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Aktive Systeme der passiven Fahrzeugsicherheit : Bewertung im Rahmen einer Prüfvorschrift zum Fußgängerschutz

Active systems of passive vehicle safety

Nuß, Frederic ; Eckstein, Lutz ; Berger, Lutz

pdf-Format:
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Freie Schlagwörter (Deutsch): Aktives Sicherheitssystem , Bewertung , Deutschland , Fahrzeug , Forschungsbericht , Fussgänger , Gesetzgebung , Passives Sicherheitssystem , Prüfverfahren , Schutz , Sicherheit
Freie Schlagwörter (Englisch): Active safety system , Evaluation (assessment) , Germany , Legislation , Passive safety system , Pedestrian , Prevention , Research report , Safety , Test method , Vehicle
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 91 Fahrzeugkonstruktion
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Institut für Kraftfahrzeuge <Aachen>
Dokumentart: Report (Bericht)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe F: Fahrzeugtechnik
Bandnummer: 90
ISBN: 978-3-95606-051-9
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2013
Publikationsdatum: 31.01.2014
Kurzfassung auf Deutsch: Aktive Systeme der passiven Fahrzeugsicherheit zum Fußgängerschutz, sogenannte crash-aktive Fußgängerschutzsysteme, werden seit 2005 zur Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen (siehe Verordnung (EG) Nr. 78/2009 und 631/2009) in Serienfahrzeugen eingesetzt. Diese crash-aktiven Fußgängerschutzsysteme stellen im Gegensatz zu den rein passiven Systemen nur eine instationäre Lösung dar. Da die innerhalb der gesetzlichen Anforderungen definierten Testverfahren zur Bewertung stationärer Systeme entwickelt wurden, können derzeit mögliche Risiken instationärer Systeme nicht berücksichtigt werden. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes soll ein Bewertungsverfahren für diese crash-aktiven Fußgängerschutzsysteme entwickelt werden, welches das reale Potential dieser Systeme möglichst gut wiedergibt. Basis hierfür soll eine umfangreiche Untersuchung zusätzlicher Risiken bilden. Die hier untersuchten instationären Schutzmaßnahmen werden nur im Falle eines Fahrzeuganpralls gegen Fußgänger aktiviert, der daher zuverlässig erkannt werden muss. Für die hierfür eingesetzten, kontaktbasierten Sensorsysteme stellen Fußgänger mit geringen Lasteinträgen in die Fahrzeugfront eine große Herausforderung dar. Die Lasteinträge hängen von zahlreichen Faktoren, wie bspw. der Höhe der entsprechenden Krafteinleitungspfade sowie der Größe und dem Gewichts des Fußgängers, ab. Mit Hilfe von umfangreichen Anprallversuchen und -simulationen wird gezeigt, dass die bisher eingesetzten Prüfkörper nur zum Teil für die Erfüllung dieser Anforderungen geeignet sind. Für ein geeignetes Prüfverfahren müssen daher neue Prüfkörper entwickelt werden. Durch die Aktivierung der Schutzmaßnahme soll bei den crash-aktiven Systemen vor allem das Verletzungsrisiko beim Kopfanprall verringert werden. Hierfür wird häufig die hintere Motorhaubenkante angehoben, um zusätzlichen Deformationsfreiraum zur Verfügung zu stellen. Die Haubenanhebung kann jedoch auch in zusätzlichen Verletzungsrisiken resultieren, bspw. durch die exponierte hintere Haubenkante oder die Verringerung des Deformationsfreiraums in Folge des Oberkörperanpralls. Ein Ersatzprüfverfahren zur Bewertung der Haubendeformation mit Hilfe des Hüftimpaktors wird vorgestellt. Ein hybrides Testverfahren bestehend aus Simulation und Versuch eignet sich für eine objektive Bewertung dieser Systeme, wobei die entsprechenden Versuchsparameter mit Hilfe der vorherigen Simulation bestimmt werden können.
Kurzfassung auf Englisch: Active systems of the passive vehicle safety for pedestrian protection, so called crash-active pedestrian protection systems, are installed in series vehicles since 2005 to fulfill relevant pedestrian protection requirements (compare regulation (EC) No. 78/2009 and 631/2009). These crash-active pedestrian protection systems act in contrast to solely passive systems only as non-stationary solution. Since, the requirements defined within these directives were developed for stationary systems, potential additional risks of these non-instationary systems could currently not be considered. Within the framework of this research project an evaluation procedure for these crash-active pedestrian protection systems shall be developed. As a basis, a comprehensive investigation of potential additional requirements for valid test procedures shall be conducted. The regarded non-stationary protection methods are only activated in case of a vehicle collision with a pedestrian, which has to be detected reliably. For the contact-based sensors used for this application the detection of pedestrians inducing a small load in the vehicle front is very challenging. These loads depend on numerous parameters, like the height of the load paths inducing the force or the height and the weight of the pedestrian. By conducting comprehensive impact tests and simulations, it is shown that existing test objects cannot fulfill these requirements. Therefore, new test objects have to be developed for a suitable evaluation procedure. With the activation of the protection device these crash-active systems aim to reduce the injury risk of the head impact mainly. For this purpose, the rear bonnet edge is raised in most cases to provide additional deformation space. However, raising the bonnet can also result in additional injury risks, for example due to the exposed rear bonnet edge or the reduction of the deformation space resulting from the impact of the torso of the pedestrian. A substitute test procedure for evaluating the bonnet deformation with the upper leg impactor is presented. A hybrid test procedure consisting of simulation and testing is suitable for an objective evaluation of these systems. The corresponding testing parameters can be evaluated with the prior simulation.