儿童约束系统测试用儿童假人综述

1、儿童约束系统测试用儿童假人综述摘要：随着车内儿童乘员安全研究的不断推进，儿童 约束系统（CRS的标准法规不断修订，CRS碰撞测试用儿童 假人也一直在发展变化。目前国际上主要的CRS标准FMVSS213、ECE R44以及最新的ECE R129分别采用不同的假人进 行测试。本文对上述标准所使用的假人进行了阐述。关键词：儿童约束系统；儿童假人中图分类号： U467.3 文献标识码： A文章编号： 1005-2550 （ 2016） 03-0062-06 马伟 毕业于武汉理工大学，硕士。现任国家汽车质量监督检 验中心（襄阳）安全试验室工程师。研究方向：汽车被动安 全。引言儿童假人是儿童约束系统（CR

2、S测试中非常重要的试 验设备。目前国际上主要的CRS标准：美国的FMVSS213欧洲的ECE R44以及ECER129中分别规定使用不同的儿童 假人。FMVSS213分别使用了 CAMI、CRABI和 Hybrid III 系列 儿童假人；ECE R44要求使用P系列儿童假人；ECER129则规定使用最新的 Q系列儿童假人。我国 GB27887-2011机动 车儿童乘员用约束系统采标于ECE R44(修订本2),所以也采用P系列儿童假人。各系列儿童假人的结构、质量分布、 主要尺寸、测试能力等方面存在较大的差异。本文对上述美 标和欧标使用的儿童假人的型号、假人的伤害指标进行总结， 并分别对各系列

3、儿童假人的主要特征、测试能力等进行了研 究。并对我国相关汽车安全儿童法规对儿童假人的应用情况 进行梳理和总结。1.FMVSS 21 3测试用儿童假人FMVSS 213根据CRS适用的儿童的体重和身高对其划分 组别，不同的组别分别会使用到CAMI、 CRAB、I 和 Hybrid III等不同类型的儿童测试假人。这些不同类型的碰撞假人及其 标定标准在美国联邦法规 49CFR 572拟人试验装置都有 详细的规定。详细信息见表 1.1 所示。FMVSS 213规定了动态试验中儿童头部的损伤指标HIC( 36)及位移限值，同时也规定了假人胸部合成加速度和膝 部的最大位移限值，详细的损伤指标见表 1.2

4、 所示：1.1 CAMl 儿童假人CAMI(Civil Aeronautical Medical Institute )婴儿假人在FMVSS 213和美国联邦法规 CFR49 PART57冲作为 CRS测试 用婴儿组假人。 CAMI 系列婴儿假人共有新生儿和六个月大 两个型号，其设计参数基于NHTSA (美国公路交通安全管理 局)数据库。 CAMI 婴儿假人的骨架由皮革构成，肌肉是由 泡沫填充，表面覆盖一层帆布。该款婴儿假人在尺寸、外形 和质量上与真实婴儿非常接近，但是在碰撞响应与真实婴儿 差别很大，同时该款假人不能安装任何传感器进行测量。 CAMI Newborn 假人如图 1.1 所示：1

5、.2 CRABI儿童假人CAMI 婴儿假人不能进行任何数据上的测量，对于碰撞 安全的研究意义不大。所以目前采用的婴儿假人为 CRABI(child restraint/air bag interaction )系列。CRABI婴儿假人共 有6个月、12个月和18个月等三个型号。它是由FTSS公司设计，人体测量学参数基于密歇根大学交通研究所 funiversity ofMichigan Transportation Research Institute )的报告， 各个部 位的重量分布及缩放方式都通过了SAE婴儿工作组要求，其头部通过缩放成人假人的头部得到，颈部具有更大的伸展运 动。这系列婴儿假

6、人具有向后约束的反应敏感性，能够适用 于所有类型的碰撞。 CRABI 12个月大假人如图 1.2所示：CRABI婴儿假人的设计是基于Hybrid川50百分位男性假人，由于婴儿的生理解剖学特点与成人差异较大， 所以 CRABI 假人并不能很真实地模拟实际的婴儿响应， 但是相比于 CAMI 婴儿假人，它具有更为完善的结构并且能够进行数据的采集， 已经是一个较大的改进。1.3 Hvbrid川儿童假人1992年，美国SAE生物力学协会与美国公路交通安全管 理局fNHTSA）开始开发Hybrid川儿童假人。该系列儿童假人 共有三种型号： 3岁、6岁和 10岁。其中 6岁于 1993年开 始开发， 10

7、岁于 2000 年开始开发。该系列儿童假人是在 Hybrid川成人假人的基础上设计，除了头部、胸部和盆骨具 有相应加速度传感器，同时还拥有脊椎和躯干加速度传感器， 具有很高的损伤评价能力。该系列儿童假人相对比较完善， 至今还在使用，但是它也有一些不足，由于Hybrid川假人是针对正面碰撞设计的，所以该系列儿童假人侧向响应性能较 差。Hybrid川6岁儿童假人如图1.3所示：CRABI-12M及HM -3丫、6丫、10Y测试能力详见表 1.3所 示：2.ECE R4绷吐式用儿童假人ECE R44艮据CRS适用的儿童体重对其划分 5个组别， 不同的组别分别使用 TNO公司P系列儿童假人的不同型号， 详见表 2.1 所示：ECE R44包括正碰和后碰动态试验，对动态试验中假人 的头部位移、胸部加速度、腹部侵入性等做了具体的规定， 详细的损伤指标见表 2.2 所示：2.1 P 系列儿童假人1970年代后期，ECE委员会起草了 ECE R44关于批准 动力驱动车辆上儿童乘客座椅约束装置的统一规定 。由此TNO公司最先开发了儿童假人模型来评估车辆内部的儿童约束装置。1982年ECER44开始执行，法规最初描述了P3/