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記事詳細:Detailed Article

JARI Research Journal (2012~)安全/Safety

資料名 / Title

JRJ20150903 研究速報
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高齢者モデルを用いた前突スレッド解析による乗員挙動と胸部応答に関する研究
Kinematics and Thoracic Deformation of an Elderly Size Human FE Model in Front Impact Sled Analysis

山本 義洋,アントナ‐マコシ ハコボ,加藤 良祐,佐藤 房子,江島 晋,独古 泰裕,安木 剛
Yoshihiro YAMAMOTO,Jacobo ANTONA-MAKOSHI,Ryosuke KATO,Fusako SATO,Susumu EJIMA,Yasuhiro DOKKO,Tsuyoshi YASUKI

車両安全対策の向上により,自動車交通事故における死者数は,年々減少傾向にあり,2013年には4,373人となった.しかしながら,急速な少子高齢化により,65歳以上の高齢者の死者数は2,303人(54%)となっており,一昨年から3年連続で増加している.また,負傷者数も減少傾向を示しているが,依然として年間781,494人と多く,65歳以上の高齢者の割合は増え続けている.今後は,高齢者の死者数だけでなく,負傷者数の低減も含めた更なる交通安全の取り組みが急務となっている. 本研究では,図1に示した警察庁発表による高齢者の状況別自動車交通事故死者数のうち歩行者の次に割合が多い“自動車乗員”に着目した.Moritaらによって高齢運転者の事故状況においては前面衝突の形態が多いことが報告されており,交通事故総合分析センターの事故分析結果により前面衝突時の高齢者乗員の死亡重傷例における受傷部位として,胸部が多いことが明らかになっている(図2参照).Morrisらは前面衝突事故における乗員の傷害は,シートベルトやステアリングハブなどが加害部位となり肋骨,および鎖骨に骨折が多く見られ,高齢者ではその傾向が顕著に現れると報告している.以上より,高齢者胸部の衝撃耐性の低下が胸部傷害の発生状況に影響することから,高齢者乗員の胸部傷害メカニズムに関する議論と対策が必要であると考えられる.
 従来,車両の安全対策では,衝突試験用ダミー(以下,ダミーとする)を適用し,安全性の評価を行っている.しかしながら,ダミーは人体との構造の違いや,ダミーで評価することが困難な傷害内容が多い点が指摘されている.そこで,既存技術の限界を補完するツールとして,近年は計算機技術の向上により,人体を模擬したコンピュータモデル(以下,人体コンピュータモデルとする)が進展し活用されつつある.人体コンピュータモデルは,人体の解剖学的な構造的,および機械的特性をコンピュータ上で再現することができる特徴を活かし,傷害発生メカニズムの解明や車両の衝突安全性の評価に応用(Kitagawaら)されており,自動車の安全性評価のための効果的,かつ効率的なツールとして期待されている.一般社団法人日本自動車工業会(Japan Automobile Manufacturers Association, Inc:JAMA)では,既存のTHUMS(株式会社豊田中央研究所,トヨタ自動車株式会社)ならびにH-model(日本イーエスアイ株式会社)を改良したモデル(株式会社本田技術研究所)を基に,これまでに最新の知見,および各種のバイオメカニクス実験により衝突時の人体挙動,骨格の損傷の評価・再現が可能な成人男性用前面衝突6),後面衝突7),歩行者形態8)の人体コンピュータモデル(JAMA人体FEモデル)を開発してきた.本研究ではこれまでの研究から得られた知見を踏まえ,JAMA人体FEモデルを基にした高齢者乗員モデルを開発し,高齢者ドライバーの胸部傷害発生メカニズムの検討,ならびに傷害評価ができるツールを得ることを目的としている.なお,解析に用いた動的汎用解析コードは,LS-DYNA 971 R5.1.1(MPP単精度版)とした.
The amount and rates of the elderly fatally injured in traffic crashes in Japan are increasing. These tendencies are especially sensitive for thoracoabdominal injuries. In order to investigate this problem, a finite element model of an average size Japanese elderly person with age-specific thoracic characteristics was developed. The thoracic response of the model was validated against age-dependent corridors developed from post mortem human subject pendulum impact tests. Full body trajectories and thoracic deformation were also assessed against frontal impact sled tests. The model shows a good full body kinematics response as well as sensitivity to age-dependent characteristics.

種別 / Article Type

JARI Research Journal (2012~)

資料名 / Title

JRJ20150903 研究速報

発行年月 / Date of Issue

2015/09

分野 / Field

安全/Safety
ID:6810
 

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