汽車測試假人在汽車碰撞模擬試驗中的作用

汽車測試假人主要用于企業(yè)安全駕駛測試實驗的儀器，汽車測試假人模擬人體的各個部分和結(jié)構(gòu)，同時分布著廣泛的傳感器，能夠及時的檢測出汽車測試假人在汽車駕駛測試過程中的各種情況下的模擬人體感受，從而評估汽車的安全性能；
1960年，美國zui早開發(fā)出了汽車撞車試驗?zāi)M假人VIP，隨之在SAE(Society of Automotive Engineers美國汽車工程師協(xié)會)標(biāo)準(zhǔn)中對50th模擬假人(即第50百分位的假人——按統(tǒng)計，美國50％男子的體重和座高等體格參數(shù)比該假人低)的尺寸、重量、彈簧常數(shù)等作了規(guī)定，碰撞試驗用模擬假人zui初用于彈射座椅、降落傘等與飛機(jī)有關(guān)的場所。
隨著仿生學(xué)和撞車事故中人體傷害機(jī)理研究的深入，模擬假人的研究開發(fā)也有了新的進(jìn)展：1971年開發(fā)了混合I型假人Hybrid I，在此基礎(chǔ)上通過對Hybrid I的頭部、頸部、肩部、脊柱和膝部進(jìn)行改進(jìn)，同時增強(qiáng)測試儀器的配置，于1972年開發(fā)出了混合II型假人Hybrid II，并于1973年在FMVSS208標(biāo)準(zhǔn)(乘員碰撞保護(hù))中將Hybrid II 50th假人作為評定汽車碰撞試驗中乘員碰撞保護(hù)性能的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施，并在聯(lián)邦法規(guī)中制定了假人的標(biāo)準(zhǔn)Hybrid II型試驗假人除了作為測定FMVSS 208標(biāo)準(zhǔn)中人體傷害指標(biāo)的試驗假人外，在FMVSS 212和301中也都有應(yīng)用。
1976年，通用汽車公司對Hybrid II的頸部、膝部等進(jìn)行大量改進(jìn)，開發(fā)出了更接近人體特性的混合III型假人Hybrid III，其可安裝的數(shù)據(jù)采集通道可根據(jù)需要多達(dá)100個以上，大大超過了Hybrid II，適應(yīng)了更深一步的研究需要。而且頸部等處的改進(jìn)，使得Hybrid III假人測得的傷害指標(biāo)值可能高于Hybrid II，從而對車輛的乘員保護(hù)性能提出了更高的要求。
1986年7月25日，美國修改了49CFR Part 572，在其中新增加了關(guān)于Hybrid III的分部，并在FMVSS 208標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定從1986年10月23日起至1991年8月31日止，汽車碰撞試驗可以選擇使用Hybrid II和Hybrid III假人中的任一個，而自1991年9月1日起，Hybrid III將取代Hybrid II并做為驗證車輛是否符合FMVSS208性能要求的惟一的試驗假人，后來由于考慮到一些實際操作因素，決定將取代日期推遲至1997年9月1日。
為進(jìn)一步滿足汽車碰撞試驗研究以及生物力學(xué)研究的需要，美國已研究開發(fā)出了一個試驗假人家族。除法規(guī)規(guī)定的Hybrid II和Hybrid III之外，還開發(fā)生產(chǎn)出了汽車側(cè)面碰撞用假人SID 和兒童假人等。
歐洲各國也在進(jìn)行汽車碰撞試驗用假人的開發(fā)研究，ECE(聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會)法規(guī)的R16條款(關(guān)于汽車安全帶及其后援系統(tǒng)認(rèn)證的統(tǒng)一條件的協(xié)定)的附錄7中便規(guī)定了在歐洲使用的一條腿的假人(假人重74.5kg，高度為175cm)，該假人僅用于ECE Rl6中安全帶動態(tài)試驗，試驗中只要求用高速攝影測量假人骨益的位移。另一方面，歐洲也開發(fā)出了側(cè)面碰撞用EuroSID假人，并已運(yùn)用于碰撞試驗，但還沒有相應(yīng)的法規(guī)描述。
關(guān)于汽車碰撞用試驗假人，迄今為止還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各國使用zui多的還是Hybrid II和Hybrid III型假人，包括歐洲的奔馳汽車公司、大眾汽車公司等在內(nèi)的世界各大汽車公司在汽車碰撞試驗研究中都大量使用Hybrid II和Hybrid III型假人。
按人體類型分，假人可分為成年人假人和兒童假人。成年人假人按體型大小又分為中等身材男性假人、小身材女性假人和大身材男性假人。在汽車碰撞試驗中zui常用到的是中等身材假人，其代表歐美男性第50百分位成年人的平均身材。為了在設(shè)計中考慮不同的人體體型，又按照歐美人體分布的兩端極限，分別開發(fā)了小身材和大身材假人。小身材女性假人代表歐美第5百分位女性成年人的體型；大身材男性假人代表歐美第95百分位男性成年人的體型。兒童假人的身高、體重是年齡組兒童的平均身高和體重，而不考慮性別。
按碰撞試驗的類型分，假人又可分為正面碰撞假人和側(cè)面碰撞假人。現(xiàn)在允許作為商品出售的側(cè)面碰撞假人有三個：SID、EuroSID和BIOSID。這三個假人都是按第50百分位成年男性的身材開發(fā)的，SID是美國側(cè)面碰撞試驗法規(guī)的試驗假人，EuroSID是歐洲、日本等國家的側(cè)面碰撞試驗法規(guī)的試驗假人。