为2 8 5 万辆和2 8 3 万辆，2 0 0 4 年分别是2 1 5 万 辆和3 1 3 万辆，中国已经成为世界上产量第四及销量第三的汽车大国。车辆在 给予人们出行便利的同时也带来了严峻的交通安全问题。 车辆安全已经成为全球性问题，在中国表现的最为严重。据统计，2 0 0 3 年， 美国汽车保有量约为2 3 亿辆，全年发生交通事故1 9 3 万起，其中受伤人数为 2 9 4 万人，死亡人数为4 3 万人；日本汽车保有量约为7 ，4 2 1 万辆，全年发生交 通事故9 4 万起，其中受伤人数为1 1 7 万人，死亡人数为8 ，3 2 6 人；而中国汽车 保有量为2 , 7 5 0 万辆全年发生交通事故6 7 万起，其中受伤人数为4 9 万人，死 亡人数近1 0 万人。中国的车辆保有量远低于美国，但是每年死于交通事故的人 武汉理工人学硕士学位论文 数却是美国的2 5 倍。再与我们邻国日本相比，中国的汽车保有量是日本的1 3 ， 而死亡人数却是日本的1 2 5 倍! 造成了这样差异最主要的原因就是汽车安全问 题。对比通事故中死亡人数与受伤人数：美国约为1 5 1 0 0 0 ，日本约为7 1 0 0 0 ， 中国约为1 9 6 1 0 0 0 。这些数据充分说明一个问题：我们的部分车辆不安全，在 发生意外时不能对乘员提供必要和有效的保护。 按照2 0 0 4 年5 月1 曰道路交通安全法施行后的新统计标准，2 0 0 4 年， 全国公安机关交通管理部门共受理道路交通事故5 1 7 ，8 8 9 起，造成1 0 7 ，0 7 7 人死 亡，造成4 8 0 ，8 6 4 人受伤、直接财产损失2 3 9 亿元，万车死亡率9 9 。表2 - 1 为 近年来全国道路交通事故情况的统计，从表中可以看出在这些年里十万人口死 亡率总体上呈上升趋势。 表2 - 1 全国历年道路交通事故情况 直接财产损失万车死十万人口 年份 次数死亡人数 受伤人数 ( 元) 亡率死亡率 1 9 9 52 7 1 ，8 4 3 7 1 ，4 9 4 1 5 9 ，3 0 8 1 ，5 2 2 ，6 6 5 ，6 2 4 22 4 8 5 9 0 1 9 9 6 2 8 7 ，6 8 57 3 ，6 5 5 1 7 4 ，4 4 7 1 ，7 1 7 ，6 8 5 ，1 6 5 2 0 4 16 0 2 1 9 9 7 3 0 4 ，2 1 77 3 ，8 6 1 1 9 0 1 2 8 1 , 8 4 6 ，1 5 8 ，4 5 3 1 7 5 05 9 7 1 9 9 8 3 4 6 ，2 1 97 8 ，0 6 72 2 2 ，7 2 1 1 ，9 2 9 ，5 1 4 , 0 1 5 1 7 _ 3 06 2 5 1 9 9 9 4 1 2 ，8 6 0 8 3 ，5 2 92 8 6 ，0 8 02 ，1 2 4 ，0 1 8 ，0 8 9 1 5 4 5 6 8 2 2 0 0 0 6 1 6 ，9 7 19 3 ，8 5 3 4 1 & 7 2 1 2 ，6 6 8 ，9 0 3 ，9 9 4 1 5 6 07 2 7 2 0 0 1 7 5 4 ，9 1 9 1 0 5 ，9 3 0 5 4 6 。4 8 53 ，0 8 7 ，8 7 2 ，5 8 6 1 5 4 68 5 1 2 0 0 2 7 7 3 ，1 3 71 0 9 ，3 8 15 6 2 0 7 4 3 ，3 2 4 ，3 8 1 ，0 7 8 1 3 7 1 8 7 9 2 0 0 36 6 7 1 5 0 7 1 0 4 1 3 7 2 4 9 t 1 7 4 3 ，3 6 9 ，1 4 6 ，8 5 2 1 0 8 18 ，0 8 2 0 0 4 5 1 7 ，8 8 9 1 0 7 0 7 7 4 8 0 ，8 6 4 2 ，3 9 1 ，4 1 0 ，1 0 3 9 9 38 2 4 ( 万车死亡率表示在一定空间和时间范围内，按机动车拥有量所平均的交通事 故死亡人数的一种相对指标。其计算公式为：r 一d ，n x l 0 4 ，式中r n 表示 万车死亡率：d 表示交通事故的死亡人数；表示机动车的拥有量。) 据统计，在2 0 0 4 年交通事故死亡的1 0 7 ，0 7 7 人中，驾驶乘用车死亡人数达 4 7 。在这部分人群中，有相当比例( 超过6 0 ) 的人在发生交通事故时并没 有佩戴安全带，然而，在车辆行驶过程中安全带的使用能有效的保护乘员的生 1 4 武汉理工大学硕士学位论文 命安全。根据有关机构统计，对于交通事故中死亡而又未佩戴安全带的乘员， 若都能正确的使用安全带，那么可以挽救其中超过4 0 的生命。随着2 1 9 0 4 年 颁布实施的新的中华人民共和国道路交通安全法中有关安全带佩戴方面条 款的执行，目前越来越多的人已经意识到安全带佩戴的重要性，但是根据现场 调查得到的数据显示国内乘用车驾驶人员安全带实际佩戴率仅为6 8 左右。这 样就需要除法规强制之外的一些辅助措施来相应提高国内的安全带佩戴率。这 其中，安全带提醒装置是一个很好的选择。 2 4 本章小结 本章简单介绍了国外车辆交通安全法规以及我国汽车强制性法规的发展情 况，分析了全球范围内道路交通安全状况，并结合国内道路交通安全现状，初 步分析了乘用车安全带提醒装置对改善国内道路交通安全状况的效果。 武汉理工大学硕士学位论文 第三章安全带及安全带提醒系统 3 1 概述 汽车安全带是最重要的乘员约束保护装置之一，在减轻碰撞事故中乘员伤 害程度方面起着重要的作用。早在1 9 世纪后期，这种带式乘员约束装置早已出 现，只是当时仅用于马车乘员的约束。安全带于1 9 2 2 年才开始在赛车上使用， 而它在汽车上的普及是在1 9 5 5 年，福特公司首先把两点式安全带作为选装件安 装在轿车上。到1 9 5 9 年有瑞舆沃尔沃公司开发的三点式安全带，相继为各国汽 车制造厂所采用。1 9 6 2 年日本t a k a t a 株式会社首先在汽车上安装安全带， 并在运输技术研究所和警方科技研究机关的配合下进行了实车碰撞试验，以验 证安全带对于乘员约束功能的有效性。 由于安全带的保护效果比较明显，后来就逐渐扩大了安全带的使用范围， 从客车到载货车，从轻型车到中型车，从外侧座椅到中间座椅；装配的安全带 的形式也由二点式发展到三点式。以后又经过多次改进，增加了各种舒适性构 件及安全性构件，包括安全带预紧器等。现在，大部分汽车的驾驶席以及乘员 座位上均配备了安全带，并作为车用标准配备之一。随着安全带使用率的大幅 度提高，事故中乘员伤亡率也随之下降。统计数据表明，佩戴安全带使碰撞事 故中乘员伤亡率减少了1 5 - - 3 0 。 另一方面，从1 9 6 3 年开始相应法规也相继制定出来。到目前为止，如前所 述，美国联邦汽车安全标准f m v s s 2 0 9 、日本工业标准h s d 4 6 0 6 4 、欧洲标准 e c er 1 6 、澳大利亚a d r 4 d 以及我国g b l 4 1 6 6 - - 1 9 9 3 等标准，均对汽车安全 带性能及检测方法作出了规定。 我国汽车安全带生产和装用起步较晚，为贯彻g b 7 2 5 8 - - 1 9 8 7 机动车运 行技术条例，1 9 8 8 年以来，国内先后又多家研究单位和企业研制、开发了部 分型