交通安全环境研究所
为了拯救更多的生命 交通安全环境研究所的研究与共和电业的关联
交通安全环境研究所自1950年(昭和25年)成立以来,作为原交通运输省研究所,通过参与日本政府为了制定和实施汽车等陆路交通方面相关的政策和标准而开展的测试和研究、汽车型式指定审查、汽车召回相关的技术性验证等业务,为创建安全环保的交通社会做出了贡献。共和电业的仪器被广泛用于各种测试和研究。我们采访了该研究所的松井靖浩高级研究员,了解了具体的研究内容以及与共和电业的关联。
耗时多年,交通安全逐步取得进展
—— 请您谈谈您们研究所的研究内容。
我们研究所主要在汽车、铁路等陆路运输方面进行国家为制定和实施安全、环保相关政策和标准而开展的测试和研究,汽车等的型式指定审查、汽车召回相关的技术性业务。研究部门分为汽车安全、环境、交通系统三大部分。
—— 共和电业和您们研究所的业务是怎么样一种关联?
我们研究所的汽车安全研究部和交通系统研究部在使用共和电业的产品。 汽车安全研究部在进行碰撞测试时,需要测量作用在车体上的加速度。在正面碰撞测试中,我们需要测量与墙壁碰撞的测试车辆的车体重心位置和作用在侧边梁上的加速度。在侧面碰撞测试中,移动的台车会碰撞停止的车辆的侧面,需要测量移动台车的加速度以及作用在被撞车辆的侧边梁和A柱上的加速度。这些加速度使用加速度计“ASDH-A-1KV”(灵敏度方向为垂直)和“ASDH-A-1KH”(灵敏度方向为水平)进行测量,并使用电信号放大和数据记录器“DIS-5010A”来记录数据。在这种正面碰撞和侧面碰撞测试中,需要将数据记录器安装在实验车辆的后备箱或移动台车上,因此我们使用了具有耐冲击性的数据记录器“DIS-5010A”。
全重叠正面碰撞测试后的汽车(里侧)、偏置正面碰撞测试后的汽车(前侧)
交通系统研究部主要使用载荷传感器和动态应变放大器进行索道的安全性测试。在索道上,运载乘客的搬运装置使用抱索器固定在缆索上。在搬运装置、乘客的重量和风力的作用下,抱索器会产生向缆索方向滑动的力。在检查抱索器是否能够承受该滑动力的耐滑动力测试中,使用载荷传感器“LUK-A-500KN”来设定缆索的张力,使用载荷传感器“LUK-A-200KN”来测量耐滑动力,使用动态应变放大器“DPM-912B”来放大电信号并将数据记录在数据记录器中。
—— 交通安全的标准和观念是如何发展变化的?
20世纪90年代上半叶,日本每年交通事故死亡人数超过1万人,其中汽车乘员死亡人数最多。在开车不系安全带的时代,汽车发生碰撞事故时,由于驾驶员的身体经常会撞击方向盘或挡风玻璃,也包括被抛出车外等原因,死亡的概率很高。1992年,修订后的《道路交通法》规定了在公共道路上行车时前排乘员必须系上安全带的义务。但即使系上安全带,在发生碰撞事故时,驾驶员因身体撞到方向盘而死亡或重伤的情况也经常发生。于是作为安全标准,日本在1994年引进了汽车与墙壁碰撞的全重叠正面碰撞测试。全重叠正面碰撞测试由美国交通部开发,假设两辆车相互接近并完全重叠碰撞。随着这种全重叠正面碰撞试验的引进,主要在汽车的客舱前部安装了能够吸收冲击能量的结构,除了安装3点式安全带外,还配备了安全气囊以减缓当头部或者胸部与方向盘碰撞时的冲击力,这样就在一定程度上减少了发生正面碰撞时造成的伤害。
全重叠车对墙正面碰撞测试
欧洲还开发出了一种车对车偏置正面碰撞测试:两辆汽车相互接近时,不完全重叠,而是在稍微偏离的情况下车体前面的一部分进行正面碰撞。日本在2007年作为安全标准引进了该碰撞测试。我们研究所承担着制定新一代安全标准的重任,但技术和安全标准的进步并不是一朝一夕就能实现的。我认为交通安全的安全水平也是这样,通过一步一步地逐渐向前推进来减少交通事故。
分别安装在腰带和肩带上的张力计
探索事物的本质30年
—— 松井教授,请介绍一下您的研究内容。
我主要从事以人为中心的研究。最初的研究重点是冲击生物工程等生物力学,后来主要是保护行人的研究。最近在进行保护骑自行车者的研究,同时为了掌握交通事故发生的原因,还在研究驾驶员的驾驶特性。
—— 共和电业和您的研究是怎样一种关联?
在大约30年的时间里,我们以旨在保护骑自行车者的正面碰撞测试和侧面碰撞测试为首,一直参与各种测试和安全标准的制定,尤其是一直在开展保护交通弱者,也就是行人和骑自行车者的研究。在制定ISO行人头部保护测试法时,从2000年到2005年,我们从零开始,开发出了用来碰撞静止汽车的引擎盖或车窗玻璃等的行人头部假人,即所谓的“行人头部撞击器”。
行人头部撞击器
机械式加速度计内部有一个悬臂梁,通过用应变片测量悬臂梁的挠度来计算加速度。以前在进行碰撞测试时主要使用机械式加速度计,但在撞击玻璃表面等脆性材料时,玻璃表面破裂时产生的振动会引起机械加速度计悬臂产生共振,从而导致测量值比冲击产生的加速度更大。相比之下,阻尼式加速度计“ASE-A-500”由于内部封入有油,可以抑制共振现象,因此可以实现高精度测量。 此外,“行人头部撞击器”上连接有多条通信电缆,在测试过程中会由于电缆的重量而产生惯性力,可能会导致测量结果发生变化。而通过将内置型数据记录器“DIS-503A”装入“行人头部撞击器”中,在实现无线化的同时,还可以在佩戴骑自行车者用的头盔的状态下进行实验。
头盔撞击实验
—— 请您谈谈在研究中重视的东西是什么。
我觉得闭上眼睛思考,单纯地去探索“事物的本质到底是什么?”并不断前进的态度很重要。我认为这和共和电业不断追求技术的观念有着相通之处。技术性课题始终摆在我们面前,所以我每天睡觉也在想、醒来也在想:“这是为什么呢?”其实交通事故发生的机制还有很多未知之处,但只要我们能够掌握现象产生的机制,就有办法采取对策。我觉得这样一步一步向前迈进很重要。
例如,我们对骑自行车者佩戴头盔的效果进行了研究并公布了数据,结果引起了警察厅的注意,从2023年4月起,规定所有年龄段的骑自行车者都应当努力佩戴头盔。由此,以前头盔佩戴率很低的各都道府县,现在提高到了平均13.5%的佩戴率。也就是说,现在10个人里面就有1个人在佩戴头盔。由于头盔佩戴率直接关乎拯救人们的生命,即使只提高1成,其意义也非同小可,我觉得我们又这样向前迈进了一步。希望今后头盔的佩戴率能有进一步提高。
交通安全环境研究所放眼的未来
—— 请谈谈你们研究所今后的展望,以及您希望共和电业如何参与其中。
随着车辆的多样化,预计碰撞形态将会更加细化和复杂化,同时为了提高碰撞测试的效率,已经开始在引进模拟技术。使用实际车辆进行验证实验获得的数据对于检查将汽车和人模型化的模拟技术的概率非常重要,而要获得这些数据,高精度的测量仪器不可或缺。 此外,交通事故的发生机制方面还存在一些未知之处,今后详细了解实际交通环境中的人的特性非常重要。希望共和电业能够继续开发高可靠性、高精度的传感器和测量仪器,通过在各种研究和开发中使用,以及通过这些仪器产生的技术的发展来拯救更多的生命。从这个观点上,期待共和电业能为社会做出贡献。
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