Seatbelt impact on a child during a frontal collision

• Autorzy: Żuchowski A.

Identyfikatory

DOI

10.14669/AM.VOL.75.ART7

Warianty tytułu

PL

Oddziaływanie pasa bezpieczeństwa na dziecko podczas zderzenia czołowego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The loads on a Hybrid III test dummy representing a child aged about 10 years have been analysed, based on results of crash tests carried out on seven motorcars. During the tests, the dummies were sitting on high-back booster seats, backless booster seats (booster cushions), or directly on the rear car seats and they were fastened with the use of standard car seatbelts. The differences in the seatbelt impact on the child, depending on the child restraint system used, have been pointed out. The analysis was done with using the crash test results published on the Internet by the US National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) and covering the case where the test car moving with a speed of about 56 km/h frontally hit a rigid flat barrier. The relations between dummy’s head, neck, thorax, and pelvis loads and the force exerted on the seatbelt have been shown. Attention has been directed to the fact that a child transported without a booster seat has a tendency to slide under the seatbelt, which in consequence may cause injuries to child’s abdomen and neck. A question has been examined whether the thoracic deflection can be limited by partial transfer of the load exerted by the seatbelt from dummy’s ribs to its shoulder.

PL

Na podstawie wyników testów zderzeniowych siedmiu samochodów przeanalizowano obciążenia manekina Hybrid III, reprezentującego dziecko w wieku około 10 lat. Manekiny podczas badań zapięte były za pomocą standardowego pasa bezpieczeństwa, przy czym siedziały na podstawce podwyższającej z oparciem lub bez oparcia oraz bezpośrednio na tylnej kanapie samochodu. Wskazano różnice, spowodowane rodzajem zastosowanego urządzenia ochronnego, w oddziaływaniu pasa bezpieczeństwa na dziecko. Wykorzystano wyniki testów zderzeniowych udostępnione w Internecie przez National Highway Traffic Safety Administration (USA), w których samochód jadący z prędkością około 56 km/h uderzał czołowo w sztywną, płaską barierę. Pokazano relacje pomiędzy obciążeniami głowy, szyi, klatki piersiowej i miednicy manekina a siłą działającą na pas bezpieczeństwa. Zwrócono uwagę, że dziecko bez podstawki podwyższającej wysuwa się spod pasa bezpieczeństwa, który może powodować obrażenia brzucha i szyi dziecka. Rozważono, czy ugięcie klatki piersiowej może być ograniczone przez częściowe przeniesienie obciążenia od pasa z żeber na bark manekina.

Słowa kluczowe

EN

road accidents; child safety; seat belt; booster seat backless; booster seat high-back

PL

wypadki drogowe; bezpieczeństwo dzieci; pas bezpieczeństwa; podstawki podwyższające bez oparcia; podstawki podwyższające z oparciem

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 75, nr 1
• Strony: 105--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Żuchowski A.

• Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00 908 Warszawa, Poland

Bibliografia

• [1] Beillas P, Soni A, Chevalier M-Ch, Johannsen H, Müller G, Holtz J. Q6 dummy thoracic response and diagonal belt interactions: Observations based on dummy testing and human and dummy simulations. IRCOBI Conference; Berlin. 2014: 332-346.
• [2] Beillas P. Anthropometry and internal geometry. COVER Workshop on Child Safety; 2010; Munich, Germany.
• [3] Bilston L E, Sagar N. Geometry of rear seats and child restraints compared to child anthropometry. Stapp Car Crash Journal. 2007; 51: 275-298.
• [4] Bohman K, Boström O, Osvalder A-L, Eriksson M. Rear seat frontal impact protection for children seated on booster cushions – an attitude, handling and safety approach, The 20th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles (ESV), Paper Number 07-0268, Lyon, France 2007.
• [5] Garcia-Espana J F, Durbin D R. Injuries to belted older children in motor vehicle crashes, Accident Analysis and Prevention. 2008; 40: 2024–2028.
• [6] Hong S, Park Ch, Morgan R, Kan C, Park S, Bae H. A study of the rear seat occupant safety using a 10-year-old child dummy in the new car assessment program. SAE Technical Paper Series 2008-01-0511; 2008.
• [7] Kirk A. Road Accident Data. COVER Workshop on Child Safety; 2010; Munich, Germany.
• [8] Graco company information materials, Booster Seat – Owner's Manual, 2011.
• [9] Menon R, Ghati Y, Jain P. Madymo simulation study to optimize the seating angles and belt positioning of high back booster seats. The 20th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles (ESV), Paper Number 07-0091, Lyon, France 2007.
• [10] Muszyński A, Trzaska P, Wicher J, Mazurkiewicz Ł. Analysis of the forces developing in the straps of the belts that restrain a child in a safety seat. The Archives of Automotive Engineering – Archiwum Motoryzacji. 2015; 67(1): 113–126.
• [11] Prochowski L, Fitas M, Zielonka K. 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. The Archives of Automotive Engineering – Archiwum Motoryzacji. 2014; 66(4): 43-56.
• [12] Reed M P, Ebert S M, Sherwood Ch P, Klinich K D, Manary M A. Evaluation of the static belt fit provided by beltpositioning booster seats. Accident Analysis and Prevention 2009; 41: 598–607.
• [13] Regulation No. 44 Uniform provisions concerning the approval of restraining devices for child occupants of power-driven vehicles (“Child Restraint Systems”), Addendum 43, Revision 3, 2014.
• [14] SAE J1727: Calculation Guidelines for Impact Testing; 02-2010.
• [15] Shaw G, Parent D, Purtsezov S, Lessley D, Crandall J, Törnvall F. Torso deformation in frontal sled tests: Comparison between THOR NT, THOR NT with the Chalmers SD-1 Shoulder and PMHS. International IRCOBI Conference; 2010; Hanover, Germany.
• [16] Sherwood C P, Shaw C G, Rooij L, Kent R W, Gupta P K, Crandall J R, Orzechowski K M, Eichelberger M R, Kallieris D. Prediction of cervical spine injury risk for the 6-year-old child in frontal crashes. 46th Annual Proceedings Association for the Advancement of Automotive Medicine; 2002; Barrington, USA.
• [17] Tarriere C. Children are not miniature adults. International IRCOBI Conference; 1995; Brunnen, Switzerland.
• [18] Tylko S, Bussières A. Responses of the Hybrid III 5th Female and 10-year-old ATD seated in the rear seats of passenger vehicles in frontal crash tests, International IRCOBI Conference; 2012; Dublin, Ireland.
• [19] Wicher J. Pojazdy samochodowe. Bezpieczeństwo samochodów i ruchu drogowego (Motor vehicles. The safety of motor vehicles and road traffic). Warszawa: WKŁ; 2012. 328.
• [20] Żuchowski A, Prochowski L, Muszyński A, Zielonka K. Obciążenia dynamiczne i ryzyko obrażeń głowy i szyi osób uczestniczących w wypadkach drogowych (Dynamic loads and the risk of head and neck injury to participants in road accidents). Chapter 9.2 in the monograph: Inżynieria Biomedyczna – Podstawy i Zastosowania (Biomedical Engineering – Fundamentals and Practical Applications). Vol. 3: Biomechanika i inżynieria rehabilitacyjna (Biomechanics and rehabilitative engineering). Katowice: Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT; 2015. 831-848.
• [21] Żuchowski A, Prochowski L. The analysis of safety of rear seat occupants of a passenger car during the road accident. The Archives of Automotive Engineering – Archiwum Motoryzacji. 2011; 53(3): 83-98.
• [22] Żuchowski A. Analiza wpływu zmiany ułożenia taśmy pasa bezpieczeństwa na obciążenia pasażerów na tylnych siedzeniach podczas czołowego uderzenia samochodu w przeszkodę (Analysis of the influence of changing the configuration of the seat belt on the loads of the rear seat passengers in a car during frontal collision). Logistyka 2015; 4: 7095-7105.
• [23] Żuchowski A. Child safety in a car during a frontal collision. Journal of KONES Powertrain and Transport. 2013; 20(1): 395-404.
• [24] Żuchowski A. Comparative assessment of the risk of injury to children aged 3 and 10 in a road accident. The Archives of Automotive Engineering – Archiwum Motoryzacji. 2016; 71(1): 133-152, http://dx.doi.org/10.14669/AM.VOL71.ART9
• [25] Żuchowski A. Influence of the type of a child restraint system used on the kinematics and loads of a child in a motorcar during a frontal impact. The Archives of Automotive Engineering – Archiwum Motoryzacji. 2013; 61(3): 65-79.
• [26] Żuchowski A. Risk of injury for the front and rear seat passengers of the passenger cars in frontal impact. Journal of KONES Powertrain and Transport. 2012; 19(3): 507-518.
• [27] Żuchowski A, Prochowski L. Analysis of the Influence of the Seat Taken in a Car on the Dynamic Load Affecting People During the Obstacle Impact by the Passenger Car. Chapter in monograph: ed. Stańczyk L T. Automotive safety problems. Kielce: Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej (Publishing House of the Kielce University of Technology); 2012:113-126.
• [28] National Highway Traffic Safety Administration [cited 01 Mar 2016]. Available from www.nhtsa.gov.