http://www.megaupload.com/?d=2614SN1C
Library of Congress Cataloging-in-Publication Data Chan. Clung-Yao. Fundamentals of crash sensing in automotive air bag systems / Ching-Yao Chan. p. cm. Includes bibliographical references and index. ISBN 0-7680-0499-3 1. Air bag restraint systems. 2. Crash sensors. 3. Automotive sensors. I. Title TL159.5.C47 2000 629.2'76--dc21
Copyright ©2000
99-045839 CIP
Society of Automotive Engineers, Inc. 400 Commonwealth Drive Warrendale, PA 15096-0001 U.S.A. Phone: (724)776-4841 Fax: (724)776-5760 E-mail:
[email protected] http://www.sae.org
Translation in Turkish 2005-08-20 ISBN 0-7680-0499-3 All rights reserved. Printed in the United States of America Permission to photocopy for internal or personal use, or the internal or person use of specific clients, is granted by SAE for libraries and other users registered with the Copyright Clearance Center (CCC), provided that the base fee of $.50 per page is paid directly to CCC, 222 Rosewood Dr., Danvers, MA 01923. Special requests should be addressed to the SAE Publications Group. 0-7680-0499-3/00-$.50. SAE Order No. R-217
İÇİNDEKİLER
ÖNSÖZ .......................................................................................... HATA! YER İŞARETİ TANIMLANMAMIŞ. BÖLÜM 1 GEÇMİŞ VE BİLGİ BİRİKİMİ............................... HATA! YER İŞARETİ TANIMLANMAMIŞ. 1.1 TARİHİ BAKIŞ AÇISI.................................................................HATA! YER İŞARETİ TANIMLANMAMIŞ. 1.2 KAZA İSTATİSTİKLERİ: HAVA YASTIKLARI ETKİLİ Mİ?......................................................................... 2 1.3 HAVA YASTIKLARI NASIL ÇALIŞIR? ..................................................................................................... 5 1.4 DİZAYN KONULARI VE DİKKAT EDİLMESİ GEREKEN NOKTALAR ......................................................... 7 1.5 YAKIN ZAMANDA MEYDANA GELEN GELİŞMELER .............................................................................. 8 1.6 ÖZET ..................................................................................................................................................... 9 REFERANSLAR..................................................................................................................................................... 9 BÖLÜM 2 ÇARPIŞMA ANALİZİ .....................................................................................................................11 2.1 ÇARPIŞMA VERİLERİ ................................................................................................................................... 11 2.2 ÇARPIŞMA ANALİZİ: ÇARPIŞMA VERİSİNDEN HANGİ BİLGİLER ELDE EDİLEBİLİR?..................................... 12 2.3 ÇARPIŞMA VERİSİ ÖRNEKLERİ .................................................................................................................... 15 2.4 ÇARPIŞMA VERİLERİ HAKKINDA GÖZLEMLER VE TARTIŞMALAR ............................................................... 17 2.5 SENSÖR TASARIMI İÇİN ÇARPIŞMA KÜTÜPHANESİ ...................................................................................... 24 2.6 ÖZET ........................................................................................................................................................... 25 REFERANSLAR................................................................................................................................................... 25 BÖLÜM 3 ÇARPIŞMANIN ALGILANMA KRİTERİ ...................................................................................27 3.1 ÇARPIŞMA ŞİDDETİNİN EŞİK DEĞERİ: BİR HAVA YASTIĞININ ÇALIŞMASINA NE ZAMAN İHTİYAÇ DUYULUR?........................................................................................................................................................ 27 3.2 5 İNÇ EKSİ 30 MİLİ SANİYE KURALI VE SENSÖRÜN TETİKLENME ZAMANI ................................................. 28 3.3 YOLCUNUN PERFORMANS KRİTERİ ............................................................................................................. 30 3.4 ÇARPIŞMANIN ALGILANMA KARAKTERİSTİKLERİ ....................................................................................... 34 3.5 ÖZET ........................................................................................................................................................... 35 REFERANSLAR................................................................................................................................................... 36 BÖLÜM 4 ÇARPIŞMAYI ALGILAMA KAVRAMLARI ..............................................................................37 4.1 ÇARPIŞMANIN ALGILANMASI İÇİN KULLANILAN SİNYALLER ...................................................................... 37 4.2 DEVRE BAĞLI OLARAK ÇARPIŞMANIN ALGILANMASI ................................................................................ 39 4.3 EZİLMEYE BAĞLI OLARAK ÇARPIŞMANIN ALGILANMASI ........................................................................... 40 4.4 ELEKTRONİK SENSÖRLER ............................................................................................................................ 43 4.5 DİĞER SENSÖR KAVRAMLARI VE SİSTEMLER .............................................................................................. 44 4.6 ÖZET ........................................................................................................................................................... 45 REFERANSLAR................................................................................................................................................... 45 BÖLÜM 5 MEKANİK ÇARPIŞMA SENSÖRLERİ........................................................................................47 5.1 TAKLİTÇİ ÇARPIŞMA SENSÖRLERİ ............................................................................................................... 47 5.2 MEKANİK ÇARPIŞMA SENSÖRLERİNİN MATEMATİKSEL ANALİZİ ................................................................ 51 5.3 SENSÖRÜN DUYARLILIĞI VE KARAKTERİSTİĞİ ............................................................................................ 56 5.4 SENSÖRLERİN TEST EDİLMESİ ..................................................................................................................... 59 5.5 ÖZET ........................................................................................................................................................... 61 REFERANSLAR................................................................................................................................................... 61 BÖLÜM 6 ELEKTRONİK ÇARPIŞMA SENSÖRLERİ ................................................................................63 6.1 ELEKTRONİK ÇARPIŞMA SENSÖRLERİ NEDİR VE NİÇİN KULLANILIRLAR? .................................................. 63 6.2 ELEKTRONİK ÇARPIŞMA SENSÖRLERİNİN İŞLEVLERİ VE BİLEŞENLERİ ........................................................ 64 6.3 ELEKTRONİK SENSÖRLERDE ALGILAMA ALGORİTMALARI.......................................................................... 67 6.4 ALGILAMA ALGORİTMALARINDAKİ SİNYALLER VE DEĞİŞKENLER ............................................................. 78 6.5 ÖZET ........................................................................................................................................................... 79 REFERANSLAR................................................................................................................................................... 80 BÖLÜM 7 ÇARPIŞMA SENSÖRLERİNİ KONUMLANDIRMA STRATEJİLERİ ...................................83 7.1 DAĞITILMIŞ ALGILAMA VE TEK NOKTADAN ALGILAMA ............................................................................ 83
iii
7.2 TÜMÜ MEKANİK OLAN HAVA YASTIĞI SİSTEMLERİ ................................................................................... 85 7.3 TEK NOKTADAN ALGILAMA KAVRAMI VE ELEKTRONİK SENSÖRLER ......................................................... 86 7.4 ÖZET ........................................................................................................................................................... 90 REFERANSLAR................................................................................................................................................... 90 BÖLÜM 8 YANAL DARBELERİN ALGILANMASI VE HAVA YASTIKLARI........................................93 8.1 YANAL DARBE ............................................................................................................................................ 93 8.2 YANAL DARBENİN KİNEMATİK ANALİZİ ..................................................................................................... 94 8.3 ALGILAMA KAVRAMLARI VE ÖRNEKLER .................................................................................................... 97 8.4 ÖZET ......................................................................................................................................................... 103 REFERANSLAR................................................................................................................................................. 104 BÖLÜM 9 OTOMOTİV GÜVENLİK SİSTEMLERİNDEKİ VE ÇARPIŞMAYI ALGILAMA TEKNOLOJİLERİNDEKİ İLERLEMELER VE EĞİLİMLER................................................................. 106 9.1 AKILLI HAVA YASTIĞI SİSTEMLERİ........................................................................................................... 106 9.2 AKILLI HAVA YASTIKLARININ ELEMANLARI ............................................................................................ 109 9.3 ENTEGRE EDİLMİŞ ALGILAMA SİSTEMİ ..................................................................................................... 112 9.4 KOMPLE BİR ALGILAMA SİSTEMİNİN TASARLANMASINA BİR BAKIŞ AÇISI .............................................. 113 9.5 ÖZET ......................................................................................................................................................... 115 REFERANSLAR................................................................................................................................................. 115
iv
Önsöz Bu kitap aşağıda gruplanan kişilerin ihtiyacını karşılayacak şekilde yazılmıştır: Birinci grup daha önce hava yastığı sensörleri veya emniyet sistemleri ile çalışmamış kişilerden oluşmaktadır. Bu grupta çarpışma sensörlerini yeni tasarlamaya başlamış mühendisler, taşıtların güvenlik sistemlerini öğrenmek isteyen kazaları yeniden canlandıranlar, bu tip sistemler üzerindeki bilgisini daha da arttırmak isteyen bilirkişiler ve konu ile ilgili amatör veya profesyonel ilgisi olan kişiler bulunmaktadır. İkinci grup bu alanda daha önce çalışmış veya konuyla ilgilenmiş, fakat konunun temel elemanlarını kapsayan bir sistematik referanstan yararlanmamış kişilerden oluşmaktadır. Üçüncü grup ise hava yastığı sensörleri veya emniyet sistemleri konusunda bir fikir edinmek isteyen yönetici konumunda olan kişilerden oluşmaktadır. Bu çalışmaya ilk kez başladığım 1988 ‘de birinci grupta yer alıyordum. Hava yastığı endüstrisi o zamanlar yeni yeni kalkınmaya başlamıştı ve bu alandaki araştırma ve geliştirme çalışmaları hızlı bir şekilde ilerlemekteydi. Her ne kadar hava yastıkları ile ilgili temel bilgiler ve uzmanlık seviyesi artmışsa da yeni yetişenler için bunları öğrenmek giderek zorlaşmaktadır. Buradaki problem bu alanda lider konumda olan kişilerin – teknik bilgi olarak – çok meşgul olması ve günden güne projeler üzerinde pratik yapılarak öğrenmenin çok zaman almasıdır. Benim için en büyük zorluk hava yastıkları ve sensörlerle ilgili iyi bir referans kitabın bulunmadığı sıralarda ufak parçaları bir araya getirerek bir şeyler öğrenmek idi. Öyle umuyorum ki bu kitap şu anda benim o zaman ki durumumda bulunan kişilere istediklerini verecektir. Bu kitaptan ne beklenebilir? Bu kitap çarpışma sensörlerinin tasarımında kullanılan temel teknikler ve prosedürlerin sistematik olarak tanımlanması sağlamaktadır. Kitabın amacı, çarpışma sensörlerinin nasıl ve niçin hava yastığı sistemlerinde kullanıldığını ve belirli koşullarda niçin tasarımına uygun olarak çalışmadığını okuyucuya sunmaktır. Her ne kadar fiziksel ve matematiksel temelleri anlamak için belirli bölümlerde gerekse de bu kitapta karmaşık denklemlere fazla yer verilmemiştir. Ürün geliştirme için malzemeler ve parçaların seçiminde tablolar ve ana hatlarda ihmal edilmiştir. Çünkü bunlar üretime bağlı bir kitabın içeriğinde bulunmalıdır. Bu kitapta ne var? Bu kitap, hava yastığı sensörleri ve emniyet sistemleri ile çalışan birçok kişiye fikir verecektir. Yılların verdiği tecrübe ve kendi yorumum ile olayları kolaylıkla formüle edebileceğinizi söyleyebilirim. Eğer konunun anlatımında herhangi bir yerde hata yapmış isem bütün sorumluluğu şimdiden üzerime almaktayım. Bu kitap dokuz bölümden oluşmaktadır. Bu bölümler sırayla veya okuyucunun istediği sıra ile okunabilir.
v
Birinci bölümde sistemin tarihi, kaza istatistikleri ve tasarım konuları işlenerek okuyucuya konu hakkında temel bilgiler verilmeye çalışılmıştır. İkinci bölümde okuyucuya kitap boyunca kullanılan teknik terimler ve çarpışma verilerinin analiz teknikleri sunulmuştur. Üçüncü bölümde sensörün cevap zamanının belirlenmesi için kullanılan prosedürler anlatılmıştır. Dördüncü bölümde çarpışma sensörlerinin tipi ve temel kavramlar anlatılmıştır. Beşinci bölümde mekanik sensörlerin çalışma prensipleri anlatılmıştır. Altıncı bölümde elektronik sensörlerin elemanları ve algılama algoritmaları detaylı olarak incelenmiştir. Yedinci bölümde çarpışma sensörlerinin bir taşıt üzerinde yerleşimi için kullanılan stratejiler incelenmiştir. Sekizinci bölümde yan hava yastıkları ve bunlarla ilgili tasarım problemleri anlatılmıştır. Dokuzuncu bölümde gelecekte üretilecek olan “akıllı” hava yastığı sistemleri tanıtılmış ve şu anda kullanılan sistemlerdeki eksikliklerin nasıl çözüleceği anlatılmıştır. Bölüm emniyet sistemi teknolojilerinde olacak ilerlemeler ile ilgili fikirler verilerek bitirilmiştir. Kitabı nasıl okumalısınız? Bu kitabın geniş bir kitleye hitap etmesi düşünüldüğünden öyle bir şekilde konular anlatılmıştır ki okuyucu bazı bölümleri atlayabilir. Benim tavsiyem kitabı aşağıdaki gibi okumanızdır: Çarpışma teknolojileri ile ilgili hızlıca bir fikir edinmek için, ilk önce Bölüm 1 ve Bölüm 5 ve Bölüm 6 ‘nın ilk yarısını ve sonrasında Bölüm 7, 8 ve 9 ‘u okuyun. Bu kısa yol algılama teknolojilerinin geçmişi ve sistemde kullanılan sensörlerin prensipleri ve örnekleri, yerleştirilmeleri ve algılama teknolojilerindeki en son gelişmeler ile ilgili fikir edinmenizi sağlayacaktır. Eğer bu alandaki çalışmalar ile ilgileniyorsanız Bölüm 2,3 ve 4 okumalısınız. Bu bölümleri bitirdikten veya bölümlere bir göz attıktan sonra bu alandaki kişilerin kullandığı teknik terimler ve sahip oldukları bilgileri anlayabilirsiniz. Eğer daha fazla öğrenmek istiyorsanız çok özel tasarım prensiplerinin anlatıldığı Bölüm 5 ve 6 ‘nın ikinci yarılarını okumalısınız. Gelecekteki güvenlik sistemlerinin araştırılması ve geliştirilmesiyle ilgilenen okuyucular Bölüm 9 ‘da aradıklarını bulabileceklerdir. Hızla değişen endüstride araştırma ve geliştirme konuları üzerinde sürekli durulmakta ve şu anki teknolojinin modası ise giderek eskimektedir. Sonuç olarak bu bölümdeki fikirler ve yorumlar sadece başlangıç noktası olarak düşünülmelidir.
vi
Bu konudaki “ilk” kitap olarak bu çalışmada hava yastığı sensör tasarımında daha karmaşık konuları ihmal edilerek temel konular üzerine odaklanılmıştır. Bu bağlamda kitap tamamlanmamıştır. Çünkü bir sürü eksik bilgi ve anlatılması gereken birçok konu kalmıştır. İlgilenen okuyucular bölümlerin sonunda verilen referanslarla ve gelecekte bu alanda çıkacak yayımlarla bilgileri güncelleyebilir ve daha da arttırabilirler. Ching-Yao Chan
vii
Not alma amacıyla boş bırakılmıştır
Fundamentals of Crash Sensing in Automotive Air Bag Systems, ISBN 0–7680–0499–3 Ching-Yao Chan
Bölüm 1 Geçmiş ve Bilgi Birikimi Bu bölümde otomotiv güvenlik sistemlerinin geçmişi, özellikle 1980 lerden 1990 ların ortalarına kadar hava yastığı teknolojisindeki gelişmeler ile ilgili bilgi verilmiştir. Ayrıca, geçtiğimiz yıllarda hava yastığının faydaları ve problemleri ile ilgili elde edilmiş istatistiklere de kısaca değinilmiştir. Hava yastığı sistemlerinin çalışma sırası özellikle çarpışma algılama aygıtlarının kritikliği incelenmiştir. Bölüm, hava yastığı sistemlerinin dizaynında dikkat edilmesi gereken konular ve tavsiyeler ile bitirilmiştir. 1.1 Tarihi Bakış Açısı ABD’ de taşıt güvenliğinin ve yolcu koruma sistemlerinin gelişimi 1980 ve 1990 larda önemli derecede ilerlemiştir. Ancak, otomotiv güvenlik sistemleri tarihindeki seçilmiş kilometre taşlarını gösteren Tablo 1.1’ e bakıldığında, güvenlik aygıtlarının prototip aşamasından ticari ürün aşamasına gelmesinin çok uzun zaman aldığı görülmektedir. 1.1.1
Otomotiv Güvenlik Sistemi Tarihinden Seçilmiş Kilometre Taşları
Tablo 1.1 Otomotiv güvenlik sistemi tarihinden seçilmiş kilometre taşları 1949 1950 1951 1959 1966 1967
1996 1997 1998
Enstrüman panelinin kaplanması, Chrysler Emniyet kemerleri, Ford Akordiyon bölgesi, Mercedes-Benz Ön koltuklarda üç noktalı emniyet kemerleri, Volvo Çıkmaya karşı dirençli ön cam, Ford ve GM Arkada üç noktadan emniyet kemerlerinin kullanılması, Volvo Koltuklarda kafalık kullanılması, Chrysler Çocuklar için güvenlik koltuğu, GM Kapılarda güçlendirilmiş kirişler, Ford ve GM Emniyet kemeri için ikaz lambası, Volvo Hava yastığı, GM Emniyet kemerleri için sesli ikaz, Volvo Pasif emniyet kemeri sistemi, VW Dijital elektronik ABS, Mercedes-Benz ve BMW Ön cam için güvenlik filmi, GM Yan taraflar için hava yastığının kullanılması, Mercedes-Benz S Sınıfı Küçülebilen direksiyon sütunu, Audi Otomatik devrilme çubukları, Mercedes-Benz Seat integrity belt system, Mercedes-Benz ve BMW Çarpışmanın algılanması için ilk kez mikro ivmeölçerlerin kullanılması, SAAB Uyumlu seyir kontrolü ( ACC ), Mitsubishi Yanal darbe için hava yastıkları, Volvo Yolcu koltuğunda algılama, BMW Yanal darbelerden yolcuları korumak için boru şeklindeki hava yastıkları, BMW Daha da güçlendirilmiş hava yastıkları, Çeşitli üreticiler
1.1.2
Otomotiv Hava Yastığı Sistemlerinin Gelişiminde Seçilmiş Kilometre Taşları
1968 1969 1971 1972 1974 1975 1978 1983 1985 1986 1989 1994 1995
Çeviri: Ataman KES,
[email protected] 1
Fundamentals of Crash Sensing in Automotive Air Bag Systems, ISBN 0–7680–0499–3 Ching-Yao Chan ABD’ de bir hava yastığı sisteminin patenti ilk olarak 18 Ağustos 1953’ de J.W.Hetrick tarafından alınmıştır [2]. Bu patentin dikkate değer bir tarafı da yapılan dizaynın, hava yastıklarının 30 yıldan daha fazla bir süredir üretilmesine rağmen, halen dizaynda temel oluşturmasıdır. Hetrick’ in patentindeki çarpışma sensörü kavramı günümüz taşıtlarında kullanılan bazı sensör tipleri için prensipte aynıdır. Tablo 1.2’ de son 30 yılda hava yastığı standartlarının yerine getirilmesindeki en önemli kilometre taşları verilmiştir [3]. Tablo 1.2 Otomotiv hava yastığı sistemlerinin gelişiminde seçilmiş kilometre taşları 1970
1973 1974 1977
1981
1983 1984
1987 1991
1.1.3
Ulusal Otoyol Güvenliği Dairesinin ( NHTSA ) binek otomobilleri için bir hava yastığı standardını ( otomatik koruma ) 1974’ de yürürlüğe koydu. Otomotiv endüstrisi buna karşı çıktı. Kural hiçbir zaman kanun olamadı. Bu kural 1971’ de Nixon yönetimi tarafından reddedildi. GM 1974 model yılı için bir milyon otomobilini hava yastığı ile donatacağına kendi isteğiyle söz verdi. Fakat 1974–75 için sayı 10.000 adet ile sınırlı tutuldu. Standart emniyet kemeri modifiye edilerek pasif güvenlik sistemi olması sağlandı. Hava yastığı standardı yeniden gündeme geldi. Ulaştırma Bakanlığı ( DOT ) Sekreteri Coleman GM, Ford ve Mercedes ile 1980 model yılı taşıtlarının hava yastığı ile donatılması hakkında görüştü. Bu görüşme kural koyucular için bir alternatif oluşturdu. DOT Sekreteri Adams 1981’ de bir 3 yıllık faz ile orijinal standardı yeniden yürürlüğe koydu. Coleman’ ın anlaşması ise iptal edildi. Hava yastığı standardı yeniden bu sefer Reagan yönetimi tarafından endüstrinin baskıları sonucu yürürlükten kaldırıldı. DOT sekreteri Lewis gereklilikleri tümüyle geçersiz kıldı. State Farm ve diğer sigorta şirketlerinin dosyası uygun bulundu. ABD Yüksek Mahkemesi, yürürlükten kaldırmayı “keyfi ve kaprisli” olarak buldu ve konuyu DOT’ a geri gönderdi. DOT Sekreteri Dole tarafından standart yeniden yürürlüğe konuldu. FMVSS 208 pasif güvenlik kuralı en sonunda kararları reddedilemeyen Yüksek Mahkemenin kararından sonra uygulanmaya başlandı. NHTSA, otomobil üreticilerinin güvenlik sistemini kendileri tarafından seçilebilmesi için anlaşmaya vardı. Hava yastıkları veya otomatik emniyet kemerleri 1987 model yılından başlayarak 4 yıl içinde kullanılmaya başlanacaktı. DOT Sekreteri Dole, sürücünün yan tarafına 1994’ den itibaren ön taraftaki yolcu için otomatik koruma olmaksızın hava yastığı sisteminin kullanılmasını teşvik etti. DOT Sekreteri Skinner, hava yastığının kullanılması kuralını, 4 yıllık bir dönem içinde kamyonetler ve panel Vanlar için de geçerli olacak şekilde genişletti. 1995’den başlayarak Kongre tüm binek otomobillerinde öndeki koltukların tümünde 1995 yılından itibaren ve kamyonetler için 1997 yılından itibaren hava yastığı kullanılması için bir tasarıyı hayata geçirdi.
Hava Yastıklarının Gittikçe Artan Bir Şekilde Kabul Görmesi
Son olarak 1980’ de çeşitli kuvvetler ABD’ deki binek otomobillerine hava yastığının konulması ve kullanılması amacıyla birleşti. Bu kuvvetler: ( a ) Hükümetin Düzenlemesi Federal düzenlemelerin pasif güvenlik sistemleri üzerindeki düzeltmeleri ve yasaları, otomobil üreticilerini ve bunların destekçilerini, hava yastıklarını standartlaştırmaya ve seri üretime geçirmeye mecbur kıldı. ( b ) Sektörün Hazır Olması ve Teknolojinin Kullanılabilirliği Birkaç destekçi ürünlerini kullanmak için hazırdı. Her ne kadar ilk hava yastıklarının fiyatları günümüzle karşılaştırıldığında yüksek ise de bunlar otomobil üreticileri ve halk tarafından kabul edilebilir bir seviyede idiler.
2
Çeviri: Ataman KES,
[email protected] Fundamentals of Crash Sensing in Automotive Air Bag Systems, ISBN 0–7680–0499–3 Ching-Yao Chan ( c ) Taşıt Güvenliği Konusunda Oluşan Bilinç 1980’ lerin sonunda, halkın taşıt güvenliği ile ilgi gittikçe artan bilinci, halkın hava yastıkları ile tanışmasıyla sonuçlandı. Çeşitli enstitülerin ve hukuk gruplarının eğitim ve özendirme çalışmaları birçok eyalette emniyet kemeri kanunlarını güçlendirdi ve hava yastıklarının kullanımı için zemin hazırlandı. Sonrasında ise birkaç yıllık bir dönem için çoğu otomobil üreticisi güvenlik temasını reklâmlarında ürünlerinin daha fazla satması için kullanmaya başladı. ( d ) Maliyetin Düşürülmesi ve Seri Üretime Geçiş Yeni binek otomobillerde hava yastığı sistemlerinin standart hale gelmesiyle üretilen birim sayısı birden artış gösterdi. Kızışan rekabet hava yastığı üreticileri üzerinde maliyetlerin ve birim fiyatlarının düşürülmesi için büyük bir baskı oluşturdu. Bu ekonomik faktör, yukarıda bahsi geçen diğer kuvvetler ile günümüzde ABD pazarında satılan tüm binek otomobillerinde bir ya da birden fazla hava yastığının kullanılmasını arttırdı. 1.2 Kaza İstatistikleri: Hava Yastıkları Etkili mi? Geçmiş yıllarda, hava yastıkları ile donatılmış taşıtların sayısının arttığı belirtilmiş, bu donanımların etkinliği üzerine tartışmalar yapılmıştır. Hava yastığının kullanımından kaynaklanan ölümler ve yaralanmalar ile sonuçlanan kazalar– özellikle çocuklarla ilgili olarak – geçmiş yıllarda halkın hava yastığı sistemleri üzerine olan ilgisini arttırmıştır. Ancak bu ilgiye rağmen ölümler ve hafif yaralanmaları azalttığından dolayı halen hava yastığında standartlaştırmaya gidilerek negatif etkilerin önüne geçilmeye çalışılmaktadır. Hava yastığının yararlarının arkasındaki etkenler ve bunlarla ilgili tartışmaları daha iyi anlayabilmek için önerilen referanslardaki makalelere başvurulabilir [4]. 1994’ de yapılan bir çalışmada [5], 1993’ te 53.717 motorlu taşıttan 35.747’ sinde ölümcül çarpışma meydana geldiği ve sonuç olarak 29.906 kişinin yaşamını yitirdiği belirtilmiştir. Bu ölümlerin, 22.031 ‘i binek otomobildeki yolculardan ve 7.875 ‘i ise pick-up ve ufak taşıtlardaki yolculardan oluşmaktadır. Tablo 1.3’ de çarpışmanın tipi ve çarpışma noktasına göre bu sayılar ayrıntılı olarak verilmektedir [5]. Tablo 1.3’ de önden meydana gelen çarpışmaların tümünün %50’ sinin ölümle sonuçlandığı görülebilir. Bu yüzden yolcuların korunması için ön tarafta hava yastığının kullanılması kaçınılmazdır. Ayrıca birçok ölümünde yanal çarpışmalardan meydana gelmesi üreticilerin öndeki standart hava yastığına ilaveten yan hava yastıklarını da kullanmalarını zorunlu kılmıştır. Tablo 1.3 Çarpışma tipine ve darbe noktasına bağlı olarak binek otomobillerdeki ölüm sayısı, 1993
Önden darbe Yanal darbe Arkadan darbe Üstten ve alttan Diğerleri Toplam
Tek taşıt 6.524 ( %47 ) 2.872 ( %21 ) 300 ( %2 ) 925 ( %7 ) 3.171 ( %23 ) 13.792 ( %100 )
İkili taşıt 8.871 ( %55 ) 5.968 ( %37 ) 833 ( %5 ) 171 ( %1 ) 271 (%2 ) 16.114 ( %100 )
Çeviri: Ataman KES,
[email protected] Tümü 15.395 ( %51 ) 8.840 ( %30 ) 1.133 ( %4 ) 1.096 ( %4 ) 3.442 ( %11 ) 29.906 (%100 )
3
Fundamentals of Crash Sensing in Automotive Air Bag Systems, ISBN 0–7680–0499–3 Ching-Yao Chan Trafikte bulunan hava yastığı ile donatılmış taşıtların büyük bir bölümüyle elde edilen istatistiklerde hava yastıklarının nasıl etkili olduğunu göstermektedir. Otoyol Güvenlik Enstitüsü ( IIHS ) tarafından yapılan bir çalışma, 1992–1995 modelleri için federal ölümcül kaza verilerine dayanarak, hava yastıklarının tek ve ikili taşıt çarpışmalarında 74 yaşamın kurtarıldığını göstermektedir. Aynı dönem süresince, yolcu hava yastıklarından dolayı sadece 3 bebek ve 11 çocuk yaşamını yitirmiştir. Aynı çalışmada sağ ön koltukta bulunan yolcular arasında önden çarpışmalar sonucunda ölümler, emniyet kemerleri kullanılmadığında %22, emniyet kemerlerinin kullanılmasıyla %15 azalmıştır [6, 7, 8 ]. NHTSA tarafından yapılan ayrı bir çalışma, 1986–1996 yılları arasında federal ölümcül kaza verilerine dayanarak, doğrudan kafa kafaya olan çarpışmalarda 13 ve daha büyük yaşlardaki yolcular için ön sağ hava yastıklarının, ölümü %27 azalttığını göstermektedir. Ön sağ taraftaki yolcu hava yastıkları, 13 ve daha büyük yaşlardaki yolcular için tüm çarpışma şekillerinde ölümleri %13 azaltmıştır. Sürücü hava yastıkları, ölümleri önden çarpışmalarda %19 ve tüm çarpışmalarda %12 azaltmıştır. 1996’ da trafikte olan otomobillerin 42 milyonunda sadece sürücü hava yastığı varken, 22 milyonunda hem sürücü hem de yolcu hava yastığı vardır. 1986’ dan 1995’ e kadar hava yastıkları 1.100 yaşamı kurtarmıştır [9, 10]. SAE’ nin destekleyici olduğu bir sempozyumda hava yastığı bulunan taşıtların güncellenmiş listesi sunulmuştur [11]. 1997’ de 60 milyondan fazla taşıt hava yastığı ile donatılmıştır. NHTSA, 1986 ve Temmuz 1997 arasında hava yastıklarının 2000’ den fazla sürücünün ve yolcunun yaşamını kurtardığını belirtmiştir. Ancak hava yastığının kullanımı düşük hızdaki çarpışmalarda 1990’ dan itibaren 43 çocuk ve 34 yetişkinin ölümüne neden olmuştur. Güncellenmiş istatistikler için NHTSA’ nın web sitesi olan www.nhtsa.org ‘a başvurulabilir. Tablo 1.4’ de NHTSA ve IIHS çalışmalarında rapor edilen hava yastıklarının neden olduğu tipik yaralanma tipleri listelenmiştir [12]. Raporlanan yaralanmaların %96’ sı küçük kesikler ve eziklerden oluşmaktadır [13]. Tablo 1.5’ de yaralanmanın tipi ve vücuttaki konumuna göre ufak yaralanmaların yüzdesi sıralanmıştır. Tablo 1.4 Sadece hava yastığının neden olduğu yaralanmaların tipi ve yaralının vücudundaki konumu
Derinin yüzülmesi Ezilme Kesik Yanık Kırılma Burkulma Travma Kopma Kas yırtılması Toplam
Boyun/Kafa
Göğüs kafesi
Üst vücut
Diğer Bölgeler
Toplam
116
16
91
2
225
35 34 7 2 2 1 1 1 199
31 47
44 15 30 2 1 183
4 1 7
114 49 38 4 3 1 1 1 436
Tablo 1.5 Yaralanmanın tipi ve konumuna göre mini ( AIS -1 ) hava yastığından kaynaklanan yaralanmaların yüzdesi
Burkulma Yanık
4
Baş/ Boyun/ Yüz 6
