ISO 10227:1996
(Main)Human/human surrogate impact (single shock) testing and evaluation — Guidance on technical aspects
Human/human surrogate impact (single shock) testing and evaluation — Guidance on technical aspects
Defines technical aspects of experiments dealing with human or human surrogate testing and procedures for collecting and reporting biomechanical data. Recommended practices regarding measurements, instrumentation and reporting of results are outlined.
Essais et évaluation des chocs (chocs simples) sur l'homme ou un substitut d'homme — Lignes directrices concernant les aspects techniques
General Information
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
IS0
STANDARD
10227
First edition
1996-08-01
Human/human surrogate impact (single
shock) testing and evaluation - Guidance
on technical aspects
Essais et &valuation des chocs (chocs simples) sur I’homme ou un
substitut d’homme - Lignes directrices concernant /es aspects
techniques
Reference number
IS0 10227:1996(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
Page
Contents
1
1 Scope .
1
..................................................................
2 Normative references
1
....................................................................................
3 Definitions
1
........................................................
4 Measurement requirements
1
4.1 initial conditions .
............................................................................. 2
4.2 Input variables
2
.....................................................................
4.3 Subject parameters
3
...........................................................................
5 Instrumentation
3
5.1 Transducers .
3
.................................................................
5.2 Displacement tracking
............................................................................ 3
5.3 Data acquisition
4
.......................................................
6 Data retrieval and processing
4
6.1 Filtering and recording .
4
6.2 Digitization .
4
6.3 Processing .
4
.....................................................................
7 Reporting of results
4
..........................................................................
7.1 Inertial response
5
.......................................................................
7.2 Force transmission
5
...............................................................................
7.3 Displacement
......................................................................... 5
7.4 Physiological data
5
7.5 Subjective data .
5
...........................................................................
7.6 Medical findings
Annex A:
6
Bibliography .
0 IS0 1996
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be repro-
duced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photo-
copying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l Cl-i-1 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 IS0 IS0 10227:1996(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide fed-
eration of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be rep-
resented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0 col-
laborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC)
on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are cir-
culated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 10227 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 108, Mechanical vibration and shock, Subcommittee SC 4, Human
exposure to mechanical vibration and shock.
Annex A of this International Standard is for information only.
. . .
III
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IS0 10227:1996(E) @ IS0
Introduction
The vehicular environment in which people are operators or passengers
should not only provide comfortable and efficient means of operation and
transportation, but should also minimize occupant injury due to impact
forces that may be experienced in a crash-type collision. Criteria for the
design, testing and evaluation of safe vehicle design requires an under-
standing of the human and human surrogate/analogue mechanical re-
sponse to shock and acceleration forces. This response is a complex
function of the interaction of the driving forces with the vehicle, the ef-
fects of the seating and restraint systems on the propagated forces, and
the initial position and orientation of the subject. An understanding of this
response involves the experimental impact testing of human subjects and
human surrogates.
In experimental testing, the response of a human or human surro-
gate/analogue is correlated to specific anatomical segments and readily
identifiable landmarks, and is usually not restricted to simple linear motion.
This demands careful instrumentation and data analysis techniques for an
adequate analytical description. Another perplexing technical problem is to
assure adequate coupling between the sensor used to monitor responses
and the anatomical segment which is being monitored. Additionally, the
monitoring procedure may alter the measured response, biasing the dose-
response relationship. Interpretations and conclusions regarding response
mechanisms, injury modalities and propagated frequencies should reflect
an understanding of these issues
This International Standard is intended to provide guidelines for formulat-
ing experimental protocols and reporting experimental results to ease
comparisons among various research efforts. It is not intended to limit
either the scope of experimental protocols or the exposure levels to which
human subjects or human analogues are to be subjected. It does not limit
and/or recommend acceleration environments as they relate to comfort,
task proficiency, health and safety.
IV
---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0 IS0 10227:1996(E)
Human/human surrogate impact (single shock) testing and
evaluation - Guidance on technical aspects
1 Scope 3 Definitions
For the purposes of this International Standard, the
This International Standard defines technical aspects
definitions given in IS0 5805 and the following defini-
of experiments dealing with human or human surro-
gate testing and procedures for collecting and report- tions apply.
ing biomechanical data. Recommended practices
regarding measurements, instrumentation and report- 3.1 test subject: Human being or human surrogate
ing of results are outlined. These recommended prac- (e.g. cadaver, animal, manikin) that serves as the test
tices are provided as guide for ease of interpretation occupant of the vehicle.
and comparison of data among different organizations.
3.2 test subject coordinate system: Right-handed
This International Standard is limited to experiments
orthogonal coordinate system (x, y, z), in accordance
involving indirect (inertial) impact and does not ad-
with IS0 8727, which is used to locate the position of
dress direct impact with vehicle surfaces or the use of
the instrumented segments of the test subject.
the airbag-type of active restraining device.
3.3 vehicle: Structure to which the driving force or
impact is delivered. This includes all elements of the
2 Normative references * system which transmit forces to the test subject, in-
cluding any integrated support/seat and restraint sys-
tem.
The following standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions of
3.4 vehicle coordinate system: Right-handed or-
this International Standard. At the time of publication,
thogonal coordinate system (x, y, Z) which is used to
the editions indicated were valid. All standards are
locate the occupant position and restraint or impact
subject to revision, and parties to agreements based
surface configuration. Its origin should be defined rela-
on this International Standard are encouraged to in-
tive to a rigid structure (one that is not significantly de-
vestigate the possibility of applying the most recent
formed during the test) on the vehicle.
editions of the standards indicated below. Members
of IEC and IS0 maintain registers of currently valid In-
ternational Standards.
4 Measurement requirements
IS0 5805:- 1) Mechanical vibration and shock affect-
ing man - Vobabulary.
4.1 Initial conditions
IS0 8727: -2) Mechanical vibration and shock -
All measurements of location and orientation should
Human expo&e - Biodynamic coordinate systems.
be transformable to the vehicle coordinate system.
1) To be published. (Revision of IS0 5805:1981)
2) To be published.
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@ IS0
IS0 10227:1996(E)
such as segment mass, centre of gravity, moment of
4.4 .I The numbers, surveyed locations, orientations,
inertia, etc., can be used in extrapolating results to
mounting and coupling characteristics of all trans-
populations of interest.
ducers and photometric targets should be reported.
4’11.2 The initial position of the test subject, the re-
4.3.11 Anthropometric measures
straint, and support or seat configuration should be
described as fully as possible. The restraint system These should include, but need not be limited to, the
description should include the following: following:
a) location and orientation of anchor attachment mass;
a)
points;
b) stature;
b) angles of belt restraints relative to body contact
c) sitting height;
points and anchor attachment points;
d) shoulder height;
c) distances along webbing from anchor points to
e) head height;
the points where the belts contact the occupant;
dimensions and type of f) head breadth;
d) webbing properties,
hardware;
g) head length;
e) webbing retractor characteristics;
h) head circumference;
f) webbing connector characteristics;
neck circumference;
i)
.
g) preloads on restraint components;
shoulder breadth;
1)
h) webbing force-elongation properties.
k) shoulder/elbow length;
The description of the support/seat fixture should in- I) elbow-rest height;
clude the following:
m) elbow/finger tip length;
n) chest circumference;
geometry and materials adequate to establish the
deformation and friction characteristics of the
o) thoracic thickness;
support/seat surface;
p) popliteal height;
dimensions and orientations relative to the ve-
q) buttock/knee length;
hicle coordinate system;
r) knee height (sitting).
energy absorption or deformation characteristics
of support structures between the origin of the
4.32 Condition and prehistory
vehicle coordinate system and the occupant, if
pertinent;
For live human subjects, complete medical histories
d) location of point of impact.
including age and gender should be recorded and any
anomalies noted. Similar information, where possible,
4.1.3 Ambient environmental factors affecting the
should also be provided for cadavers. Cadaveric exper-
outcome of the experiment should be reported.
iments should be conducted on specimens free from
injuries, wounds, or other anomalies which may inter-
4.2 Input variables
fere with the conduct of the test or interpretation of
results. Cadavers should be as fresh as possible and
The input variables include time-dependent displace-
embalming procedures should be completely de-
ment, velocity, acceleration and force. All measure-
scribed. Storage conditions of the cadaver, up to the
ments of variables should be transformable to the
time of the experiment, should also be described. Any
vehicle coordinate system and should be accom-
ancillary procedures, such as vascular injection or con-
plished in the number of degrees of freedom mat-
trol of the thoracic volume of cadavers, should be
ching those included in the response measures.
completely defined.
Typical amplitude-time histories of the input are desir-
able; otherwise, a statement of the methodology used
For all types of testing (live human subject, human
to measure these variables should be reported.
surrogate), anatomical landmarks should be identified,
marked and measured in relation to defined anatom-
ical coordinate systems (in accordance with
4.3 Subject parameters
IS0 8727). If possible, radiographic records of the
subjects with instrumentation mounts and measure-
Measurement of body dimensions are crucial for de-
ment scales should be made. Insufficiently visible ana-
scribing the test subject and estimating mass distri-
tomical landmarks should be enhanced via the use of
bution prop
...
BO
NORME
10227
INTERNATIONALE
Première édition
1996-08-o 1
Essais et évaluation des chocs (chocs
simples) sur l’homme ou un substitut
- Lignes directrices concernant
d’homme
les aspects techniques
Human/human surrogate impact (Sing/e shock) testing and evaluation -
Guidance on technical aspects
Numéro de référence
ISO 10227: 1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10227:1996(F)
Page
Sommaire
1
1 .
Domaine d’application
1
................................................................
2 Références normatives
1
....................................................................................
3 Définitions
2
...............................................................
4 Exigences de mesurage
2
.......................................................................
4.1 Conditions initiales
2
.......................................................................
4.2 Variables d’entrée
2
....................................................................
4.3 Paramétres du sujet
3
...............................................................
5 Instruments de mesure
3
..............................................................................
5.1 Transducteurs
3
.................................................
5.2 Enregistrement du déplacement
4
................................................................
5.3 Acquisition de données
4
........................................
6 Recherche et traitement des données
4
...........................................................
6.1 Filtrage et enregistrement
4
6.2 Numérisation .
4
6.3 Traitement .
4
............................................................................
7 Rapport d’essai
4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1 Réponse inertielle
5
..............................................................
7.2 Transmission des forces
5
................................................................................
7.3 Déplacement
6
..............................................................
7.4 Données physiologiques
6
....................................................................
7.5 Donnees subjectives
6
...............................................................
7.6 Découvertes médicales
Annexe A:
7
Bibliographie .
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1 211 Genhe 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
@ ISO ‘ISO 10227:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 10227 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité SC 4, Exposi-
tion des individus aux vibrations et chocs mécaniques.
L’annexe A de rése !nte Norme internationale est donnée uniquement à
la P
titre d’informat
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
@ ISO
ISO 10227:1996(F)
Introduction
L’environnement des véhicules, que ce soit pour les conducteurs ou les
passagers, devrait non seulement offrir des possibilités de confort et
d’efficacité pour la conduite et le transport, mais devrait également dimi-
nuer les lésions que les occupants peuvent subir par les forces de choc
d’un accident de type collision. Les critères permettant d’étudier, de tester
et d’évaluer la sécurité dans les véhicules exigent une compréhension de
la réponse mécanique de l’homme, du substitut de l’homme ou analogue
face aux forces de choc et d’accélération. Cette réponse est une fonction
complexe du fait de l’interaction entre les forces exercées par le conduc-
teur et celles du véhicule, de l’incidence de la position assise, de celle des
systèmes de contraintes sur les forces transmises, de la position initiale et
de l’orientation du sujet. Une compréhension de cette réponse implique de
tester expérimentalement l’impact sur les hommes et sur les substituts de
l’homme.
Au cours des expériences, la réponse de l’homme, du substitut de
l’homme ou analogue est liée à la spécificité des segments anatomiques
et aux points de repères facilement identifiables; elle ne se réduit généra-
lement pas à des mouvements purement linéaires. Pour obtenir une des-
cription analytique pertinente, il est nécessaire de disposer d’instruments
de mesure et de techniques d’analyse des données précises. Un autre
problème technique a résoudre est celui d’assurer une liaison convenable
entre le transducteur utilisé pour recueillir les réponses et le segment ana-
tomique en cours d’analyse. De plus, la méthode d’analyse peut altérer la
mesure de la réponse entraînant des erreurs systématiques dans la rela-
tion dose/effet. Les interprétations et les conclusions concernant les mé-
canismes de la réponse, les modalités des blessures et les fréquences
propagées devraient traduire une compréhension de ces problèmes.
La présente Norme internationale a pour but de donner des directives pour
la formulation des protocoles d’expérimentation et pour le rapport des ré-
sultats de ces expérimentations, ceci pour faciliter les comparaisons entre
différents efforts de recherche. Ce document n’a pas pour but de limiter
soit le domaine d’application des protocoles d’expérimentation, soit les ni-
veaux d’exposition auxquels les hommes ou substituts de l’homme doi-
vent être confrontés. II ne limite pas et/ou ne recommande pas des
situations d’accélération lorsqu’elles sont en relation avec le confort,
l’efficacité au travail, la santé et la sécurité.
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 10227:1996(F)
Essais et évaluation des chocs (chocs simples) sur l’homme ou un
substitut d’homme - Lignes directrices concernant les aspects
techniques
ISO 8727:
-21, Vibrations et chocs mécaniques - Ex-
1 Domaine d’application
position de l’individu
- Systèmes de coordonnées
biodynamiques.
La présente Norme internationale définit les aspects
techniques des expériences effectuées sur des hom-
mes ou substituts de l’homme ainsi que les méthodes
pour collecter et rapporter les données biomécani-
ques. Les pratiques conseillées en ce qui concerne les
3 Définitions
mesurages, les instruments de mesure et la prise en
compte des résultats sont indiquées. Ces méthodes
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
recommandées sont données sous forme de directi-
les définitions données dans I’ISO 5805, ainsi que les
ves destinées a faciliter l’interprétation et la comparai-
définitions suivantes s’appliquent.
son des renseignements parmi les différents travaux
des organismes.
3.1 sujet d’expérience: Homme ou substitut de
La présente Norme internationale se limite a des ex-
l’homme (par exemple cadavre, animal, mannequin)
périmentations sur des chocs indirects (inertiels); elle
qui a fonction d’occupant d’essai du véhicule.
ne s’applique pas aux chocs directs avec les surfaces
du véhicule ou à l’usage de systémes de type
3.2 système de coordonnées du sujet d’ex-
((airbag)) des dispositifs de maintien actifs.
périence: Système de coordonnées orthogonales
pour droitier (x, y, Z) conformément à I’ISO 8727, utili-
sé pour localiser la position des segments du sujet
2 Références normatives
d’expérience sur lesquels les instruments de mesure
sont implantés.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente 3.3 véhicule: Structure sur laquelle la force de con-
Norme internationale. Au moment de la publication, duite ou le choc est dirigé. Celle-ci comprend tous les
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme éléments du système transmettant des forces au su-
est sujette a révision et les parties prenantes des ac- jet d’expérience, y compris les supports ou sièges in-
cords fondés sur la présente Norme internationale tégrés et le dispositif de maintien.
sont invitées a rechercher la possibilité d’appliquer les
éditions les plus récentes des normes indiquées ci-
3.4 système de coordonnées du véhicule: Sys-
après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent
tème de coordonnées orthogonales pour droitier (x, y,
le registre des Normes internationales en vigueur a un
Z) utilisé pour localiser la position de l’occupant et la
moment donné.
configuration de la surface de maintien ou celle du
choc. II convient de définir son origine par rapport à
ISO 5805: J), Chocs et vibrations mécaniques - Vo-
une structure rigide du véhicule (structure qui ne subit
cabulaire.
pas de déformation notable pendant l’essai).
1) À publier. (Révision de IX0 5805:1981.)
2) À publier.
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@ ISO
ISO 10227:1996(F)
nombre de degrés de liberté coïncidant avec ceux in-
4 Exigences de mesurage
clus dans les mesures de la réponse. Les historiques
types de l’amplitude des entrées en fonction du
4.1 Conditions initiales
temps sont souhaitables; dans le cas contraire,
l’indication de la méthodologie employée pour mesu-
Tous les mesurages de position et d’orientation doi-
rer ces variables devrait être rapportée.
vent pouvoir normalement se rapporter au système
de coordonnées du véhicule.
4.3 Paramètres du sujet
4.1.1 Le nombre, les positions étudiées, les orienta-
tions, les caractéristiques de montage et de couplage Le mesurage des dimensions du corps est détermi-
de tous les transducteurs et cibles photométriques nant pour la description du sujet d’expérience et
doivent être rapportés. l’estimation des caractéristiques de répartition de la
masse. Ces caractéristiques appliquées à l’ensemble
43.2 La configuration initiale de la position du sujet
du corps et à des segments anatomiques peuvent
d’expérience, du maintien et du support ou du siège
être obtenues directement par la recherche sur les
doit normalement être décrite le plus complètement
cadavres mais elles doivent être estimées pour les
possible. La description du dispositif de maintien doit
sujets volontaires vivants. Des paramètres bioméca-
comprendre les éléments suivants:
niques tels que masse, centre de gravité, moment
d’inertie du segment, etc. peuvent être utilisés en ex-
a) lieu et orientation des points d’ancrage;
trapolant les résultats sur des populations représenta-
tives.
b) angles formés par la ceinture de sécurité par rap-
port aux points de contact sur le corps et aux
points d’ancrage de la ceinture;
4.3.1 Mesures anthropométriques
c) distances le long de la sangle depuis les points
Les mesures doivent comprendre, sans s’y limiter, les
d’ancrage jusqu’aux points où les ceintures sont
éléments suivants:
en contact avec l’occupant;
d) caractéristiques de la sangle, dimensions et type
masse;
a)
de matériel;
b) stature;
e) caractéristiques du système de rétraction de la
c) hauteur en position assise;
sangle;
d) hauteur de l’épaule;
f) caractéristiques des connecteurs de sangle;
e) hauteur de la tête;
g) précharges des composants de maintien;
f) largeur de la tête;
h) propriétés force/élongation de la sangle.
g) longueur de la tête;
La description de la fixation du support ou du siège
h) périmètre de la tête;
doit normalement inclure les éléments suivants:
périmètre du cou;
il
a) forme géométrique et matériaux appropriés pour
.
largeur de l’épaule;
1)
établir les caractéristiques de la déformation et de
la friction de la surface du support ou du siège;
k) distance de l’épaule au coude;
b) dimensions et orientations par rapport au sys-
hauteur du coude au repos;
1)
tème de coordonnées du véhicule;
m) distance du coude à l’extrémité du doigt;
absorption d’énergie ou caractéristiques de dé-
d
n) périmètre de la poitrine;
formation des structures de support entre
l’origine du système de coordonnées du véhicule
o) épaisseur thoracique;
et l’occupant, selon le cas;
p) hauteur du jarret;
d) emplacement du point d’impact.
q) distance de la fesse au genou;
4.1.3 II convient de consigner les facteurs d’e nvi-
hauteur du genou (en position assise).
0
ronnement susceptibles d’affecter les résultats de
l’expérience.
4.3.2 Condition et historique
Pour les sujets vivants, il convient de posséder un his-
4.2 Variables d’entrée
torique médical complet, comprenant l’âge et le sexe,
et de noter toutes les anomalies. Des informations
Les variables d’entrée comprennent le déplacement,
similaires, dans la mesure du possible, doivent être
la vitesse, l’accélération et la force en fonction du
normalement fournies pour des cadavres. Il convient
temps. Tous les mesurages des variables doivent
d’effectuer les expériences sur les cadavres avec des
pouvoir normalement se rapporter au système de
spécimens n’ayant subi aucune lésion, blessure ou
coordonnées du véhicule et s’effectuer selon un
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
@ ISO ISO 10227:1996(F)
5.1.3 Les transducteurs et les capteurs doivent nor-
toute autre anomalie susceptible d’interférer avec la
malement posséder une réponse en fréquence appro-
conduite de l’essai ou l’interprétation des résultats. II
priée en rapport avec les phénomènes prévus que l’on
est souhaitable que les cadavres soient aussi récents
se propose de mesurer. Si on ne connaît pas les ca-
que possible et que les procédés d’embaumement
ractéristiques de la fréquence du segment du corps, il
soient décrits avec précision. II convient également de
est recommandé d’essayer le mesurage en fréquence
décrire les conditions de conservation du cadavre jus-
a large bande suivi d’analyses destinées a identifier la
qu’au moment de l’expérimentation. On devra definir
composition en fréquences utiles du signal.
avec précision tous les modes opératoires annexes
tels qu’une intraveineuse ou le contrôle du volume
thoracique. 5.1.4 Tout transducteur et tout autre capteur placés
sur le sujet doivent normalement être étudiés suivant
Quel que soit le sujet des expériences (
...
BO
NORME
10227
INTERNATIONALE
Première édition
1996-08-o 1
Essais et évaluation des chocs (chocs
simples) sur l’homme ou un substitut
- Lignes directrices concernant
d’homme
les aspects techniques
Human/human surrogate impact (Sing/e shock) testing and evaluation -
Guidance on technical aspects
Numéro de référence
ISO 10227: 1996(F)
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ISO 10227:1996(F)
Page
Sommaire
1
1 .
Domaine d’application
1
................................................................
2 Références normatives
1
....................................................................................
3 Définitions
2
...............................................................
4 Exigences de mesurage
2
.......................................................................
4.1 Conditions initiales
2
.......................................................................
4.2 Variables d’entrée
2
....................................................................
4.3 Paramétres du sujet
3
...............................................................
5 Instruments de mesure
3
..............................................................................
5.1 Transducteurs
3
.................................................
5.2 Enregistrement du déplacement
4
................................................................
5.3 Acquisition de données
4
........................................
6 Recherche et traitement des données
4
...........................................................
6.1 Filtrage et enregistrement
4
6.2 Numérisation .
4
6.3 Traitement .
4
............................................................................
7 Rapport d’essai
4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1 Réponse inertielle
5
..............................................................
7.2 Transmission des forces
5
................................................................................
7.3 Déplacement
6
..............................................................
7.4 Données physiologiques
6
....................................................................
7.5 Donnees subjectives
6
...............................................................
7.6 Découvertes médicales
Annexe A:
7
Bibliographie .
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 10227 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité SC 4, Exposi-
tion des individus aux vibrations et chocs mécaniques.
L’annexe A de rése !nte Norme internationale est donnée uniquement à
la P
titre d’informat
. . .
III
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@ ISO
ISO 10227:1996(F)
Introduction
L’environnement des véhicules, que ce soit pour les conducteurs ou les
passagers, devrait non seulement offrir des possibilités de confort et
d’efficacité pour la conduite et le transport, mais devrait également dimi-
nuer les lésions que les occupants peuvent subir par les forces de choc
d’un accident de type collision. Les critères permettant d’étudier, de tester
et d’évaluer la sécurité dans les véhicules exigent une compréhension de
la réponse mécanique de l’homme, du substitut de l’homme ou analogue
face aux forces de choc et d’accélération. Cette réponse est une fonction
complexe du fait de l’interaction entre les forces exercées par le conduc-
teur et celles du véhicule, de l’incidence de la position assise, de celle des
systèmes de contraintes sur les forces transmises, de la position initiale et
de l’orientation du sujet. Une compréhension de cette réponse implique de
tester expérimentalement l’impact sur les hommes et sur les substituts de
l’homme.
Au cours des expériences, la réponse de l’homme, du substitut de
l’homme ou analogue est liée à la spécificité des segments anatomiques
et aux points de repères facilement identifiables; elle ne se réduit généra-
lement pas à des mouvements purement linéaires. Pour obtenir une des-
cription analytique pertinente, il est nécessaire de disposer d’instruments
de mesure et de techniques d’analyse des données précises. Un autre
problème technique a résoudre est celui d’assurer une liaison convenable
entre le transducteur utilisé pour recueillir les réponses et le segment ana-
tomique en cours d’analyse. De plus, la méthode d’analyse peut altérer la
mesure de la réponse entraînant des erreurs systématiques dans la rela-
tion dose/effet. Les interprétations et les conclusions concernant les mé-
canismes de la réponse, les modalités des blessures et les fréquences
propagées devraient traduire une compréhension de ces problèmes.
La présente Norme internationale a pour but de donner des directives pour
la formulation des protocoles d’expérimentation et pour le rapport des ré-
sultats de ces expérimentations, ceci pour faciliter les comparaisons entre
différents efforts de recherche. Ce document n’a pas pour but de limiter
soit le domaine d’application des protocoles d’expérimentation, soit les ni-
veaux d’exposition auxquels les hommes ou substituts de l’homme doi-
vent être confrontés. II ne limite pas et/ou ne recommande pas des
situations d’accélération lorsqu’elles sont en relation avec le confort,
l’efficacité au travail, la santé et la sécurité.
iv
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NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 10227:1996(F)
Essais et évaluation des chocs (chocs simples) sur l’homme ou un
substitut d’homme - Lignes directrices concernant les aspects
techniques
ISO 8727:
-21, Vibrations et chocs mécaniques - Ex-
1 Domaine d’application
position de l’individu
- Systèmes de coordonnées
biodynamiques.
La présente Norme internationale définit les aspects
techniques des expériences effectuées sur des hom-
mes ou substituts de l’homme ainsi que les méthodes
pour collecter et rapporter les données biomécani-
ques. Les pratiques conseillées en ce qui concerne les
3 Définitions
mesurages, les instruments de mesure et la prise en
compte des résultats sont indiquées. Ces méthodes
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
recommandées sont données sous forme de directi-
les définitions données dans I’ISO 5805, ainsi que les
ves destinées a faciliter l’interprétation et la comparai-
définitions suivantes s’appliquent.
son des renseignements parmi les différents travaux
des organismes.
3.1 sujet d’expérience: Homme ou substitut de
La présente Norme internationale se limite a des ex-
l’homme (par exemple cadavre, animal, mannequin)
périmentations sur des chocs indirects (inertiels); elle
qui a fonction d’occupant d’essai du véhicule.
ne s’applique pas aux chocs directs avec les surfaces
du véhicule ou à l’usage de systémes de type
3.2 système de coordonnées du sujet d’ex-
((airbag)) des dispositifs de maintien actifs.
périence: Système de coordonnées orthogonales
pour droitier (x, y, Z) conformément à I’ISO 8727, utili-
sé pour localiser la position des segments du sujet
2 Références normatives
d’expérience sur lesquels les instruments de mesure
sont implantés.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente 3.3 véhicule: Structure sur laquelle la force de con-
Norme internationale. Au moment de la publication, duite ou le choc est dirigé. Celle-ci comprend tous les
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme éléments du système transmettant des forces au su-
est sujette a révision et les parties prenantes des ac- jet d’expérience, y compris les supports ou sièges in-
cords fondés sur la présente Norme internationale tégrés et le dispositif de maintien.
sont invitées a rechercher la possibilité d’appliquer les
éditions les plus récentes des normes indiquées ci-
3.4 système de coordonnées du véhicule: Sys-
après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent
tème de coordonnées orthogonales pour droitier (x, y,
le registre des Normes internationales en vigueur a un
Z) utilisé pour localiser la position de l’occupant et la
moment donné.
configuration de la surface de maintien ou celle du
choc. II convient de définir son origine par rapport à
ISO 5805: J), Chocs et vibrations mécaniques - Vo-
une structure rigide du véhicule (structure qui ne subit
cabulaire.
pas de déformation notable pendant l’essai).
1) À publier. (Révision de IX0 5805:1981.)
2) À publier.
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@ ISO
ISO 10227:1996(F)
nombre de degrés de liberté coïncidant avec ceux in-
4 Exigences de mesurage
clus dans les mesures de la réponse. Les historiques
types de l’amplitude des entrées en fonction du
4.1 Conditions initiales
temps sont souhaitables; dans le cas contraire,
l’indication de la méthodologie employée pour mesu-
Tous les mesurages de position et d’orientation doi-
rer ces variables devrait être rapportée.
vent pouvoir normalement se rapporter au système
de coordonnées du véhicule.
4.3 Paramètres du sujet
4.1.1 Le nombre, les positions étudiées, les orienta-
tions, les caractéristiques de montage et de couplage Le mesurage des dimensions du corps est détermi-
de tous les transducteurs et cibles photométriques nant pour la description du sujet d’expérience et
doivent être rapportés. l’estimation des caractéristiques de répartition de la
masse. Ces caractéristiques appliquées à l’ensemble
43.2 La configuration initiale de la position du sujet
du corps et à des segments anatomiques peuvent
d’expérience, du maintien et du support ou du siège
être obtenues directement par la recherche sur les
doit normalement être décrite le plus complètement
cadavres mais elles doivent être estimées pour les
possible. La description du dispositif de maintien doit
sujets volontaires vivants. Des paramètres bioméca-
comprendre les éléments suivants:
niques tels que masse, centre de gravité, moment
d’inertie du segment, etc. peuvent être utilisés en ex-
a) lieu et orientation des points d’ancrage;
trapolant les résultats sur des populations représenta-
tives.
b) angles formés par la ceinture de sécurité par rap-
port aux points de contact sur le corps et aux
points d’ancrage de la ceinture;
4.3.1 Mesures anthropométriques
c) distances le long de la sangle depuis les points
Les mesures doivent comprendre, sans s’y limiter, les
d’ancrage jusqu’aux points où les ceintures sont
éléments suivants:
en contact avec l’occupant;
d) caractéristiques de la sangle, dimensions et type
masse;
a)
de matériel;
b) stature;
e) caractéristiques du système de rétraction de la
c) hauteur en position assise;
sangle;
d) hauteur de l’épaule;
f) caractéristiques des connecteurs de sangle;
e) hauteur de la tête;
g) précharges des composants de maintien;
f) largeur de la tête;
h) propriétés force/élongation de la sangle.
g) longueur de la tête;
La description de la fixation du support ou du siège
h) périmètre de la tête;
doit normalement inclure les éléments suivants:
périmètre du cou;
il
a) forme géométrique et matériaux appropriés pour
.
largeur de l’épaule;
1)
établir les caractéristiques de la déformation et de
la friction de la surface du support ou du siège;
k) distance de l’épaule au coude;
b) dimensions et orientations par rapport au sys-
hauteur du coude au repos;
1)
tème de coordonnées du véhicule;
m) distance du coude à l’extrémité du doigt;
absorption d’énergie ou caractéristiques de dé-
d
n) périmètre de la poitrine;
formation des structures de support entre
l’origine du système de coordonnées du véhicule
o) épaisseur thoracique;
et l’occupant, selon le cas;
p) hauteur du jarret;
d) emplacement du point d’impact.
q) distance de la fesse au genou;
4.1.3 II convient de consigner les facteurs d’e nvi-
hauteur du genou (en position assise).
0
ronnement susceptibles d’affecter les résultats de
l’expérience.
4.3.2 Condition et historique
Pour les sujets vivants, il convient de posséder un his-
4.2 Variables d’entrée
torique médical complet, comprenant l’âge et le sexe,
et de noter toutes les anomalies. Des informations
Les variables d’entrée comprennent le déplacement,
similaires, dans la mesure du possible, doivent être
la vitesse, l’accélération et la force en fonction du
normalement fournies pour des cadavres. Il convient
temps. Tous les mesurages des variables doivent
d’effectuer les expériences sur les cadavres avec des
pouvoir normalement se rapporter au système de
spécimens n’ayant subi aucune lésion, blessure ou
coordonnées du véhicule et s’effectuer selon un
2
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@ ISO ISO 10227:1996(F)
5.1.3 Les transducteurs et les capteurs doivent nor-
toute autre anomalie susceptible d’interférer avec la
malement posséder une réponse en fréquence appro-
conduite de l’essai ou l’interprétation des résultats. II
priée en rapport avec les phénomènes prévus que l’on
est souhaitable que les cadavres soient aussi récents
se propose de mesurer. Si on ne connaît pas les ca-
que possible et que les procédés d’embaumement
ractéristiques de la fréquence du segment du corps, il
soient décrits avec précision. II convient également de
est recommandé d’essayer le mesurage en fréquence
décrire les conditions de conservation du cadavre jus-
a large bande suivi d’analyses destinées a identifier la
qu’au moment de l’expérimentation. On devra definir
composition en fréquences utiles du signal.
avec précision tous les modes opératoires annexes
tels qu’une intraveineuse ou le contrôle du volume
thoracique. 5.1.4 Tout transducteur et tout autre capteur placés
sur le sujet doivent normalement être étudiés suivant
Quel que soit le sujet des expériences (
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.