行人安全设计

多数行人碰撞事故涉及到向前行驶的汽车(这与公共汽车或其他带有垂直发动机罩/发动机罩的车辆不同)。在这样的碰撞中，站立或行走的行人先被撞击，然后加速到汽车的速度，并在汽车刹车停止时继续向前。行人会受到两次冲击，第一次是受汽车撞击，然后是地面，但大多数致命伤害都是由于第一次与汽车的相互作用造成的。车辆设计者通常专注于解释车辆与行人的相互作用，其特征在于以下的一系列事件：车辆保险杠首先接触行人的下肢，发动机罩的前缘撞击上部大腿或骨盆，头部和躯干上部被发动机罩或挡风玻璃的顶面撞击。^[2]

大多数死亡的行人都是由于头部撞击坚硬的头罩或挡风玻璃造成的脑外伤。此外，通常不致命，但下肢(通常是膝关节和长骨)受伤是致残的最常见原因。前方保护系统 (FPS)，可以安装在车辆前端，在发生前端碰撞时，保护行人或骑自行车的人。汽车设计已证明可在行人损伤车祸中，大幅减少损伤的范围和损伤程度。

虽然下肢是最常见的受伤身体部位，但大多数行人死亡是由头部受伤引起的。[3]

沃尔沃汽车发明了行人和自行车识别系统 ADAS ，具有自动制动功能，旨在减少行人碰撞。随着2017年美国行人伤亡人数急剧增加，也许是因为娱乐和通信系统的发展，分散了驾驶员注意力，可能会使行人安全驾驶支持系统变得更普及。

2.1 保护头部

大多数车辆的发动机罩通常由金属板制成，这是一种柔顺的能量吸收结构，构成的威胁相对较小。当发动机罩和底下坚硬的发动机部件之间没有足够的间隙时，会发生最严重的头部损伤。通常大约10厘米的间隙就足以允许行人的头部具有受控的减速，并显著降低死亡风险。^[3]在引擎盖下创造空间并不是容易的事情，因为通常情况下，还有其他设计约束，如空气动力学和车辆造型。在发动机罩的某些区域，这是不可能的。这些区域包括沿着安装发动机罩的边缘和发动机罩与挡风玻璃相遇的地方。工程师们试图通过使用可变形的支架，雄心勃勃地开发新的解决方案来克服这个问题，例如在碰撞过程中激活并覆盖发动机罩坚硬区域的安全气囊。^[4]一些车型，如雪铁龙C6 和捷豹XK ，采用了新的弹出式发动机舱盖设计，保险杠感觉到碰撞，在发动机缸体上方增加了有6.5厘米(2.5英寸，C6)的额外间隙。在2012年和2015年，沃尔沃V40 和路虎发现者运动的发动机罩下装有一个气囊，设计用于在发动机罩受到撞击时弹出。安全气囊也被设计成覆盖挡风玻璃支柱形状，以帮助保护行人的头部。

2.2 保护四肢

大多数肢体受伤都是由于保险杠和发动机罩前缘的直接撞击造成的。这会导致股骨和胫骨 / 腓骨接触性骨折，并由于关节弯曲而损坏膝关节韧带。因此，减少这些伤害的办法包括通过使保险杠更软，并增加接触面积来减少峰值接触力，通过修改汽车前端的几何形状来限制膝盖弯曲的量。通过计算机仿真和对尸体的实验表明，当汽车保险杠较低时，大腿和腿一起旋转，导致膝盖弯曲较小，从而降低了韧带受伤的可能性。保险杠下方更深的轮廓和结构(如空气坝)也有助于降低腿部的旋转。^[5]

1975年，在赫尔辛基电车前的保护盾。当一个人击中探测器(黄色箭头)时，会发射一个防护罩(红色箭头)，以防止该人钻到车轮下面。

早期的例子可以在电车上发现，前方的救生杠的形式，防止撞到行人时，行人被夹在前导转向架的车轮之间。当行人撞到救生杠时，铲子/格栅会自动降低到车辆前方。这既保护了电车不脱轨，也降低了行人死亡的可能性。