[发明专利]一种坐具舒适度等级测量装置与评定方法

权利要求书

1.本发明涉及一种坐具舒适度等级测量装置与评定方法，主要包括人体坐骨结节模型装置(1)、人体臀部与腿部模型装置(2)、人体靠背模型装置(3)、人体皮肤组织模拟材料(4)、坐具表面压力提取方法(5)、坐具表面压力分类数及分类方法(6)、舒适度等级评定算法模型(7)。其特征是通过采集不同人体百分位受试者在不同类别坐具表面压力分布信号，提取坐具表面体压信号指标并按照指标对座椅进行系统聚类，得到不同座椅的分类簇。根据各类簇座椅表面压力分布指标的特征对各类簇所代表的舒适度进行赋值。通过主成分分析提取新的舒适度评价指标，并用新的指标及对应的舒适度值构造神经网络的训练数据集，练神经网络模型。训练成功的神经网络模型用来预测不同使用者对不同坐具的使用舒适度等级评价。人体坐骨结节模型装置与人体臀部、腿部模型装置、人体靠背模型装置装配，模拟不同百分位成年人体，并代替真人采集坐具表面的体压分布信号并提取特征值，将人体模型装置在坐具表面的体压分布信号特征值及人体测量学数据输入训练成功的神经网络评定模型，得到不同百分位用户在不同坐具的使用舒适度评价等级。

2.根据权利要求1所述的一种坐具舒适度等级测量装置与评定方法，其特征是所述的人体坐骨结节模型装置(1)为两个硬质不可压缩材料制作的棱台形几何体。该两个坐骨结节之间的距离可调，以模拟不同百分位成年人体坐骨结节。

3.根据权利要求1所示的一种坐具舒适度等级测量装置与评定方法，其特征是所述的人体坐骨结节模型装置(1)几何体体积为多种规格，以模拟不同百分位人体骨骼数据。并与权利要求2所述特征配合，实现模拟多种百分位人体坐骨结节数据的目的。

4.根据权利要求1所述的一种坐具舒适度等级测量装置与评定方法，其特征是所述的人体臀部与腿部模型装置(2)的大腿骨骼以及盆骨由不可压缩的硬质材质制作，并通过在装置的表面包覆人体皮肤组织模拟材料(4)模拟人体大腿以及臀部，并通过在装置大腿区域与臀部区域使用不同配重模拟不同体重的人体。

5.根据权利要求1所述的一种坐具舒适度等级测量装置与评定方法，其特征是人体靠背模型装置(3)使用不可压缩的硬质材料制作，背部曲面按照人体背部制作，侧面形状为“S”形；其中胸椎部位向后凸，腰椎部位向前凸，并包含肩胛骨形状。该装置用来模拟人体背部形态。

6.根据权利要求1所述的一种坐具舒适度等级测量装置与评定方法，其特征是人体皮肤组织模拟材料(4)分为肌肉与皮肤两部分，为软硬高分子材料制作；并与人体臀部与腿部模型装置(2)、人体靠背模型装置(3)装配使用，模拟人体大腿、臀部以及背部肌肉、皮肤。

7.根据权利要求1所述的一种坐具舒适度等级测量装置与评定方法，其特征是所述坐具表面压力提取方法(5)是将坐具表面按照座面区域以及靠背区域提取体压分布最大值、平均值以及接触面积；其中座面区域分为臀部区域以及大腿区域两部分，并分别提取该两区域的最大压力以及平均压力。

8.根据权利要求1所述的一种坐具舒适度等级测量装置与评定方法，其特征是所述坐具表面压力分类数及分类方法(6)是通过平方欧式距离算法按照座椅压力分布指标对座椅个案进行聚类，确定分类簇数量以及每个分类簇所包含的座椅。并提取各分类簇中不同区域体压分布指标均值，将座椅按照各类簇体压分布指标做舒适度等级排序并赋值。

9.根据权利要求1所述的一种坐具舒适度等级测量装置与评定方法，其特征是所述舒适度等级评定算法模型(7)使用有教师信号的神经网络模型，通过主成分分析法提取原始压力分布指标的主成分，构造新的指标，作为该神经网络的输入信号，输出信号为坐具使用舒适度评价等级。教师信号即权利要求8所赋予的舒适度等级。