クラッシュテストダミーは、正式には人体模擬試験装置（anthropomorphic test device, ATD）と呼ばれ、衝突やその他の衝撃事象で人が受ける運動学と荷重を再現するための、人体形状の計測用マネキンである。ATDは、実際の人間で起こりうるけがと対応づけて試験結果を解釈できるよう、身長、体重分布、関節の可動性を人に近づけて設計される。現代のダミーには内部センサーとデータ記録装置が組み込まれ、衝撃時の加速度、力、変位、回転運動を記録する。
設計と計測
構造は、剛性の高い骨格、柔らかい組織に相当する部分、可動関節を組み合わせることが多い。ATDに埋め込まれる代表的なセンサーには次のようなものがある。
- 頭部、胸部、その他の部位の直線加速度を測る加速度計。
- 頸部、脊椎、四肢の力を記録するロードセルとひずみゲージ。
- 胸郭の圧縮や肋骨への荷重を推定する胸部変位トランスデューサー。
- 脳損傷リスクと関係する回転運動学を捉える角速度センサー。
製造業者や研究機関は、さまざまな集団を想定した幅のあるサイズのATDを製作している。たとえば、いわゆる50パーセンタイル成人男性、小柄な女性モデル、子どもサイズのモデルなどである。標準化された計測器と試験手順により、研究室間で結果を比較でき、規制上の衝突安全性評価の基礎にもなる。
歴史と発展
初期の衝撃用ダミーは単純で、主として定性的なものであったが、20世紀後半には、実験室のそり試験や車両全体の衝突試験で用いられる高度な計測機器へと発展した。生体力学、センサー、計算モデリングの進歩により、より生体忠実性の高い、家族別のATDが開発されてきた。現在では、物理的なダミーに加え、人間の身体のコンピューターモデルを組み合わせて損傷機構を解釈する研究も行われている。
用途と重要性
ATDは自動車安全試験で最もよく知られているが、用途はそれだけではない。子ども用拘束具、ヘルメット、防護用スポーツ用具の評価、航空機の座席や安全装置の試験、生物医学研究にも使われる。ATD試験の結果は、車両設計、拘束システム、安全規制の指針となり、工学的な改良や消費者向け評価に反映されることで、けがや死亡の減少に寄与する。
主な区分と参考情報
ATDの種類ごとに、重視する傷害指標や身体部位は異なる。ATDのタイプや性能基準については、概要資料を参照されたい。センサー出力やデータ解釈の技術的詳細は、データと規格の参考資料にある計測・標準化団体の情報が役立つ。ATDは規制や設計業務に不可欠だが、試験後解析、遺体研究、計算モデルと組み合わせることで、傷害リスクの全体像をより完全に把握できる。