Tiêu chuẩn TCVN 7973-4:2008 Thiết bị, quy trình đo khi nghiên cứu các thiết bị trên moto bảo vệ người lái

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7973-4:2008

ISO 13232-4:2005

MÔ TÔ - QUI TRÌNH THỬ VÀ PHÂN TÍCH ĐỂ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÁC THIẾT BỊ LẮP TRÊN MÔ TÔ ĐỂ BẢO VỆ NGƯỜI LÁI KHI ĐÂM XE PHẦN 4: BIẾN SỐ CẦN ĐO, THIẾT BỊ VÀ QUY TRÌNH ĐO

Motorcycles - Test and analysis procedures for research evaluation of rider crash protective devices fitted to motorcycles - Part 4: Variables to be measured, instrumentation and measurement procedures

Lời nói đầu

TCVN 7973-4 : 2008 hoàn toàn tương đương với ISO 13232-4 : 2005.

TCVN 7973-4 : 2008 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 22 Phương tiện giao thông đường bộ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 7973 (ISO 13232) Mô tô - Qui trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe, gồm các phần sau:

- TCVN 7973-1 : 2008 (ISO 13232-1 : 2005) Phần 1: Định nghĩa, ký hiệu và yêu cầu chung.

- TCVN 7973-2 : 2008 (ISO 13232-2 : 2005) Phần 2: Định nghĩa các điều kiện va chạm liên quan đến số liệu tai nạn.

- TCVN 7973-4 : 2008 (ISO 13232-4 : 2005) Phần 4: Biến số cần đo, thiết bị và quy trình đo.

- TCVN 7973-5 : 2008 (ISO 13232-5 : 2005) Phần 5: Chỉ số chấn thương và phân tích rủi ro/lợi ích.

Bộ tiêu chuẩn ISO 13232 còn các phần sau:

- Part 3 : Motorcyclist anthropometric impact dummy

- Part 6: Full- scale impact- test procedures

- Part 7: Standardized procedures for performing computer simulations of motorcycle impact tests

- Part 8: Documetation and reports

Lời giới thiệu

Bộ tiêu chuẩn TCVN 7973 (ISO 13232) đã được soạn thảo dựa trên nền tảng kỹ thuật hiện tại. Mục đích của bộ tiêu chuẩn là định ra các phương pháp nghiên cứu chung và cách thức để thực hiện đánh giá toàn diện tác động đối với các chấn thương của các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe khi các thiết bị này được đánh giá trên một dải các điều kiện va chạm dựa trên dữ liệu tai nạn.

Tất cả các phương pháp và sự giới thiệu trong bộ tiêu chuẩn TCVN 7973 (ISO 13232) được dự kiến là nên được áp dụng trong tất cả các nghiên cứu khả thi cơ bản. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng nên tính đến những sự khác nhau trong các điều kiện đã nêu (ví dụ như kích cỡ người lái) khi đánh giá tính khả thi toàn diện của bất cứ thiết bị bảo vệ nào. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu có thể mong muốn thay đổi hoặc mở rộng các yếu tố về mặt phương pháp luận nhằm mục đích nghiên cứu các vấn đề đặc biệt quan tâm. Trong tất cả những trường hợp vượt ra ngoài các nghiên cứu cơ bản như vậy, nên cung cấp sự giải thích rõ ràng về việc các quy trình được sử dụng sai khác như thế nào so với phương pháp luận cơ bản.

Bộ tiêu chuẩn ISO 13232 được soạn thảo bởi ISO/TC 22/SC 22 theo yêu cầu của Nhóm Châu Âu về An toàn chung Phương tiện giao thông Đường bộ của Uỷ ban Kinh tế Liên hợp quốc (UN/ECE/TRANS/SCI/WP29/GRSG), dựa trên cơ sở các tài liệu được đệ trình của Hiệp hội Các nhà sản xuất mô tô Quốc tế (International Motorcycle Manufacturers Association - IMMA), và bao gồm tám phần có quan hệ với nhau.

Để áp dụng một cách đúng đắn bộ tiêu chuẩn TCVN 7973 (ISO 13232), chúng tôi thực sự khuyến cáo rằng toàn bộ tám phần nên được sử dụng đồng bộ, đặc biệt nếu các kết quả được dùng để công bố.

MÔ TÔ - QUI TRÌNH THỬ VÀ PHÂN TÍCH ĐỂ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÁC THIẾT BỊ LẮP TRÊN MÔ TÔ ĐỂ BẢO VỆ NGƯỜI LÁI KHI ĐÂM XE - PHẦN 4: BIẾN SỐ CẦN ĐO, THIẾT BỊ VÀ QUY TRÌNH ĐO

Motorcycles - Test and analysis procedures for research evaluation of rider crash protective devices fitted to motorcycles - Part 4: Variables to be measured, instrumentation and measurement procedures

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu đối với:

- tính lặp lại và tái tạo lại của các phép đo động lực học cho mô tô, xe đối diện, và người nộm;

- thiết bị đo đạc người nộm.

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu tối thiểu đối với việc nghiên cứu tính khả thi của các thiết bị bảo vệ được lắp trên mô tô dùng để bảo vệ người lái xe trong trường hợp xảy ra va chạm.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các phép thử về va chạm, đối với:

- mô tô hai bánh;

- kiểu loại xe đối diện được quy định;

- xe đứng yên và xe chuyển động hoặc cả hai xe chuyển động;

- bất kỳ xe chuyển động với tốc độ đều trên một đường thẳng ngay trước khi va chạm;

- người nộm đội mũ bảo hiểm ở vị trí ngồi thông thường trên một mô tô đặt thẳng đứng;

- phép đo các dạng chấn thương tiềm năng được quy định trên vùng cơ thể;

- đánh giá kết quả của các phép thử va chạm theo từng cặp (nghĩa là so sánh giữa các môtô có lắp và không lắp các thiết bị được đề xuất).

Tiêu chuẩn TCVN 7973 (ISO 13232) không áp dụng cho việc thử để phục vụ yêu cầu pháp lý.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 7973-1 : 2008 (ISO 13232-1 : 2005), Mô tô - Qui trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe - Phần 1: Định nghĩa, ký hiệu và yêu cầu chung.

ISO 13232-3, Motorcycles - Test and analysis procedures for reseach evaluation of rider crash protective devices fitted to motorcycles - Pars 3: Motorcyclist anthropometric impact dummy (Mô tô - Qui trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe - Phần 3: Người nộm lái xe dùng trong phép nhân trắc va chạm).

ISO 13232-6, Motorcycles - Test and analysis procedures for reseach evaluation of rider crash protective devices fitted to motorcycles - Pars 6: Full-scale impact test procedures (Mô tô - Qui trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe - Phần 6: Quy trình thử va chạm với tỷ lệ kích thước thực).

ISO 13232-7, Motorcycles - Test and analysis procedures for reseach evaluation of rider crash protective devices fitted to motorcycles - Pars 7: Standardized procedures for performing computer simulations of motorcycle impact tests (Mô tô - Qui trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe - Phần 7: Quy trình đã được chuẩn hoá để thực hiện các mô phỏng máy tính của các phép thử va chạm mô tô).

ISO 13232-8, Motorcycles - Test and analysis procedures for reseach evaluation of rider crash protective devices fitted to motorcycles - Pars 8: Documentation and reports (Mô tô - Qui trình thử và phân tích để nghiên cứu đánh giá các thiết bị lắp trên mô tô để bảo vệ người lái khi đâm xe - Phần 8: Tài liệu và báo cáo).

ISO 6487, Road vehicles - Measurement techniques in impact test - Instrumentation (Phương tiện giao thông đường bộ - Kỹ thuật đo trong thử nghiệm va chạm - Thiết bị đo).

SAE 1733, Sign convention for vehicle crash testing, Warrendale, Pennsylvania, USA (Hiệp định ký kết về thử nghiệm đâm xe, Warrendale, bang Pennsylvania, Mỹ).

3. Định nghĩa, ký hiệu và chữ viết tắt

Các thuật ngữ dưới đây đã được định nghĩa trong TCVN 7973-1 và được áp dụng cho tiêu chuẩn này. Ngoài ra, những định nghĩa khác áp dụng cho phần này của bộ TCVN 7973 cũng đã được liệt kê trong TCVN 7973-1:

- điểm ngắm (aim point);

- khoảng mờ (blur);

- con chạy (cursor);

- dây cáp ngoài có thể tháo được (detachable external cables);

- bề mặt số hoá (digitizing surface);

- khung phân tích phim (film analysis frame);

- bề rộng của khung (frame width);

- điểm tâm của mũ bảo hiểm (helmet centroid point);

- chụp ảnh tốc độ cao (high speed photography);

- gờ trước (leading edge);

- độ phóng đại (magnification);

- lưới tọa độ phân tích chuyển động (motion analyser grid);

- máy quay xiên (oblique camera);

- ngoài trục (off axis);

- điện áp tín hiệu ra (output signal voltage);

- độ chính xác tổng của phép phân tích phim (overall accuracy of the film analysis);

- trục sơ cấp (primary axis);

- thu tín hiệu (signal gain);

- gờ sau (trailing edge);

- độ phân giải thị giác (visual resolution).

4. Yêu cầu

4.1. Biến số được đo bằng dụng cụ điện tử

4.1.1. Biến số yêu cầu

Các biến số được liệt kê dưới đây phải được ghi lại trong tất cả các thử nghiệm va chạm với tỷ lệ kích thước thực trong khoảng thời gian ít nhất 0,100 s trước sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện đến ít nhất 3,000 s sau sự chạm nhau đầu tiên đó, có sử dụng các cảm biến được mô tả ở 4.4.1:

a) xuất hiện của sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện;

b) phần đầu (chín giá trị gia tốc dài):

1) gia tốc của tâm phần đáy theo ba trục (a₁ , a₄ , a₇),

2) gia tốc của tâm phần đỉnh theo hai trục (a₃ , a₆),

3) gia tốc của phần bên trái đáy theo hai trục (a₅ , a₉),

4) gia tốc của phần bên phải đáy theo hai trục (a₂ , a₈);

c) phần ngực:

1) chuyển vị lên trên sang trái của xương ức (l_uL),

2) chuyển vị lên trên sang phải của xương ức (l_uR),

3) chuyển vị xuống dưới sang trái của xương ức (l_lL),

4) chuyển vị xuống dưới sang phải của xương ức (l_lR).

d) phần cổ trên:

1) lực cắt trước-sau lưng phần cổ trên (F_x,n),

2) lực cắt bên phần cổ trên (F_y,n),

3) các lực kéo/nén phần cổ trên (F_z,n),

4) mômen uốn ngang phần cổ trên (M_x,n),

5) mômen uốn cong/kéo thẳng phần cổ trên (M_y,n),

6) mômen xoắn phần cổ trên (M_z,n).

4.1.1.1. Biến số yêu cầu thêm cho việc đánh giá thiết bị bảo vệ chân

a) xương đùi trên trái và phải:

1) lực dọc trục (F_{z, uF}),

2) mômen uốn ngang (M_{x, uF}),

3) mômen uốn trước-sau lưng (M_{y, uF});

b) xương ống trên trái và phải:

1) mômen uốn ngang (M_x,uT),

2) mômen uốn trước-sau lưng (M_y,uT).

4.1.2. Biến số không nên dùng

Không nên ghi lại các biến số được liệt kê dưới đây do các hạn chế về tính trung thực sinh học của người nộm lái xe dùng trong phép nhân trắc va chạm:

- các gia tốc của phần ngực;

- các gia tốc của xương chậu.

4.1.3. Biến số cho phép

Ngoài các biến số yêu cầu được liệt kê trong 4.1.1, có thể ghi lại các biến số liệt kê dưới đây:

a) xương sống vùng thắt lưng:

1) lực cắt trước-sau lưng (F_x,l),

2) lực cắt ngang (F_y,l),

3) lực dọc trục (F_z,l),

4) mômen uốn ngang (M_x,l),

5) mômen uốn trước-sau lưng (M_y,l),

6) mômen xoắn (M_z,l);

b) xương đùi trên trái và phải:

1) lực dọc trục (F_{z, uF}),

2) mômen uốn ngang (M_{x, uF}),

3) mômen uốn trước-sau lưng (M_{y, uF}),

4) mômen xoắn (M_{z, uF});

c) xương đùi dưới trái và phải:

1) lực dọc trục (F_z,lF),

2) mômen uốn ngang (M_x,lF),

3) mômen uốn trước-sau lưng (M_y,lF),

4) mômen xoắn (M_z,lF);

d) xương ống trên trái và phải:

1) mômen uốn ngang (M_x,uT),

2) mômen uốn trước-sau lưng (M_y,uT),

3) mômen xoắn (M_z,uT);

e) xương ống dưới trái và phải:

1) lực dọc trục (F_z,lT),

2) mômen uốn ngang (M_x,lT),

3) mômen uốn trước-sau lưng (M_y,lT).

f) xương đùi và xương ống trái và phải: cảm biến liên tục xương dễ gãy

4.2. Biến số được đo bằng dụng cụ cơ khí

Các biến số được liệt kê dưới đây phải được ghi lại trong tất cả các thử va chạm với tỷ lệ kích thước thực có sử dụng các cảm biến mô tả trong 4.4.2 và các phương pháp mô tả trong 5.2.3:

- độ đâm xuyên dư lớn nhất ở phần bụng (pA,max);

- sự xuất hiện của vết gãy xương đùi trái và phải;

- sự xuất hiện của trật khớp gối trái và phải;

- sự xuất hiện của trật khớp gối trái và phải do xoắn;

- sự xuất hiện của vết gãy xương ống trái và phải.

4.3. Mục tiêu chụp ảnh cần được số hoá

Phải số hoá các mục tiêu được liệt kê dưới đây tại lúc chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện, trừ khi có các quy định khác.

Phải phân tích các dữ liệu ảnh tốc độ cao bằng cách sử dụng một máy phân tích chuyển động mà cho tỉ lệ giữa độ chính xác tổng và độ phóng đại là 0,007 hoặc nhỏ hơn 1).

4.3.1. Điểm tâm của mũ bảo hiểm

Phải xác định các biến số sau đây của điểm tâm mũ bảo hiểm cho khung thời gian bằng cách sử dụng quy trình được nêu trong 5.2.4 và Phụ lục A:

- toạ độ theo phương quán tính dọc (x_h);

- toạ độ theo phương quán tính ngang (y_h);

- toạ độ theo phương quán tính thẳng đứng (z_h).

4.3.2. Mô tô

Các mục tiêu của mô tô cần được số hoá bao gồm:

- các mục tiêu phía trên và phía dưới nằm trên đường tâm từ đỉnh xuống đáy, nhìn thấy được khi quan sát mô tô từ phía sau, hoặc từ phía trước nếu chỉ sử dụng máy quay phía trước;

- các mục tiêu phía trước và phía sau nằm trên đường tâm từ trước ra sau, nhìn thấy được khi quan sát mô tô từ phía trên;

- chuẩn trước và sau của khung chính, nhìn thấy được khi quan sát mô tô từ bên cạnh, từ ít nhất 10 khung phân tích phim trước sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện cho đến khi có sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện.

4.3.3. Xe đối diện

Các mục tiêu của xe đối diện cần được số hoá và vị trí của chúng được cho trong Bảng 1.

Bảng 1 - Các mục tiêu của xe đối diện

4.3.4. Mặt đất

Phải cố định ít nhất hai mục tiêu trên mặt đất và chúng phải nhìn thấy được từ mỗi máy quay trước và tại thời điểm chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện. Chúng phải cách nhau ít nhất 2 m. Vị trí theo phương Z của tâm các mục tiêu phải bằng nhau. Ít nhất một trong các toạ độ cố định trên mặt đất này phải nhìn thấy được và không bị làm nhiễu ở mỗi máy quay từ ít nhất 10 khung phân tích phim trước sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện cho đến khi có sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện. Có thể sử dụng nhiều mục tiêu để tăng khả năng ít nhất một mục tiêu nhìn thấy được và không bị làm nhiễu trong toàn bộ quá trình phân tích phim.

4.3.4.1. Quan sát mô tô từ bên cạnh và từ phía trên

Các mục tiêu đặt trên mặt đất có thể nhìn thấy được từ các máy quay bên cạnh mô tô và phía trên mô tô phải được đặt thẳng hàng sao cho một đường thẳng nối các mục tiêu phải song song với đường tâm hoặc hướng đi của mô tô trước khi va chạm.

4.3.4.2. Quan sát mô tô từ phía sau hoặc phía trước

Các mục tiêu đặt trên mặt đất có thể nhìn thấy được từ các máy quay phía sau hoặc phía trước mô tô phải được đặt thẳng hàng sao cho một đường thẳng nối các mục tiêu phải vuông góc với đường tâm của mô tô trước khi va chạm. Một mục tiêu thứ ba đặt trên mặt đất phải nhìn thấy được và được đặt thẳng hàng sao cho nỏ ở ít nhất 1m phía trên và dọc theo trục quán tính Z của một trong hai mục tiêu trên mặt đất kia.

4.3.4.3. Quan sát xe đối diện từ bên cạnh

Các mục tiêu đặt trên mặt đất có thể nhìn thấy được từ các máy quay bên cạnh xe đối diện phải được đặt thẳng hàng sao cho một đường thẳng nối chúng phải song song với đường tâm hoặc hướng đi của xe đối diện trước khi va chạm.

4.3.5. Người nộm

Vị trí của các mục tiêu khớp nối của người nộm, như đã nêu trong 5.3.6 của ISO 13232-6, phải được số hoá trong khung phim ngay trước sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện, theo 5.3.5.

Nếu phải sử dụng các dữ liệu thử nghiệm cho mục đích so sánh sự mô phỏng, theo 4.5.4 của ISO 13232-7, thì sau đó các vị trí của mục tiêu này cũng phải được số hoá theo phương pháp đã định trong 5.2.4.

4.4. Thông số kỹ thuật của các cảm biến

4.4.1. Cảm biến điện tử

4.4.1.1. Gia tốc kế ở phần đầu

Các gia tốc dài của phần đầu được liệt kê trong 4.1.1 phải được đo bằng cách sử dụng các gia tốc kế Endevco, model 7264 : 2000 2), được lắp đặt bằng cách sử dụng một khối gá gia tốc kế 3) như đã chỉ ra trong Hình 1a và 1b. Khối gá gia tốc kế này phải được gắn vào đầu Hybrid III bằng cách sử dụng một giá để lắp đặt ⁽³⁾ như đã chỉ ra trong Hình 2.

4.4.1.2. Cảm biến lực ở phần cổ trên

Các biến số của phần cổ trên được liệt kê trong 4.1.1 phải được đo bằng cách sử dụng một cảm biến lực Denton, model 1716 4).

Hình 1a - Vị trí và hướng lắp đặt khối gá chín gia tốc kế

Hình 1b - Vị trí và hướng lắp đặt khối gá chín gia tốc kế

Hình 2 - Giá lắp đặt khối gá chín gia tốc kế

4.4.1.3. Chiết áp phần ngực

Các chuyển vị của phần ngực được liệt kê trong 4.1.1 phải được đo bằng cách sử dụng các chiết áp dây Space Age Control, model 160-321 VL và 160-321 VR 5), được lắp đặt như đã chỉ ra trong Hình 3 ⁽⁶⁾.

Có thể sử dụng các mô hình lắp đặt khác đối với các chiết áp phần ngực miễn là vị trí của các dây cáp như đã chỉ ra trong Hình 3 được giữ nguyên. Ví dụ, các chiết áp dây quấn phần dưới tay phải như đã chỉ ra trong Hình 3 có thể được thay bằng một chiết áp dây quấn phần tay trái lắp dưới vị trí dây cáp.

4.4.1.4. Cảm biến lực phần thắt lưng

Các lực và mômen tác dụng lên xương sống phần thắt lưng liệt kê trong 4.1.3 phải được đo bằng cách sử dụng cảm biến lực Denton, model 1798 ⁽⁷⁾ cho 6 trục hoặc model 1891 ⁽⁷⁾ cho ba trục.

4.4.1.5. Cảm biến lực phần xương đùi trên

Các lực và mômen tác dụng lên xương đùi trên liệt kê trong 4.1.1.2 và 4.1.3 phải được đo bằng cách sử dụng cảm biến lực Denton model 2693 ⁽⁷⁾.

4.4.1.6. Tenxơmét phần xương chân dễ gãy

Các tenxơmét dùng để đo các lực và mômen tác dụng lên xương đùi trên, xương ống trên và dưới như đã liệt kê trong 4.1.1.2 và 4.1.3 phải phù hợp với các thông số kỹ thuật liệt kê trong Bảng 2. Chúng phải được lắp đặt trên các xương ở các vị trí chỉ ra trong Hình 4.

Bảng 2 - Thông số kỹ thuật của tenxơmét phần xương chân dễ gãy

Mỗi giá trị biến số phần xương chân dễ gãy được đo bằng tenxơmét trong mỗi thử nghiệm với tỷ lệ kích thước thực phải được hiệu chuẩn theo 5.2.2.

CHÚ THÍCH: Các tenxơmét phần xương dễ gãy được lắp đặt và hiệu chỉnh đúng có thể cung cấp thêm các thông tin hữu ích đối với thử nghiệm va chạm về độ lớn, phương chiều và thời điểm xuất hiện của các lực tác dụng lên xương trước khi hoặc khi không có các vết gãy xương. Tuy nhiên, vì các tenxơmét này bị đặt vào nơi dễ bị hư hại bởi nhiều tác nhân khác nhau, và vì những sự thay đổi về cách lắp đặt có thể xảy ra, nên trong mọi trường hợp chúng có thể không đáng tin cậy, đặc biệt là đối với khoảng thời gian trong và sau khi một xương bị gãy. Hơn nữa, giống như cảm biến lực, các tenxơmét chỉ cảm nhận lực tại một vị trí, trong khi các thành phần lực tại các vị trí khác của xương có thể lớn hơn rất nhiều. Vì những lý do này và một số lý do khác nữa, các tenxơmét được xem là không thích hợp cho việc đánh giá chấn thương hoặc sự phù hợp của các thử nghiệm sản xuất đối với xương dễ gãy.

Hình 3 - Lắp đặt các chiết áp phần ngực

Hình 4 - Các vị trí tenxơmét phần xương chân dễ gẫy

4.4.1.7. Cảm biến liên tục phần xương dễ gãy

Cảm biến liên tục phần xương dễ gãy dùng để giám sát chỗ nứt gãy của phần xương dễ gãy phải được lắp đặt trên tất cả bốn chiếc xương như đã chỉ ra trên Hình 5 theo phương pháp được mô tả trong 5.4.

4.4.2. Cảm biến cơ khí

Tất cả các cảm biến cơ khí phải phù hợp với các thông số kỹ thuật đã cho trong ISO 13232-3. Các cảm biến phải bao gồm:

- một miếng đệm bọt ở phần bụng;

- các xương đùi và xương ống chân dễ gãy;

- các thành phần ở khớp gối;

- các chốt trượt ở khớp gối.

4.5. Thông số kỹ thuật của hệ thống thu dữ liệu bên trong và hệ thống ghi 8)

Không được phép có dây cáp ngoài nào gắn với người nộm, trừ các dây cáp có thể tháo rời để cung cấp điện cho hệ thống thu nhận dữ liệu trong và cho cảm biến đụng chạm môtô/xe đối diện, trong pha trước va chạm. Yêu cầu lực tối đa để tháo rời các dây cáp là 5 N.

4.5.1. Dây cáp ngoài không nên dùng

Không nên sử dụng các dây cáp ngoài không thể tháo rời. Nếu sử dụng chúng, mỗi dây cáp phải có khối lượng không lớn hơn 1/3 kg và chiều dài không ngắn hơn 12 m. Khối lượng tổng cộng của tất cả các đoạn cáp nằm giữa người nộm và điểm gắn với mô tô không được vượt quá 4 kg. Các dây cáp phải được lắp ráp sao cho mỗi sợi không bị chùng. Trừ các điểm đầu cáp, các dây cáp không được gắn với mô tô, với người nộm hay với bất kỳ dây cáp nào khác. Các đầu dây cáp phải được gắn với người nộm bằng một dạng đầu nối gắn với phần sau của xương chậu.

4.5.2. Hệ thống thu nhận dữ liệu

Hệ thống thu nhận dữ liệu phải có khả năng ghi lại tối thiểu 32 kênh, tại dải băng tần tối thiểu là 2,5 kHz đối với hệ thống ghi tương tự (analog) hoặc tốc độ lấy mẫu là 10 kHz đối với hệ thống ghi số (digital). Phải áp dụng các thông số kỹ thuật của hệ thống như sau.

4.5.2.1. Điện áp kích thích của cảm biến

Các cảm biến lực và gia tốc kế phải có điện áp kích thích là 10,0 V ± 0,2 V. Các chiết áp và tenxơmét phải có điện áp kích thích từ 2,00 V - 0,05 V đến 2,50 V + 0,05 V.

4.5.2.2. Bộ lọc chống alias cho hệ thống số

Tất cả các kênh dữ liệu tương tự (analog) phải được lọc trước khi số hoá sao cho các dữ liệu bị suy giảm đi ít nhất 40 dB trên tần số là 7 kHz.

Hình 5 - Mô hình đường dây đầu cuối của cảm biến liên tục phần xương dễ gẫy

4.5.2.3. Thông số kỹ thuật của bộ chuyển đổi từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu số đối với hệ thống số

Thông số kỹ thuật của bộ chuyển đổi từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu số phải theo Bảng 3.

Bảng 3 - Thông số kỹ thuật A đến D đối với hệ thống số

4.5.2.4. Khả năng lưu trữ

Thời gian ghi tối thiểu phải là 3,1 s.

4.5.2.5. Thông số kỹ thuật về mặt cơ khí của hệ thống thu nhận dữ liệu bên trong

Hệ thống phải được định kích thước để đặt vừa bên trong hộp xương sống phần ngực và/hoặc trong phần xương chậu ngồi/đứng đã được sửa đổi, như đã mô tả trong ISO 13232-3. Các khối lượng thành phần và trọng tâm của phần thân người trên và dưới phải như quy định trong ISO 13232-3. Hệ thống phải duy trì hoạt động theo tất cả các trục khi chịu một xung có giá trị đỉnh là 60g trong khoảng thời gian 0,011 s.

4.5.2.6. Xác định thang đo của các biến số

Đối với mỗi giá trị biến số ghi được, độ khuếch đại kênh của bộ ghi phải được điều chỉnh sao cho phạm vi ghi tối thiểu phải tương đương với các giá trị cho trong Bảng 4. Phạm vi ghi thực tế có thể vượt quá các giá trị trong Bảng 4 nếu độ phân giải thực của bộ ghi bao gồm cả tiếng ồn (nghĩa là 10 bit) sẽ dẫn đến một độ phân giải tín hiệu tương đương hoặc tốt hơn so với độ phân giải tín hiệu của bộ ghi 8 bit và các phạm vi ghi tối thiểu cho trong Bảng 4.

Bảng 4 - Các phạm vi ghi với tỷ lệ kích thước thực

4.6. Chụp ảnh tốc độ cao

4.6.1. Thông số kỹ thuật của máy quay

Các máy quay, ống kính, vị trí máy quay, đường ngắm và điểm ngắm phải như nhau trong tất cả các thử nghiệm của một phép so sánh ghép cặp.

Các thông số sau phải được dẫn chứng bằng tài liệu đối với mỗi máy quay:

- vị trí của máy quay theo các phương x, y, z có liên quan đến điểm chạm của xe đối diện được xem là mục tiêu, như đã nêu ra trên Hình 1 của TCVN 7973-2, như được dự tính tại sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện, được chiếu xuống mặt đất và sử dụng các quy ước về trục đã định ra trong A.6.5.1 của ISO 13232-8;

- tiêu cự của các ống kính;

- tâm gần đúng của trường nhìn.

4.6.2. Máy quay được yêu cầu

Tất cả các máy quay dùng để phân tích quỹ đạo và vận tốc phải có một đèn định giờ bên trong có tần số tối thiểu là 100 Hz nhìn thấy được trong trường nhìn tại mọi thời điểm.

Các máy quay này phải có các khoảng thời gian mở cửa chập để giới hạn khoảng mờ của mũ bảo hiểm người nộm tới giá trị lớn nhất là 0,020 mm ứng với tốc độ trước va chạm. Ví dụ, khoảng thời gian mở cửa chập cực đại yêu cầu đối với khổ ảnh phim 10 mm, khổ vật thể 5000 mm và vận tốc 15000 mm/s là 0,00067 s.

Các máy quay yêu cầu và thông số kỹ thuật của chúng phải theo chỉ dẫn trong Bảng 5. Kích thước trường nhìn và tiêu cự tối thiểu nên dùng phải giống như đã định ra trong Bảng B.1 của Phụ lục B. Nếu sử dụng các máy quay tốc độ cao, nên dùng phim khổ 16 mm. Có thể sử dụng các khổ phim lớn hơn, trong trường hợp đó các giá trị tiêu cự tối thiểu liệt kê trong Bảng B.1 phải tăng theo tỉ lệ của khổ phim lớn hơn đó với 16 mm.

4.6.3. Máy quay nên dùng

Nên sử dụng các máy quay sau đây để cung cấp thêm các khả năng quan sát:

- máy quay mô tô theo hướng xiên (trường nhìn thích hợp);

- máy quay mô tô từ phía trước, nếu có thể áp dụng được (trường nhìn được cho trong Bảng 5);

- máy quay xe đối diện từ phía trước hoặc sau (bề rộng trường nhìn là 5 m);

- máy quay xe đối diện từ bên cạnh (bề rộng trường nhìn là 8 m);

- máy quay mô tô từ bên cạnh, nếu có sử dụng máy quay mô tô từ phía trước hoặc phía sau để phân tích chuyển động cho điều kiện va chạm 143 (trường nhìn thích hợp).

Trường nhìn của các máy quay này nên đảm bảo cho đầu người nộm có thể nhìn thấy được trong khung hình trong khoảng thời gian ít nhất từ 0,100 s trước đến 0,500 s sau sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện. Có thể sử dụng trường nhìn rộng hơn để đánh giá toàn bộ các thông số động lực học của chuỗi va chạm.

4.7. Chụp ảnh tĩnh

Các bức ảnh hoặc các hình thức ghi ảnh độ phân giải cao khác dùng để Kiểm tra vị trí người nộm phải được chụp sau khi mô tô đã được đặt vào vị trí bắt đầu phóng của nó và trong khoảng 0,100 s trước sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện .

Nếu sử dụng máy quay chụp ảnh tĩnh, kích thước phim ít nhất phải là 35 mm. Tốc độ chỉnh đặt cửa chập (lá chắn sáng) phải là 1/500 s hoặc nhanh hơn. Các kích thước tiêu cự và trường nhìn cho phim khổ 35 mm phải như đã cho trong Bảng 6. Có thể sử dụng các khổ phim lớn hơn, trong trường hợp đó các giá trị tiêu cự tối thiểu liệt kê trong Bảng 6 phải được tăng lên theo tỉ lệ của khổ phim lớn hơn đó với 35 mm.

Bảng 5- Yêu cầu và thông số kỹ thuật của máy quay

Bảng 6 - Tiêu cự tối thiểu của máy chụp ảnh tĩnh và bề rộng trường nhìn

Các hệ thống chụp hình độ phân giải cao khác, ví dụ như các máy quay phim số tĩnh hoặc tốc độ cao, có thể được sử dụng nếu người sử dụng chứng minh được rằng độ phân giải, tốc độ màn chập và trường nhìn của hệ thống cho phép người sử dụng đo vị trí của các mục tiêu giữ nguyên kích thước với độ lệch chuẩn là 0,25 cm hoặc ít hơn (tức là độ sai lệch tổng cộng là 0,50 cm khi so sánh các bức ảnh trước thử nghiệm và trước va chạm với nhau). Đối với chuỗi thử nghiệm đã nêu, tài liệu làm bằng chứng cho sự chứng minh này phải được đính kèm với các báo cáo thử nghiệm đã nêu trong ISO 13232-8.

5. Phương pháp đo

5.1. Phép đo trước thử nghiệm có liên quan đến sự rút gọn dữ liệu

Đối với mỗi mục tiêu trên mặt đất, đo các toạ độ theo phương x, y, z có liên quan đến các điểm chạm nhau đầu tiên của xe đối diện được xem là mục tiêu, như đã định ra trong Hình 1 của TCVN 7973-2, theo yêu cầu lúc chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện, được chiếu xuống mặt đất và sử dụng các quy ước về trục đã định ra trong A.6.5.1 của ISO 13232-8.

Trước thử nghiệm va chạm, đo các giá trị sau:

- khoảng cách giữa các công tắc quang học hoặc điện tử - cơ khí;

- chiều rộng toàn bộ của xe đối diện.

Nếu tiêu cự của các ống kính máy quay tốc độ cao nhỏ hơn các giá trị được nêu trong Bảng B.1 thì ghi lại một mô hình lưới đối với mỗi máy quay tốc độ cao yêu cầu trước mỗi thử nghiệm va chạm trên cùng một phim như là một cảnh thử nghiệm va chạm, bằng cách sử dụng một lưới các mục tiêu đặt cách đều nhau trong trường nhìn của máy quay.

5.2. Rút gọn dữ liệu

5.2.1. Dữ liệu điện tử

Định nghĩa thời điểm khi chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện được cảm nhận bằng điện tử là mốc thời gian 0, t = 0,000 s. Định nghĩa mốc dữ liệu 0 là giá trị trung bình của 0,010 s dữ liệu đầu tiên, 0,050 s ban đầu trước mốc thời gian 0. Chuyển đổi các dữ liệu sang dạng dữ liệu theo tỉ lệ trong hệ đơn vị vật lý, sử dụng mốc dữ liệu 0 và giữ lại 3 chữ số có nghĩa. Lọc các dữ liệu sao cho toàn bộ đáp ứng tần số của dữ liệu đầu ra đối với tín hiệu tương tự (analog) chưa lọc đầu vào phải phù hợp với ISO 6487 và các mức đáp ứng tần số phải như đã cho trong Bảng 7.

Bảng 7 - Các mức đáp ứng tần số của người nộm trên mô tô trong thử nghiệm va chạm

Tách các dữ liệu thành các cửa sổ được nhận biết với tư cách là các giai đoạn va chạm sơ cấp và thứ cấp.

Lưu trữ các dữ liệu trong các file điện tử tương thích với phiên bản mới nhất của ISO 13499.

Tính toán các giá trị gia tốc dài của phần đầu a_x,H, a_y,H, a_z,H và các giá trị gia tốc góc α_x,H, α_y,H, α_z,H theo thời gian bằng cách sử dụng chương trình được bao gồm trong Phụ lục C.

Tính toán giá trị các mômen tác dụng lên u xương đầu xương chẩm phần cổ bằng cách sử dụng phương pháp được cho trong SAE J1733.

5.2.2. Hiệu chuẩn các tenxơmét phần xương chân dễ gãy

Hiệu chuẩn từng biến số được đo bằng tenxơmét phần xương chân dễ gãy bằng cách sử dụng phương pháp được mô tả dưới đây.

5.2.2.1. Phương pháp chất tải

Lần lượt đặt các tải trọng dưới đây lên xương, như minh họa trên các hình tương ứng:

- F_z = 3000 N, như minh họa trên Hình 6;

- M_x = 20 Nm, như minh họa trên Hình 7;

- M_y = 20 Nm, như minh họa trên Hình 8;

- M_z = 10 Nm, như minh họa trên Hình 8.

Hình 6 - Hiệu chuẩn tenxơmét đo F_z

Kích thước tính bằng milimét

Hình 7 - Hiệu chuẩn tenxơmét đo M_x và M_y

Hình 8 - Hiệu chuẩn tenxơmét đo M_z

5.2.2.2. Ghi lại dữ liệu

Đối với mỗi một trong bốn tải trong trên được áp dụng và mỗi kênh dữ liệu của tenxơmét định sử dụng trong suốt một thử nghiệm đâm xe, ghi lại các thông tin sau vào Bảng 8, 9 hoặc 10:

- điện áp kích thích;

- độ khuếch đại tín hiệu dùng cho phương pháp hiệu chỉnh (có thể sai khác so với độ khếch đại tín hiệu dùng trong suốt thử nghiệm va chạm với tỷ lệ kích thước thực);

- sự thay đổi điện áp tín hiệu đầu ra gây ra bởi việc áp dụng từng tải trọng tương ứng.

Chọn một giá trị độ khuếch đại tín hiệu sao cho tỉ số tín hiệu - độ ồn được tính toán như 5.2.2.3 là 250 hoặc lớn hơn. Ghi lại tất cả các tín hiệu ngoài trục cần ghi đối với mỗi giá trị tải trọng được áp dụng và mỗi kênh dữ liệu trong thử nghiệm với tỷ lệ kích thước thực. Nếu một kênh dữ liệu cụ thể không cần thiết phải ghi lại trong thử nghiệm với tỷ lệ kích thước thực, chọn “N.A” (không áp dụng) trong hàng tương ứng của Bảng 8, 9 hoặc 10.

5.2.2.3. Độ nhạy sơ cấp của cảm biến

Đối với mỗi kênh dữ liệu, tính toán và điền vào Bảng 8, 9 hoặc 10 giá trị độ nhạy sơ cấp của cảm biến cho mỗi vôn điện thế kích thích, sử dụng tải trọng được áp dụng và độ biến đổi của điện áp tín hiệu đầu ra đối với trục sơ cấp của cảm biến, như chỉ ra trong công thức ví dụ dưới đây:

Độ nhạy sơ cấp = ∆E₀ / E_e . L . Gain

trong đó:

độ nhạy sơ cấp tính theo số vôn trên mỗi niutơn trên mỗi vôn hoặc số vôn trên mỗi niutơn mét trên mỗi V;

∆E₀ là độ biến đổi của điện áp tín hiệu đầu ra, tính theo V;

E_e là điện áp kích thích, tính theo V;

L là tải trọng được áp dụng, tính theo N hoặc Nm;

Gain là độ khuếch đại của bộ khuếch đại sử dụng trong suốt quá trình hiệu chuẩn.

S/N = ∆E₀ / Acc_mtr

trong đó:

S/N là tỉ số tín hiệu - độ ồn;

∆E₀ là độ biến đổi điện áp tín hiệu đầu ra, tính bằng V;

Acc_mtr là độ chính xác của máy đo.

Bảng 8 - Dữ liệu hiệu chuẩn cho tenxơmét xương đùi

Nhận dạng xương________________________

Điện áp kích thích________________________

Bảng 9 - Dữ liệu hiệu chuẩn cho tenxơmét xương ống trên

Nhận dạng xương________________________

Điện áp kích thích________________________

Bảng 10 - Dữ liệu hiệu chuẩn cho tenxơmét xương ống dưới

Nhận dạng xương________________________

Điện áp kích thích________________________

Nếu bất cứ giá trị điện áp tín hiệu đầu ra ngoài trục nào cho một kênh như đã liệt kê trong Bảng 8, 9 hoặc 10 vượt quá 15 % so với sự thay đổi điện áp sơ cấp cho kênh đó thì không được sử dụng kênh dữ liệu tenxơmét đó trong thử nghiệm va chạm với tỷ lệ kích thước thực.

Nếu các tenxơmét được sử dụng trong các thử nghiệm va chạm với tỷ lệ kích thước thực thì bao gồm các Bảng 8, 9 và 10, khi thích hợp, trong ISO 13232-8.

5.2.3. Dữ liệu các thành phần dễ gãy

Bất cứ sự tổn hại nào xuất hiện trên chân người nộm do sự hỏng của các dây cáp giữ phải được ghi chép lại trong tài liệu thử nghiệm theo ISO 13232-8.

Tháo rời người nộm ra. Kiểm tra các thành phần dễ gãy. Chụp ảnh chúng trên một nền tương phản, theo một tỉ lệ có thể chỉ ra một cách rõ ràng các vết nứt hoặc biến dạng, và để số thử nghiệm hiện ra rõ ràng. Nếu bất cứ giá trị điện áp tín hiệu đầu ra ngoài trục nào cho một kênh như đã liệt kê trong Bảng 8, 9 hoặc 10 vượt quá 15 % so với sự thay đổi điện áp sơ cấp cho kênh đó thì không được sử dụng kênh dữ liệu tenxơmét đó trong thử nghiệm va chạm với tỷ lệ kích thước thực.

Nếu các tenxơmét được sử dụng trong các thử nghiệm va chạm với tỷ lệ kích thước thực thì bao gồm các Bảng 8, 9 và 10, khi thích hợp, trong ISO 13232-8.

5.2.3.1. Xương đùi và xương ống chân

Xác định mức độ khốc liệt của thương tổn đối với các xương chân dễ gãy. Một xương chân được xem là bị gãy nếu các đầu xương có thể bị quay tương đối so với đầu kia bằng tay. Nếu không, nó được xem là chưa gãy. Đối với một xương gãy, nếu các mảnh xương được đặt tại vị trí tương đối ban đầu khi chưa bị gãy của chúng, và nếu các vùng gãy dài hơn 20 mm trong phạm vi trục, thì vết gãy được xem là vết gãy bị dịch chuyển. Nếu không, vết gãy được xem là vết gãy không bị dịch chuyển.

5.2.3.2. Xoắn xương đầu gối và các chốt trượt

Xác định mức độ khốc liệt của thương tổn đối với mỗi khớp đầu gối dễ gãy. Đối với mỗi xương đầu gối dễ gãy, nếu một chốt trượt bị gãy thành hai mảnh riêng biệt hoặc nhiều hơn thì xương đầu gối được xem là bị trật khớp một phần. Đối với mỗi xương đầu gối dễ gãy, nếu hai chốt trượt bị gãy thành hai mảnh riêng biệt hoặc nhiều hơn thì khớp đầu gối được xem là bị trật khớp hoàn toàn. Nếu không, xương đầu gối được xem là không bị trật khớp.

5.2.3.3. Miếng đệm phần bụng

Đo chiều sâu biến dạng dư lớn nhất của vật liệu miếng đệm phần bụng theo phương của vết dập nát phần bụng, tương đối so với bề mặt không bị biến dạng. Giá trị này được xem là độ đâm xuyên dư lớn nhất ở phần bụng, p_A,max.

5.2.4. Dữ liệu ảnh chụp tốc độ cao từ các máy quay yêu cầu

5.2.4.1. Phép phân tích theo thời gian

Xác lập sự chạm nhau đầu tiên nhìn thấy được của môtô/xe đối diện hoặc khung hình cuối cùng trước sự phát sáng của đèn cảm biến va chạm, tuỳ sự kiện nào xuất hiện trước. Phân tích dữ liệu tại các khoảng giữa khung hình cho trong Bảng B.1. Sử dụng các đèn định giờ của máy quay, tính toán khoảng thời gian được kết hợp với mỗi khung phim được phân tích, từ 10 khung phân tích phim trước sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện đến 10 khung phân tích phim sau sự chạm nhau đầu tiên của mũ bảo hiểm/xe đối diện hoặc đến 80 khung phân tích phim sau chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện hoặc cho đến khi điểm tâm của mũ bảo hiểm ra khỏi trường nhìn, tuỳ thời điểm nào sớm hơn.

5.2.4.2. Phép phân tích quỹ đạo của mũ bảo hiểm

Sử dụng các phương pháp mô tả trong Phụ lục A, số hoá vị trí điểm tâm của mũ bảo hiểm đối với mỗi khung phim thứ N. Tính toán giá trị N bằng cách sử dụng công thức dưới đây, sau đó làm tròn đến giá trị nguyên gần nhất.

trong đó:

N là khung phim;

W_f là bề rộng khung hình, tính theo m;

r_f là tốc độ hình, tính theo số hình/s;

V_x,MC,p là vận tốc trước va chạm của mô tô (hoặc của xe đối diện đối với các thử nghiệm mà mô tô đứng yên), tính theo m/s;

0,012 là một hằng số quy định tỉ số tín hiệu - độ ồn là 6, cho bởi độ phân giải khung phim là 0,2 % W_f.

Ví dụ về các khoảng thời gian phân tích phim được cho trong Bảng B.1.

Số hoá điểm tâm của mũ bảo hiểm cho khung thời gian như được định ra trong 5.2.4.1 bằng cách sử dụng phương pháp sau đây:

5.2.4.2.1. Đặt x_h = y_h = 0 tại lúc chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện, và z_h là tọa độ của điểm tâm của mũ bảo hiểm so với mặt đất tại lúc chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện, với z_g = 0.

5.2.4.2.2. Số hoá và tính toán giá trị của mỗi vị trí điểm tâm của mũ bảo hiểm đối với một mục tiêu cố định trên mặt đất, nhằm mục đích loại trừ tác động của các sự thay đổi khung hình máy quay. Đối với tất cả các loại hình va chạm, trừ điều kiên va chạm 143, số hoá toạ độ y_h bằng cách sử dụng máy quay mô tô từ phía trên, và số hoá các toạ độ x_h, z_h bằng cách sử dụng máy quay mô tô từ bên cạnh. Đối với điều kiện va chạm 143, số hoá toạ độ xh bằng cách sử dụng máy quay mô tô từ phía trên, và số hoá các toạ độ y_h, z_h bằng cách sử dụng máy quay mô tô từ phía trước hoặc phía sau.

CHÚ THÍCH: Phương pháp phân tích quỹ đạo của mũ bảo hiểm này hiện tại không có ý nghĩa lắm đối với loại hình va chạm 143.

5.2.4.2.3. Tính toán x_h , y_h và z_h bằng cách sử dụng một hệ số hiệu chuẩn chiều sâu. Ví dụ, đối với x_h:

trong đó:

x_h là chiều sâu của toạ độ quán tính x được hiệu chỉnh của điểm tâm của mũ bảo hiểm;

x_h,g là tọa độ quán tính x biểu kiến của điểm tâm của mũ bảo hiểm đối với mục tiêu cố định trên mặt đất;

d_c,h là khoảng cách vuông góc giữa máy quay và điểm tâm của mũ bảo hiểm, như được tính toán từ các phép đo nêu trong 4.6.1 và hình vẽ cách bố trí thử nghiệm được phác hoạ trong A.6.5.2 của ISO 13232-8, tính theo mét;

d_c,g là khoảng cách vuông góc giữa máy quay và các mục tiêu cố định trên mặt đất mô tả trong 4.3.4, như được tính toán từ các phép đo định ra trong 4.6.2 và hình vẽ cách bố trí thử nghiệm được phác hoạ trong A.6.5.2 của ISO 13232-8, tính theo mét;

5.2.4.2.4. Tính toán khoảng thời gian được kết hợp với mỗi khung phân tích bằng cách sử dụng các đèn định giờ của máy quay theo 5.2.4.1.

5.2.4.2.5. Nếu tiêu cự của các ống kính nhỏ hơn các giá trị nêu trong Bảng B.1 thì hiệu chỉnh các vị trí cho độ méo của ống kính bằng cách sử dụng một lưới các mục tiêu, như đã nêu trong 5.1.

5.2.4.2.6. Làm phẳng các toạ độ bằng cách sử dụng bốn dải của một bộ lọc chuyển động trung bình:

trong đó:

x_h,I là tọa độ điểm tâm của mũ bảo hiểm cho khung phân tích i, tính theo mét.

5.3. Điều kiện của va chạm

5.3.1. Tốc độ va chạm của mô tô và xe đối diện

Xác định quãng đường đi được của xe và khoảng thời gian để đi quãng đường đó để tính toán tốc độ của xe bằng cách sử dụng phương pháp phân tích phim hoặc phương pháp điện tử mô tả dưới đây.

5.3.1.1. Phương pháp phân tích phim

Sử dụng các máy quay tốc độ cao cho mô tô và xe đối diện với tầm quan sát hẹp.

5.3.1.1.1. Quãng đường đi được

Trên bề mặt số hoá phim, vẽ khoảng cách giữa hai mục tiêu trên mặt đất theo một tỉ lệ dựa trên cơ sở khoảng cách thực tế đo được trước đó, như được đo trong 5.1. Dùng tỉ lệ này, xác định vị trí của mục tiêu xe đối với một mục tiêu trên mặt đất đơn lẻ trong các khung phim tính đến thời điểm, nhưng không bao gồm sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện. Tính toán quãng đường đi được thực tế của mục tiêu xe bằng cách sử dụng một hệ số hiệu chỉnh chiều sâu, theo 5.2.4.2.3, sao cho quãng đường đi được tối thiểu của mục tiêu xe trong suốt khoảng thời gian phép đo vượt quá 1,0 m.

5.3.1.1.2. Thời gian trôi qua

Tính toán thời gian trôi qua đối với phép đo bằng cách sử dụng việc đếm khung phim tại tốc độ 1000 khung/s. Nhân giá trị thời gian trôi qua với hệ số hiệu chỉnh thời gian khung, xác định bởi đèn định giờ của máy quay.

5.3.1.2. Phương pháp điện tử

5.3.1.2.1. Quãng đường đi được

Sử dụng hai công tắc quang học hoặc điện tử - cơ khí đặt cách nhau 1,0 m trở lên, và được định vị ngay trước điểm chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện. Ghi lại các xung điện tử trên một thiết bị ghi điện tử có cơ sở thời gian được mã hoá và sai số trục thời gian tối đa là 0,001 s.

5.3.1.2.2. Thời gian trôi qua

Tính toán thời gian trôi qua, độ chênh lệch trong các thời gian xung, được đo bằng thiết bị ghi điện tử.

5.3.2. Góc hướng chuyển động tương đối tại lúc va chạm

Sử dụng phim từ máy quay tốc độ cao có tầm nhìn hẹp trên đầu. Phân tích khung phim ngay trước sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện. Kẻ một đường thẳng nối các mục tiêu trên đường tâm trước và sau mô tô, và kẻ một đường thẳng khác nối hai mục tiêu bất kỳ trong số các mục tiêu trên đường tâm nắp capô hoặc nắp khoang hành lý sau của xe đối diện, hoặc thay thế bằng một đường thẳng nối hai mục tiêu trên đường tâm mui xe. Đo góc thuận chiều kim đồng hồ từ đường tâm mô tô đến đường tâm xe đối diện.

5.3.3. Góc lắc ngang của mô tô khi va chạm

Sử dụng các mục tiêu tham chiếu thẳng đứng trên mặt đất và phim của máy quay mô tô từ phía trước hoặc phía sau. Phân tích khung phim ngay trước sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện. Sử dụng đường tâm lốp trước hoặc lốp sau, hoặc một đường thẳng nối các mục tiêu trên đường tâm phía trên và phía dưới mô tô, đo góc giữa mục tiêu tham chiếu thẳng đứng trên mặt đất và đường tâm tham chiếu thẳng đứng của mô tô.

5.3.4. Điểm chạm nhau của xe đối diện

Sử dụng phim từ máy quay tốc độ cao có tầm nhìn hẹp trên đầu. Phân tích khung phim ngay trước sự chạm nhau đầu tiên của môtô/xe đối diện.

Nếu điểm chạm nhau của xe đối diện nằm ở mặt trước, góc trước, mặt sau hoặc góc sau, và điểm chạm nhau của mô tô nằm ở phía trước hoặc phía sau, thì toạ độ theo phương ngang của điểm chạm nhau của xe đối diện (y_cp) được xem là khoảng cách, tính theo m, giữa đường tâm mô tô và xe đối diện, được đo vuông góc với đường tâm xe đối diện, tại gờ trước xe đối diện. Xem hình minh hoạ 9a.

Nếu điểm chạm nhau của xe đối diện nằm ở bên cạnh thì tính toán toạ độ theo phương dọc của điểm chạm nhau của xe đối diện (xcp) theo như minh hoạ trên Hình 9b, bằng cách sử dụng công thức sau:

x_cp = [(W_OV / 2).tan(90-r_ha)] + a

trong đó:

x_cp là toạ độ theo phương dọc của điểm chạm nhau của xe đối diện, tính theo mét;

W_OV là chiều rộng toàn bộ của xe đối diện, tính theo mét;

r_ha là góc hướng chuyển động tương đối, tính theo độ;

a là khoảng cách giữa gờ trước xe đối diện và giao điểm của đường tâm mô tô và xe đối diện, tính theo mét;

Nếu điểm chạm nhau của xe đối diện nằm ở phía trước hoặc phía sau và điểm chạm nhau của mô tô nằm ở bên cạnh thì y_cp là khoảng cách, tính theo m, giữa đường tâm xe đối diện và trung điểm của chiều dài toàn bộ của mô tô. Xem Hình 9c.

Hình 9a - Xác định điểm chạm nhau của xe đối diện đối với sự chạm mặt trước, góc trước, mặt sau hoặc góc sau của xe đối diện với phía trước hoặc phía sau mô tô (va chạm xiên)

Hình 9b - Xác định điểm chạm nhau của xe đối diện đối với sự chạm bên cạnh của xe

Hình 9c - Xác định điểm chạm nhau của xe đối diện, mặt trước hoặc sau của xe đối diện đụng chạm với bên cạnh mô tô (y_cp là dương)

5.3.5. Kiểm tra vị trí người nộm

Sử dụng các bức ảnh trước thử nghiệm và trước va chạm chụp từ phía trên và bên cạnh.

Từ các bức ảnh bên cạnh, ghi lại các toạ độ tương đối x và z của điểm tâm của mũ bảo hiểm người nộm và các điểm vai, hông, đầu gối, mắt cá chân so với các điểm mục tiêu của mô tô. Từ các bức ảnh phía trên, ghi lại các toạ độ tương đối x và y của điểm tâm của mũ bảo hiểm người nộm so với các điểm mục tiêu của mô tô. Nếu một phần của mô tô hoặc các đối tượng khác che khuất một hoặc một vài điểm này thì ghi lại toạ độ của các điểm còn lại.

5.4. Cảm biến liên tục phần xương dễ gãy

5.4.1. Lắp đặt dây

Nối một sợi dây điện từ liền có đường kính 0,17 mm ± 0,02 mm với phần xương dễ gãy bằng một chất keo dính pha xianôacrylat. Sử dụng mô hình đường dây đầu - cuối, như đã chỉ ra trong Hình 5, dẫn đến ít nhất bốn phần dây chạy dọc theo chiều dài xương đặt không quá 90 ⁰ so với nhau. Có thể sử dụng một hợp chất xúc tác để làm khô nhanh keo dính.

Hàn hai đầu mút sợi dây đường kính 0,17 mm vào một sợi dây nhiều sợi có đường kính tổng cộng 0,49 mm ± 0,05 mm được kết thúc bằng một đầu nối nhỏ. Buộc sợi dây đường kính 0,49 mm này với xương theo cách để có thể bảo vệ sợi dây đường kính 0,17 mm.

Kiểm tra để đảm bảo sợi dây đường kính 0,17 mm không bị đứt trong suốt quá trình lắp ráp.

5.4.2. Bộ phận cảm biến

Lắp một cảm biến như chỉ dẫn trong Hình 10. Cấu hình phần có thể dùng lại được của cảm biến để tương thích với hệ thống thu nhận dữ liệu và các khớp nối xương nhỏ, như mô tả ở trên.

Kiểm tra chức năng của cảm biến bằng cách nối và tháo các khớp nối xương khác nhau trong khi giám sát tín hiệu đầu ra. Cung cấp tài liệu về mối quan hệ giữa các dây bị đứt và tín hiệu tạo ra cho phép phân tích dữ liệu hậu thử nghiệm.

6. Tài liệu

Tất cả các thông số kỹ thuật, sự hiệu chuẩn và dữ liệu thử nghiệm được mô tả ở trên phải được cung cấp bằng tài liệu theo đúng ISO 13232-8.

Hình 10 - Sơ đồ mạch cảm biến liên tục phần xương dễ gãy

(Mời xem tiếp trong file tải về)