研究背景
自动驾驶技术的普及将使汽车内饰设计发生革命性的变化，乘员可根据使用需求旋转座椅，实现客厅、卧室等多样化场景转换。然而，当车辆发生正面碰撞时，±45°或±90°朝向的乘员运动学响应会变成横向或追尾碰撞形式，传统的三点式安全带无法有效地约束乘员，导致“二次碰撞”损伤风险显著增加。如何提高自动驾驶汽车中不同座椅朝向乘员的正面碰撞安全性，成为自动驾驶汽车安全领域亟需解决的关键问题。
长沙理工大学武和全等人提出一种乘员保护策略。在正面碰撞发生前，主动将不同朝向座椅旋转至标准的0°方向，使乘员正对安全气囊，从而将非标准碰撞转化为标准的正面碰撞形式。基于本田雅阁模型建立的台车仿真实验结果表明，未采用该保护策略时，乘员姿态严重失控，头部最大横向偏移达855 mm，颈部韧带存在较高的损伤风险，胸部发生多处骨折；应用该策略后，座椅在200 ms内完成±45°旋转，300 ms内完成±90°旋转，乘员可以被有效地约束，头部偏移控制在300 mm左右，头部和颈部损伤指标均未超过阈值，胸部骨折风险显著降低，有效地降低“二次碰撞”风险。
正面碰撞中乘员在不同座椅朝向配置下的运动学响应
不同座椅朝向乘员在先旋转后碰撞策略下的运动学响应(俯视图)
引用格式
武和全, 张凯, 胡林, 米海林. 自动驾驶汽车中安全气囊对不同座椅朝向乘员保护策略研究. 北京大学学报(自然科学版), 2026, 62(1): 44-56
