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。
現在沃爾沃開發(fā)了一種全新的思路——“多自適應安全帶”,在EX60純電SUV上首發(fā)的新一代安全帶系統(tǒng),結合傳感器網絡、個體生理參數和AI算法,不僅能根據撞擊情境實時響應,更可根據乘客的身體特征動態(tài)調節(jié)負載,被動安全系統(tǒng)也開始從傳統(tǒng)的設計中跨越了一大步,邁入數據驅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,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。
這個結構和系統(tǒng)我們可以來看一下,汽車安全帶系統(tǒng)表面簡單,內部卻隱藏著一個涉及材料科學、機械設計、傳感器技術與嵌入式控制的完整安全體系,復雜性保證了在關鍵瞬間(50毫秒內)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)(猛拉時卷軸轉速驟增,離心力推動卡榫鎖止)來防止意外松脫;
同時,預緊器與限力器協(xié)同工作,預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)則進一步提升響應精度,加速度傳感器檢測到碰撞信號后,ECU將觸發(fā)預緊器氣體發(fā)生器,實現安全帶的快速收緊;
若乘員未系安全帶,鎖扣微動開關將通知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,根據碰撞強度智能調節(jié)預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。
沃爾沃的全新“多自適應安全帶”,是一種很有趣的設計,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絡——包括外部雷達、攝像頭、加速度計以及艙內乘員傳感器——實時收集環(huán)境和人體數據,再結合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、座椅姿態(tài)以及撞擊方向進行微調,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、數據與算法融合:讓“靜態(tài)結構”具備智能演化能力
多自適應安全帶的技術價值,不僅僅在于“調節(jié)力道”這么簡單,更在于它打破了傳統(tǒng)被動安全系統(tǒng)“預設參數”的思維范式。
借助實時數據輸入與AI模型的演算能力,這種本質上為機械結構的部件,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。
算法將這些數據綜合分析,在“眨眼之間”決定如何調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據,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險模式:例如當檢測到乘員坐姿不規(guī)范,或在極端側撞、高速追尾等特殊情形下,主動調整保護策略,優(yōu)先保障頭頸、胸腔等關鍵部位的受力分布。
這種能力可擴展至整車生態(tài):未來的車內安全系統(tǒng)將不再是靜態(tài)結構堆疊,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主動與被動安全融合的關鍵一環(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
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與傳感技術的推動下煥發(fā)新生。