クラッシュテストダミーズは、公共サービスの発表、漫画、パロディー、さらにはバンドの名前の対象となっています。しかし、実際の衝突試験用ダミーズは、自動車の衝突試験の不可欠な部分として、真の命の恩人です。車は毎年少しずつ安全になり、致死率は低下していますが、米国では依然として自動車事故が死傷の主な原因の1つです。
車がより安全になっている理由の1つは、確立されたテストプログラムのためです。この記事では、衝突試験プログラム、評価、ダミー、将来の改善など、自動車の衝突試験についてすべて学びます。安全な車が道路上にあることを確認するためにどれだけの考えと準備が行われているかに驚かれることでしょう！
- 衝突試験のダミー
- 実際の衝突試験
- 「完璧な」クラッシュ
- 将来の安全性の向上
- 背景と評価
衝突試験のダミー
ダミーの仕事は、衝突時に人間をシミュレートすると同時に、人間の乗員からは収集できないデータを収集することです。
米国でのすべての正面衝突試験は、同じタイプのダミーであるハイブリッドIIIダミーを使用して実施されます。これにより、一貫した結果が保証されます。ダミーは、人体の生理機能を模倣した素材で作られています。たとえば、金属ディスクとゴムパッドの交互の層から作られた背骨があります。
ダミーにはさまざまなサイズがあり（ダミーの一部を表示するには、ここをクリックしてください）、パーセンタイルと性別で参照されます。たとえば、50パーセンタイルの男性ダミーは、中央値の男性を表します。これは、男性人口の半分より大きく、残りの半分よりも小さくなります。これは、衝突試験で最も一般的に使用されるダミーです。重量は170ポンド（77 kg）、高さは70インチ（5フィート10インチまたは1.78 m）です。
ダミーには、次の3種類の計装が含まれています。
- 加速度計
- 負荷センサー
- モーションセンサー
加速度計
これらのデバイスは、特定の方向の加速度を測定します。このデータは、怪我の可能性を判断するために使用できます。加速度は、速度が変化する速度です。たとえば、頭をレンガの壁にぶつけた場合、頭の速度は非常に速く変化します（これは傷つく可能性があります！）。しかし、頭を枕にぶつけた場合、枕がつぶれるにつれて頭の速度はゆっくりと変化します（そしてそれは傷つきません！）。
衝突試験用ダミー人形には、全体に加速度計があります。ダミーの頭の中には、3方向すべて（前後、上下、左右）の加速度を測定する加速度計があります。胸、骨盤、脚、足、その他の体の部分にも加速度計があります。
衝突試験中の頭部加速度のグラフ |
上のグラフは、時速35マイル（56.3 km）の正面衝突時のドライバーの頭の加速度を示しています。安定した値ではありませんが、クラッシュ中に上下に変動することに注意してください。これは、衝突時にヘッドが減速する方法を反映しており、ヘッドが硬い物体やエアバッグにぶつかったときに最も高い値になります。
荷重センサー
ダミーの内部には、衝突時にさまざまな身体部分にかかる力の量を測定する荷重センサーがあります。
写真提供： NHTSA 衝突時のドライバーの大腿骨の力のグラフ |
上のグラフは、時速35マイルの正面衝突時のドライバーの大腿骨（大腿骨）のニュートン単位の力を示しています。骨の最大荷重は、骨が折れる確率を決定するために使用できます。
動きセンサー
これらのセンサーは、ダミーの胸に使用されます。それらは、衝突時に胸がどれだけたわむかを測定します。
写真提供： NHTSA 時速35マイルの正面衝突時の胸部たわみ |
上のスキャンは、衝突時のドライバーの胸のたわみを示しています。この特定のクラッシュでは、ドライバーの胸が約2インチ（46 mm）圧縮されます。この怪我は痛みを伴うでしょうが、おそらく致命的ではありません。
それでは、実際の衝突試験を見てみましょう。
実際の衝突試験
- 35mphの正面衝突-35mph（56 kph）で、車は固いコンクリートの障壁にまっすぐ走ります。これは、時速35マイルで移動する車が時速35マイルで移動する同等の重量の別の車にぶつかるのと同じです。
- 時速35マイルの側面衝突-変形可能な「バンパー」を備えた3,015ポンド（1,368 kg）のそりが、テスト車両の側面にぶつかります。そりのタイヤは角度が付いています。このテストでは、交差点を横切っている車が、信号無視をしている車によって横にスワイプされていることをシミュレートします。そりは実際には時速38.5マイルで動きますが、計算すると、そりの車輪の角度が異なるため、時速35マイルの側面衝突に相当します。
写真提供： NHTSA 実際の衝突試験のビデオを見るには、この画像をクリックしてください。 （ビデオ時間：2分33秒） |
衝突試験用塗料
衝突試験用ダミーズを車両に配置する前に、研究者はそれらに塗料を塗布します。衝突時に衝突する可能性が最も高いダミーの体の部分には、さまざまな色の塗料が塗布されています。ダミーの膝、顔、頭蓋骨の部分はそれぞれ異なる色で塗られています。次の写真では、ダミーの顔の青いペンキがエアバッグに塗られており、彼の左膝（赤く塗られている）がステアリングコラムに当たっていることがわかります。
写真提供： NHTSA ダミーの色とりどりのペイントは、さまざまなボディパーツが車に当たる場所を示しています。 |
研究者がダミーのドライバーの頭の加速度計からのデータに特に大きな加速度があることに気付いた場合、車のペイントマークは、車内の車のどの部分に体のどの部分が当たったかを示します。この情報は、研究者が将来の衝突でそのタイプの傷害を防ぐための改善を開発するのに役立ちます。
写真提供： NHTSA 助手席側のダミーの膝が、衝突時にダッシュボードに当たった。また、エンジンルームからの何もキャビンを貫通していないことに注意してください。ほとんどの車のエンジンは、衝突時にキャビンに入らないように後方および下方に強制されるように取り付けられています。 |
それでは、時速35マイルの正面衝突テストを見てみましょう。
車両のセットアップ
下の写真は、クラッシュする準備ができているバンを示しています。ダミーは車に配置され、所定の位置にあります。車とダミーのすべての計装が接続され、チェックされています。バラストは、衝突試験車両の重量（およびその重量の分布）が満載の車両の重量と等しくなるように車に追加されます。スピードセンサーは車に取り付けられており、車がバリアにぶつかったときにピックアップを通過するように配置されています。
写真提供： NHTSA バリアの前にあるミニバン（カメラの速度センサーに注意） |
高速度カメラは15台あり、そのうち数台は上向きの車の下にあります。彼らは毎秒約1,000フレームを撮影します。次に、車はバリアから後退し、クラッシュする準備が整います。トラックに取り付けられた滑車は、車を滑走路に引き下げます。車は時速35マイルでバリアにぶつかります。車がバリアにぶつかってから止まるまで約0.1秒しかかかりません。
クラッシュ後
いくつかの写真を見てみましょう。この車は、この正面衝突試験で両方の乗員に4つ星を獲得しました。
写真提供： NHTSA テスト前後の同じ車の前部 |
ご覧のとおり、テスト後、車の前部は完全に押しつぶされています。運動エネルギーを吸収して車を止めるために車が押しつぶされて崩壊しなければならないので、これは良いことです。
写真提供： NHTSA フロントクラッシュ のより良いビュー |
バンの前輪は前輪まで押しつぶされ、前輪は押し戻されます。このクラッシュでは、バンは実際に23インチ（58 cm）短くなりました！
「完璧な」クラッシュ
明らかに、理想的なクラッシュはまったくクラッシュしないことです。しかし、あなたが墜落するつもりであり、あなたが生き残るために可能な限り最高のチャンスを望んでいると仮定しましょう。可能な限りスムーズなクラッシュを実現するために、どのようにしてすべての安全システムを組み合わせることができますか？
衝突を乗り切るには、運動エネルギーがすべてです。あなたの体が時速35マイル（56キロ）で動いているとき、それは一定量の運動エネルギーを持っています。墜落後、完全に停止すると、運動エネルギーはゼロになります。怪我のリスクを最小限に抑えるために、運動エネルギーをできるだけゆっくりと均等に除去する必要があります。あなたの車の安全システムのいくつかはこれをするのを助けます。
理想的には、あなたの車にはシートベルトプリテンショナーとフォースリミッターがあります。どちらも、車がバリアにぶつかった直後、エアバッグが展開する前にシートベルトを締めます。シートベルトは、エアバッグに向かって前進するときにエネルギーの一部を吸収することができます。ミリ秒後、シートベルトの力があなたを傷つけ始めるので、フォースリミッターが作動し、シートベルトの力が高くなりすぎないようにします。
次に、エアバッグは、何かを強く打つことからあなたを保護しながら、あなたの前進運動のいくらかを展開して吸収します。
この架空の衝突では、車の安全システムがすべて連携して速度を落としました。シートベルトを着用しなかった場合、保護の最初の段階が失われ、エアバッグにぶつかるとさらに痛くなります。多くの車にはシートベルトプリテンショナーとフォースリミッターが搭載されていますが、さらにエキサイティングな安全性の向上が見込まれます。
将来の安全性の向上
車内のいたるところからエアバッグが出ているようです。そして、彼らが衝突中にあなたの体が硬い物体にぶつかるのを防ぐのを助けるなら、彼らは彼らの仕事をしています。しかし、常に改善の余地があります。現在（そして近い将来）、安全装置の重点はそれを「よりスマート」にすることです。
安全装置の最新の進歩は、スマートエアバッグとして知られています。これらのエアバッグは、乗員の体重と着座位置、および衝突の強さに応じて、さまざまな速度と圧力で展開できます。
残念ながら、エアバッグの展開により、運転手や同乗者に重傷を負ったり、死亡することさえあります。高度なフロントエアバッグシステムの新技術は、この起こりうるリスクを軽減し、エアバッグ自体の性能を向上させるように設計されています。この新技術の実装は真剣に受け止められており、連邦自動車安全基準第208号が改正されました。この改正により、メーカーは今後数年間でこの新しいエアバッグシステムを設置する必要があります。 2005年9月1日までにすべての2006年モデル車両にシステムが搭載されるように、販売を目的としたすべての新しいモデル車両に搭載されます。
将来的には、乗員の体重と位置を感知し、それに応じて張力と最大力を調整するシートベルトが登場するでしょう。
テクノロジーにより、自動車メーカーはより安全でスマートな車両を設計および製造できるようになり、消費者は購入パターンに反映されているようにこの傾向を明確に支持しています。たくさんの車や衝突試験用ダミー人形を壊すのにかかるかもしれませんが、自動車の衝突試験から得られた情報は、あなたとあなたの愛する人がほとんどまたはまったく怪我をすることなく自動車事故を乗り切ることができることを意味します。
背景と評価
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高度なフロントエアバッグ
NHTSAによると、これらの車両は現在、高度なフロントエアバッグ要件に認定されているか、2004年9月1日以前のある時点で高度なフロントエアバッグ要件に認定される予定です。
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近年、自動車ははるかに安全になっています。その理由の1つは、安全性が新車のセールスポイントになっていることです。人々は実際に安全な車を探して購入しています。米国では、NHTSAが自動車を衝突させ、自動車の安全性を向上させることを目的としてデータを分析しています。
自動車メーカー自身が毎年多くの車両を衝突させています。自動車メーカーは、自社の自動車が連邦自動車安全基準（FMVSS）に適合していることを証明する必要があります。これらのルールは、方向指示器の電球の明るさから衝突試験の要件まで、すべてを網羅しています。自動車メーカーは、NHTSAが米国内のディーラーに行き、車を購入して時速30マイルで衝突した場合、その車がFMVSSのすべての要件に合格することを確認する必要があります。エンジン、トランスミッション、アクセサリーのさまざまな組み合わせをすべて確実に通過させるために、自動車メーカーは60〜100台の車両を衝突させる可能性があります。
車がFMVSS要件を満たしていないことはめったにないため、自動車メーカーにさらに挑戦し、車を購入する消費者に貴重な情報を提供するために、NHTSAは新車アセスメントプログラム（NCAP）を開始しました。NCAPは、正面衝突と側面衝突の両方で35 mph（56 kph）で車を衝突させ、衝突中に乗員が負傷する可能性に基づいて車を評価します。あなたはオンラインで評価を見つけることができます、新しい車を探すときの良い最初のストップ。
重傷を負う可能性はどのくらいありますか？
これはかなり難しい質問です。それに答えるために、私たちは深刻な怪我を定義する必要があります。怪我を分類するために多くの研究が行われてきました（そして今も行われています）。衝突試験の研究者は、さまざまな傷害を分類するためのAbbreviated Injury Scale（AIS）と呼ばれる基準を考案しました。これらの同じ研究者は、自動車事故で通常見られるすべての怪我の詳細な説明を含むマニュアルを公開しました。各怪我には、その重症度に基づいてランクが割り当てられます。1は、小さな切り傷や打撲傷です。 3は、即時の治療を必要とし、生命を脅かす可能性のある重傷を示します。 6は致命的です。
評価システム
研究者は、衝突試験データを使用して、衝突時に負傷する可能性がある可能性を判断しました。さらに、そのデータはNHTSAの星系を作成するために使用されました。このシステムにより、消費者は自動車を購入する際に自動車の安全性評価を理解しやすくなります。
では前頭クラッシュ、星評価は、これらの3つの基準に関する最悪のスコアによって決定されます。
- 頭部損傷基準（HIC）
- 胸の減速
- 大腿骨負荷
5つ星の評価を受けるには、これら3つの基準すべてが、重傷を負う可能性が10％であることを示すレベルを下回っている必要があります。実行されたテストのタイプ（正面または側面の衝撃）ごとに、助手席の乗客ごとに星の評価があります。
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重傷を負う可能性が10％以下 |
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重傷を負う可能性は11％から20％ |
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重傷を負う可能性が21％から35％ |
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重傷を負う可能性が36％から45％ |
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重傷を負う可能性が46％以上 |
側面衝突事故、2つの基準があります。
- 胸部外傷指数（TTI）
- 横骨盤加速度（LPA）
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重傷を負う可能性が5％以下 |
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重傷を負う可能性が6％から10％ |
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重傷を負う可能性は11％から20％ |
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重傷を負う可能性が21％から25％ |
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重傷を負う可能性が26％以上 |
