[发明专利]使用人类生物逼真模型和座椅压力分布传感器阵列的车辆动态乘坐模拟系统

说明书

发明背景

本发明大体上涉及用于精确模拟车辆内的就座环境和用于响应于车辆的模拟运行来测量座椅压力数据的测试装置。特别是，本发明涉及车辆动态乘坐模拟系统，其包括人类生物逼真模型(human biofidelic manikin)和在一段时间和多种运行条件下收集和显示动态压力分布数据的座椅压力分布传感器阵列两者。

实际上，所有的车辆都包括至少一个在车辆运行期间车辆的乘员可以坐在上面的座椅。这样的座椅是乘员和车辆之间的主要界面。因此，座椅不但要以安全和可靠的方式发挥作用而且它还要对其上的乘员提供最大的舒适度是非常重要的。正因为如此，座椅生产商投入大量资源来设计车辆内部使用的舒适的座椅。

为了简化设计过程，收集关于车辆运行期间座椅运行的精确数据是重要的。在一个已知的数据收集方法中，人类测试主体坐在被设置在好像在路面上运行的实际车辆内部的座椅上。在类似的已知的数据收集方法中，人类测试主体坐在被设置在测试装置内部的座椅上，测试装置受到模拟在路上的车辆运行的多种力学刺激。在这两种已知的数据收集方法中，设置了测量响应于车辆的运行(不论实际是在路上还是模拟的)而施加在整个座椅上的压力总量的单独的压力传感器。尽管这些总压力检测系统能对座椅设计者提供一些有用的信息，但它们缺乏提供关于座椅的单个区域将如何在高动态条件下发挥作用的足够详细的信息的能力。

测量在座椅上的人类测试主体的静态就座压力分布特征也是已知的。这样的静态就座压力分布特征实质上是由人类测试主体在单一的时间点上施加在座椅上限定的多个单个区域中的每一个上的压力数量的二维表示。使用包含多个布置在二维阵列中的单独的压力传感器的相对平坦的垫 子来完成对该静态就座主体的压力分布特征的测量。在垫子内部的单独的压力传感器中的每一个代表座椅上的单个研究区域(individual area of interest)。首先，垫子被放在座椅的表面上便于所需要进行的测量。然后，人类测试主体以静止方式坐在垫子上。垫子的单独的压力传感器产生多个用于产生静态就座主体的压力分布特征的单独的压力信号。尽管该静态就座主体的压力分布能提供快速而经济的检查以确定是否相对于解剖学标志存在过多的静态压力点，但已经发现在静态条件下座椅可以具有舒适的压力水平，但在诸如当车辆在相对不平的路面上运行时的高动态条件下，仍不合期望地允许乘员的某些部分撞击“硬”表面(如座椅的基本框架)。

车辆座椅中采用新的、较薄的泡沫技术已经被担心当车辆运行在相对不平的路面时座椅的乘员的一部分可能意外地“达到底部”基本的框架上所限制。常规的诸如上面描述的那些的数据收集方法，已经证明不足以提供解决这种担心所需要的动态就座主体的压力分布数据。因此，提供车辆的动态乘坐模拟系统是所期望的，车辆动态乘坐模拟系统包括人类生物逼真模型和用于在一段时间和多种运行条件下收集压力分布数据的压力分布传感器阵列。

发明概述

本发明涉及模拟车辆内部的动态乘坐环境的系统，该系统包括人类生物逼真模型和座椅压力分布传感器阵列两者，人类生物逼真模型可以将类似人的压力分布施加到座椅上，并且以类似人的方式对由测试装置产生的动态运行刺激作出反应，座椅压力分布传感器阵列可以在那些动态运行刺激和多种运行条件期间检测和测量该人类生物逼真模型在座椅上的动态就座压力分布特征。

当参照附图阅读时，根据下面的优选实施方式的详细描述，本发明的多个方面对于本领域的技术人员来说将变得明显。

附图的简要描述

图1是人类生物逼真模型的侧面视图，其构成根据本发明的模拟车辆内部的动态乘坐环境的系统的第一部分。

图2是具有设置在其上的压力分布传感器阵列的座椅的透视图，其构成根据本发明的模拟车辆内部的动态乘坐环境的系统的第二部分。

图3是图1中图示的被放置在图2中图示的部分座椅压力分布传感器阵列上的部分人类生物逼真模型的放大透视图。

图4是可以由根据本发明模拟车辆内部的动态乘坐环境的系统所进行的压力分布测量的第一个例子的图解图示。

图5是可以由根据本发明模拟车辆内部的动态乘坐环境的系统所进行的压力分布测量的第二个例子的图解图示。

图6是图示由图2中图示的座椅压力分布传感器阵列中的单独的压力传感器中的单独一个所检测的压力的量之间的示例性关系的图。

优选实施方式的详细描述