15
Abstract Front crashworthiness evaluations by the Insurance Institute for Highway Safety include driver (left) side small overlap (25%) frontal crash tests at 64 km/h with a rigid, radius‐edged flat barrier. Ratings are based on occupant compartment structural integrity, driver dummy injury measures, and analysis of restraints and dummy kinematics. Additional tests offset to the passenger (right) side were conducted with seven small SUVs rated Good in left‐side tests to compare small overlap crash protection for drivers and front passengers. Provi‐ sional ratings based on right‐side tests ranged from Good to Poor. Higher right‐side occupant compartment structural intrusion was the main reason for different assessments of driver and front passenger protection. Ad‐ ditionally, some near‐side front passenger dummies recorded higher forces on their outboard legs than their near‐side driver counterparts. While injury measures from far‐side driver dummies suggest lower risk compared with near‐side counterparts, observations of inadequate restraint system performance reveal a need to further investigate their relevance with real‐world far‐side driver injuries. These results indicate a need for auto manu‐ facturers to consider both sides of the vehicle when developing front small overlap crash protection strategies and may also indicate a need to include the driver dummy in right‐side evaluations of frontal small overlap crashworthiness. Keywords Far‐side, Front passengers, Near‐side, Small overlap tests, Structural symmetry I. INTRODUCTION The Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) has conducted driver‐side (left) small overlap frontal crash tests (64 km/h and 25% overlap) against a rigid, radius‐edged flat barrier as part of its consumer information test program since 2012. Crashworthiness ratings are based on the structural integrity of the occupant com‐ partment, injury measures from a driver Hybrid III midsize male dummy, and analysis of restraints and dummy kinematics. Many vehicles initially rated Poor, mainly because of collapse of the occupant compartment in the area of the driver. The small overlap crash configuration is challenging because the frame rails and other struc‐ tures typically designed to manage crash energy are bypassed. Manufacturers have responded quickly to the need for structural improvements for driver‐side small overlap protection. Since 2012, 97 models have been structurally redesigned for small overlap crashes, and most designs were successful, with 72% receiving Good ratings after the changes. Three manufacturers — Honda, Volvo, and Subaru — have identified and documented their structural design strategies to improve performance in the small overlap test [1‐6]. These strategies are typically achieved by modifications to the vehicle structures, as shown in Fig. 1. Fig. 1. Main vehicle structures identified for improvement in small overlap performance. B.C. Mueller is Senior Research Engineer (email: [email protected]; tel: +1 434‐985‐4600) and J.M. Nolan is Chief Administrative Officer and Senior Vice President at the Insurance Institute for Highway Safety in Ruckersville, VA, USA. Comparison of Vehicle Structure and Occupant Responses in Driver‐ and Passenger‐Side IIHS Small Overlap Frontal Crash Tests Becky C. Mueller and Joseph M. Nolan IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016 - 620 -

Driver‐ and Passenger‐Side IIHS Small Overlap Frontal ... · PDF fileStructural intrusion targets were measured pre‐and post‐crash to evaluate structural deformation on the

Embed Size (px)

Citation preview

Abstract Front crashworthiness evaluations by the Insurance Institute for Highway Safety include driver (left) 

side small overlap (25%) frontal crash tests at 64 km/h with a rigid, radius‐edged flat barrier. Ratings are based 

on  occupant  compartment  structural  integrity,  driver  dummy  injury measures,  and  analysis  of  restraints  and 

dummy kinematics. Additional tests offset to the passenger (right) side were conducted with seven small SUVs 

rated Good in left‐side tests to compare small overlap crash protection for drivers and front passengers. Provi‐

sional  ratings  based  on  right‐side  tests  ranged  from Good  to  Poor.  Higher  right‐side  occupant  compartment 

structural intrusion was the main reason for different assessments of driver and front passenger protection. Ad‐

ditionally,  some near‐side  front passenger dummies  recorded higher  forces on  their outboard  legs  than  their 

near‐side driver counterparts. While injury measures from far‐side driver dummies suggest lower risk compared 

with near‐side counterparts, observations of inadequate restraint system performance reveal a need to further 

investigate their relevance with real‐world far‐side driver injuries. These results indicate a need for auto manu‐

facturers to consider both sides of the vehicle when developing front small overlap crash protection strategies 

and may  also  indicate  a  need  to  include  the  driver  dummy  in  right‐side  evaluations  of  frontal  small  overlap 

crashworthiness.  

 Keywords Far‐side, Front passengers, Near‐side, Small overlap tests, Structural symmetry 

I. INTRODUCTION 

The Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) has conducted driver‐side (left) small overlap frontal crash 

tests  (64 km/h and 25% overlap) against a rigid,  radius‐edged flat barrier as part of  its consumer  information 

test program  since 2012. Crashworthiness  ratings  are based on  the  structural  integrity of  the occupant  com‐

partment, injury measures from a driver Hybrid III midsize male dummy, and analysis of restraints and dummy 

kinematics. Many vehicles initially rated Poor, mainly because of collapse of the occupant compartment in the 

area of the driver. The small overlap crash configuration is challenging because the frame rails and other struc‐

tures  typically designed  to manage crash energy are bypassed. Manufacturers have  responded quickly  to  the 

need  for  structural  improvements  for  driver‐side  small  overlap  protection.  Since 2012,  97 models have been 

structurally redesigned for small overlap crashes, and most designs were successful, with 72% receiving Good 

ratings after the changes.  

Three manufacturers — Honda, Volvo, and Subaru — have identified and documented their structural design 

strategies  to  improve  performance  in  the  small  overlap  test  [1‐6].  These  strategies  are  typically  achieved  by 

modifications to the vehicle structures, as shown in Fig. 1. 

 Fig. 1. Main vehicle structures identified for improvement in small overlap performance.  

B.C. Mueller is Senior Research Engineer (email: [email protected]; tel: +1 434‐985‐4600) and J.M. Nolan is Chief Administrative Officer and Senior Vice President at the Insurance Institute for Highway Safety in Ruckersville, VA, USA.

Comparison of Vehicle Structure and Occupant Responses in 

Driver‐ and Passenger‐Side IIHS Small Overlap Frontal Crash Tests 

Becky C. Mueller and Joseph M. Nolan 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 620 -

Modifications  include:  visible  rigid  structures  attached  to  the  bumper  beam,  side  frame,  or  engine  cradle 

forward of  the wheel well;  stronger  upper  inner‐fender  (shotgun)  structures  tied  into  the main  frame  rail  or 

other energy‐absorbing structures; stronger occupant compartment firewall and doorframe structures such as 

the A‐pillar, hinge pillar, rocker panel, and floorpan; and wheel and suspension modifications to promote energy 

absorption and prevent the wheel from intruding into the occupant compartment. 

A 2014 study by Mueller et al. [7] found that other automakers are employing similar strategies with changes 

to at  least some of these structural elements. All vehicles studied  included reinforced occupant compartment 

structure, but the most effective designs also included use of energy‐absorbing inner‐fender structures and the 

addition of early engagement  structures  to  induce vehicle  lateral  translation. This  study also  revealed  that  in 

some of these vehicles, the countermeasures appeared to be applied only to the left side.  

The IIHS small overlap front test currently only  includes a driver dummy and is conducted with the barrier 

overlapping  the  left  side. Thus, as an  initial attempt to  improve  front small overlap crashworthiness,  left‐side 

improvements are a  reasonable  strategy  for automakers,  especially  as  the driver  seat  is always  (or nearly al‐

ways) occupied  in real crashes. However, consumers likely reasonably expect that crashworthiness ratings are 

meaningful for all seating positions. Moreover, analysis of real‐world injury data shows that right front passen‐

gers, when present, are at risk for injuries. In 2014, 1,673 right front passengers were killed in frontal crashes in 

the United States [8]. A 2009 study of injured occupants in frontal crashes in vehicles with Good IIHS moderate 

overlap ratings found 17% of case occupants were right front passengers [9]. Additionally, 24% of injured drivers 

in small overlap configurations were located on the non‐struck side, and the majority of injuries were attributed 

to inadequate restraint system performance. Ultimately, one would expect similar levels of protection for both 

drivers and right front passengers in near‐side small overlap crashes. 

The objective of this study was to examine the level of protection afforded to right front passengers in right‐

side small overlap crashes compared with drivers in left‐side crashes with the same small overlap configuration. 

Additionally, the protection for drivers in left‐side and right‐side small overlap frontal crashes is also compared. 

II. METHODS 

Seven small SUV models that received Good IIHS overall ratings in small overlap left‐side tests following the 

implementation  of  structural  countermeasures  were  chosen  for  this  study:  2015  Honda  CR‐V,  2015  Toyota 

RAV4, 2016 Hyundai Tucson, 2015 Subaru Forester, 2015 Buick Encore, 2014 Nissan Rogue, and 2015 Mazda CX‐

5 were  subjected  to  right‐side  small overlap  tests. Right‐side  small overlap  tests were also performed on  the 

previous generation CR‐V and RAV4 prior to the implementation of any small overlap countermeasures in order 

to compare the degrees of improvement on the driver and passenger sides.  

Left‐Side Test Setup 

All  left‐side small overlap tests were conducted at a nominal speed of 64.4 km/h (40 mi/h) and a nominal 25% overlap with the IIHS small overlap barrier. All test setup and measurements followed the IIHS small over‐lap  test protocol  [10]. An  instrumented Hybrid  III midsize male dummy was  installed  in  the driver seat  for all tests. The dummy was seated according to the University of Michigan Transportation Research Institute (UMTRI) ATD positioning procedure [11], and grease paint was applied to the dummy’s head to document head contact locations, according to the IIHS small overlap frontal crash test protocol [10]. Dummy instrumentation included sensors in the head, neck, chest, and lower extremities. Comparison data include measures of structural defor‐mation, dummy injury metrics, and restraint system and dummy kinematics assessments. 

Right‐Side Test Setup 

All right‐side small overlap tests were prepared and conducted to match the paired left‐side tests, following the protocols in terms of test speed, configuration, overlap, and data, but offset to the right side [10]. Vehicles with the same trim levels and wheel types as the driver‐side tests were chosen to reduce variation.  

The following test setup modifications were made: In addition to the  instrumented Hybrid  III midsize male driver dummy seated according to the UMTRI ATD positioning procedure [11], an additional Hybrid III midsize male  dummy  was  installed  in  the  right  front  passenger  seat  according  to  the  Federal  Motor  Vehicle  Safety Standard No. 208 procedure. Four onboard high‐speed cameras were installed focusing on the driver and right front passenger dummies to capture dummy kinematics and interaction with the restraint system. The overall vehicle test mass allowance was increased by 85 kg for the mass of the extra dummy and equipment.  

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 621 -

Structural  intrusion  targets were measured  pre‐and  post‐crash  to  evaluate  structural  deformation  on  the right‐side occupant  compartment.  The  locations of  these  targets were  chosen  to  compare with  the  standard left‐side intrusion targets [10], but also modified when necessary to capture structural intrusion relevant to the right front passenger seating position. For example, the steering wheel target is not relevant to a right front pas‐senger. Instead, a target on the dash in front the dummy, called center dash, provides a measure of the upper dash intrusion toward the dummy’s head and chest. A comparison of all  intrusion target locations is shown in Fig. 2. Targets that can be compared directly are shown in Table I.  

In the right‐side tests of the Honda CR‐V and Toyota RAV4, the standard driver‐side intrusion targets were recorded as well. This was discontinued in later testing because intrusion on the non‐struck side was found to be very low, on average 1 cm, even in vehicles with significant intrusion on the struck side.  

Fig. 2. Locations of driver (left) and passenger (right) side intrusion targets.  

TABLE I COMPARATIVE DRIVER AND PASSENGER – SIDE INTRUSION TARGETS 

Driver‐side target  Passenger‐side target

Upper hinge pillar  Upper hinge pillar 

Left instrument panel  Right instrument panel 

Steering wheel  Center dash 

Left toepan  Right toepan 

Brake pedal  Center toepan 

Upper dash  Upper dash

Footrest  Footrest 

Lower hinge pillar  Lower hinge pillar 

Rocker panel (lateral)  Rocker panel (lateral) 

Comparing Left‐ and Right‐Side Tests 

Three  aspects  of  left‐side  and  right‐side  tests were  compared:  dummy  sensor measures,  restraint  system performance, and vehicle structure. Dummy sensor measures were compared for all instrumented body regions of the Hybrid III midsize male dummies: head, neck, chest, and lower extremities. Dummy kinematics were de‐termined using high‐speed video footage, excursion measurements, and contact evidence from paint transfer. Vehicle structural comparison was based on the pre‐ and post‐crash measurements between the standard driv‐er‐side intrusion targets [10] and the passenger‐side targets described previously in Table I.  

Vehicle Ratings 

Dummy sensor measures, restraint system performance, and vehicle structure are combined into an overall 

rating for comparing vehicle performance. The ratings criteria for driver‐side small overlap impacts are in the 

IIHS ratings protocols [12]. The left‐side criteria were modified to create comparable provisional ratings for the 

right‐side impacts.  

The right‐side structural rating was based on the same ratings logic as described in the IIHS ratings protocol 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 622 -

[12], but for each of the driver‐side targets, the comparable passenger target is substituted (Table I). The driver 

parking brake pedal target had no passenger side comparison and was excluded from the rating.  

Rating of dummy injury measures follows the driver side protocol [12], but both the far‐side driver and near‐

side passenger dummy are included in the overall evaluation and carry equal weight.  

The driver restraints and kinematics downgrades as stated in the official protocol [12] were applied directly 

to the far‐side driver dummy, with the following modification for the near‐side passenger dummy: The demerit 

count for head‐to‐airbag interaction for the passenger dummy was changed from one to two points for partial 

and three points for minimal head‐to‐airbag interaction, accounting for the protection needed for a wide range 

of possible occupant kinematics without the presence of a steering‐wheel‐mounted airbag.  

The overall rating is based on the same number of overall points as the driver‐side rating protocol. 

III. RESULTS 

Vehicle Structural Performance Structural intrusion measures for the seven vehicles are shown in Fig. 3‐9. The seven vehicles tested on the 

right side produced a wider range of performance than their comparative  left‐side tests. The right side meas‐

ured greater intrusion than the left side for all vehicles except the Encore. For the Encore, the highest intrusion 

was 14 cm on the left side and 12 cm for the right side; both values were from the lower hinge pillar target. For 

the other vehicles, the right‐side maximum intrusion value ranged from 10 to 31 cm greater than the left‐side 

maximum, and these values were not always at corresponding targets on the  left and right sides of the same 

vehicle.  

Another  indicator of  structural  similarity  is  the  structural  rating, which accounts  for every  intrusion  target 

value. Only the Encore would receive the same structural rating of Acceptable for both left and right sides, sug‐

gesting high levels of structural symmetry. Two vehicles, the CR‐V and Tucson, would receive a right‐side struc‐

tural rating one level below their left‐side rating (Acceptable instead of Good), still suggesting a reasonable level 

of  structural  symmetry. These differences  in  structural performance  fall within  the expected  level of  left‐side 

test‐to‐test repeatability documented for the IIHS small overlap crash configuration by Mueller et al. [13]. The 

remaining three vehicles would receive two or three rating levels below, Marginal and Poor, on the right side, 

suggesting largely different performance between left and right sides. These variations in intrusion are well out‐

side of the levels expected for test‐to‐test repeatability [13].  

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

LowerHingePillar

Footrest LeftToepan

BrakePedal/CenterToepan

RockerPanel(lat)

SW/Centerof Dash

UpperHingePillar

UpperDash

LeftInstrument

Panel

Structural Intrusion (cm

)

Left

Right

Structural RatingsGood

Acceptable

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

LowerHingePillar

Footrest LeftToepan

BrakePedal/CenterToepan

RockerPanel(lat)

SW/Centerof Dash

UpperHingePillar

UpperDash

LeftInstrument

Panel

Structural Intrusion (cm

)

Left

Right

Structural RatingsGood

Poor

Fig. 3. CR‐V structural intrusion  Fig. 4. RAV4 structural intrusion 

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

LowerHingePillar

Footrest LeftToepan

BrakePedal/CenterToepan

RockerPanel(lat)

SW/Centerof Dash

UpperHingePillar

UpperDash

LeftInstrument

Panel

Structural Intrusion (cm

)

Left

Right

Structural RatingsGood

Acceptable

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

LowerHingePillar

Footrest LeftToepan

BrakePedal/CenterToepan

RockerPanel(lat)

SW/Centerof Dash

UpperHingePillar

UpperDash

LeftInstrument

Panel

Structural Intrusion (cm

)

Left

Right

Structural RatingsGood

Poor

Fig. 5. Tucson structural intrusion  Fig. 6. Forester structural intrusion 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 623 -

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

LowerHingePillar

Footrest LeftToepan

BrakePedal/CenterToepan

RockerPanel(lat)

SW/Centerof Dash

UpperHingePillar

UpperDash

LeftInstrument

Panel

Structural Intrusion (cm

)Left

Right

Structural RatingsAcceptable

Acceptable

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

LowerHingePillar

Footrest LeftToepan

BrakePedal/CenterToepan

RockerPanel(lat)

SW/Centerof Dash

UpperHingePillar

UpperDash

LeftInstrument

Panel

Structural Intrusion (cm

)

Left

Right

Structural RatingsAcceptable

Poor

Fig. 7. Encore structural intrusion  Fig. 8. Rogue structural intrusion 

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

LowerHingePillar

Footrest LeftToepan

BrakePedal/CenterToepan

RockerPanel(lat)

SW/Centerof Dash

UpperHingePillar

UpperDash

LeftInstrument

Panel

Structural Intrusion (cm

)

Left

Right

Structural RatingsAcceptable

Marginal

Fig. 9. CX‐5 structural intrusion   

 

Comparing the current RAV4 and CR‐V to their previous versions before small overlap countermeasures (Ta‐

ble II), both the CR‐V and RAV4 left sides indicated large reductions in structural intrusion of 21 and 22 cm, re‐

spectively. Those large reductions were not observed on the right side after design changes. The CR‐V measured 

the greatest reduction in intrusion of 5 cm, while the RAV4 did not indicate a reduction, measuring 1 cm more 

intrusion after design changes.  

 

TABLE IISTRUCTURAL COMPARISON OF VEHICLES BEFORE AND AFTER DESIGN CHANGES (CM) 

    CR‐V RAV4     Left Right Left Right   Maximum intrusion  Before  After  Before  After  Before  After  Before  After 

 

Lower occupant  compartment 

6  5 20 15 31 9 39  40

Upper occupant  compartment 

31  4  19  14  21  5  25  26 

  Reduction  21  5  22  ‐1 (increase)  Injury Measures for Near‐side Driver and Passenger Dummies 

Dummy sensor measures are listed in Appendix B. Maximum dummy sensor measures for a given body re‐

gion — head, neck, chest, thigh/hip, and leg/foot — relative to Injury Assessment Reference Values (IARVs) are 

shown in Fig. 10‐15. None of the vehicles recorded dummy injury measures exceeding IARVs.  

All passenger dummies in right‐side tests (referred to as near‐side passenger dummies) and driver dummies 

in left‐side tests (near‐side driver dummies) registered head injury criteria (HIC) below 400 and neck injury crite‐

rion (Nij) below 0.38, mainly because the only head contacts were with the frontal airbag. The higher chest inju‐

ry  risks  for  near‐side  drivers  and  near‐side  passengers were  typically  from  chest  accelerations  and  recorded 

peak accelerations of 38% to 70% of  the  IARV. The two exceptions were  the Tucson near‐side passenger and 

Rogue near‐side passenger and near‐side driver, for which the highest chest injury risks of 34% and 54% of the 

IARV,  respectively, were  associated with  chest  deflection measurements.  For  knee,  thigh,  or  hip  injuries,  the 

maximum risks came from a mix of knee displacements and femur force values. All near‐side passenger knee, 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 624 -

thigh, or hip IARVs were below 46%, except for the CR‐V, in which the femur load cell recorded 6.1 kN from con‐

tact with the glove box handle, associated with 68% of the sensor’s IARV.  

In three vehicles — the Tucson, Forester, and RAV4 — the near‐side passenger dummy had at least one low‐er extremity sensor measure exceeding 80% of the IARV, the cutoff for a Good rating, while the driver dummy in the paired left‐side test recorded measures below that cutoff. A high level of intrusion (21 cm) along the knee bolster was likely the main reason for higher injury measures for the RAV4 and Forester. Contact with the trim components of the glove box likely contributed to elevated measures in the Tucson. In the CR‐V, the near‐side driver recorded lower extremity measures exceeding 80% of the IARVs, whereas the paired near‐side passenger did not.  

0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%

CR‐V

RAV4

Tucson

Forester

Encore

Rogue

CX‐5

Percent of IARV

Nearside driver Nearside passenger Farside driver

0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%

CR‐V

RAV4

Tucson

Forester

Encore

Rogue

CX‐5

Percent of IARV

Nearside driver Nearside passenger Farside driver

Fig. 10. Peak head sensor measures  Fig. 11. Peak neck sensor measures 

0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%

CR‐V

RAV4

Tucson

Forester

Encore

Rogue

CX‐5

Percent of IARV

Nearside driver Nearside passenger Farside driver

0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%

CR‐V

RAV4

Tucson

Forester

Encore

Rogue

CX‐5

Percent of IARV

Nearside driver Nearside passenger Farside driver

Fig. 12. Peak chest acceleration measures  Fig. 13 Peak chest deflection measures  

0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%

CR‐V

RAV4

Tucson

Forester

Encore

Rogue

CX‐5

Percent of IARV

Nearside driver Nearside passenger Farside driver

0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%

CR‐V

RAV4

Tucson

Forester

Encore

Rogue

CX‐5

Percent of IARV

Nearside driver Nearside passenger Farside driver

Fig. 14. Peak thigh/hip sensor measures  Fig. 15. Peak leg/foot sensor measures 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 625 -

Injury Measures for Near‐side and Far‐side Driver Dummies 

Far‐side driver sensor measures for all body regions except the chest were lower when compared with the near‐side drivers. All HIC measures were low, mainly because the only head contacts were with the frontal air‐bag. Tibia indices for all far‐side dummies were below 0.4. In three vehicles, the far‐side dummy’s legs did not contact the knee bolster during the test. 

Far‐side driver chest measures indicated a mix of results when compared with near‐side drivers. While chest 

accelerations typically  indicated the higher  injury risks  for near‐side drivers compared to chest deflection, the 

opposite was true for far‐side drivers where the range of 38% to 66% of IARV came from chest deflections. Far‐

side  driver  chest  accelerations  were  lower  than  near‐side  drivers  for  all  vehicles.  Chest  deflection measures 

were slightly higher compared with near‐side drivers, by 2‐10 mm in all vehicles except the Encore (Table III). 

Higher belt loading for far‐side occupants, supported only by the frontal airbag and seat belt, translates into the 

higher  observed  chest  deflections  compared  with  near‐side  occupants,  typically  receiving  additional  support 

from the curtain airbag.  In the Encore, however,  the shoulder belt slid off the dummy’s shoulder and crossed 

the chest below the sternum where the chest deflection sensor is located. 

TABLE III DRIVER CHEST COMPRESSION (MM) 

Vehicle model  Near‐side  Far‐side    Vehicle model  Near‐side  Far‐side 

2015 Honda CR‐V  22  26    2015 Subaru Forester  26  28 

2015 Toyota RAV4  22  24    2015 Buick Encore  25  22 

2013 Toyota RAV4  18  22    2014 Nissan Rogue  27  33 

2014 Honda CR‐V  13  19 2015 Mazda CX‐5 24  27 

2016 Hyundai Tucson  23  33    

Dummy Kinematics 

All vehicles had timely frontal airbag deployments in both left‐ and right‐side small overlap configurations. In 

most of the tests, the near‐side dummy had stable head interaction with the airbag, and no head contact was 

observed with any vehicle interior components. Typical airbag interaction is shown in Fig. 15. The exceptions are 

the  near‐side  dummy  in  the  Nissan  Rogue  passenger‐side  test,  the  near‐side  driver  dummy  in  the  older‐

generation RAV4 before design changes, and both the near‐side driver and passenger  in the older generation 

CR‐V before design changes (Fig. 16).  

A lack of steering column stability and high intrusion contributed significantly to the deficiency in airbag pro‐

tection for near‐side drivers in the older‐generation vehicles. Although the right side in the Rogue and previous‐

generation CR‐V had large intrusion, the narrow shape of the frontal passenger airbag also contributed to the 

unstable  frontal airbag  interaction. Despite similarly high  levels of  intrusion,  this  lack of airbag protection did 

not occur  for  the  Forester, CX‐5 or RAV4.  Far‐side driver dummies moved  significantly  inboard but  remained 

fully engaged with the frontal airbag in tests of all vehicles except the Encore, in which the dummy’s head par‐

tially slid off the right edge of the frontal airbag (Fig. 17).  

 

Fig. 15. Stable airbag interaction for near‐side driver (left) and far‐side driver and near‐side 

passenger (right) in the Mazda CX‐5. 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 626 -

Fig. 16. Movement of near‐side passengers in the Nissan Rogue (left) and previous‐generation 

CR‐V (right) indicated a gap in frontal airbag protection due to the airbag’s narrow shape. 

Fig. 17. The far‐side driver dummy had typical stable interaction with the frontal airbag in the Hyundai 

Tucson (left). The Buick Encore was the only vehicle in which the far‐side driver dummy’s head slid into 

a gap in forward protection (right). 

One additional restraint system observation was made for the current Toyota RAV4 in the right‐side test but 

not in the left‐side test. The door latch cable activated, opening the door. An open door presents a risk for ejec‐

tion and results in an automatic Poor rating for restraints and kinematics.  

Vehicle Ratings 

Provisional ratings were calculated for all right‐side small overlap tests (Table IV). The seven study vehicles 

with Good left‐side ratings received a wide range of right‐side ratings. Only the Hyundai Tucson receives the 

same overall Good rating for the left and right sides. For all other vehicles, the right‐side rating was at least one 

rating category worse, with two vehicles, the Forester and Rogue, reduced two levels to Marginal and the RAV4 

reduced three levels to Poor. The main contributors to these lower ratings were the Poor structural ratings of 

the Forester, Rogue, and RAV4, plus, in the case of the RAV4, a Poor kinematic rating due to the opening of the 

door during the crash. Only the Encore had the same structural rating for the left and right sides, but Acceptable 

restraints and kinematics for the far‐side driver resulted in an overall downgrade to Acceptable on the passen‐

ger side.  

 

Table IV. Vehicle small overlap ratings comparison 

  Driver  Passenger (provisional) 

2016 Hyundai Tucson  Good  Good 

2015 Honda CR‐V  Good  Acceptable 

2015 Buick Encore  Good  Acceptable 

2015 Mazda CX‐5  Good  Acceptable 

2015 Subaru Forester  Good  Marginal

2014 Nissan Rogue  Good  Marginal

2015 Toyota RAV4  Good  Poor 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 627 -

IV. DISCUSSION 

Structural Performance 

The  biggest  differences  between  left‐  and  right‐side  results  were  observed  for  the  Forester,  RAV4,  and 

Rogue. Two of these models, the RAV4 and Rogue, incorporated engagement and energy‐absorbing structures 

on the left side that were not present on the right side, shown in Fig. 18. The left‐ and right‐side differences in 

the Forester were due to different materials (likely steel type or material thickness) used in components around 

the occupant compartment doorframe. The other models had similar intrusion measurements in both left‐ and 

right‐side tests, even if right‐side intrusion was generally somewhat greater than on the left side. Though limited 

to two vehicles,  results  for both the visibly asymmetric RAV4 and Rogue suggest that  the  lack of visible small 

overlap  structures on  the  right  side  is an  indicator of  reduced structural performance on  that  side compared 

with the left side. These differences cannot simply be explained as test variation. These vehicles experienced 26 

to 34 cm differences  in  intrusion from the left to right side, much greater than the 8 cm level of repeatability 

established by Mueller et al. [13]. 

 Fig.  18.  Visual  differences  between  driver‐  and  passenger‐side  structures  for  Toyota  RAV4  (left)  and  Nissan 

Rogue (right).  

 

At  the  same  time,  results  from visually  symmetric  vehicles  show  that  such assessments do not  guarantee 

comparable performance in left‐ and right‐side impacts. The Encore performed well in the right‐side test, with 

the greatest structural variation of only 8 cm between the left and right sides. In contrast, the greatest structural 

variation between the two sides on the CX‐5 and Forester was 18 and 21 cm, respectively.  It should be noted 

that beyond specific small overlap countermeasures, structural asymmetry exists  in many vehicles with trans‐

verse engine and transmission configurations. In addition, steering assemblies, braking components, etc. all are 

typically placed on the driver side, while the right front passenger is not exposed to them.  

Dummy Injury Measures and Kinematics 

In both vehicles with and without symmetric structural countermeasures, there were some indications of the 

need for improvements to restraint systems. Compared with driver occupants, there are fewer challenges asso‐

ciated with  airbag protection  for passengers because  the passenger  frontal  airbag  is  typically  larger  than  the 

driver airbag and located in the dash instead of the steering wheel, which often moves out of position when the 

instrument panel intrudes. High levels of instrument panel intrusion on the passenger side were typically associ‐

ated with leg injury measures exceeding a Good boundary of 80% of the IARV, while the comparable driver‐side 

results with low structural intrusions indicated low risk of leg injury, within the Good boundary. All other aspects 

of the passenger injury measures and kinematics were similar to those of the near‐side driver dummies. 

In all right‐side tests regardless of symmetry, the far‐side driver injury measures indicated a low risk of injury, 

due to the lack of structural intrusion into the far‐side occupant compartment space. Most far‐side driver dum‐

mies had stable interaction with the frontal airbag, and there were no hard head contacts. The exception was 

the Encore test, in which the driver dummy shoulder belt partially slipped off and allowed the head to partially 

slide off  the airbag toward the center stack.  In all other vehicle pairs,  the chest compressions for the far‐side 

driver were greater than for the near‐side driver, though none indicated values greater than 70% of the IARV. 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 628 -

For the far‐side driver, the seat belt likely plays a larger role in restraining the dummy and, therefore, there is 

greater chest loading compared with the near‐side driver. Observations from left‐side tests indicate the driver 

dummy’s lateral motion is partially controlled by the curtain airbag, requiring less loading by the belt. While the 

far‐side driver faces lower injury risks compared with the near‐side passenger, observations about restraint sys‐

tem performance hint that there are still potential risks that cannot be ignored. These observations also align 

with  the real‐world  far‐side driver  injury mechanisms  identified by Brumbelow and Zuby  [9]. Additionally,  the 

driver seat is always occupied in real‐world crashes, and this new evaluation provides an opportunity to monitor 

and  improve performance of  the driver‐side  restraint  system  in  these types of crashes. No conclusions about 

observed injury risks for right front passenger dummies in driver‐side small overlap crashes can be made, as no 

tests have been conducted in that configuration. Further research is needed to fully evaluate the real‐world rel‐

evance of far‐side occupant injuries for both drivers and right front passengers in small overlap crashes.  

V. CONCLUSIONS  

IIHS has been rating vehicles for small overlap protection on the basis of left‐side tests since 2012. These rat‐

ings have encouraged manufacturers to make structural changes to vehicles in order to earn higher ratings. No 

such incentive exists to make improvements to the right side. Early on, IIHS encouraged implementing left‐side‐

only countermeasures in the short‐term if it meant more models would be outfitted with countermeasures, but 

it was always assumed that future designs would provide comparable levels of protection on both sides of the 

vehicle. Consumers are unlikely to accept that vehicles provide different levels of protection on the left and right 

sides of vehicles.  

The range of performance in right‐side small overlap tests among vehicles with Good left‐side small overlap 

ratings suggest automakers have not yet consistently applied design changes to both sides of the vehicle. These 

tests also highlight the need to evaluate vehicle protection for far‐side drivers. While  far‐side driver dummies 

indicate reduced risks compared with their near‐side counterparts that experienced higher structural intrusions, 

observations of inadequate restraint system performance suggest a potential need to evaluate risks for far‐side 

drivers in this crash mode.  

IIHS will continue to monitor differences in small overlap driver‐ and passenger‐side performance and may 

begin issuing passenger‐side small overlap ratings as early as 2018.  

VI. REFERENCES  

[1] Thomas C. The role of the vehicle structure in reducing injuries in small overlap crashes. Proceedings of International Automotive Body Congress, Troy, Michigan, 2011. 

[2] Fuju Heavy Industries Ltd. Subaru 14MY Forester: concept of small overlap collision. May 2014.  

[3] Jakobsson L, McInally G, Axelson A, Lindman M, Kling A, Broberg T, Fermér M, Wågström L. Severe frontal collisions  with  partial  overlap:  two  decades  of  car  safety  development.  SAE  Technical  Paper  2013‐01‐0759. Warrendale, PA: SAE International, 2013. 

[4] Ohnaka,  R.  2013 Honda Accord: NVH  collision  safety.  Proceedings  International Automotive Body Con‐gress 2012. Red Hood, NY: Curran Associates Inc., 2013, 136‐151. 

[5] Planath I. Norin H, Nilsson S. Severe frontal collisions with partial overlap: significance, test methods and car design. SAE Technical Paper 930636. Warrendale, PA: SAE International, 1993. 

[6] Weissler P. 2014 MDX re‐engineered to pass IIHS test, reduce NVH. Automotive Articles, June 7. Warren‐dale, PA: SAE International, 2014.  

[7] Mueller BC, Brethwaite AS, Zuby DS, Nolan  JM. Structural design  strategies  for  improved small overlap crashworthiness performance. Stapp Car Crash Journal, 2014, 58:145‐174.  

[8] Insurance  Institute  for Highway  Safety.  [Unpublished analysis  of data  from  the  Fatality Analysis Report System]. Arlington, VA, 2016. 

[9] Brumbelow ML, Zuby DS.  Impact and injury patterns  in frontal crashes of vehicles with good ratings for frontal crash protection. Proceedings of ESV Conference, 2009, Stuttgart, Germany. 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 629 -

[10] Insurance Institute for Highway Safety. Small overlap frontal crashworthiness evaluation crash test proto‐col (version III). Ruckersville, VA, 2014. 

[11] Insurance Institute for Highway Safety. Guidelines for using the UMTRI ATD positioning procedure for ATD and seat positioning (version V). Ruckersville, VA, 2004. 

[12] Insurance Institute for Highway Safety. Small overlap frontal crashworthiness evaluation rating protocol (version III); rating guidelines for restraints and dummy kinematics, injury measures, and vehicle structur‐al performance; weighting principles for overall rating. Ruckersville, VA, 2014. 

[13] Mueller BC, Sherwood CP, Nolan JM, Zuby DS. Repeatability of IIHS small overlap frontal crash tests. Pro‐ceedings of ESV Conference, 2013, Seoul, Republic of Korea. 

VII. APPENDICES 

Appendix A 

TABLE A‐1 

FAR‐SIDE INTRUSION 

2015 Honda 

CR‐V 

2014 Honda 

CR‐V 

2015 Toyota 

RAV4 

2013 Toyota 

RAV4 

Lower hinge pillar (cm)  1  1  0  1 

Footrest (cm)  2 1 0 1 

Left toepan (cm)  2  1  1  1 

Brake pedal (cm)  2  1  0  0 

Rocker panel (lateral) (cm)  0  0  0  0 

Steering column (longitudinal) (cm)  0 0 0 0 

Upper hinge pillar (cm)  1  1  0  0 

Upper dash (cm)  1  1  0  1 

Left instrument panel (cm)  1  1  0  0 

 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 630 -

TABLE

 A‐2

NEA

R‐SIDE INTR

USION 

 2015 Honda CR‐V

2015 Toyo

ta RAV4

2016 Hyu

ndai Tucson

2015 Subaru Forester

2015 Buick En

core

 Driver 

Passenger 

Driver 

Passenger 

Driver 

Passenger 

Driver 

Passenger 

Driver 

Passenger 

Lower hinge pillar (cm

) 3 

15 

40 

19 

29 

14 

11 

Footrest (cm

) 5 

13

640

715 

10

24

911

Left toep

an (cm

) 3 

23 

11 

17 

Brake ped

al/cen

ter toep

an (cm

) 4 

22 

11 

Rocker pan

el (lateral) (cm

) 2 

17 

12 

Stee

ring whee

l/center of dash (cm

) 2 

61

82

010

46

Upper hinge pillar (cm

) 4 

14 

26 

11 

26 

14 

12 

Upper dash (cm

) 4 

10 

23 

13 

12 

Left in

strument pan

el (cm

) 4 

21 

21 

12 

10 

   TA

BLE

 A‐2

B

NEA

R‐SIDE INTR

USION 

 2014 Nissan Rogu

2015 M

azda CX‐5 

2014 Honda CR‐V 

2014 Toyo

ta RAV4 

 Driver 

Passenger 

Driver 

Passenger 

Driver 

Passenger 

Driver 

Passenger 

Lower hinge pillar (cm

) 10 

36

725

26

20 

31

39

Footrest (cm) 

16 

17 

15 

17 

20 

25 

Left toep

an (cm

) 2 

13 

13 

13 

Brake ped

al/cen

ter toep

an (cm

) 3 

10 

Rocker pan

el (lateral) (cm

) 2 

21

414

12

16

Stee

ring whee

l/center of dash (cm

) 3 

12 

11 

Upper hinge pillar 

20 

20 

31 

19 

21 

25 

Upper dash 

26 

12 

17 

25 

Left in

strumen

t pan

el 

24

813

26

10 

17

19

 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 631 -

Appen

dix B 

TABLE

 B‐1

INJURY MEA

SURES 

  

2015 Honda CR‐V 

2015 Toyo

ta RAV4 

2013 Toyo

ta RAV4 

  

Nea

r‐side

Driver 

Passenger 

Far‐side 

Driver 

Nea

r‐side

Driver 

Passenger 

Far‐side 

Driver 

Nea

r‐side

Driver 

Passenger 

Far‐side 

Driver 

Measure (units) 

IARV 

CEN

1444

CN15001

CN15001

CEN

1451

CN15002 

CN15002

CEN

1319

CN15003

CN15003

HIC 

700 

137 

116 

99 

163 

102 

33 

283 

58 

42 

BrIC 

Neck A‐P shea

r force (kN) 

‐3 

‐1 

‐1 

‐1 

‐1 

Nij 

 1 

0.30 

0.16 

0.20 

0.26 

0.23 

0.15 

0.27 

0.18 

0.17 

Neck axial compression (kN

) 4 

Neck axial tension (kN

) 3 

Chest acceleration (3 m

s clip) (g) 

60 

33 

27 

23 

42 

26 

17 

27 

26 

16 

Chest compression (mm) 

50 

22

20

26

22

21 

24

18

16

22

Sternum deflection rate (m

/s) 

‐1 

‐1 

‐1 

‐1 

‐1 

‐1 

‐1 

‐1 

‐1 

Viscous criteria (m/s) 

Left KTH

 injury 

 0 

Left fem

ur force (kN) 

01

02

23

11

Left knee displacemen

t (m

m) 

15 

Left upper tibia index 

Left lo

wer tibia index 

Left tibia axial force (kN) 

21

04

15

11

Left foot acceleration (g) 

150 

56 

49 

23 

62 

71 

32 

67 

96 

41 

Right KTH

 injury 

 0 

Right femur force (kN) 

0‐6

0‐1

‐2 

‐1‐1

‐3‐1

Right kn

ee displacemen

t (m

m) 

15 

03

01

31

41

Right upper tibia in

dex 

Right lower tibia in

dex 

Right tibia axial force (kN) 

‐1‐1

‐1‐2

‐1 

‐1‐2

‐1‐1

Right foot acceleration (g) 

150 

61 

46 

41 

47 

118 

50 

125 

103 

56 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 632 -

 TA

BLE

 B‐1

B

INJURY MEA

SURES 

  

2014 Honda CR‐V 

2016 Hyundai Tucson 

2015 Subaru Forester 

  

Nea

r‐side

Driver 

Passenger 

Far‐side 

Driver 

Nea

r‐side

Driver 

Passenger 

Far‐side 

Driver 

Nea

r‐side

Driver 

Passenger 

Far‐side 

Driver 

Measure (units) 

IARV 

CEN

1223

CN15004

CN15004

CEN

1522

CN15005 

CN15005

CEN

1303

CN15006

CN15006

HIC 

700 

102 

34 

31 

399 

321 

61 

127 

77 

44 

BrIC 

Neck A‐P shea

r force (kN) 

‐3 

‐1‐1

01

00

‐1‐1

Nij 

0.36 

0.19 

0.15 

0.36 

0.19 

0.15 

0.36 

0.19 

0.15 

Neck axial compression (kN

) 4 

Neck axial tension (kN

) 3 

Chest acceleration (3 m

s clip) (g) 

60 

32

23

15

42

51 

25

32

35

19

Chest compression (mm) 

50 

13 

16 

19 

23 

27 

33 

26 

25 

28 

Sternum deflection rate (m

/s) 

‐1 

‐1 

‐1 

‐1 

‐2 

‐1 

‐1 

‐2 

‐1 

Viscous criteria (m/s) 

Left KTH

 injury 

 4

00

00 

00

00

Left fem

ur force (kN) 

Left knee displacemen

t (m

m) 

15 

Left upper tibia index 

Left lo

wer tibia index 

10

00

00

00

Left tibia axial force (kN) 

Left foot acceleration (g) 

150 

79 

28 

24 

55 

69 

47 

50 

129 

55 

Right KTH

 injury 

 0 

11 

Right femur force (kN) 

‐1‐7

00

‐1 

0‐1

‐4‐1

Right kn

ee displacement (m

m) 

15 

10 

Right upper tibia in

dex 

Right lower tibia in

dex 

Right tibia axial force (kN) 

‐2‐4

‐1‐1

‐2 

‐1‐2

‐2‐1

Right foot acceleration (g) 

150 

66 

108 

32 

83 

52 

38 

47 

73 

35 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 633 -

 TA

BLE

 B‐1

C

INJURY MEA

SURES 

  

2015 Buick En

core 

2014 Nissan Rogu

e 2015 M

azda CX‐5 

  

Nea

r‐side

Driver 

Passenger 

Far‐side 

Driver 

Nea

r‐side

Driver 

Passenger 

Far‐side 

Driver 

Nea

r‐side

Driver 

Passenger 

Far‐side 

Driver 

Measure (units) 

IARV 

CEN

1502

CN15007

CN15007

CEN

1407

CN15008 

CN15008

CEN

1345

CN15009

CN15009

HIC 

700 

107 

110 

105 

185 

68 

53 

181 

120 

62 

BrIC 

Neck A‐P shea

r force (kN) 

‐3 

00

1‐1

‐1 

‐10

00

Nij 

0.23 

0.17 

0.26 

0.29 

0.24 

0.19 

0.26 

0.25 

0.18 

Neck axial compression (kN

) 4 

Neck axial tension (kN

) 3 

Chest acceleration (3 m

s clip) (g) 

60 

34

25

19

30

20 

18

36

38

22

Chest compression (mm) 

50 

25 

25 

22 

27 

17 

33 

24 

19 

27 

Sternum deflection rate (m

/s) 

‐1 

‐1 

‐1 

‐1 

‐2 

‐2 

‐1 

‐1 

‐1 

Viscous criteria (m/s) 

Left KTH

 injury 

 1

00

00 

00

00

Left fem

ur force (kN) 

Left knee displacemen

t (m

m) 

15 

Left upper tibia index 

Left lo

wer tibia index 

00

00

00

00

Left tibia axial force (kN) 

Left foot acceleration (g) 

150 

56 

46 

35 

28 

45 

44 

52 

34 

47 

Right KTH

 injury 

 0 

Right femur force (kN) 

0‐4

‐10

‐4 

00

‐30

Right kn

ee displacement (m

m) 

15 

Right upper tibia in

dex 

Right lower tibia in

dex 

Right tibia axial force (kN) 

‐1‐2

0‐1

‐1 

0‐2

‐2‐1

Right foot acceleration (g) 

150 

49 

50 

49 

26 

48 

33 

58 

57 

27 

 

IRC-16-83 IRCOBI Conference 2016

- 634 -