ISO/TR 10982:1998
(Main)Road vehicles — Test procedures for evaluating out-of-position vehicle occupant interactions with deploying air bags
Road vehicles — Test procedures for evaluating out-of-position vehicle occupant interactions with deploying air bags
Véhicules routiers — Méthodes d'essai pour l'évaluation des interactions d'un occupant en position anormale dans un véhicule et des sacs gonflables en cours de déploiement
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
TECHNICAL ISO/TR
REPORT 10982
First edition
1998-03-15
Road vehicles — Test procedures for
evaluating out-of-position vehicle occupant
interactions with deploying air bags
Véhicules routiers — Méthodes d’essai pour l’évaluation des interactions
d’un occupant en position anormale dans un véhicule et des sacs
gonflables en cours de déploiement
A
Reference number
ISO/TR 10982:1998(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 10982:1998(E)
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Definitions . 1
4 Test device . 2
4.1 General . 2
4.2 50th percentile male Hybrid III dummy . 2
4.3 “Small female” Hybrid III dummy . 2
4.4 Three-year-old child Hybrid III dummy . 2
5 Instrumentation . 2
5.1 Adult size dummy . 2
5.2 Three-year-old child dummy . 3
5.3 Data requirements . 3
5.4 Dummy test temperature . 3
Sled pulses .
6 3
6.1 General . 3
6.2 Mild severity crash pulse . 3
6.3 Moderate severity crash pulse . 3
7 Static and dynamic tests for driver air bag systems . 6
7.1 Test set-up . 6
7.2 Prepositioned driver tests . 6
7.3 Acceleration-induced out-of-position driver dynamic tests . 7
8 Static and dynamic tests for passenger air bag systems, using child dummy . 7
8.1 General . 7
8.2 Test set-up . 7
8.3 Child dummy test positions . 8
8.4 Child dummy static tests for passenger air bag systems . 9
8.5 Child dummy dynamic tests for passenger air bag systems . 9
9 Static and dynamic tests for passenger air bag systems using adult dummies . 9
9.1 General . 9
9.2 Test set-up . 10
9.3 Adult dummy positions near instrument panel . 10
9.4 Adult dummy static tests for passenger air bag systems . 10
9.5 Adult dynamic tests for passenger air bag systems . 10
Annex A (informative) Bibliography . 12
© ISO 1998
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Switzerland
Internet central@iso.ch
X.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
©
ISO ISO/TR 10982:1998(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The main task of technical committees is to prepare International Standards, but in exceptional circumstances a
technical committee may propose the publication of a Technical Report of one of the following types:
— type 1, when the required support cannot be obtained for the publication of an International Standard, despite
repeated efforts;
— type 2, when the subject is still under technical development or where for any other reason there is the future
but not immediate possibility of an agreement on an International Standard;
— type 3, when a technical committee has collected data of a different kind from that which is normally published
as an International Standard ("state of the art", for example).
Technical Reports of types 1 and 2 are subject to review within three years of publication, to decide whether they
can be transformed into International Standards. Technical Reports of type 3 do not necessarily have to be
reviewed until the data they provide are considered to be no longer valid or useful.
ISO/TR 10982, which is a Technical Report of type 2, was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road
vehicles, Subcommittee SC 10, Impact test procedures.
This document is published as a Technical Report, rather than as an International Standard, because of the general
inexperience in air bag testing and the lack of real-world accident data correlation. When sufficient real-world data
are available and/or there is sufficient testing experience, it may be appropriate to develop an International
Standard.
Annex A of this Technical Report is for information only.
iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
©
ISO/TR 10982:1998(E) ISO
Introduction
Although laws concerning the mandatory use of seat belts and child restraints have been enacted in most ISO
member countries, surveys and accident statistics indicate that between 10 % and 50 % of front seat occupants
involved in accidents had not used these restraint systems. Most, if not all, new vehicles marketed with air bags in
ISO member countries specify that the air bag is supplemental to the existing belt/child seat restraint systems.
However, front seat occupants may not comply with manufacturers’ recommendations and laws. Hence, they may
be near or against deploying driver and/or passenger air bag modules during collisions. Some data indicate that
small, unrestrained children may get into such positions due to voluntary precrash riding positions [1] and/or due to
preimpact braking and/or collision forces [2]. These factors may also cause some adults to be near the air bag
modules, but preimpact braking is likely to have less effect on adults.
During its inflation process, an air bag generates a considerable amount of kinetic energy and as a result substantial
forces can be developed between the deploying air bag and the out-of-position occupant. Accident data [3] and
laboratory test results [4-9] have indicated that these forces could cause injuries to the head, neck, thorax,
abdomen and legs.
Both mild and moderate severity crash pulses are described in the Technical Report. These pulses represent
general deceleration-time histories. The mild severity crash pulse is near the threshold of many air bag deployments
and represents a frequent accident event. This pulse can be used for child testing, since they are more likely than
adults to be near the air bag modules in threshold deployment collisions. Since preimpact bracking has much less of
an effect on adults, the moderate severity crash pulse can be used for adult testing. These described pulses or
other vehicle-specific pulses may be used.
This Technical Report describes the more common interactions, recognizing that the range of possible interactions
is essentially limitless.
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
©
TECHNICAL REPORT ISO ISO/TR 10982:1998(E)
Road vehicles — Test procedures for evaluating out-of-position
vehicle occupant interactions with deploying air bags
1 Scope
This Technical Report outlines a number of test procedures that can be used for investigating the interactions that
could occur between the deploying air bag and the occupant who is near the module at the time of deployment.
Static and dynamic tests to investigate both driver and passenger systems are described. Comparative evaluation
of the designs can be conducted using static tests. Favorable systems may be evaluated, if deemed necessary,
by appropriate dynamic tests. Children and infants restrained in child or infants seats are the subject of another
Technical Report [20].
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
Technical Report. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision,
and parties to agreements based on this Technical Report are encouraged to investigate the possibility of applying
the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently
valid International Standards.
1)
ISO 6487:— , Road vehicles — Measurement techniques in impact tests — Instrumentation.
SAE J 211:1995, Instrumentation for impact test.
SAE J 1517:1990, Driver selected seat position.
3 Definitions
For the purposes of this Technical Report, the following definitions apply.
3.1 Passenger air bag module location
3.1.1 low mounted: Rearward deploying module location in the area of the instrument panel, normally used for
knee bolsters.
3.1.2 mid mounted: Rearward deploying module location above the knee bolster area in the instrument panel.
3.1.3 top mounted: Air bag system that deploys through the top surface of the instrument panel.
3.2 out-of-position occupant: Vehicle occupant who is near the air bag module at the time of deployment.
1) To be published. (Revision of ISO 6487:1987)
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
©
ISO/TR 10982:1998(E) ISO
4 Test device
4.1 General
Two sizes of adult dummies and one child size dummy are available for out-of-position occupant investigations. It is
suggested that the adult dummies be equipped with an optional neck cover to give a more humanlike shape to the
neck and neck-head junction.
4.2 50th percentile male Hybrid III dummy
This dummy is specified in part 572, subpart E of FMVSS 208 [10].
4.3 “Small female” Hybrid III dummy
The small female dummy is a scaled-down version of the Hybrid III 50th percentile male dummy. The size, shape,
response and measurement capability were defined by a task force of the SAE Human Biomechanics and
Simulation Standards Committee [11].
4.4 Three-year-old child Hybrid III dummy
This dummy was developed for passenger air bag testing [12] by a task force of the SAE Human Biomechanics and
Simulation Standards Committee and is commercially available.
5 Instrumentation
5.1 Adult size dummy
Measurements that can be made or calculated using these test devices are listed below:
— facial forces [19];
— head triaxial acceleration (three channels);
— head angular acceleration in sagittal plane (at least one channel for an extra linear accelerometer);
— upper neck (C-1: occipital condyles) forces and moments (six channels);
— lower neck (C-7, T-1) forces and moments (six channels);
— chest triaxial acceleration (three channels);
— mid-sternum to thoracic spine deflection (one channel);
— mid-sternum acceleration (one channel);
2)
— upper and lower ribcage deflection (five channels);
3)
— lower thoracic spine (T-12) forces and moments (five to six channels);
— pelvis triaxial acceleration (three channels);
— for systems using inflatable knee restraints, the full spectrum of Hybrid III multi-channel femur and tibia load
cells and knee displacement transducers can be used to measure leg loading.
2) Instrumentation for measurements is being developed and is expected to be available for both dummies at a later date.
3) Only available for the small female.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
©
ISO
ISO/TR 10982:1998(E)
5.2 Three-year-old child dummy
Measurements that can be made or calculated using the child dummy are listed below:
— head triaxial acceleration (three channels);
— head angular acceleration in sagittal plane (at least one channel for an extra linear accelerometer);
— upper neck (C-1) forces and moments (six channels);
— lower neck (C-1/T-1) forces and moments (six channels);
— shoulder forces (F , F ; four channels);
x z
— sternal acceleration (a ; two channels);
x
— sternal deflection (one channel);
— spine triaxial accelerations (T-1, T-4, T-12; nine channels);
— lumbar forces and moments (six channels);
— pubic forces (F , F ; two channels);
x z
— pelvis triaxial acceleration (three channels).
5.3 Data requirements
All measurements should be recorded and filtered according to ISO 6487 and SAE J 211 for body regions. These
measurements should be continuous functions of time so other quantities, such as those found in references [8], [9],
[13-17], may be derived.
5.4 Dummy test temperature
The test dummy temperature should be within the range of 20,6 °C to 22,2 °C (69 °F to 72 °F) at a relative humidity
of 10 % to 70 % after a soak period of at least four hours prior to its application in a test.
6 Sled pulses
6.1 General
Mild severity and moderate severity crash pulses are defined in 6.2 and 6.3. The out-of-position child may be
exposed to a pulse similar to the mild severity crash pulse since collisions of similar severity occur most often, and
preimpact braking will cause the child to be out-of-position more often than the collision dynamics.
6.2 Mild severity crash pulse
4)
This pulse is a half sine type with a peak acceleration occurring near the centre of the time duration of (8 – 1)g
between 40 ms to 100 ms, a velocity change of (25 – 1) km/h, and a (150 – 5) ms pulse duration. Typical
acceleration-time and velocity-time curves, and nominal acceleration are shown in figures 1 and 2.
6.3 Moderate severity crash pulse
This pulse is a half sine type with a peak acceleration occurring near the centre of the time duration of (13 – 1)g
between 40 ms to 80 ms, a velocity change of (29 – 1) km/h and a (110 – 5) ms pulse duration. Typical
acceleration-time and velocity-time curves, and nominal acceleration are shown in figures 3 and 4.
2
4) g = 9,806 65 m/s
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
©
ISO/TR 10982:1998(E) ISO
Figure 1 — Generic HYGE sled pulse for a mild crash severity
Figure 2 — Velocity-time history of the generic mild crash severity sled pulse
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
©
ISO
ISO/TR 10982:1998(E)
Figure 3 — Generic Hyge sled pulse for a moderate crash pulse
Figure 4 — Velocity-time history of the generic moderate crash severity sled pulse
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
©
ISO/TR 10982:1998(E) ISO
7 Static and dynamic tests for driver air bag systems
Two static prepositioned out-of-position driver tests and three acceleration-induced out-of-position driver dynamic
tests are described in this clause. No priority is assigned to any of these interactions.
7.1 Test set-up
Mount the steering wheel, air bag module and steering column to an open structure or body buck by the normal
column mounting means, so the mounting is at least as rigid as the actual vehicle mounting. The column should be
mounted at the design column angle. The steering wheel may be in any desired rotated position (i.e. straight ahead,
rotated 90°, 180°, etc.). If practicable, use the actual instrument panel. If not, knee bolsters with performance
characteristics near those expected in production should be mocked into the buck at package location. If the
windshield is expected to play any part in the deployment, then it or a mockup must be included. Any on-vehicle
hardware that might restrict column axial movement during inflation should be included. This buck should be
mounted to any suitable sled or other test mechanism that produces the desired acceleration-time pulse.
7.2 Prepositioned driver tests
7.2.1 General
Place the test device on any suitable seating surface so the chest and head are in the desired locations in relation
to the air bag. One or two layers of paper tape may be used to retain the dummy in the desired location. Dummy
positions to be investigated are described in 7.2.2 and 7.2.3. Any of the ad
...
RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 10982
Première édition
1998-03-15
Véhicules routiers — Méthodes d’essai
pour l’évaluation des interactions d’un
occupant en position anormale dans un
véhicule et des sacs gonflables en cours
de déploiement
Road vehicles — Test procedures for evaluating out-of-position vehicle
occupant interactions with deploying air bags
A
Numéro de référence
ISO/TR 10982:1998(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 10982:1998(F)
Sommaire Page
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Définitions . 1
4 Dispositif d’essai . 2
4.1 Généralités . 2
ème
4.2 Mannequin Hybrid III masculin, 50 percentile . 2
4.3 Mannequin Hybrid III «femme de petite taille» . 2
4.4 Mannequin Hybrid III enfant de trois ans . 2
5 Instrumentation . 2
5.1 Mannequins taille adulte. 2
5.2 Mannequin enfant de trois ans . 3
5.3 Spécifications relatives aux données . 3
5.4 Température d’essai du mannequin . 3
Impulsions du chariot .
6 3
6.1 Généralités . 3
6.2 Impulsion pour collision de faible gravité . 4
6.3 Impulsion pour collision de gravité modérée . 4
7 Essais statiques et dynamiques pour les systèmes de sac gonflable côté conducteur . 6
7.1 Montage d’essai . 6
7.2 Essais avec positionnement préalable du conducteur . 6
7.3 Essais dynamiques sur un conducteur mis en position anormale par un effet d’accélération . 7
8 Essais statiques et dynamiques pour les systèmes de sacs gonflables côté passager,
avec mannequin enfant.
8
8.1 Généralités . 8
8.2 Montage d’essai . 8
8.3 Positions d’essai du mannequin enfant . 8
8.4 Essais statiques sur le mannequin enfant pour les systèmes de sacs gonflables, côté passager . 9
8.5 Essais dynamiques sur le mannequin enfant pour les systèmes de sacs gonflables, côté passager . 10
9 Essais statiques et dynamiques pour les systèmes de sacs gonflables, côté passager,
avec mannequins adultes .
10
9.1 Généralités . 10
9.2 Montage d’essai . 10
9.3 Positions du mannequin adulte proches du tableau de bord . 11
9.4 Essais statiques avec mannequin adulte pour les systèmes de sacs gonflables, côté passager . 11
9.5 Essais dynamiques avec mannequin adulte pour les systèmes de sacs gonflables, côté passager . 11
Annexe A (informative) Bibliographie . 13
© ISO 1998
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque
forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet central@iso.ch
X.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
©
ISO ISO/TR 10982:1998(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comité membres de l'ISO). L'élaboration des normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
La tâche principale des comités techniques de l'ISO est d'élaborer les Normes internationales. Exceptionnellement,
un comité technique peut proposer la publication d'un rapport technique de l'un des types suivants:
— type 1: lorsque, en dépit de maints efforts, l'accord requis ne peut être réalisé en faveur de la publication d'une
Norme internationale;
— type 2: lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique ou lorsque, pour toute
autre raison, la possibilité d'un accord pour la publication d'une Norme internationale peut être envisagée pour
l'avenir mais pas dans l'immédiat;
— type 3: lorsqu'un comité technique a réuni des données de nature différente de celles qui sont normalement
publiées comme Normes internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l'état de la technique,
par exemple).
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l'objet d'un nouvel examen trois ans au plus tard après leur
publication afin de décider éventuellement de leur transformation en Normes internationales. Les rapports
techniques de type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés avant que les données fournies ne soient plus
jugées valables ou utiles.
L'ISO/TR 10982, rapport technique du type 2, a été élaboré par le comité technique ISO/TC 22, Véhicules routiers,
sous-comité SC 10, Procédures d'essai de collision.
Le présent document est publié en tant que Rapport technique, plutôt que comme Norme internationale, en raison
de l'inexpérience générale dans les essais portant sur les sacs gonflables et en raison aussi du manque de
données acquises lors d'accidents réels. Lorsque suffisamment de données réelles d’accidents dans le monde
entier seront disponibles ou lorsque des essais expérimentaux auront été réalisés, il pourra s'avérer judicieux de
rédiger une Norme internationale sur ce sujet.
L’annexe A du présent Rapport technique est donnée uniquement à titre d’information.
iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
©
ISO/TR 10982:1998(F) ISO
Introduction
Bien que des lois sur l’emploi obligatoire de la ceinture de sécurité et de sièges de retenue pour enfants aient été
arrêtées dans la majorité des pays membres de l’ISO, des enquêtes et des statistiques d’accidents indiquent que
10 % à 50 % des occupants des sièges avant impliqués dans des accidents n’avaient pas utilisé ces systèmes de
retenue. Pour la majeure partie des véhicules neufs (si ce n’est pour tous) qui sont commercialisés avec des sacs
gonflables dans les pays membres de l’ISO, il est spécifié que le sac gonflable est un complément des systèmes de
retenue existants: ceinture de sécurité/siège enfant. Cependant, les occupants des sièges avant peuvent ne pas se
conformer aux recommandations des constructeurs et aux lois. Il peut donc arriver qu’un occupant se trouve à
proximité ou contre le module du sac gonflable du conducteur ou du passager pendant le déploiement de ce sac au
cours d’une collision.
Certaines informations indiquent que de jeunes enfants, sans système de retenue, peuvent se trouver dans des
positions de ce type soit parce qu’ils les auront volontairement prises avant l’accident [1], soit en raison des forces
exercées sur eux lors du freinage précédant le choc ou lors du choc lui-même [2]. Ces facteurs peuvent également
entraîner pour certains adultes une position proche des modules du sac gonflable mais le freinage précédant le
choc a des chances d’avoir des effets moins importants sur les adultes.
Au cours de son gonflage, un sac gonflable produit une quantité considérable d'énergie cinétique et, par
conséquent, des forces importantes peuvent se manifester entre le sac gonflable en cours de déploiement et
l’occupant en position anormale. Des données d’accidents [3] et des résultats d’essais en laboratoire [4-9] ont
indiqué que ces forces peuvent entraîner des blessures à la tête, au cou, au thorax, à l’abdomen et aux jambes.
Le présent Rapport technique décrit des impulsions pour collision de faible gravité et de gravité modérée. Ces
impulsions représentent des cas généraux décélération-temps. L’impulsion donnant une collision de faible gravité
est proche du seuil de déploiement d’un grand nombre de sacs gonflables et représente un cas d’accident fréquent.
Cette impulsion peut être utilisée pour les essais sur les enfants car ils ont plus de risques que les adultes de se
trouver à proximité des modules de sacs gonflables en cas de collision correspondant au seuil de déploiement.
Comme le freinage avant impact a beaucoup moins d’effet sur les adultes, l’impulsion donnant une collision de
gravité modérée peut être utilisée pour les essais sur les adultes. On peut utiliser les impulsions décrites ci-après
ou d’autres impulsions spécifiques des véhicules étudiés.
Le présent Rapport technique décrit les interactions les plus courantes mais il faut admettre que la plage des
interactions possibles est, par essence, illimitée.
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
©
RAPPORT TECHNIQUE ISO ISO/TR 10982:1998(F)
Véhicules routiers — Méthodes d’essai pour l’évaluation des
interactions d'un occupant en position anormale dans un véhicule
et des sacs gonflables en cours de déploiement
1 Domaine d'application
Le présent Rapport technique décrit un certain nombre de méthodes d’essai qui peuvent être utilisées pour étudier
les interactions susceptibles d’intervenir entre le sac gonflable en cours de déploiement et l’occupant proche du
module au moment du déploiement. Il décrit des essais statiques et dynamiques qui permettent d’étudier les
systèmes côté conducteur comme les systèmes côté passager. Une évaluation comparative des modèles peut être
faite en utilisant les essais statiques. Les systèmes intéressants peuvent être évalués, si on le juge nécessaire,
grâce à des essais dynamiques appropriés. Les enfants et les nourrissons retenus dans des sièges spéciaux font
l’objet d’un autre Rapport technique [20].
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour le présent Rapport technique. Au moment de la publication, les éditions indiquées étaient
en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur le présent Rapport
technique sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes indiquées
ci-après. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un
moment donné.
1)
ISO 6487:— , Véhicules routiers — Techniques de mesurage lors des essais de choc — Instrumentation.
SAE J 211:1995, Instrumentation for impact tests [Instrumentation pour les essais de choc].
SAE J 1517:1990, Driver selected seat position [Position du siège choisie par le conducteur].
3 Définitions
Pour les besoins du présent Rapport technique, les définitions suivantes s'appliquent.
3.1 Emplacement du module de sac gonflable côté passager
3.1.1 montage en position basse: Installation d'un module à déploiement vers l'arrière dans la zone du tableau
de bord normalement utilisée pour le rembourrage au niveau des genoux.
3.1.2 montage en position intermédiaire: Installation d'un module à déploiement vers l'arrière au-dessus de la
zone du tableau de bord correspondant au rembourrage au niveau des genoux.
1) À publier. (Révision de l’ISO 6487:1987)
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
©
ISO/TR 10982:1998(F) ISO
3.1.3 montage en position haute: Système de sac gonflable qui se déploie en traversant la surface supérieure
du tableau de bord.
3.2 occupant en position anormale: Occupant du véhicule qui est proche du module du sac gonflable au
moment du déploiement de ce dernier.
4 Dispositif d'essai
4.1 Généralités
On dispose de deux tailles de mannequins adultes et d'une taille de mannequin enfant pour les études sur les
occupants en position anormale. Il est conseillé d'équiper les mannequins adultes d'une enveloppe facultative pour
le cou afin de donner aux jonctions torse-cou et cou-tête une forme plus humaine.
4.2 Mannequin Hybrid III masculin, 50ème percentile
Ce mannequin est spécifié dans la Partie 572, sous-partie E du FMVSS 208 [10].
4.3 Mannequin Hybrid III «femme de petite taille»
Le mannequin femme de petite taille est une version réduite du mannequin homme Hybrid III, 50ème percentile.
Sa taille, sa forme ainsi que ses possibilités de réponse et de mesure ont été définies par un groupe de travail du
Comité des normes de biomécanique et de simulation humaines de la SAE [11].
4.4 Mannequin Hybrid III enfant de trois ans
Ce mannequin a été mis au point pour les essais des sacs gonflables côté passager [12] par un groupe de travail
du Comité des normes de biomécanique et de simulation humaines de la SAE et il est en vente dans le commerce.
5 Instrumentation
5.1 Mannequins taille adulte
Les mesurages qui peuvent être effectués et les valeurs qui peuvent être calculées en utilisant ces dispositifs
d'essai sont énumérés ci-dessous:
— forces faciales [19];
— accélération triaxiale au niveau de la tête (trois canaux);
— accélération angulaire de la tête dans le plan sagittal (au moins un canal par accéléromètre linéaire
supplémentaire);
— forces et moments (six canaux) à la partie supérieure du cou (C-1: condyles occipitaux);
— forces et moments (six canaux) à la partie inférieure du cou (C-7, T-1);
— accélération triaxiale au niveau de la poitrine (trois canaux);
— déflexion du mi-sternum à la colonne vertébrale (un canal);
— accélération du mi-sternum (un canal);
2)
— déflexion de la partie supérieure et de la partie inférieure de la cage thoracique (cinq canaux);
2) L'instrumentation de mesure est en cours de développement et sera disponible pour les deux mannequins à une date
ultérieure.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
©
ISO
ISO/TR 10982:1998(F)
3)
— forces et moments (cinq à six canaux) à la partie inférieure de la colonne vertébrale au niveau thoracique
(T-12);
— accélération triaxiale au niveau du bassin (trois canaux);
— pour les systèmes utilisant des dispositifs gonflables de retenue au niveau des genoux, la totalité des capteurs
de force multicanaux au niveau des fémurs et tibias de l'Hybrid III et des capteurs de déplacement des genoux
peut être utilisée pour mesurer la charge sur les jambes.
5.2 Mannequin enfant de trois ans
Les mesurages qui peuvent être effectués et les valeurs qui peuvent être calculées au moyen du mannequin enfant
sont énumérés ci-dessous:
— accélération triaxiale au niveau de la tête (trois canaux);
— accélération angulaire de la tête dans le plan sagittal (au moins un canal par accéléromètre linéaire
supplémentaire);
— forces et moments (six canaux) à la partie supérieure du cou (C-1);
— forces et moments (six canaux) à la partie inférieure du cou (C-1/T-1);
— forces au niveau des épaules ( , ; quatre canaux);
F F
x z
— accélération au niveau du sternum (a ; deux canaux);
x
— déflexion du sternum (un canal);
— accélérations triaxiales au niveau de la colonne vertébrale (T-1, T-4, T-12; neuf canaux);
— forces et moments (six canaux) au niveau lombaire;
— forces au niveau du pubis (F , F ; deux canaux);
x z
— accélération triaxiale au niveau du bassin (trois canaux).
5.3 Spécifications relatives aux données
Il convient que toutes les valeurs mesurées soient enregistrées et filtrées conformément à l'ISO 6487 et à la
SAE J 211 concernant les parties du corps. Il convient que ces valeurs soient des fonctions continues du temps de
telle manière que l'on puisse en déduire d'autres quantités comme celles dont il est fait mention dans les références
[8], [9], [13-17].
5.4 Température d'essai du mannequin
Il convient que la température d'essai du mannequin soit dans la plage comprise entre 20,6 °C et 22,2 °C (69 °F
à 72 °F), pour une humidité relative de 10 % à 70 % après une période d'imbibition d'au moins quatre heures avant
son utilisation dans un essai.
6 Impulsions du chariot
6.1 Généralités
Les impulsions correspondant aux collisions de faible gravité et de gravité modérée sont définies en 6.2 et 6.3.
L'enfant en position anormale peut être exposé à une impulsion similaire à l'impulsion donnant une collision de
faible gravité puisque ce sont des collisions de ce type qui se produisent la plupart du temps et puisque c'est plus
souvent le freinage avant le choc que la dynamique de la collision qui décale l'enfant de sa place.
3) Disponible uniquement pour le mannequin «femme de petite taille».
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
©
ISO/TR 10982:1998(F) ISO
6.2 Impulsion pour collision de faible gravité
Cette impulsion est du type demi-sinusoïde avec une pointe d'accélération qui intervient près du centre de la
4)
période de (8 – 1)g entre 40 ms et 100 ms, une variation de la vitesse de (25 – 1) km/h et une durée d'impulsion
de (150 – 5) ms. Les courbes caractéristiques de l'accélération et de la vitesse en fonction du temps ainsi que
l'accélération nominale sont représentées aux figures 1 et 2.
6.3 Impulsion pour collision de gravité modérée
Cette impulsion est du type demi-sinusoïde avec une pointe d'accélération qui intervient près du centre de la
période de (13 – 1)g entre 40 ms et 80 ms, une variation de la vitesse de (29 – 1) km/h et une durée d'impulsion de
(110 – 5) ms. Les courbes caractéristiques de l'accélération et de la vitesse en fonction du temps ainsi que
l'accélération nominale sont représentées aux figures 3 et 4.
Figure 1 — Impulsion générique du chariot de type Hyge pour une collision de faible gravité
2
4) g = 9,806 65 m/s
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
©
ISO
ISO/TR 10982:1998(F)
Figure 2 — Historique vitesse-temps de l'impulsion générique du chariot pour une collision
de faible gravité
Figure 3 — Impulsion générique du chariot de type Hyge pour une impulsion de collision modérée
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
©
ISO/TR 10982:1998(F) ISO
Figure 4 — Historique vitesse-temps de l'impulsion générique du chariot pour une collision
de gravité modérée
7 Essais statiques et dynamiques pour les systèmes de sac gonflable côté conducteur
On trouvera décrits dans cet article deux essais statiques avec conducteur préalablement installé en position
anormale et trois essais dynamiques sur un conducteur mis en position anormale par un effet d'accélération.
Aucune priorité n'est affectée à l'une quelconque de ces interactions.
7.1 Montage d'essai
Monter le volant, le module du sac gonflable et la colonne de direction sur une structure ouverte ou une maquette
bois de carrosserie en utilisant les moyens de montage normaux de la colonne de direction pour que le montage
soit au moins aussi rigide que celui du véhicule réel. Il convient que la colonne soit montée sous l'angle prévu à la
conception. Le volant peut être tourné dans toutes les positions désirées (c'est-à-dire droit, tourné de 90°, de 180°,
etc.). Utiliser, si c'est possible, le tableau de bord réel. En cas d'impossibilité, des rembourrages pour les genoux
ayant des performances proches de celles attendues dans les véhicules de série sont installés dans la maquette
à la place qu'ils occupent dans le véhicule réel. S'il est prévisible que le pare-brise va jouer un rôle dans le
déploiement, il convient de l'inclure ou d'en inclure une imitation. Il convient d'inclure pour l'essai tous les organes
matériels susceptibles de limiter le mouvement axial de la colonne pendant le gonflage du sac gonflable.
Il convient d'installer cette maquette d'essai sur un chariot ou sur tout autre mécanisme d'essai approprié
permettant d'obtenir l'impulsion accélération/temps souhaitée.
7.2 Essais avec positionnement préalable du conducteur
7.2.1 Généralités
Placer le dispositif d'essai sur une surface d'assise appropriée de telle manière que la poitrine et la tête soient dans
la position voulue par rapport au sac gonflable. On peut utiliser une ou deux couches de bande adhésive pour
maintenir le mannequin dans la position souhaitée. Les positions du mannequin qui doivent être étudiées sont
décrites en 7.2.2 et 7.2.3. On peut employer tous les mannequins adultes décrits à l’article 4. Pour ces essais
statiques, le mannequin est préalablement placé dans la position souhaitée et l'on déploie le sac gonflable.
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
©
ISO
ISO/TR 10982:1998(F)
7.2.2 Menton sur le dessus du module
Cette position doit permettre d'étudier l'une des mises en charge
possibles du cou et de la tête pendant le gonflage du sac. Placer la
tête du mannequin aussi loin vers l'avant que le permet la couronne du
volant et centrer le menton sur le bord supérieur du module. Aligner le
torse de telle manière que, vu de profil, il soit parallèle au plan du
volant.
Les réponses intéressantes du mannequin sont les mesures faites au
niveau de la tête et du cou. On peut également effectuer des
mesurages au niveau de la poitrine.
7.2.3 Menton sur la partie supérieure de la couronne du volant
Cette position doit permettre d'étudier l'une des mises en charge
possibles du cou au moment où la tête est poussée vers le haut et
vers l'arrière par le sac qui se gonfle. Pour cette position, placer le
menton du mannequin contre la partie supérieure de la couronne du
volant et laisser sa poitrine reposer sur l'ensemble couronne-module.
Il convient de noter qu'il peut être impossible d'atteindre cette position.
On peut, en pareil cas, utiliser un mannequin de plus petite taille.
Les réponses intéressantes du mannequin sont les mesures faites au
niveau du cou et de la poitrine. On peut également effectuer des
mesures au niveau de la tête.
7.3 Essais dynamiques sur un conducteur mis en position anormale par un effet d'accélération
7.3.1 Généralités
Le but de ces essais est d'étudier les interactions possibles entre le sac gonflable en cours de déploiement et la
partie concernée du mannequin lorsque le mannequin est assis dans sa position normale de conduite et que
l'accélération du chariot le fait se déplacer vers l'avant. On provoque le déploiement du sac gonflable (dans des
essais distincts) à différents moments au cours de l'impulsion du chariot pour déterminer l'interaction maximale du
sac et du mannequin. On peut utiliser pour ces essais tous les mannequins adultes définis à l’article 4.
7.3.2 Conducteur assis normalement avec position normale du volant (sans ceinture de sécurité)
Régler le siège et le volant pour obtenir la position nominale de conduite correspondant à la taille du mannequin
choisi. Placer le mannequin dans sa posture nominale de conduite. Ne pas utiliser de ceinture de sécurité.
Soumettre le chariot à l'impulsion de collision souhaitée et laisser le mannequin se déplacer vers l'avant en direction
du volant. Provoquer le déploiement à des moments différents (lors d'essais distincts) de l'impulsion pour
déterminer l'interaction maximale du mannequin et du sac en cours de déploiement.
Les réponses intéressantes du mannequin sont les mesures faites au niveau de la tête, du cou et de la poitrine.
On peut également effectuer des mesures au niveau des fémurs, des genoux et des tibias.
7.3.3 Conducteur assis normalement avec position normale du volant (avec ceinture de sécurité)
Cet essai est le même qu'en 7.3.2 mis à part l'utilisation des ceintures.
Les réponses intéressantes du mannequin sont les mesures faites au niveau de la tête, du cou et de la poitrine. On
peut également effectuer des mesures au niveau des fémurs et des genoux.
7
---------------------- Page: 11 ----------------------
©
ISO/TR 10982:1998(F) ISO
7.3.4 Essai d'interaction avec la poitrine du conducteur (sans ceinture de sécurité)
Le but de cet essai est d'étudier l'une des interactions possibles entre le sac gonflable en cours de déploiement et
la poitrine du conducteur. Placer le mannequin dans sa position assise nominale et régler le système du volant ou
la hauteur du siège de telle manière que la poitrine du mannequin touche le centre du module du sac gonflable.
Sans le déploiement du sac gonflable pendant l'impulsion du chariot, le menton du mannequin passerait au-dessus
de la couronne du volant. Soumettre le chariot à l'impulsion souhaitée et laisser le mannequin se déplacer vers
l'avant. Provoquer le déploiement du sac gonflable à des moments différents (dans des essais distincts) de
l'impulsion, lorsque la poitrine du mannequin est proche du module ou lorsqu'elle le touche.
Les réponses intéressantes du mannequin sont les mesures faites au niveau du cou et de la poitrine. On peut
également effectuer des mesures au niveau de la tête et des fémurs.
8 Essais statiques et dynamiques pour les systèmes de sacs gonflables côté passager,
avec mannequin enfant
8.1 Généralités
L'emplacement du module, côté passager, sur le tableau de bord est un élément important lorsqu'il s'agit de choisir
la position et la posture de l'enfant à étudier. On utilise trois positions génériques sur le tableau de bord du module
du sac gonflable, côté passager: la position basse (voir 3.1.1), la position intermédiaire (voir 3.1.2) et la position
haute (voir 3.1.3). Pour toutes les combinaisons d'emplacement du module et de position de l'enfant à étudier,
il peut être nécessaire de faire des essais visant à déterminer les positions du mannequin enfant qui donnent
l'interaction maximale avec le sac gonflable en cours de déploiement.
8.2 Montage d'essai
Monter le tableau de bord, ou une imitation de tableau de bord, et le module du sac gonflable sur une structure
ouverte, ou une maquette en bois de la carrosserie, en utilisant les dispositifs de montage normaux ou des
dispositifs similaires pour que le montage soit au moins aussi rigide que celui du véhicule réel. S'il est prévisible que
le pare-brise va jouer un rôle dans le déploiement, il convient de l'inclure ou d'en inclure une imitation. Il convient
d'installer pour l'essai tous les organes matériels susceptibles de gêner ou de dévier le déploiement du sac
gonflable. Pour effectuer des essais dynamiques, il convient d'installer cette maquette sur un chariot ou sur tout
autre mécanisme d'essai approprié permettant d'obtenir l'impulsion d'accélération souhaitée.
8.3 Positions d'essai du mannequin enfant
8.3.1 Données de base
Montalvo, et al. [1] ont rapporté que, lors de collisions entraînant le déploiement du sac gonflable, 34 % des enfants
non attachés installés sur le siège avant seraient près du tableau de bord au moment du déploiement, soit qu’ils
étaient initialement à proximité du tableau de bord, immédiatement avant la collision, soit qu’ils ont été projetés vers
le tableau de bord par le freinage avant impact et/ou par les forces dues à la collision. Ces auteurs ont classé les
positions possibles en treize (13) positions «Z». Sept de ces positions (Z-1, Z-2, Z-4, Z-5, Z-6, Z-7, Z-12)
concernent des enfants faisant face à l'avant, cinq (Z-8, Z-9, Z-10, Z-11, Z-13) concernent des enfants positionnés
latéralement, et une
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.