OOP Test를 위한 3YO A/Bag Dummy와 Hybrid III 3YO Dummy의 비교

  1. 3YO Airbag Dummy의 개요

    2.

    3YO Airbag Dummy는 3YO Child Dummy를 Out-Of-Position Test에 적합하도록 부분 개조한 Dummy로서, 3YO Child Dummy와 비교할 때 다음과 같이 변경되었다. (3YO Child Dummy 관련 사항은 2절 참조.)

    Fig.1 3yr Old Airbag Dummy Neck

    • 6축 Upper Neck Loadcell을 장착할 수 있고 보다 인간의 거동에 가까운 Multiple Segment Neck 추가. (Fig. 1 참조)

    • Angular acceleration을 측정하기 위한 부가적인 Head Accelerometer 추가. (Fig. 4 Hybrid III 3YO Child Dummy의 Head와 거의 동일한 구조.)

    • Airbag에서 가해지는 힘을 측정하기 위하여, 3개의 Torso Mass와 Accelerometer 추가. (Fig. 2 참조)

    • Extra Torso Mass때문에 Spine과 Torso의 구조 변경 및 Upper and Lower Spine Accelerometer 추가. (Fig. 2 참조)
       => 3YO Child Dummy와 달리, 별도의 Rubber Lumbar Spine이 없이, 하나의 Spine에 의해 Neck과 Pelvis가 연결됨.

    • 보다 인간에 가까운 특성을 갖는 aluminum/urethane Head로 변경.

    Fig.2 Torso Mass and Instrumentations


  2. 3YO Child Dummy의 개요

    3.

    3YO Child Dummy는 Alderson Research Laboratories의 VIP-3C를 minor modification하여 만든 Dummy로 1979년에 49 CFR Part 572 Subpart C로 채택되었다. Fig. 2에서 볼 수 있는 것처럼, 단일 원통으로 구성된 Neck이 기본형이나, Type 3 Head를 Option으로 선택할 경우, 3YO Airbag Dummy의 Neck을 이용할 수 있다. Rib Cage는 여러 개의 rib으로 구성되는 Hybrid III type과는 달리 일체형 solid urethane으로 구성되며, 원통형 Lumbar spine에 의해, Pelvis와 thoracic spine이 연결된다.

  3. Hybrid III 3YO Dummy의 개요

    4.

    Hybrid III 3YO Dummy는 Hybrid III adult dummy의 구조를 기초하여 만들어진 Dummy로서, 1992년에 처음 개발되어, 1997년에 Airbag OOP Test에 사용할 수 있도록 Upgrade되었다.

    Fig.4와 같이, Head는 vinyl skin을 갖는 Fiberglass Skull과 Cap으로 구성되고, HIC 계산을 위한 3축의 Accelerometer와 Head Rotation을 측정하기 위한 단축 Accelerometer를 포함한다. Neck은 Airbag Dummy와 마찬가지로 여러 개의 Segment로 구성되고, 가운데에 삽입된 Cable이 Neck의 인장을 제한한다.

    Rib Cage는 3개의 Rib으로 구성되며, urethane bib와 aluminum sternum에 V*C를 측정하기 위한 accelerometer가 포함되고, Chest Potentiometer에 의해 Chest Deflection을 측정할 수 있다.

    중앙에 Cable을 갖는 원통형 Rubber lumbar spine의 Lower mount에 6축의 Lumbar Loadcell (Option)을 장착할 수 있으며, 3축의 Accelerometer가 Pelvis에 장착된다. 이밖에도 ASIS Iliac Loadcell, Pubic Loadcell 및 Uniaxial Acetabulum Loadcell을 Option으로 장착할 수 있다.

    Fig.3 3yr Old Child Dummy

    Fig.4 Hybrid III 3yr Old Child Dummy

  4. 3YO Airbag Dummy와 Hybrid III 3YO Dummy의 비교

    5.

    • External Dimensions

      •

      Dimension

      3YO Airbag Dummy (inches)

      Hybrid III 3YO Dummy (inches)

      Head Circumference

      19.3

      20.0

      Head Width

      5.4

      5.35

      Head Length

      6.7

      6.89

      Erect Sitting Height

      22.5

      21.5

      Shoulder to Elbow Length

      6.8

      7.6

      Buttock to Knee Length

      12.7

      11.61

      Knee to Floor Length

      10.4

      9.81


    • Assembly Weights

      •

      Body Segment

      3YO Airbag Dummy (lbs.)

      Hybrid III 3YO Dummy (lbs.)

      Head

      5.80

      5.92

      Neck

      1.00

      1.65

      Torso Complete

      12.90

      14.42

      Upper Arm, Left or Right

      0.70

      0.93

      Lower Arm, Left or Right

      0.60

      1.05

      Upper Leg, Left or Right

      3.90

      2.13

      Lower Leg, Left or Right

      1.00

      1.34

      Foot, Left or Right

      0.60

      0.60

      Total Weight

      33.3

      34.09


    • Instrumentation

      •

      Location

      Channel Description

      3YO Airbag Dummy

      Hybrid III 3YO Dummy

      SAE J1980 Requirement

      Head

      Triaxial Accel. (Ax, Ay, Az )

      : HIC Calculation

      ○

      ○

      ○

      Uniaxial Aceel. (Az )

      : to compute angular accel.

      ○

      ○

      ○

      Neck

      Upper Neck Load Cell

      (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz)

      ○

      ○

      ○

      Lower Neck Load Cell

      (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz)

      		 　

      ○

      		 　

      Shoulder

      Biaxial Load Cells (Fx, Fz)

      At left & right

      		 　

      ○

      		 　

      Thorax

      Triaxial Accel. (Ax, Ay, Az)

      at Upper & Lower Spine

      ○

      ○

      ○

      Triaxial Accel. (Ax, Ay, Az)

      at T4

      		 　

      ○

      		 　

      Uniaxial Accel. (Ax) inline with Rib 3

      : VC Calculation

      		 　

      ○

      		 　

      Sternum

      Uniaxial Accel. (Ax) at Rib1 & Rib 3

      : VC Calculation

      		 　

      ○

      		 　

      Uniaxial Accel. (Ax)

      at Upper, Mid and Lower

      ○

      △(1)

      ○

      Chest Deflection Potentiometer

      		  

      ○

      		  

      Lumbar Spine

      6-axis Load Cell

      (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz)

      		  

      ○

      		  

      Pelvis

      Triaxial Accel. (Ax, Ay, Az )

      		  

      ○

      		  

      Biaxial Pubic Load Cell (Fx, My)

      		  

      ○

      		  

      Uniaxial Acetabulum Load Cell (Fy)

      at left & right

      		  

      ○

      		  

      Biaxial ASIA Load Cell (Fx, Fz)

      at left & right

      		 　

      ○

      		 　

      주(1) Rib1과 Rib3의 Accel.이 각각 Upper와 Mid에 해당할 것으로 사료됨.

  5. SAE Guidelines for Three-Year-Old Child Dummy

    6.

    • OOP Test시 측정되어야 할 항목

      1. Head triaxial acceleration (3 channels)

      2. Head angular acceleration in sagittal plane (at least one channel for an extra linear accelerometer)

      3. Upper neck (C-1) forces and moments (6 channels)

      4. Upper chest (T-1) triaxial acceleration (3 channels)

      5. Lower chest (T-12) triaxial acceleration (3 channels)

      6. Upper, mid, and lower sternal accelerations (3 channels)