Publication

Evaluation of Frontal Impact Restraint System in Integrated Safety Scenario Using Human Body Model with PID Controlled Active Muscles

Automated Emergency Braking  (AEB) systems have been on the market  for the past decade, and  are  growing  rapidly  in  use.  Real‐world  accident  analyses  indicate  the  value  of  studying  countermeasures  in  pre‐impact braking phases. An AEB system can modify occupant pre‐crash positioning, which has not yet been  evaluated  in  rating  and  legal  tests.  The  objective  of  this  study  was  to  evaluate  frontal  restraint  systems  in  integrated  safety  scenarios:  activation  of  diverse  pre‐impact  AEB  systems,  followed  by  a  frontal  impact.  A  validated Active Human Body Model (AHBM), capable of mimicking human posture maintenance and reflexive  responses under pre‐impact braking, was used. The human body model includes active muscles controlled by a  proportional  integral  derivative  (PID)  control  system.  Using  the  validated  AHBM,  frontal  restraint  system  performances in combined pre‐crash braking, and crash scenarios, were evaluated, including comparisons with  conventional  methods,  i.e.  the  HBM  without  active  muscles,  and  the  THOR  dummy.  Effects of varying pre-pretensioner (PPT) forces were also evaluated. It was found that different braking durations and levels led  to  corresponding  occupant  positions.  The  PPT  applied  pre‐crash maintained  the  occupant’s  initial  position  to some extent, resulting in a decrease in thoracic injuries. Using an AHBM appears to be a rational approach for  the evaluation of integrated safety performance. 

Author(s)
Hiroyuki Saito, Tetsuya Matsushita, Bengt Pipkorn, Ola Boström 
Research area
Human body protection
Publication type
Conference paper
Published in
IRCOBI Conference, IRC-16-35, 2016
Year of publication
2016