Analysing the results of research on the influence of the position of a seat belt on the movements and dynamic loads of child’s head and torso during a bus impact against an obstacle

• Autorzy: Prochowski L. , Fitas M. , Zielonka K.

Warianty tytułu

PL

Analiza wyników badań wpływu położenia pasa bezpieczeństwa na ruch oraz obciążenia dynamiczne głowy i torsu dziecka podczas uderzenia autobusu w przeszkodę

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The dynamic loads acting during a road accident on a child passenger of a bus depend not only on the vehicle construction but also on the properties of the personal protection system used. In motor coaches, the personal protection system basically consists of a seat with a seat belt. The positioning of the seat belt strap in relation to passenger’s body depends on the arrangement of the belt-to-seat anchorage points and passenger’s anthropometric characteristics. At this work, we explored the dynamic effects exerted on the body of a child occupying a bus seat during a road accident. For this issue to be tackled, a series of crash tests were prepared that constituted a physical model of a frontal impact of a bus against an obstacle. The tests were carried out with the use of seats where the position of a seat belt on a P10 test dummy (representing a child aged 9–12 years with a mass of 32 kg) could be adjusted. In this paper, results of the crash tests have been presented, which show the influence of changes in the positioning of the seat belt strap in relation to child passenger’s torso on the movements of, and on the values of the dynamic loads acting on, the child’s head and torso. Such changes have an impact on the longitudinal head and torso movements that take place in the limited space between bus seats. The analysis of the test results has shown the fact that the standard seat belt inadequately matches the anthropometric characteristics of children; the hazards that may arise from that have also been pointed out. Simultaneously, the analysis has offered a basis for improving the system of personal protection of bus passengers.

PL

Obciążenia dynamiczne podczas wypadku drogowego, działające na dziecko jadące autobusem, są zależne nie tylko od konstrukcji pojazdu, ale także od właściwości systemu ochrony indywidualnej. Zasadnicze elementy systemu ochrony indywidualnej w autobusach turystycznych to fotel z pasem bezpieczeństwa. Położenie taśmy pasa bezpieczeństwa względem ciała człowieka jest uwarunkowane wzajemnym skojarzeniem rozmieszczenia punktów mocowania pasa do fotela oraz cech antropometrycznych osoby jadącej. Rozważa się oddziaływania dynamiczne na ciało dziecka, znajdujące się na fotelu autobusu podczas wypadku drogowego. W tym celu przygotowano serię testów zderzeniowych, które są fizycznym modelem czołowego uderzenia autobusu w przeszkodę. W testach tych zastosowano fotele, które umożliwiły regulację położenia pasa bezpieczeństwa na manekinie P10 (dziecko w wieku 9-12 lat i o masie 32 kg). Przedstawiono wyniki badań zderzeniowych, których rezultaty pokazują wpływ zmiany położenia taśmy pasa względem torsu na ruch i wartości obciążeń dynamicznych głowy oraz torsu dziecka. Zmiana ta wpływa na ruch wzdłużny głowy i torsu, który ma miejsce w ograniczonej przestrzeni miedzy fotelami. Przeprowadzona analiza wyników badań wskazuje na słabe dostosowanie standardowego pasa bezpieczeństwa do cech antropometrycznych dzieci i powstające z tego powodu zagrożenia. Jednocześnie daje podstawę do doskonalenia sytemu ochrony indywidualnej pasażerów autobusu.

Słowa kluczowe

EN

safety of children; bus seats; dynamic loads of head

PL

bezpieczeństwo dziecka; fotele autobusowe; obciążenia dynamiczne głowy

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 66, nr 4
• Strony: 43--56, 153--166
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il.

Twórcy

autor

Prochowski L.

• Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00 908 Warsaw, Poland
• Automotive Industry Institute, Vehicle Safety Laboratory, ul. Jagiellońska 55, 03 301 Warsaw, Poland

autor

Fitas M.

• Automotive Industry Institute, Vehicle Safety Laboratory, ul. Jagiellońska 55, 03 301 Warsaw, Poland

autor

Zielonka K.

• Automotive Industry Institute, Vehicle Safety Laboratory, ul. Jagiellońska 55, 03 301 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] BILSTON, E. L.; SAGAR, N.: Geometry of rear seats and child restraints compared to child anthropometry. Stapp Car Crash Journal, Vol. 51, ss. 275–298, 2007.
• [2] CICHOS, D.; OTTO, M.; ZÖLSCH, S.; CLAUSNITZER, S.; VETTER, D.; PFEIFFER, G.; DE VOGEL, D.; SCHAAR, O.: Crash analysis criteria description. Version 2.3. Arbeitskreis Messdatenverarbeitung Fahrzeugsicherheit, Germany, 2011.
• [3] DE COO, P.; HUIJSKENS, C. G.; SCHROOTEN, M.: Frontal occupant safety simulations for coach and bus passengers. 18th Conference ESV, Paper No. 284, Nagoya, 2003.
• [4] FERRER, I.; HUGUET, J.: A new concept for a three-point seat belt and child restraint system for buses, 19th Conference ESV, Paper No. 05-0310, Washington, 2005.
• [5] ISO 6487:2012, Road vehicles – Measurement techniques in impact tests – Instrumentation.
• [6] MARTINEZ, L.; GARCIA, A.; ALCALA, E.; ESPANTALEON, M.: Child frontal impact safety in coaches. 22nd Conference ESV, Paper No. 11-0383, Washington, 2011.
• [7] UN ECE Regulation No. 80: Uniform provisions concerning the approval of seats of large passenger vehicles and of these vehicles with regard to the strength of the seats and their anchorages. Official Journal of the European Union of 30 June 2010, No. L 164.
• [8] PROCHOWSKI, L.; FITAS, M.; ZIELONKA, K.: Analiza obrotu torsu dziecka na fotelu podczas czołowego uderzenia autobusu w przeszkodę. Logistyka, No. 3, ss. 5293–5299, Poznań, 2014.
• [9] TARRIERE, C.: Children are not miniature adults. International Research Council on the Biomechanics of Injury (IRCOBI), ss. 15–28, Brunnen, 1995.
• [10] VERSACE, J.: A review of the severity index. SAE Technical Paper 710881, ss. 771–796, 1971.
• [11] WEBER, K.: Crash protection for child passengers. University of Michigan, Transportation Research Institute (UMTRI), Vol. 31, No. 3, Michigan, 2000.

Uwagi

EN

The research work was done as part of proprietary project No. N N509 554440 (contract No. 5544/B/T02/2011/40), sponsored by the National Science Centre at the Ministry of Science and Higher Education, Poland.

PL

Praca została wykonana w ramach projektu badawczego własnego N N509 554440 (umowa nr 5544/B/T02/2011/40), finansowanego ze środków Narodowego Centrum Nauki w Ministerstwie Nauki i Szkolnictwa Wyższego.