1959年,沃爾沃開創(chuàng)了三點式安全帶的時代,至今這項發(fā)明已挽救超過百萬條生命。
現(xiàn)在沃爾沃開發(fā)了一種全新的思路——“多自適應(yīng)安全帶”,在EX60純電SUV上首發(fā)的新一代安全帶系統(tǒng),結(jié)合傳感器網(wǎng)絡(luò)、個體生理參數(shù)和AI算法,不僅能根據(jù)撞擊情境實時響應(yīng),更可根據(jù)乘客的身體特征動態(tài)調(diào)節(jié)負載,被動安全系統(tǒng)也開始從傳統(tǒng)的設(shè)計中跨越了一大步,邁入數(shù)據(jù)驅(qū)動和可進化的智能時代。
Part 1、從“三點”到“多維”:一項根植傳統(tǒng)的技術(shù)進化
1959年前薩博航空工程師尼爾斯·博林(Nils Bohlin)發(fā)明的三點式安全帶,不僅讓車輛碰撞中受力分布更加科學(xué),也因其操作簡便而被全球廣泛采用,沃爾沃還放棄對該項專利的商業(yè)壟斷,使其成為全行業(yè)的共同安全基石。
這個結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)我們可以來看一下,汽車安全帶系統(tǒng)表面簡單,內(nèi)部卻隱藏著一個涉及材料科學(xué)、機械設(shè)計、傳感器技術(shù)與嵌入式控制的完整安全體系,復(fù)雜性保證了在關(guān)鍵瞬間(50毫秒內(nèi))完成織帶收緊、能量吸收、力限保護等一系列動作,成為乘員生命安全的重要屏障。
汽車安全帶控制系統(tǒng)融合了機械與電子雙重控制機制。
◎?在機械控制方面,鎖止系統(tǒng)通過車輛運動觸發(fā)(如急減速時慣性擺或鋼球位移帶動棘輪鎖止)和織帶運動觸發(fā)(猛拉時卷軸轉(zhuǎn)速驟增,離心力推動卡榫鎖止)來防止意外松脫;
同時,預(yù)緊器與限力器協(xié)同工作,預(yù)緊器在碰撞初期迅速收緊織帶固定乘員,隨后限力器在張力過載時適度釋放,避免對人體造成壓迫傷害。
◎?電子控制系統(tǒng)則進一步提升響應(yīng)精度,加速度傳感器檢測到碰撞信號后,ECU將觸發(fā)預(yù)緊器氣體發(fā)生器,實現(xiàn)安全帶的快速收緊;
若乘員未系安全帶,鎖扣微動開關(guān)將通知ECU啟動聲光報警,部分車型還會限制發(fā)動機啟動,系統(tǒng)還能與安全氣囊聯(lián)動,根據(jù)碰撞強度智能調(diào)節(jié)預(yù)緊力度和氣囊展開時機,全面提升乘員保護效果。
隨著電動汽車架構(gòu)變化、傳感器普及和AI系統(tǒng)進化,傳統(tǒng)“靜態(tài)”的安全帶已開始顯露局限。如果從單一的一個事故中,不同乘客由于體型、姿態(tài)與座椅角度的差異,實際受力狀況可能天差地別,而傳統(tǒng)安全帶系統(tǒng)往往采用統(tǒng)一的負載限制邏輯,難以“個性化”響應(yīng)。
沃爾沃的全新“多自適應(yīng)安全帶”,是一種很有趣的設(shè)計,將首次搭載于即將發(fā)布的EX60車型,核心機制是通過車載傳感網(wǎng)絡(luò)——包括外部雷達、攝像頭、加速度計以及艙內(nèi)乘員傳感器——實時收集環(huán)境和人體數(shù)據(jù),再結(jié)合AI算法動態(tài)生成最合適的約束力道與釋放邏輯。
在嚴重碰撞中,體重較大的乘客可能需要更高的束縛力以避免慣性導(dǎo)致的頭部傷害;而對于體型較小的乘客,在輕微事故中則需要更溫和的力道,以降低肋骨骨折等次生傷害風(fēng)險。
這套系統(tǒng)將傳統(tǒng)安全帶中的“負載限制器”從3種配置擴展至11種。每一種配置都針對不同人體參數(shù)、座椅姿態(tài)以及撞擊方向進行微調(diào),使得安全帶不再是一件“通用防護裝備”,而更像是每位乘客的定制防護方案。
Part 2、數(shù)據(jù)與算法融合:讓“靜態(tài)結(jié)構(gòu)”具備智能演化能力
多自適應(yīng)安全帶的技術(shù)價值,不僅僅在于“調(diào)節(jié)力道”這么簡單,更在于它打破了傳統(tǒng)被動安全系統(tǒng)“預(yù)設(shè)參數(shù)”的思維范式。
借助實時數(shù)據(jù)輸入與AI模型的演算能力,這種本質(zhì)上為機械結(jié)構(gòu)的部件,首次具備了“動態(tài)進化”的特征。
在系統(tǒng)運作邏輯中,傳感器不僅會檢測乘客體型、坐姿、座椅位置,還會分析交通狀況、車輛狀態(tài)與事故發(fā)生瞬間的加速度方向與強度。
算法將這些數(shù)據(jù)綜合分析,在“眨眼之間”決定如何調(diào)整安全帶的約束時機與力度,通過OTA(Over-The-Air)空中軟件升級能力,這套系統(tǒng)還能不斷迭代,吸收來自全球不同場景的碰撞數(shù)據(jù),優(yōu)化策略庫,使得系統(tǒng)隨時間愈發(fā)“聰明”。
這是沃爾沃與德國零部件巨頭ZF合作開發(fā)的這項系統(tǒng),甚至可以在未來通過算法識別特定風(fēng)險模式:例如當(dāng)檢測到乘員坐姿不規(guī)范,或在極端側(cè)撞、高速追尾等特殊情形下,主動調(diào)整保護策略,優(yōu)先保障頭頸、胸腔等關(guān)鍵部位的受力分布。
這種能力可擴展至整車生態(tài):未來的車內(nèi)安全系統(tǒng)將不再是靜態(tài)結(jié)構(gòu)堆疊,而是一套互聯(lián)的、安全策略可動態(tài)組合的“全域防護系統(tǒng)”。
安全帶的智能化也意味著它將成為車內(nèi)主動與被動安全融合的關(guān)鍵一環(huán),與氣囊、座椅、安全氣簾協(xié)同聯(lián)動,打造出更靈活、更智慧的保護鏈條。
小結(jié)
被動安全系統(tǒng)正在向更精細、更智能、更個性化的方向演進。在當(dāng)前智能電動汽車百花齊放的時代,動力、操控與智能座艙已成為品牌比拼的核心賽道,而安全,尤其是被動安全,常常被認為是“早已標準化”的部分,64歲的三點式安全帶,也能在AI與傳感技術(shù)的推動下煥發(fā)新生。