ISO/TR 15766:2000
(Main)Road vehicles — Pedestrian protection — Targets for the assessment of the biofidelity of pedestrian-leg test devices
Road vehicles — Pedestrian protection — Targets for the assessment of the biofidelity of pedestrian-leg test devices
This Technical Report describes laboratory-test procedures and impact-response targets for the assessment of the impact biofidelity of thigh, knee and leg test devices and mathematical models used in pedestrian-protection studies. The targets apply to impacts to either the inside (medial) or outside (lateral) surfaces of the leg.
Véhicules routiers — Protection des piétons — Objectifs pour évaluer la biofidélité des dispositifs d'essai de la jambe du piéton
Le présent Rapport technique décrit les procédures d'essais en laboratoire et les objectifs de réponse au choc prévus pour évaluer la biofidélité au choc de la cuisse, du genou et de la jambe des dispositifs d'essai et des modèles mathématiques utilisés pour les études de protection des piétons. Les objectifs s'appliquent aux chocs sur les surfaces interne (médiale) ou externe (latérale) de la jambe.
General Information
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TECHNICAL ISO/TR
REPORT 15766
First edition
2000-04-15
Road vehicles — Pedestrian protection —
Targets for the assessment of the
biofidelity of pedestrian-leg test devices
Véhicules routiers — Protection des piétons — Objectifs pour évaluer la
biofidélité des dispositifs d'essai de la jambe du piéton
Reference number
ISO/TR 15766:2000(E)
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ISO 2000
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ISO/TR 15766:2000(E)
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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted
by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
In exceptional circumstances, when a technical committee has collected data of a different kind from that which is
normally published as an International Standard (“state of the art”, for example), it may decide by a simple majority
vote of its participating members to publish a Technical Report. A Technical Report is entirely informative in nature
and does not have to be reviewed until the data it provides are considered to be no longer valid or useful.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this Technical Report may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TR 15766 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 12, Restraint
systems.
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ISO/TR 15766:2000(E)
Introduction
The impact-response targets presented in this Technical Report are the result of a critical evaluation of data
selected from experiments agreed to by experts as being the best and most up-to-date information available.
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TECHNICAL REPORT ISO/TR 15766:2000(E)
Road vehicles — Pedestrian protection — Targets for the
assessment of the biofidelity of pedestrian-leg test devices
1 Scope
This Technical Report describes laboratory-test procedures and impact-response targets for the assessment of the
impact biofidelity of thigh, knee and leg test devices and mathematical models used in pedestrian-protection
studies.
The targets apply to impacts to either the inside (medial) or outside (lateral) surfaces of the leg.
2 Biomechanical studies
Four types of tests are specified for assessing the biofidelity of pedestrian leg-test devices: two lateral knee-
bending tests conducted at 15 km/h and 20 km/h (see clause 3), a lateral knee-shear test conducted at 15 km/h
(clause 4), a lateral knee-impact test conducted at 2,6 m/s (clause 5), and a static lateral knee-stiffness test (clause
6). The targets for the lateral knee-bending and -shear tests are based on cadaver tests conducted at INRETS in
Marseilles, in cooperation with Chalmers University of Technology, Sweden. Six legs were used to define the
15 km/h knee-bending guideline, eight for the 20 km/h knee-bending guideline, and five for the 15 km/h knee-shear
1)
guideline. The cadaver test results are reported in two IRCOBI papers by Kajzer et al.[1],[2] . The target for the
lateral knee-impact test is based on the results of tests on 12 cadaver legs reported by Levine et al.[3].The lateral
knee-stiffness target is based on static-load-versus-deflection tests using 13 legs reported by Van Hoeck [4].
The following word of caution should be kept in mind when assessing the biofidelity of a test device based on the
lateral knee-bending, -shear and -stiffness guidelines. In order for the biofidelity descriptions to be complete in
respect of lateral knee-bending and -shear, data is required for the change in angle between the longitudinal axes
of tibia and femur known as the valgus angle (see Figure 6), as well as for tibia-to-femur displacement. In addition,
it should be noted that the lateral knee-stiffness guideline is based on static-load-versus-deflection data, and that
dynamic-stiffness data are needed to complete it.
3 Lateral knee-bending tests
3.1 Test setup
The lateral-knee-bending test setup is shown in Figure 1.
1) The numbers between square brackets refer to the bibliography.
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ISO/TR 15766:2000(E)
Key
1 Lateral support 6 Knee joint
2 40 kg preload 7 Leg
3 Thigh 8 Impactor block of 50 mm-thick, rigid polystyrene foam
4 Support blocks of 25 mm-thick, rigid polystyrene foam 9 Low-friction mobile plate
5 Medial support 10 Impactor
Figure 1 — Lateral-knee-bending test setup
3.2 Impactor characteristics
The impactor characteristics of the lateral-knee-bending test setup are:
� 40 kg mass
� rectilinear-motion constraint
� impactor face measuring 50 mm� 150 mm
2)
� block of rigid polystyrene foam measuring 50 mm� 50 mm� 150 mm (see element 8 in Figure 1).
2) Styrodur is an example of a suitable product available commercially. This information is given for the convenience of users
of this Technical Report and does not constitute an endorsement by ISO of this product.
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ISO/TR 15766:2000(E)
3.3 Support blocks
The full dimensions of the rigid polystyrene foam support blocks (see element 4 in Figure 1) used in this test setup:
25 mm� 50 mm� 150 mm.
3.4 Test apparatus dimensions
The dimensions of the lateral-knee-bending test apparatus (Figure 1) are:
D = 904 mm, D =7
...
RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 15766
Première édition
2000-04-15
Véhicules routiers — Protection des
piétons — Objectifs pour évaluer la
biofidélité des dispositifs d’essai de la
jambe du piéton
Road vehicles — Pedestrian protection — Targets for the assessment of
the biofidelity of pedestrian-leg test devices
Numéro de référence
ISO/TR 15766:2000(F)
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ISO 2000
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ISO/TR 15766:2000(F)
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ISO/TR 15766:2000(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comité membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
Exceptionnellement, lorsqu'un comité technique a réuni des données de nature différente de celles qui sont
normalement publiées comme Normes internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l'état de la
technique par exemple), il peut décider, à la majorité simple de ses membres, de publier un Rapport technique. Les
Rapports techniques sont de nature purement informative et ne doivent pas nécessairement être révisés avant que
les données fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent Rapport technique peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas
avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO/TR 15766 a été élaboré par le comité technique ISO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité SC 12,
Systèmes de retenue.
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ISO/TR 15766:2000(F)
Introduction
Les objectifs de réponse au choc présentés dans le présent Rapport technique sont le résultat d'une évaluation
critique des données recueillies au cours d'expériences que les experts considèrent d'un commun accord comme
étant les sources d'informations les meilleures et les plus à jour disponibles.
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RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 15766:2000(F)
Véhicules routiers — Protection des piétons — Objectifs pour
évaluer la biofidélité des dispositifs d'essai de la jambe du piéton
1 Domaine d'application
Le présent Rapport technique décrit les procédures d'essais en laboratoire et les objectifs de réponse au choc
prévus pour évaluer la biofidélité au choc de la cuisse, du genou et de la jambe des dispositifs d'essai et des
modèles mathématiques utilisés pour les études de protection des piétons.
Les objectifs s'appliquent aux chocs sur les surfaces interne (médiale) ou externe (latérale) de la jambe.
2 Études biomécaniques
Quatre types d'essais sont spécifiés pour évaluer la biofidélité des dispositifs d'essai de la jambe du piéton: deux
essais de flexion latérale du genou effectués à 15 km/h et 20 km/h (voir article 3), un essai de cisaillement latéral
du genou effectué à 15 km/h (article 4), un essai de choc latéral sur le genou effectué à 2,6 m/s (article 5), et un
essai statique de rigidité latérale du genou (article 6). Les objectifs, pour les essais de flexion latérale et de
cisaillement du genou, ont pour base des essais réalisés sur des cadavres à l'INRETS à Marseille, en coopération
avec l'Université de technologie Chalmers, en Suède. Six jambes ont été utilisées pour définir un guide pour la
flexion du genou à 15 km/h, huit jambes pour le guide de la flexion du genou à 20 km/h et cinq jambes pour le
guide pour le cisaillement du genou à 15 km/h. Les résultats des essais sur cadavres sont contenus dans deux
1)
articles IRCOBI par Kajzer et al. [1], [2] . L'objectif pour l'essai de choc latéral sur le genou est basé sur les
résultats d'essais effectués sur 12 jambes de cadavres rapportés par Levine et al. [3]. L'objectif de rigidité latérale
du genou est fondé sur des essais de charge statique par rapport à la déflexion effectués sur 13 jambes de
cadavres rapportés par Van Hoeck [4].
Quelques réserves prudentes doivent être formulées lorsqu'on évalue la biofidélité d'un dispositif d'essai basé sur
les guides pour la flexion latérale, la rigidité latérale et le cisaillement latéral du genou. Pour la flexion latérale et le
cisaillement latéral du genou, des données pour le changement d'angle entre respectivement les axes
longitudinaux du tibia et du fémur, qui est appelé l'angle valgus (voir la Figure 6), et pour le déplacement du tibia
vers le fémur, sont nécessaires pour compléter les descriptions de biofidélité. Le guide pour la rigidité latérale du
genou est fondé sur des données de charge statique par rapport à la déflexion. Des données de rigidité dynamique
sont nécessaires pour compléter ce guide.
3 Essais de flexion latérale du genou
3.1 Montage d'essai
Le montage d’essai pour l’essai de flexion latérale du genou est montré à la Figure 1.
1) Les chiffres entre crochets renvoient à la bibliographie.
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ISO/TR 15766:2000(F)
Légende
1 Support latéral 6 Articulation du genou
2 Précharge 40 kg 7 Jambe
3 Cuisse 8 Bloc en mousse de polystyrène d’épaisseur 50 mm
4 Bloc en mousse de polystyrène d’épaisseur 25 mm 9 Plaque mobile à faible coefficient de frottement
5 Support médial 10 Impacteur
Figure 1 — Montage d'essai pour l’essai de flexion latérale du genou
3.2 Caractéristiques de l'impacteur
Les caractéristiques de l’impacteur pour l’essai de flexion latérale du genou sont les suivantes:
� masse: 40 kg
� contraint à un mouvement rectiligne
� face de l'impacteur: 50 mm� 150 mm
2)
� bloc en mousse de polystyrène :50mm� 50 mm� 150 mm (voir Figure 1, élément 8)
2) Styrodur est un exemple de produit approprié disponible sur le marché. Cette information est donnée à l’intention des
utilisateurs du présent Rapport technique et ne signifie nullement que l’ISO approuve ou recommande l’emploi exclusif du
produit ainsi désigné.
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ISO/TR 15766:2000(F)
3.3 Blocs de support en mousse de polystyrène
Les blocs de support en mousse de polystyrène, utilisés pour le présent essai, sont de dimensions
25 mm� 50 mm� 150 mm (voir Figure 1, élément 4)
3.
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.