THUMS从“生意”到“免费”,丰田在下什么棋?

2020-06-29 23:36:10·  来源:擎动  作者:邦达/骑者  
 
6月16日,擎动(微信号: qingdongauto)获悉,丰田汽车公司将于2021年1月起无偿公开可在电脑上解析汽车碰撞事故对人体造成伤害的虚拟人体模型THUMS(Total Human
6月16日,擎动(微信号: qingdongauto)获悉,丰田汽车公司将于2021年1月起无偿公开可在电脑上解析汽车碰撞事故对人体造成伤害的虚拟人体模型THUMS(Total Human Model for Safety),助力实现交通事故零伤亡。

THUMS是什么?

如何验证汽车的安全性?可能大家都能想到汽车碰撞试验。但是,无数次重复的试验,每次都要撞废一辆车,对汽车制造商来说也是一种负担。于是,在实际碰撞试验的基础之上,汽车企业发明了用计算机进行模拟碰撞试验,用两种方式验证车辆安全性,充分发挥作用的是模拟碰撞。

早在上世纪70年代,在美国军用航天领域,就开始进行导弹等超高速飞行物的碰撞模拟试验。进入80年代,汽车厂家积极引进超级计算机系统,开始用于车辆的模拟碰撞试验。车辆的碰撞属于不足1秒的瞬间现象,在计算机上进行模拟车辆碰撞,对瞬间车体的变形以及动能吸收状态进行确认、分析。

丰田在车辆模拟碰撞的基础之上,开发出能够测量人体伤害程度的虚拟人体模型THUMS,在车辆开发的过程中不仅对于车辆本身,还加入了对人体影响的解析。
 
 
图注:THUMS第六版模拟预碰撞系统自动制动

现实中的汽车碰撞试验可以很好地检验汽车安全性,但也存在不足。例如碰撞中使用的假人为了能够反复使用,必须制造的非常坚硬,在发生碰撞后仅能判断身体骨骼等方面的受到的冲击,而无法模拟大脑、内脏受到的损伤。
THUMS很好地弥补了这一点,THUMS通过模拟“人体在碰撞中受到哪些伤害”,使全身骨骼,大脑,内脏,肌肉等不仅在形变方面直观显示,还能分别展现各自的强度,能够更详细地解析碰撞导致的伤害。不仅如此,因THUMS可在电脑上进行模拟实验,通过重复模仿及解析各种碰撞场景,可大幅减少碰撞试验所需的时间及经费。
 
 
历经20年研发

早在2000年,以研发车辆安全技术为目的,丰田与丰田中央研究所共同开发了世界首款能够还原、解析车辆碰撞时对人体的全身伤害的虚拟人体模型THUMS。

丰田自2000年开始销售第1代THUMS,之后不断改善,迭代版本。2003年在第2代THUMS上增加了面部及骨骼,2008年在第3代THUMS上增加了大脑,2010年在第4代THUMS上进一步增加了大脑、内脏的形状乃至与骨骼、内脏之间的位置关系、结合状态,陆续实现了精密模型化。2015年第5代THUMS中还新增了能够模拟碰撞前乘客身体姿势的肌肉模型等,使THUMS不断得到改良和进化。

之后经过不断进化,至最新版Version6,THUMS不仅拥有骨骼、大脑、内脏,还增加了肌肉,同时也增加了不同性别、年龄、体格的模型。

THUMS变“开源”  助力实现交通事故零伤亡

丰田汽车官方称,通过无偿公开THUMS,让更广泛的用户利用THUMS,为提升汽车安全性能做贡献。

目前,THUMS被国内外100多个汽车厂商、零部件厂商、大学、研究机构等运用于汽车安全研究,用于安全带、空气囊、减轻行人事故伤害的汽车构造等各类安全技术的研发应用。此前,这些机构都要付费使用。

此外,汽车评估机构在今后的虚拟安全性能评估试验的导入计划中,也在探讨使用THUMS。

对于公众来讲,无偿公开THUMS不仅可供其开展汽车安全研究,还能够通过用户自己改良THUMS并将其成果共享等方式来提升THUMS的便利性。这意味着THUMS变成开源软件了,未经授权就可以根据需求改良这套系统。

 
 
图注:THUMS Version4模型将不同年龄、性别、体型、姿势的人体结构(骨骼、大脑、内脏等)模型化。无偿公开的对象为Version4、5、6。

丰田为什么这么做?

丰田汽车公司先进技术开发内部公司fellow葛卷清吾谈及本次无偿公开THUMS时,说道:“THUMS自2000年诞生以来,经过不断改良,尽可能地还原人体结构,设置不同种类模型。现如今THUMS已是丰田安全技术及车辆开发中不可或缺的存在。本次决定无偿公开THUMS,希望让更多的用户使用THUMS,提升汽车行业整体的车辆安全性能,助力实现交通事故零伤亡的安全社会。我们期待THUMS能够在自动驾驶等未来出行社会开发环节得到广泛运用”。

要知道,在宣布无偿公开前,丰田开发的THUMS一直在进行商业售卖,本质上是丰田汽车的一门生意,在花费了无数研发费用,产品得到广泛认同,被越来越多研究机构认可的情况下,丰田开始宣布将THUMS无偿使用。

显然,这并不是一个偶然事件。

去年,丰田无偿开放混合动力专利,开放的23740项专利的名单上,有发动机、电池为核心的零部件专利,也有丰田一直引以为傲的THS混动方案。

丰田宣布将无偿提供所持有的关于电机、电控(PCU)、系统控制等车辆电动化技术的专利使用权(包含申请中的项目)。只要有企业需要,向丰田提出申请,共同商讨具体实施条件后就可以签署合约。

“一流企业做标准,二流企业做品牌,三流企业做产品。”这句话以后也许可以改为“顶尖企业做开源、一流企业做标准,二流企业做品牌,三流企业做产品。”

擎动观察:

无论是开放混合动力技术,还是开放THUMS,助力实现交通事故零伤亡,都体现出丰田汽车作为世界范围内的“头部”车企,值得被大赞特赞的企业担当。
 
 
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