DE202011050245U1

DE202011050245U1 - collision test

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Publication number: DE202011050245U1
Application number: DE201120050245
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2021-05-25

Abstract

Kollisionsprüfvorrichtung zur Überprüfung der Kollision eines Testpuppenkörperteils (15) mit einem Hindernis (17) mit: – einer Bewegungsvorrichtung (3, 5, 6, 7), an der das Testpuppenkörperteil (15) angebracht ist, und – einer Haltevorrichtung (18), die das Hindernis (17) in einer Bewegungsbahn des Testpuppenkörperteils (15) hält, dadurch gekennzeichnet, dass – an das Testpuppenkörperteil (15) ein an einem lebenden Körper tragbarer Prüfgegenstand (16) entsprechend der Trageweise am lebenden Körper anlegbar ist, und dass – das Hindernis (17) über einen Airbag (20) verfügt, der bei Annäherung des Testpuppenkörperteils (15) an das Hindernis (17) explosionsartig aufblasbar ist und mit dem das Testpuppenkörperteil (15) abbremsbar ist.Collision checking device for checking the collision of a test manikin's body part (15) with an obstacle (17) with: a moving device (3, 5, 6, 7) to which the test manikin body part (15) is attached, and - a holding device (18) which holds the obstacle (17) in a movement path of the test manikin body part (15), characterized in that -; a test object (16) which can be worn on a living body can be placed on the test dummy body part (15) in accordance with the wearing method on the living body, and the obstacle (17) has an airbag (20) which, when the test dummy body part (15) approaches the obstacle (17), can be inflated explosively and with which the test dummy body part (15) can be braked.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kollisionsprüfvorrichtung zur Überprüfung der Kollision eines Testpuppenkörperteils mit einem Hindernis mit:

– einer Bewegungsvorrichtung, an der das Testpuppenkörperteil angebracht ist, und
– einer Haltevorrichtung, die das Hindernis in einer Bewegungsbahn des Testpuppenkörperteils hält.

The invention relates to a collision test apparatus for checking the collision of a test doll body part with an obstacle with:

A moving device to which the test dummy body part is attached, and
- A holding device that holds the obstacle in a movement path of the test dummy body part.

Eine derartige Kollisionsprüfvorrichtung ist aus der US 5,922,937 A bekannt. Mit der bekannten Kollisionsprüfvorrichtung lässt sich ein Kopfaufprall auf ein Bauteil einer Fahrzeuginnenausstattung simulieren.Such a Kollisionsprüfvorrichtung is from the US 5,922,937 A known. With the known Kollisionsprüfvorrichtung can be a head impact simulate a component of a vehicle interior.

Die bekannte Kollisionsprüfvorrichtung umfasst eine Haltevorrichtung zur Aufnahme des Bauteils und eine Pendelvorrichtung, an der ein Testpuppenkopf angebracht ist. Die Pendelvorrichtung verfügt über eine Pendelmasse, die an den Ecken über insgesamt vier Stangen an einem Tragegerüst aufgehängt ist, so dass die Pendelmasse bei einer Auslenkung der Pendelvorrichtung die Raumorientierung beibehält. Der Testpuppenkopf ist an der Pendelmasse mit Hilfe einer elektromagnetischen Haltevorrichtung lösbar angebracht. Die Kollisionsprüfvorrichtung verfügt ferner über eine Abbremsvorrichtung, mit der die Pendelmasse vor dem zu testenden Bauteil abgebremst werden kann. Der Testpuppenkopf ist schließlich mit Beschleunigungssensoren versehen.The known Kollisionsprüfvorrichtung comprises a holding device for receiving the component and a pendulum device to which a test dummy head is attached. The pendulum device has a pendulum mass, which is suspended at the corners over a total of four rods on a support frame, so that the pendulum mass retains the spatial orientation in a deflection of the pendulum device. The test dummy head is detachably attached to the pendulum mass by means of an electromagnetic holding device. The Kollisionsprüfvorrichtung also has a braking device with which the pendulum mass can be braked in front of the component to be tested. The test dummy head is finally provided with acceleration sensors.

Für eine Kollisionsprüfung wird die Pendelmasse ausgelenkt und auf eine Ausgangshöhe gebracht. Nachdem die Pendelmasse die Ausgangshöhe erreicht hat, wird die Pendelmasse losgelassen. Daraufhin schwingt die Pendelmasse nach unten. Sobald die Pendelmasse eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, wird die elektromagnetische Haltevorrichtung deaktiviert, so dass sich der Testpuppenkopf von der Pendelmasse löst, um im freien Flug auf das zu testende Bauteil aufzutreffen.For a collision test, the pendulum mass is deflected and brought to an initial height. After the pendulum mass has reached the initial height, the pendulum mass is released. Then the pendulum mass swings down. Once the pendulum mass has reached a predetermined speed, the electromagnetic holding device is deactivated, so that the test dummy head detaches from the pendulum mass to impinge on the component to be tested in free flight.

Mit der bekannten Kollisionsprüfvorrichtung lassen sich Bauteile der Fahrzeuginnenausstattung auf ihre Unfallsicherheit überprüfen. Verletzungen können allerdings nicht nur durch Fahrzeuginnenteile, sondern auch durch Wechselwirkung zwischen einem Airbag und Gegenständen hervorgerufen werden, die die Fahrzeuginsassen am Körper tragen. Beispielsweise sind Einzelfälle von schweren Augenverletzungen durch die Wechselwirkung zwischen Brille und Airbag bekannt ([1]–[4]).With the known Kollisionsprüfvorrichtung components of the vehicle interior can be checked for their accident safety. Injuries can be caused not only by vehicle interior parts, but also by interaction between an airbag and objects that carry the vehicle occupants on the body. For example, isolated cases of severe eye injuries due to the interaction between glasses and airbag are known ([1] - [4]).

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Gegenstände, die Fahrzeuginsassen am Körper tragen, hinsichtlich der Unfallsicherheit zu verbessern. Auch können Airbags auf Ihr Gefahrenpotential überprüft werden, um gegebenenfalls Modifikationen zur Verletzungsreduktion durchführen zu können.Based on this prior art, the present invention seeks to improve objects that carry vehicle occupants on the body in terms of accident safety. Also, airbags can be checked for their potential dangers in order to be able to carry out any modifications to the injury reduction.

Diese Aufgabe wird durch eine Kollisionsprüfvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben.This object is achieved by a Kollisionsprüfvorrichtung with the features of the independent claim. In dependent claims advantageous embodiments and developments are given.

Zur Überprüfung der Unfallsicherheit von Gegenständen, die Fahrzeuginsassen am Körper tragen, wird eine Kollisionsprüfvorrichtung bereitgestellt, die über ein Testpuppenkörperteil verfügt, das den anthropometrischen Maßen und Eigenschaften des Menschen entspricht und an einer Bewegungsvorrichtung angebracht ist. Die Kollisionsprüfvorrichtung verfügt ferner über eine Haltevorrichtung, die ein Hindernis in einer Bewegungsbahn des Testpuppenkörperteils hält. An das Testpuppenkörperteil kann ein am Körper eines Fahrzeuginsassen tragbarer Prüfgegenstand entsprechend der Tragweise am lebenden Körper angelegt werden. Das Hindernis ist mit einem Airbag, zum Beispiel einem Front-Fahrerairbag, Front-Beifahrerairbag, Seitenairbag, Kopfairbag oder einem sonstigen Airbag, versehen, der bei Annäherung des Testpuppenkörperteils an das Hindernis explosionsartig aufblasbar ist und mit dem das Testpuppenkörperteil abbremsbar ist.To check the crashworthiness of items carrying vehicle occupants on the body, a collision test apparatus is provided which has a test dummy body part that corresponds to the anthropometric dimensions and characteristics of the human and is attached to a movement device. The collision checking device further has a holding device which holds an obstacle in a movement path of the test dummy body part. To the test dummy body part, a test object to be worn on the body of a vehicle occupant may be applied to the living body according to the wearing manner. The obstacle is provided with an airbag, for example, a front driver airbag, front passenger airbag, side airbag, head airbag or other airbag, which is explosively inflated upon approach of the test dummy body part to the obstacle and with which the test dummy body part can be braked.

Mit einer derartigen Kollisionsprüfvorrichtung lässt sich die Konstruktion der Prüfgegenstände und Airbags auf ihre Unfallsicherheit überprüfen, so dass die Konstruktion der Prüfgegenstände sukzessive verbessert werden kann. Insbesondere die Interaktion zwischen Prüfgegenstand und Airbag lässt sich mit der Kollisionsprüfvorrichtung untersuchen.With such a collision tester, the construction of the test items and airbags can be checked for their crashworthiness, so that the construction of the test items can be successively improved. In particular, the interaction between the test object and the airbag can be examined with the collision tester.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bewegungsvorrichtung eine Pendelvorrichtung, bei der das Testpuppenkörperteil um eine Pendelachse pendelt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Zentrifugalkraft der Gravitationskraft nicht entgegenwirkt, so dass keine zusätzlichen Befestigungsvorrichtungen notwendig sind, um den Prüfgegenstand am Testpuppenkörperteil zu halten. Der Prüfgegenstand kann vielmehr in gleicher Weise wie am lebenden Körper am Testpuppenkörperteil angebracht werden.In a preferred embodiment, the movement device is a pendulum device in which the test dummy body part oscillates about a pendulum axis. This embodiment has the advantage that the centrifugal force does not counteract the gravitational force, so that no additional fastening devices are necessary to hold the test object on the test dummy body part. Rather, the test article can be attached to the test dummy body part in the same way as on the living body.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Testpuppenkörperteil ein Testpuppenkopf, der mit seinem Gesicht in Pendelrichtung ausgerichtet ist und der starr mit einer Pendelmasse verbunden ist. Mit einem derartigen Testpuppenkopf, der beispielsweise der DIN 33402 entspricht, können insbesondere Prüfgegenstände wie Brillen, Freisprecheinrichtungen, Hörhilfen, Kopfhörer, Ohrhörer, Piercings, Schmuckteile, Accessoires und sonstige im Kopfbereich tragbare Gegenstände auf ihre Unfallsicherheit überprüft werden. In a further preferred embodiment, the test dummy body part is a test dummy head which is aligned with its face in the pendulum direction and which is rigidly connected to a pendulum mass. With such a test dummy head, for example, the DIN 33402 In particular, test items such as spectacles, hands-free devices, hearing aids, headphones, earphones, piercings, jewelry parts, accessories and other items that can be carried in the head area can be checked for their accident safety.

Der Testpuppenkopf weist insbesondere Ohren und eine Nase auf, auf die eine zu untersuchende Brille aufsetzbar ist. Auf diese Weise kann die Unfallsicherheit von Brillen realitätsnahe untersucht werden.The test dummy head in particular has ears and a nose, on which a pair of glasses to be examined can be placed. In this way, the accident safety of eyewear can be examined realistically.

Um die Brillen vor dem Auslösen der Pendelvorrichung und während der Pendelbewegung zu sichern, kann ein Fixiervorrichtung am Testpuppenkopf vorgesehen sein, mit der die Brille am Testpuppenkopf fixierbar ist.In order to secure the glasses before the Pendelvorrichung and during the pendulum movement, a fixing device may be provided on the test dummy head, with the glasses on the dummy head is fixable.

Der Aufblasvorgang des Airbags ist vorzugsweise mit Hilfe einer Sensoreinrichtung auslösbar, die den aktuellen Ort des Testpuppenkörperteils bestimmt. Beispielsweise kann eine Steuervorrichtung dazu eingerichtet sein, ein von der Sensoreinrichtung erzeugtes Sensorsignal auf das Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes zu überwachen und den Aufblasvorgang des Airbags beim Überschreiten des vorgegebenen Grenzwertes auszulösen.The inflation of the airbag is preferably triggered by means of a sensor device which determines the current location of the test dummy body part. For example, a control device may be configured to monitor a sensor signal generated by the sensor device to the exceeding of a predetermined limit value and to trigger the inflation of the airbag when the predetermined limit value is exceeded.

Der Ausblasvorgang des Airbags kann dabei so gesteuert werden, dass der Testpuppenkörperteil zu einem Zeitpunkt mit dem Airbag in Kontakt kommt, zu dem der Aufblasvorgang noch nicht beendet ist, um auf diese Weise eine Situation zu simulieren, die zu besonders schweren Verletzungen führen kann.The blow-out process of the airbag can be controlled so that the test dummy body part at a time comes into contact with the airbag, to which the inflation is not yet completed, in order to simulate a situation that can lead to particularly serious injuries.

Das Testpuppenkörperteil kann nach einem vorgegebenen Beschleunigungsprofil abgebremst werden. Dadurch lassen sich standardisierte Testverfahren in Anlehnung an z. B. EuroNCAP und RCAR durchführen.The test dummy body part can be braked according to a predetermined acceleration profile. As a result, standardized test methods based on z. B. EuroNCAP and RCAR carry out.

Außerdem kann durch die Steuervorrichtung eine Bildaufnahmevorrichtung gesteuert werden. Mit einer derartigen Bildaufnahmevorrichtung, bei der es sich vorzugsweise um eine Hochgeschwindigkeitskamera handelt, kann der Kollisionsvorgang aufgezeichnet und nachträglich analysiert werden.In addition, an image pickup device can be controlled by the control device. With such an image pickup device, which is preferably a high-speed camera, the collision process can be recorded and subsequently analyzed.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im Einzelnen erläutert werden. Es zeigenFurther advantages and features of the invention will become apparent from the following description, are explained in the embodiments of the invention with reference to the drawings in detail. Show it

1 den Aufbau einer Kollisionsprüfvorrichtung; und 1 the construction of a Kollisionsprüfvorrichtung; and

2 ein Beschleunigungsdiagramm, in das der Verlauf der Beschleunigung eines Testpuppenkopfes der Kollisionsprüfvorrichtung aus 1 eingetragen ist. 2 an acceleration diagram in which the course of the acceleration of a dummy head of the collision tester from 1 is registered.

1 zeigt eine Kollisionsprüfvorrichtung 1, die in einem Versuchsraum 2 eingerichtet ist. Die Kollisionsprüfvorrichtung 1 weist eine Pendelmasse 3 auf, die über Haltestreben 4 mit einer Pendelwelle 5 verbunden ist. Die Pendelwelle 5 ist von einem Pendellager 6 gehalten, das an einem Gerüst 7 angebracht ist. Die Pendelmasse 3 kann somit um eine Pendelachse P pendeln. In die Pendelmasse 3 kann ferner ein Zugseil 8 eingehängt werden, mit dem die Pendelmasse 3 zu einer Halterung 9 hochgezogen werden kann. Die Halterung 9 befindet sich in etwa auf der gleichen Höhe wie die Pendelachse P und verfügt über einen Elektromagneten 10, dessen Haltekraft ausreicht, die Pendelmasse 3 zu halten. Ferner verfügt die Halterung 9 über eine Umlenkrolle 11, mit der das Zugseil 8 in Richtung eines Boden 12 des Versuchsraums 2 gelenkt wird. Dort befindet sich an der Wand des Versuchsraums 2 eine Halterung, mit der das Zugseil 8 gesichert ist. Im Bereich der Halterung 9 ist ferner ein Sicherheitshaken 13 angeordnet, der in ein Schwert 14 der Pendelmasse 3 eingehängt werden kann. 1 shows a collision tester 1 in a test room 2 is set up. The collision tester 1 has a pendulum mass 3 on, the over struts 4 with a pendulum shaft 5 connected is. The pendulum shaft 5 is from a pendulum bearing 6 held on a scaffold 7 is appropriate. The pendulum mass 3 can thus oscillate around a pendulum axis P. In the pendulum mass 3 can also be a pull rope 8th be hung with the pendulum mass 3 to a holder 9 can be pulled up. The holder 9 is located at about the same height as the swing axis P and has an electromagnet 10 , whose holding power is sufficient, the pendulum mass 3 to keep. Furthermore, the holder has 9 via a pulley 11 with the pull rope 8th in the direction of a floor 12 of the test room 2 is steered. There is on the wall of the experimental room 2 a bracket with which the pull rope 8th is secured. In the area of the bracket 9 is also a safety hook 13 Arranged in a sword 14 the pendulum mass 3 can be hung.

Die Pendelmasse 3 ist ferner mit einem Testpuppenkopf 15 versehen, auf den eine Brille 16 aufsetzbar ist. Zu diesem Zweck sind am Testpuppenkopf 15 die anatomischen Merkmale ausgebildet, die zum Aufsetzen der Brille 16 auf den Testpuppenkopf 15 notwendig sind, zum Beispiel zusätzliche angepasste anatomisch korrekte Ohren. Der Testpuppenkopf 15 verfügt daher über eine Nase sowie Ohren, auf die die Brille 16 aufgesetzt werden kann. Ferner kann am Testpuppenkopf 15 eine nicht dargestellte Fixiervorrichtung vorgesehen sein, mit der die Brille 16 vor Beginn und während der Pendelbewegung fixiert wird. Kurz vor der Kollision kann die Brille 16 dann von der Fixiervorrichtung freigegeben werden.The pendulum mass 3 is also with a test dummy head 15 provided on which a pair of glasses 16 can be placed. For this purpose are on the test dummy head 15 the anatomical features formed for putting on the glasses 16 on the test dummy head 15 necessary, for example, additional adapted anatomically correct ears. The test dummy head 15 therefore has a nose and ears on which the glasses 16 can be put on. Furthermore, on the test dummy head 15 a fixing device, not shown, be provided with the glasses 16 is fixed before and during the pendulum movement. Just before the collision, the glasses can 16 then released from the fixture.

Weiterhin ist die Kollisionsprüfvorrichtung 1 mit einem Hindernis 17 versehen, mit dem der Testpuppenkopf 15 der Pendelmasse 3 kollidieren soll. Das Hindernis 17 umfasst insbesondere eine Stützvorrichtung 18, an der verschiedene Komponenten der Inneneinrichtung eines Fahrzeugs angebracht werden können. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist beispielsweise an der Stützvorrichtung 18 ein Lenkrad 19 angebracht, das mit einem Airbag 20 versehen ist. Bei der Stützvorrichtung 18 kann es sich beispielsweise um eine Metallplatte handeln, die um eine vertikal ausgerichtete Welle verschwenkbar ist, um den Eintauchwinkel verändern zu können, mit der der Testpuppenkopf 15 in den Airbag eintaucht.Furthermore, the collision tester 1 with an obstacle 17 provided with the test dummy head 15 the pendulum mass 3 should collide. The obstacle 17 includes in particular a support device 18 to which various components of the interior of a vehicle can be attached. At the in 1 illustrated embodiment is for example on the support device 18 a steering wheel 19 attached, with an airbag 20 is provided. At the support device 18 it may be, for example, a metal plate which is pivotable about a vertically oriented shaft in order to change the immersion angle can, with the test dummy head 15 immersed in the airbag.

Der Airbag 20 kann explosionsartig aufgeblasen werden, wenn sich der Testpuppenkopf 15 dem Hindernis 17 nähert. Um den Airbag 20 auszulösen, ist eine Lichtschranke 21 vorgesehen, die in Pendelrichtung vor dem Hindernis 17 angeordnet ist. Die Lichtschranke 21 ist mit einer Steuerungsvorrichtung 22 verbunden, durch die auch der Aufblasvorgang des Airbags 20 auslösbar ist. In der Steuervorrichtung 22 kann beispielsweise ein von der Lichtschranke erzeugtes Signal auf das Überschreiten von vorbestimmten Grenzwerten überwacht werden und der Airbag 20 bei Überschreiten eines Grenzwertes ausgelöst werden. Ferner kann die Steuervorrichtung 22 auch dazu verwendet werden, eine Hochgeschwindigkeitskamera 23 anzusteuern, mit der der Kollisionsvorgang des Testpuppenkopfes 15 mit dem Airbag 20 aufgezeichnet werden kann. Beispielsweise kann der Aufnahmevorgang der Hochgeschwindigkeitskamera 23 zusammen mit dem Aufblasvorgang des Airbags 20 ausgelöst werden.The airbag 20 can be inflated explosively when the test dummy head 15 the obstacle 17 approaches. To the airbag 20 is a photocell 21 provided in pendulum direction in front of the obstacle 17 is arranged. The photocell 21 is with a control device 22 connected, through which also the inflation of the airbag 20 is triggerable. In the control device 22 For example, a signal generated by the light barrier can be monitored for exceeding predetermined limits and the airbag 20 triggered when a limit value is exceeded. Furthermore, the control device 22 Also used to be a high speed camera 23 to control, with the collision process of the dummy head 15 with the airbag 20 can be recorded. For example, the recording process of the high-speed camera 23 along with the inflation of the airbag 20 to be triggered.

Schließlich ist die Stützvorrichtung noch mit einem Anschlag 24 versehen, der in der Bahn des Schwertes 14 der Pendelmasse 3 liegt und der verhindert, dass die Pendelmasse 3 unmittelbar auf das Lenkrad 19 aufschlägt, der aber keinen Einfluss auf den Abbremsvorgang des Pendelkopfes ausübt und nur bei unerwarteter Nichtauslösung des Airbags eingreift.Finally, the support device is still with a stop 24 provided in the path of the sword 14 the pendulum mass 3 lies and prevents the pendulum mass 3 directly on the steering wheel 19 but does not affect the deceleration of the pendulum head and engages only in case of unexpected non-deployment of the airbag.

Weitere Sicherheitseinrichtungen können Signallampen 25 oder eine Absaugvorrichtung 26 sein. Mit der Signallampe 25 kann die Durchführung eines Versuchs angezeigt werden, während mit der Absaugvorrichtung 26 die beim Auslösen des Airbags 20 entstehenden Gase abgesaugt werden können.Other safety devices can be signal lamps 25 or a suction device 26 be. With the signal lamp 25 The performance of an experiment may be indicated while using the suction device 26 the triggering of the airbag 20 arising gases can be sucked.

Bei der Durchführung eines Kollisionsversuches wird zunächst die Brille 16 auf den Testpuppenkopf 15 aufgesetzt und die Pendelmasse 3 mit Hilfe des Zugseils 8 zu der Halterung 9 hochgezogen und mit dem Elektromagneten 10 in Kontakt gebracht. Um ein unbeabsichtigtes Auslösen der Pendelmasse 3 zu verhindern, rastet der Sicherheitshaken 13 in das Schwert 14 der Pendelmasse 3 ein.When carrying out a collision attempt, first the glasses 16 on the test dummy head 15 put on and the pendulum mass 3 with the help of the pull rope 8th to the bracket 9 pulled up and with the electromagnet 10 brought into contact. To prevent unintentional release of the pendulum mass 3 To prevent, locks the safety hook 13 in the sword 14 the pendulum mass 3 one.

Ferner kann das Lenkrad 19 zur Vorbereitung des Versuchs zusammen mit dem Airbag 20 an der Stützvorrichtung 18 angebracht werden.Furthermore, the steering wheel 19 to prepare the experiment together with the airbag 20 on the support device 18 be attached.

Für den eigentlichen Kollisionsvorgang wird das Zugseil 8 von der Pendelmasse 3 getrennt. Außerdem wird der Sicherheitshaken 13 vom Schwert 14 der Pendelmasse 3 gelöst. Nachdem alle sich im Raum befindlichen Personen, außer eventuell der durchführenden Person, den Versuchsraum verlassen haben, wird der Versuch begonnen, indem über einen Schalter die Stromzufuhr zum Elektromagneten 10 unterbrochen wird, so dass der Elektromagnet 10 die Pendelmasse 3 freigibt. Über den Schalter, der den Elektromagneten 10 deaktiviert, wird auch die Spannungsversorgung für die Lichtschranke 21 eingeschaltet und die Lichtschranke in Versuchsbereitschaft gebracht. Dadurch wird auch der Airbag 20 in Auslösebereitschaft versetzt. Bei Annäherung der Pendelmasse 3 an das Hindernis 17 wird die Lichtschranke 21 unterbrochen und der Airbag 20 explosionsartig entfaltet. Ferner wird die Hochgeschwindigkeitskamera 23 gestartet sowie eventuell weitere Sensoren aktiviert. Zum Zeitpunkt der Kollision des Testpuppenkopfes 15 mit dem Airbag 20 ist der Airbag 20 entweder vollständig oder unvollständig entfaltet und der Testpuppenkopf 15 kann zusammen mit der Brille 16 in den Airbag 20 eintauchen. Besonders schwere Verletzungen können simuliert werden, wenn der Aufblasvorgang des Airbags 20 zum Zeitpunkt des Eintauchens noch nicht vollständig abgeschlossen ist. Die von den eventuell vorhandenen Sensoren und der Hochgeschwindkeitskamera 23 aufgenommenen Daten werden in der Steuervorrichtung 22 abgespeichert und nach dem Ende des Versuchs mit einer geeigneten Auswertesoftware bearbeitet. Dabei können aus der Analyse resultierende Messwerte, zum Beispiel Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, Positionen sowie sonstige Messgrößen, mit weiteren Messwerten verglichen werden, die von den an der Kollisionsprüfvorrichtung 1 angebrachten Sensoren geliefert werden. Diese Sensoren können beispielsweise diverse Bewegungssensoren, Geschwindigkeitssensoren, Beschleunigungssensoren oder weitere Positionssensoren sein.For the actual collision process is the pull rope 8th from the pendulum mass 3 separated. In addition, the safety hook 13 from the sword 14 the pendulum mass 3 solved. After all persons in the room have left the test room, except for the person performing the experiment, the experiment is started by switching on the power supply to the electromagnet via a switch 10 is interrupted so that the electromagnet 10 the pendulum mass 3 releases. About the switch, the electromagnet 10 disabled, also the power supply for the light barrier 21 switched on and the photoelectric barrier in experimental readiness brought. This also makes the airbag 20 put into ready to fire. When approaching the pendulum mass 3 to the obstacle 17 becomes the photocell 21 interrupted and the airbag 20 unfolded explosively. Further, the high-speed camera 23 started and possibly other sensors activated. At the time of collision of the test dummy head 15 with the airbag 20 is the airbag 20 either unfolded completely or incompletely and the test dummy head 15 can together with the glasses 16 in the airbag 20 plunge. Particularly serious injuries can be simulated when the inflation of the airbag 20 is not fully completed at the time of immersion. The of the possibly existing sensors and the high-speed camera 23 recorded data are in the control device 22 stored and processed after the end of the experiment with a suitable evaluation software. In this case, measured values resulting from the analysis, for example speeds, accelerations, positions and other measured variables, can be compared with other measured values which are different from those at the collision test apparatus 1 attached sensors are supplied. These sensors can be, for example, various motion sensors, speed sensors, acceleration sensors or other position sensors.

Abschließend wird die Lichtschranke 21 von der Stromversorgung getrennt und solange gewartet, bis alle beim Aufblasen des Airbags 20 entstehenden Dämpfe abgesaugt worden sind. Anschließend kann der Versuchsraum 2 wieder betreten werden.Finally, the photocell 21 disconnected from the power supply and waited until all while inflating the airbag 20 resulting vapors have been sucked. Subsequently, the test room 2 be entered again.

Mit der Kollisionsprüfvorrichtung 1 kann der Kopfanprall eines Testpuppenkopfs 15 mit Brille 16 auf den Fahrer-Airbag und/oder den Beifahrer-Airbag sowie Seitenairbags und/oder Kopfairbags bei einem Frontalzusammenstoß oder Seitenanstoß unter Standardtestbedingungen simuliert werden. Anstatt eines Lenkrads kann das Hindernis auch ein Armaturenbrett oder ein Teil davon umfassen, wobei das Armaturenbrett oder der Teil davon mit einem Airbag ausgestattet ist. Beispielsweise kann die Kollision in Anlehnung an EuroNCAP Crash Test-Bedingungen simuliert werden. Die Testpuppenköpfe 15 können austauschbar sein. Beispielsweise kann für den Testpuppenkopf 15 ein 5, 50 oder 95 Perzentile Hybrid III Standardtestpuppenkopf 15 des Mannes oder ein 5 oder 50 Perzentile Hybrid III Standardtestpuppenkopf 15 der Frau verwendet werden, an dem jeweils zusätzlich Ohren in anthropometrisch korrekter Form angepasst werden. Derartige anthropometrische Daten sind dem Fachmann bekannt und finden sich beispielsweise in [10]. With the collision tester 1 may be the head impact of a test dummy's head 15 with glasses 16 be simulated on the driver's airbag and / or the passenger airbag and side airbags and / or head airbags in a head-on collision or side impact under standard test conditions. Instead of a steering wheel, the obstacle may also comprise a dashboard or a part thereof, the dashboard or the part thereof being equipped with an airbag. For example, the collision can be based on EuroNCAP Crash test conditions are simulated. The dummy dolls heads 15 can be exchangeable. For example, for the test dummy head 15 a 5, 50 or 95 percentile Hybrid III Standard Test Doll Head 15 of the male or a 5 or 50 percentile Hybrid III Standard Test Doll Head 15 the female are used, to which additional ears are adapted in anthropometrically correct form. Such anthropometric data are known to the person skilled in the art and can be found, for example, in [10].

Insbesondere kann mit der Kollisionsprüfvorrichtung 1 die Unfallsicherheit von Brillen 16 überprüft werden. Vor allem verschiedene Ausgestaltungen der Brillengestelle und die für die Brillen 16 verwendeten Materialien bzw. Brillengläser können getestet werden. Dabei geht es um die Klärung der Frage, welche Art von Brillen, zum Beispiel Brillen mit Vollrand, Brillen mit Tragrand oder randlose Brillen, das größte Gefahrenpotential für die Fahrzeuginsassen aufweisen. Außerdem kann geklärt werden, wie sich verschiedene Linsenmaterialien und Dicken beim Frontalzusammenstoß oder Seitenanstoß eines Personenkraftwagens verhalten. Aus den Versuchen können Erkenntnisse darüber gewonnen werden, auf welche Weise die Brillen 16 verändert werden müssen, so dass schwere Augenverletzungen noch weiter reduziert werden und möglichst nicht mehr auftreten können. Außerdem kann mit der Kollisionsprüfvorrichtung 1 überprüft werden, welche Arten von Airbags für die Fahrzeuginsassen die größte Gefahr darstellen. Dabei besteht die Möglichkeit, verschiedene Prallsäcke von verschiedenen Herstellern oder verschiedenen Fahrzeugmodellen zu testen.In particular, with the Kollisionsprüfvorrichtung 1 the accident safety of glasses 16 be checked. Especially different embodiments of the glasses frames and for the glasses 16 used materials or spectacle lenses can be tested. It is about clarifying the question of what kind of glasses, for example glasses with full rim, glasses with a support edge or rimless glasses, have the greatest risk potential for the vehicle occupants. In addition, it can be clarified how different lens materials and thicknesses behave in frontal collision or side impact of a passenger car. Insights can be gained from the experiments on how the glasses are made 16 must be changed, so that serious eye injuries are reduced even further and if possible can no longer occur. In addition, with the collision tester 1 be checked which types of airbags pose the greatest danger to the vehicle occupants. It is possible to test various bumpers from different manufacturers or different vehicle models.

Das Kollisionsverfahren kann dabei verschiedene Standards berücksichtigen. Für die Simulation eines Frontalzusammenstoßes bzw. Seitenzusammenstoßes nach europäischen Normen sind beispielsweise folgende Standards zu berücksichtigen:

– SAE J211 Messtechnik/Koordinationssysteme [5]
– SAE J1727 Injury Calculation Guidelines [5]
– EuroNCAP [6]
– ECE R12 body block test [7]
– RCAR [8]
– ECE-R94 Frontalcrash [9]
– ECE-R95 Seitencrash [11]

The collision method can take different standards into account. For the simulation of a head-on collision or side collision according to European standards, for example, the following standards have to be considered:

- SAE J211 Measurement / Coordination Systems [5]
- SAE J1727 Injury Calculation Guidelines [5]
- EuroNCAP [6]
- ECE R12 body block test [7]
- RCAR [8th]
- ECE-R94 frontal crash [9]
- ECE-R95 side crash [11]

Insbesondere ist der Verlauf der Kopfbeschleunigung von Interesse. Beispielsweise wird ein Kopfverletzungskriterium (= Head Injury Criterium = HIC) aufgrund des normierten maximalen Integralwerts der Kopfbeschleunigung berechnet:

wobei a(t) der Betrag der Beschleunigung in alle drei Raumrichtungen ist. Die als Grenze anzusehende Schwelle des HIC liegt nach EuroNcap bei 1000.In particular, the course of the head acceleration is of interest. For example, a Head Injury Criterion (HIC) is calculated based on the normalized maximum integral value of the head acceleration:

where a (t) is the amount of acceleration in all three spatial directions. The limit of the HIC, which should be considered the limit, is lower EuroNcap at 1000.

Als Obergrenze für die Kopfbeschleunigung können beispielsweise die Standard EuroNCAP Frontalzusammenstöße herangezogen werden. Die Kollisionsgeschwindigkeit beträgt dabei 64 km/h. Als Untergrenze können RCAR (= Research Council for Automobile Repair)-Versuche verwendet werden, bei denen eine Aufprallgeschwindigkeit von 20 km/h verwendet wird. Bei letzteren Versuchen wird der Airbag gerade noch durch die Beschleunigungssensoren des Automobils ausgelöst. Die Ober- und Untergrenze für den Beschleunigungsverlauf sind demnach durch zwei Standardkollisionen, zum Beispiel für Frontalkollisionen, definiert.As an upper limit for the head acceleration, for example, the Standard EuroNCAP Frontal collisions are used. The collision speed is 64 km / h. The lower limit may be RCAR (Research Council for Automobile Repair) trials using an impact speed of 20 km / h. In the latter experiments, the airbag is just triggered by the acceleration sensors of the automobile. The upper and lower limits for the acceleration curve are therefore defined by two standard collisions, for example for frontal collisions.

2 zeigt ein Beschleunigungsdiagramm des Kopfes während des Eintauchens in den Airbag. In diesem Beschleunigungsdiagramm ist der Verlauf der Beschleunigung auf die Erdbeschleunigung normiert gegen die Zeit aufgetragen. Eine Beschleunigungskurve 27 gibt die Beschleunigung gemäß dem EuroNCAP-Test wieder. Eine weitere Beschleunigungskurve 28 veranschaulicht das Beschleunigungsprofil nach RCAR. 2 shows an acceleration diagram of the head during the immersion in the airbag. In this acceleration diagram, the course of the acceleration is plotted against the gravitational acceleration normalized against time. An acceleration curve 27 gives the acceleration according to the EuroNCAP test again. Another acceleration curve 28 illustrates the acceleration profile according to RCAR.

Eine dritte Beschleunigungskurve 29, die zwischen den Beschleunigungskurven 27 und 28 liegt, gibt die Beschleunigung wieder, die mit einer Kollisionsprüfvorrichtung 1 von der in 1 dargestellten Art aufgenommen worden ist. Somit können die Ergebnisse, die mit der Kollisionsprüfvorrichtung 1 erzielt werden, Kollisionsversuche ersetzen, die mit kompletten Fahrzeugen durchgeführt werden. Mit der Kollisionsprüfvorrichtung 1 lassen sich somit einfache Labortestverfahren durchführen, ohne dass vollständige Fahrzeuge verwendet werden müssen. Dabei wird die Interaktion zwischen Airbag 20 und Brille 16 beim Kraftfahrzeugunfall realitätsnah nachgebildet.A third acceleration curve 29 between the acceleration curves 27 and 28 The acceleration returns with a collision tester 1 from the in 1 shown type has been recorded. Thus, the results obtained with the collision tester 1 to replace collision tests performed on complete vehicles. With the collision tester 1 Thus, simple laboratory tests can be carried out without having to use complete vehicles. This is the interaction between airbag 20 and glasses 16 simulated realistically in a motor vehicle accident.

Neben der Untersuchung der Interaktion zwischen der Brille 16 und dem Airbag 20 kann die Kollisionsprüfvorrichtung 1 auch zur Untersuchung von Freisprecheinrichtungen, Hörhilfen, Kopfhörern, Ohrhörern, Piercings, Schmuckteilen, Accessoires und sonstigen im Kopfbereich tragbaren Gegenständen verwendet werden.In addition to studying the interaction between the glasses 16 and the airbag 20 can the collision tester 1 also be used to investigate hands-free devices, hearing aids, headphones, earphones, piercings, jewelry, accessories and other items to be worn in the head area.

Ein entsprechendes Kollisionsprüfverfahren weist dabei die folgenden Merkmale auf:
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel eines Kollisionsprüfverfahren zur Überprüfung der Kollision eines Testpuppenkörperteils 15 mit einem Hindernis 17 wird das Testpuppenkörperteil 15 mit Hilfe einer Bewegungsvorrichtung bewegt und mit dem in der Bewegungsbahn des Testpuppenkörperteils 15 angeordneten Hindernis 17 zur Kollision gebracht, wobei

– an das Testpuppenkörperteil 15 ein an einem lebenden Körper tragbarer Gegenstand 16 entsprechend der Trageweise am lebenden Körper angelegt wird, und wobei
– bei Annäherung des Testpuppenkörperteils 15 an das Hindernis 17 ein Airbag 20 explosionsartig aufgeblasen wird, durch den das Testpuppenkörperteil 15 abgebremst wird.

A corresponding collision checking method has the following features:
In a first embodiment of a collision checking method for checking the collision of a test dummy body part 15 with an obstacle 17 becomes the test dummy body part 15 moved by means of a movement device and with the in the trajectory of the test dummy body part 15 arranged obstacle 17 collided, with

- To the test doll body part 15 a portable object on a living body 16 according to the method of wearing is applied to the living body, and wherein
- When approaching the test doll body part 15 to the obstacle 17 an airbag 20 is inflated explosively, through which the test doll body part 15 is slowed down.

Ein zweites Auführungsbeispiel des Kollisionsprüfverfahrens weist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel zusätzlich die Merkmale auf, dass eine Pendelvorrichtung als Bewegungsvorrichtung verwendet wird, bei der das Testpuppenkörperteil 15 um eine Pendelachse P pendelnd bewegt wird.In addition to the first embodiment, a second embodiment of the collision checking method additionally has the features that a pendulum device is used as a movement device in which the test dummy body part 15 is oscillated about a pendulum axis P.

Ein drittes Ausführungsbeispiel des Kollisionprüfverfahrens weist gegenüber dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel zusätzlich die Merkmale auf, dass ein Testpuppenkopf 15 als Testpuppenkörperteil verwendet wird und dass an den Testpuppenkopf 15 wenigstens ein Prüfgegenstand aus der Gruppe angelegt wird, die Brillen 16, Freisprecheinrichtungen, Hörhilfen, Kopfhörer, Ohrhörer, Piercings, Schmuckteile, Accessoires und sonstige im Kopfbereich tragbare Gegenstände umfasst.A third exemplary embodiment of the collision test method additionally has the features, compared to the first or second exemplary embodiment, that a test dummy head 15 is used as a test doll body part and that to the test dummy head 15 at least one test object from the group is created, the glasses 16 , Hands-free devices, hearing aids, headphones, earphones, piercings, jewelry, accessories and other objects that can be carried in the head area.

Ein viertes Ausführungsbeispiel des Kollisionprüfverfahrens weist gegenüber einem des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels die zusätzlichen Merkmale auf, dass das Testpuppenkörperteil 15 entsprechend einem vorgegebenen Beschleunigungsprofil 29 abgebremst wird.A fourth exemplary embodiment of the collision checking method has the additional features over one of the first to third exemplary embodiments that the test dummy body part 15 according to a predetermined acceleration profile 29 is slowed down.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass Merkmale und Eigenschaften, die im Zusammenhang mit einem bestimmten Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind, auch mit einem anderen Ausführungsbeispiel kombiniert werden können, außer wenn dies aus Gründen der Kompatibilität ausgeschlossen ist.Finally, it should be noted that features and properties that have been described in connection with a particular embodiment can also be combined with another embodiment, except where this is excluded for reasons of compatibility.

Schließlich wird noch darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung der Singular den Plural einschließt, außer wenn sich aus dem Zusammenhang etwas anderes ergibt. Insbesondere wenn der unbestimmte Artikel verwendet wird, ist sowohl der Singular als auch der Plural gemeint.Finally, it should be noted that in the claims and in the description, the singular includes the plural unless the context indicates otherwise. In particular, when the indefinite article is used, it means both the singular and the plural.

Literatur:Literature:

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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN 33402 [0011]
EuroNCAP [0016]
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SAE J211 Measurement / Coordination Systems [0033]
SAE J1727 Injury Calculation Guidelines [0033]
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ECE R12 body block test [0033]
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ECE-R94 Frontal Crash [0033]
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EuroNcap [0034]
Standard Euro NCAP [0035]
Euro NCAP test [0036]

Claims

Collision test device for checking the collision of a test dummy body part ( 15 ) with an obstacle ( 17 ) with: - a movement device ( 3 . 5 . 6 . 7 ) on which the test dummy body part ( 15 ), and - a holding device ( 18 ), which is the obstacle ( 17 ) in a movement path of the test dummy body part ( 15 ), characterized in that - to the test dummy body part ( 15 ) a test object that can be worn on a living body ( 16 ) can be applied to the living body according to the method of carrying, and that - the obstacle ( 17 ) via an airbag ( 20 ) which, when approaching the test dummy body part ( 15 ) to the obstacle ( 17 ) is explosively inflatable and with which the test dummy body part ( 15 ) is braked.

Collision tester according to claim 1, in which the movement device is a pendulum device ( 3 . 5 . 6 . 7 ), in which the test dummy body part ( 15 ) oscillates about a pendulum axis (P).

Collision tester according to Claim 2, in which the pendulum device ( 3 . 5 . 6 . 7 ) via a pendulum mass ( 3 ) on which the test dummy body part ( 15 ) is rigidly mounted.

Collision tester according to one of Claims 1 to 3, in which the test dummy body part is a test dummy head ( 15 ), which is aligned with the face in pendulum direction.

Collision tester according to claim 4, in which the test dummy head ( 15 ) at least one test object from the group can be applied, the spectacles ( 16 ), Handsets, hearing aids, headphones, earphones, piercings, and jewelry, accessories, and other items that are portable in the head area.

A collision tester as claimed in claim 5, wherein the test dummy body portion comprises an eared and nasalized test dummy head (10). 15 ) is on which a pair of glasses can be placed.

Collision tester according to Claim 6, in which the spectacles on the test dummy head ( 15 ) is fixable.

Collision tester according to one of Claims 1 to 7, in which the inflation process of the airbag is determined by means of a current position of the test dummy body part ( 15 ) determining sensor device ( 21 ) is triggered.

Collision tester according to claim 8, wherein the immersion process of the test dummy body part ( 15 ) in the airbag ( 20 ) begins at a time when the blow-out of the airbag ( 20 ) is not fully completed yet.

Collision tester according to one of Claims 1 to 9, in which a control device ( 22 ) is arranged to receive one from the sensor device ( 21 ) to monitor the exceeding of a predetermined limit value and trigger the inflation of the airbag when exceeding the predetermined limit value.

Collision tester according to one of Claims 1 to 10, in which the test dummy body part ( 15 ) according to a predetermined acceleration profile ( 29 ) is braked.

Collision tester according to one of claims 1 to 11, in which the control device ( 22 ) an image capture device ( 23 ) is controllable.