Untersuchungen und Publikationen der vergangenen Jahre haben auf eine notwendige Verbesserung des Insassenschutzes für kleine Fahrer und Beifahrer hingewiesen. Ein erhöhtes Verletzungsrisiko für Kopf, Thorax und die unteren Extremitäten wurde angedeutet. Die vorliegende Studie fokussiert insbesondere auf kleine Fahrer beim Frontalaufprall. Gegliedert ist diese in drei Projektabschnitte: Analyse von Unfalldaten, einer Feldstudie zur Erhebung der Sitzposition und Untersuchungen mittels rechnerischer und experimenteller Simulation. Zur Auswertung wurden GIDAS und UDB-Unfalldaten herangezogen. Detailliert betrachtet wurden gegurtete Fahrer bei frontalem Anstoß mit einem Verletzungsschweregrad von MAIS 3+. Es wurden keine wesentlichen Unterschiede beim Verletzungsrisiko zwischen Fahren mit einer Körpergröße unter 170 cm und größeren Fahrern festgestellt. Allerdings bestätigte sich, dass Fahrer in Klein- und Kompaktfahrzeugen einem erhöhten Verletzungsrisiko unterliegen. Die Feldstudie wurde durchgeführt, um die reale Sitzposition von kleinen Fahrern und der damit verbundenen Einstellungen des Fahrerarbeitsplatzes zu erheben. Zwei Personengruppen mit Körpergrößen bis zu 165 cm und zwischen 175 cm und 183 cm wurden untersucht. Kleine Fahrer sitzen näher am Lenkrad und nehmen gegenüber durchschnittlich großen Fahrern eine abweichende Körperhaltung ein. Zusätzlich zeigen sich Unterschiede zur Insassenpositionierung mit der Hybrid III 5% Frau gemäß FMVSS 208. Der Kopf eines realen, kleinen Fahrers befand sich durchschnittlich 8,5 cm weiter vom Lenkrad entfernt. Die Durchschnittgröße der untersuchten kleinen Fahrer lag ca. 12 cm über der Stehhöhe des Hybrid III Dummys des fünften weiblichen Perzentils. Mit Hilfe von Schlittenversuchen wurde ein numerisches Insassenmodell validiert. Der Einfluss der Insassenpositionierung auf das Belastungsniveau kleiner Fahrer wurde untersucht. Es konnte nachgewiesen werden, dass größere Kopfabstände zum Lenkrad höhere Kopfverzögerungen zur Folge haben können. Ergänzende Betrachtungen mit Intrusion von Lenksäule und Instrumententafel verdeutlichen, dass die Integrität der Fahrgastzelle grundsätzliche Voraussetzung für ein balanciertes und akzeptables Belastungsniveau darstellt. Die zusätzliche Abbildung von Innenraumintrusionen erhöhte im numerischen Modell das Verletzungsrisiko bei kleinen Fahrern teilweise erheblich.
Recent investigations und publications suggested necessary improvements of occupant protection for short stature drivers and front passengers. An increased injury risk for head, thorax und lower extremities was indicated. The current study focused on short stature drivers in frontal crashes in particular. The project was divided into three sections: an accident statistics analysis, a field study to survey the seating position of drivers and an investigation by numerical and experimental simulation. GIDAS und UDB accident data were analyzed. Belted drivers in frontal crashes with an injury severity of MAIS 3+were considered. No major differences with regard to injury risk were determined between small drivers with a maximum height of 170 cm and taller drivers. However, drivers in small and compact vehicles were subjected to a higher injury risk. A field study was initiated in order to determine the real seating position including the personal settings by the driver. Two groups were formed. Drivers up to 165 cm were compared with drivers with a body height between 175 cm and 183 cm. The evaluation showed that small drivers chose a closer position to the steering wheel and a deviating seating posture. Furthermore, a comparison between short stature drivers and the FMVSS 208 seating procedure with the Hybrid III 5th percentile female dummy highlighted differences. In the field position, the head was located 8.5 cm more distant from the steering wheel. The average height of the short stature field drivers was 12 cm taller than the Hybrid III small female dummy. A numerical model of a generic compact car with state-of-the-art occupant protection was validated with sled tests. The influence of the occupant's position on the injury risk was investigated. It was found that a more distant head position to the airbag caused a clearly increased head acceleration. Additional considerations with regard to steering wheel and instrument panel intrusion demonstrated that the integrity of the occupant compartment was essential in order to achieve a balanced and acceptable level of occupant loading. The injury risk was dearly increased when intrusions were introduced to the CAE model.
Untersuchungen zum Insassenschutz kleiner Fahrer im Frontalunfall
Investigations on small drivers' protection in frontal crashes
2013
22 Seiten, 13 Bilder, 2 Tabellen, 8 Quellen
Conference paper
German
Insassenschutz , Frontaufprall , Verletzungsrisiko , Sitzposition , Beifahrer , Thorax , untere Extremitäten , Kompaktwagen , Unfalldaten , Körperhaltung , Studie , Lenkrad , Lenksäule , Instrumententafel , Fahrgastzelle , Unfallanalyse , numerische Simulation , Einbruch (Diebstahl) , numerische Modellierung , Schlittentest , Kopfbeschleunigung
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