汽車測(cè)試假人在汽車碰撞模擬試驗(yàn)中的作用

汽車測(cè)試假人主要用于企業(yè)安全駕駛測(cè)試實(shí)驗(yàn)的儀器，汽車測(cè)試假人模擬人體的各個(gè)部分和結(jié)構(gòu)，同時(shí)分布著廣泛的傳感器，能夠及時(shí)的檢測(cè)出汽車測(cè)試假人在汽車駕駛測(cè)試過(guò)程中的各種情況下的模擬人體感受，從而評(píng)估汽車的安全性能；
1960年，美國(guó)zui早開發(fā)出了汽車撞車試驗(yàn)?zāi)M假人VIP，隨之在SAE(Society of Automotive Engineers美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)50th模擬假人(即第50百分位的假人——按統(tǒng)計(jì)，美國(guó)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(yàn)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(chǎng)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(guò)對(duì)Hybrid I的頭部、頸部、肩部、脊柱和膝部進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)增強(qiáng)測(cè)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(píng)定汽車碰撞試驗(yàn)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(yàn)假人除了作為測(cè)定FMVSS 208標(biāo)準(zhǔn)中人體傷害指標(biāo)的試驗(yàn)假人外，在FMVSS 212和301中也都有應(yīng)用。
1976年，通用汽車公司對(duì)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(gè)以上，大大超過(guò)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(cè)得的傷害指標(biāo)值可能高于Hybrid II，從而對(duì)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(guó)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(yàn)可以選擇使用Hybrid II和Hybrid III假人中的任一個(gè)，而自1991年9月1日起，Hybrid III將取代Hybrid II并做為驗(yàn)證車輛是否符合FMVSS208性能要求的惟一的試驗(yàn)假人，后來(lái)由于考慮到一些實(shí)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(yàn)研究以及生物力學(xué)研究的需要，美國(guó)已研究開發(fā)出了一個(gè)試驗(yàn)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(guó)也在進(jìn)行汽車碰撞試驗(yàn)用假人的開發(fā)研究，ECE(聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì))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(dòng)態(tài)試驗(yàn)，試驗(yàn)中只要求用高速攝影測(cè)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(yàn)，但還沒(méi)有相應(yīng)的法規(guī)描述。
關(guān)于汽車碰撞用試驗(yàn)假人，迄今為止還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各國(guó)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(yàn)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(yàn)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(jì)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(yàn)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(gè)：SID、EuroSID和BIOSID。這三個(gè)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(guó)側(cè)面碰撞試驗(yàn)法規(guī)的試驗(yàn)假人，EuroSID是歐洲、日本等國(guó)家的側(cè)面碰撞試驗(yàn)法規(guī)的試驗(yàn)假人。