自動運転に向けた解剖学を考慮した人体のシートベルト拘束方法に関する研究

自动驾驶考虑解剖学的人体安全带约束方法研究

基本信息

批准号：
22H01728
负责人：
水野幸治
金额：
$ 8.32万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

自動車衝突時にラップベルトは常に乗員の骨盤前縁に係合し続けていなければならない．ラップベルトが骨盤の上前腸骨棘（ASIS）から外れると（サブマリン），ベルトが腹部に侵入し，重篤な傷害をもたらす．衝突事故では特に後席においてサブマリンの発生がしばしば見られ，この防止は乗員保護における重要な課題である．本研究の目的は「ラップベルトが骨盤を拘束するメカニズムを明確化し，男女別，腹部形状，着座姿勢およびベルト経路を考慮した，サブマリン防止方法を確立する」ことにある．本年度は3次元身体計測データをもとに，有限要素モデルを作成し，このモデルを用いて，様々な姿勢におけるサブマリン発生リスクを検討した．さらにダミーを用いた実験により，サブマリン発生状況を調べた．様々な姿勢における4つの体格の人体有限要素モデル（男性低BMI，標準BMI，高BMI，小柄女性）の動的シミュレーションから，サブマリンの発生に対して，モデルや姿勢を横断する変数として「ラップベルトと骨盤のなす角」，「ラップベルトと骨盤のオーバーラップ」，「衝撃時の骨盤の後方回転角」の３つが有意に影響を及ぼすことを特定した．これらの変数の時系列分析から，ラップベルトが骨盤前縁と係合してから，骨盤が回転し，骨盤軟部組織のせん断変形を伴いながら，ラップベルトが骨盤前縁を滑り出すというサブマリン発生メカニズムを明らかにした．今後，サブマリン発生防止のための方策についても検討していく予定である．研究成果について，日本語論文１件，国際会議１件，講演会３件の発表を行った．自動車技術会の講演発表については，学術講演会優秀講演賞を受賞した．来年度は，英語による論文投稿を行っていく．

在车祸期间，腰带必须始终与乘员骨盆的前边缘保持接合。如果腰带从骨盆（潜水艇）的髂前上棘 (ASIS) 脱离，腰带就会进入腹部，造成严重伤害。潜入现象经常发生在碰撞中，尤其是后排座椅，防止这种情况发生是保护乘客的一个重要问题。这项研究的目的是“阐明腰带约束骨盆的机制，并建立一种考虑性别、腹部形状、坐姿和腰带路径的预防潜艇的方法。”今年，我们基于3D人体测量数据创建了有限元模型，并利用该模型检验了潜艇在各种姿势下发生的风险。此外，我们还通过使用假人的实验研究了潜艇的出现。从四种体型（男性低BMI、正常BMI、高BMI、娇小女性）各种姿势的人体有限元模型的动态模拟中，我们发现“腰带”的影响显着的有三个因素：角度腰带与骨盆形成的结构、腰带与骨盆的重叠部分以及撞击时骨盆向后旋转的角度。通过对这些变量的时间序列分析，我们发现潜艇的产生机制是腰带与骨盆前缘接合，然后骨盆旋转，腰带滑离骨盆前缘，并伴随着骨盆前缘的剪切变形。骨盆软组织显露出来。未来我们计划考虑采取措施防止潜艇的发生。研究成果以一篇日本论文、一次国际会议和三场讲座的形式发表。由于我们在日本汽车工程师学会的演讲，我们获得了杰出演讲学术演讲奖。明年，我们将提交英文论文。