JP2016150186A - 着座姿勢マネキン及びシートの評価をするための情報を得る方法 - Google Patents

Abstract

【課題】骨盤部と胸部とが相対移動可能に接続される着座姿勢マネキンに関し、胸部をシートバックに凭れかけさせない着座姿勢を表現可能とすること。【解決手段】シート９０を評価するために用いられる着座姿勢マネキン１であって、シートクッション９１に載せることが可能な骨盤部４を備え、シートバック９２と対向する位置に配置可能であり骨盤部４との相対的な位置が変化可能な胸部３を備え、胸部３の傾きを変更可能な傾き調整装置１８を備え、検出手段６１により検出された結果を利用し前記傾き調整装置１８をコントロールする処理装置６３を備えている構成とする。【選択図】図２

Description

本発明は、着座姿勢マネキン及びシートの評価をするための情報を得る方法に関する。詳しくは、シートへの着座状態を確認するために使用する着座姿勢マネキンに関する。

従来から、人が着座する際の座（腰掛）となるシートクッションと、人が着座した際の背凭れとなるシートバックと、を備える椅子（以下「シート」と称する）が広く利用されている。このようなシートを備える車両にマネキンを搭載し、車両衝突時における車両と人体の挙動との関係性を示す情報を収集することが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載されたマネキンは、代表的な体形を一つ再現することで、車両衝突時の人体の代表的な挙動を再現することを可能にしたものである。そのため、このマネキンを使用すれば車両衝突時の各種情報を収集することが可能となる。

このような車両衝突時の情報とは異なり、シートの快適性の指標となる情報を収集するために使用されるマネキンが開発されている（特許文献２及び３参照）。特許文献２に記載のマネキンは、脊柱の位置を調整することが可能なマネキンである。このマネキンは肩と骨盤との間にロッドを配置しており脊柱の移動範囲を規制している。特許文献３に記載のマネキンは、快適な姿勢というものに個人差があることに着目して作られたものであり、一つのマネキンの設定を変えることで、快適な姿勢を複数種類表現することを可能にしている。各個人が取りたい姿勢の特徴とシートの形状があわないと、座圧分布や姿勢に反映されるため、このようなことに関連する情報を収集することで、シートの快適性などを検討する材料とすることができる。このような情報を収集するために使用するマネキンは特許文献３に記載されるように、シートの形状にマネキンの形状がある程度追従するように構成されている。

特開２０１３−２５７２８７号公報 米国特許出願公開第２００９／００２５４９２号明細書 特開２０１４−６１１６１号公報

ところで、特許文献１に記載のマネキンは、シートの快適性などを検討するために使用されることは意図されていない。そのため、シートに載置されたマネキンはシート形状にあわせて形状変化することはあっても、快適な姿勢を保つような調整ができるようには構成されていない。特許文献２に記載のマネキンは肩と骨盤がロッドで固定されているため、実質的に骨盤部と胸部とが相対移動可能に構成されているわけではない。特許文献３に記載のマネキンは、シートの快適性などを検討するために使用されるものである。したがって、このマネキンは、シートにもたれかかるように変形可能に構成されている。このマネキンは人体の胸郭周りに相当する部分をシートバックに凭れかけさせて使用することを意図している。このため、腰椎の部分が屈曲して、胸部がシートバックから離れると、図２に二点鎖線で示すように、マネキンの上半身は大腿部に向けて倒れこんでしまう場合がある。マネキンの胸部がシートバックにもたれかかっている場合、当該構造であっても支障は無いが、人間の着座姿勢は、そのようなものばかりではない。例えば、頭部を支える負担を軽減させるため胸郭周りをシートバックにつけず、着座者の骨盤周りのみをシートバックに当接させるように着座することも想定される。特許文献３に記載されているマネキンでは、このような着座姿勢を表現することが困難であった。

本発明は、上記した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、骨盤部と胸部とが相対移動可能に接続される着座姿勢マネキンに関し、胸部をシートバックに凭れかけさせない着座姿勢を表現可能とすることにある。

上記課題を解決するために、着座姿勢マネキンは次の手段をとる。
先ず、第１の手段は、シートを評価するために用いられる着座姿勢マネキンであって、シートクッションに載せることが可能な骨盤部と、シートバックと対向する位置に配置可能であり、前記骨盤部との相対的な位置が変化可能な胸部と、前記胸部の傾きを変更可能な傾き調整装置と、検出手段により検出された結果を利用し、前記傾き調整装置をコントロールする処理装置と、を備える着座姿勢マネキンである。

この第１の手段によれば、胸部をシートバックに凭れかけさせない姿勢をとることが可能と成り得る。したがって、一つの着座姿勢マネキンで表現可能な着座姿勢の多様性を高めることが可能と成り得る。

第２の手段は、第１の手段における頭部と、前記頭部と前記胸部をつなぐ頚椎部と、が備えられ、前記処理装置は、前記頚椎部が垂直軸と略平行となるように前記傾き調整装置をコントロール可能な着座姿勢マネキンである。

この第２の手段によれば、頭部を支えるための負担を抑制した姿勢（頭部快適状態）をとろうとする挙動を再現することが可能と成り得る。したがって、頭部快適状態を維持するために必要な制御量を計測することができ得る。また、この制御量をシートの快適性の指標とすることが可能と成り得る。

第３の手段は、骨盤部と胸部が相対移動可能に接続された着座姿勢マネキンをシートに着座させ、シートの評価をするための情報を得る方法であって、検出手段により検出された結果を利用して演算し、前記演算の結果をもとに傾き調整手段の制御をすることにより着座姿勢マネキンの胸部の傾きを調整し、シートの評価をするための情報を得る方法である。

この第３の手段によれば、検出手段により検出された結果をもとに演算し、前記演算の結果をもとに傾き調整手段の制御をすることにより着座姿勢マネキンの胸部の傾きを調整し、シートの評価をするための情報を得ることが可能となる。そのため、従来では得られなかった着座姿勢における情報を得ることが可能と成り得る。そのため、従来ではできなかったシートの評価をすることが可能と成り得る。

本明細書により開示する技術によれば、骨盤部と胸部とが相対移動可能に接続される着座姿勢マネキンに関し、胸部をシートバックに凭れかけさせない着座姿勢を表現することが可能と成り得る。また、従来では得られなかった着座姿勢における情報を得ることが可能と成り得る。

実施例の着座姿勢マネキンを通常着座状態でシートに着座させた状態を表す斜視図である。 着座姿勢マネキンの側面図である。 第一変形例の着座姿勢マネキンの側面図である。 第二変形例の着座姿勢マネキンの側面図である。

以下に、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。なお、本明細書における上下方向、前後方向等の方向表示は、着座姿勢マネキン１の通常着座状態における方向を示している。つまり、図１に示すＸが示す方向が前側であり、Ｙが示す方向が左側であり、Ｚが示す方向が上側である。

実施例の着座姿勢マネキン１は、人体が乗物用シート９０へ着座した際の着座姿勢を表現するための着座姿勢マネキン１である。着座姿勢マネキン１は、シートクッション９１に載せることが可能な骨盤部４を備え、前記骨盤部４に対して相対移動可能に接続され、シートバック９２の上部と対向する位置に配置可能な胸部３を備える。また、胸部３の傾きを変更可能な傾き調整装置１８と、を備える。傾き調整装置１８は、検出手段６１により検出された結果をもとに胸部３を調整可能なように構成されている。

図１は本発明が適用される実施例の着座姿勢マネキン１をシートクッション９１とシートバック９２とヘッドレスト９３を有したシート９０に着座させた状態を示す。ただし、腰椎部カバー８２については一部省略して記載している。

着座姿勢マネキン１は、シート９０に着座した際の着座姿勢を再現するために使用されるマネキンである。そのため、胸部３と骨盤部４とが相対変位可能に接続されている。また、本実施例の着座姿勢マネキン１は一つのマネキンで複数の種類の人体を表現可能なマネキンである。より詳しくは、頭部２と胸部３とがなす角度を設定することにより個人差を表現することが可能なマネキンである。また、大腿部５と骨盤部４がなす角度の許容範囲を変更可能なマネキンである。

ここで、着座姿勢マネキン１の頭部２と胸部３の相対角度を調節可能としている理由について説明する。人間の頭部は頚椎及びその周辺の筋肉で胸部と繋がっている。繋がってはいるものの頭部と胸部の相対的な位置は唯一に定められるものではなく、ある程度の自由度がある。ところで、頭部と胸部との相対的な位置が変わると、頭部重量を首周りの筋力で支える力が変化する。これは、頭部と胸部との相対的な位置をある特定の位置にすれば、首周りの筋力を最も使用しない状態（以後、頭部快適状態という）となることを意味している。この頭部快適状態というのは、無重力状態で脱力したときに体が自然にバランスをとる状態である。そして、この自然にバランスをとる状態が人によって異なる。その違いは頭部と胸部との相対角度の違いとして現れる。頭部快適状態における頭部と胸部との相対角度について、本明細書においては首付角と定義する。

人によって首付角に違いがあるということは、首回りの筋力を最も使用しない状態とする頭部と胸部の相対位置（相対角度）は、人によって違うということである。この違いを表現することができる着座姿勢マネキン１とするために、本実施例ではバネ部材と首付角調整機構３０を直列に配設した構成を採用している。

次に、着座姿勢マネキン１の骨盤部４と大腿部５の相対角度を調節可能としている理由について説明する。人間の骨盤部と大腿部の相対角度を狭めていくと苦痛に感じるようになる。これは、臀部や大腿部裏側にある各筋肉の延びに対する許容値を超えるためである。この各筋肉の延びに対する許容値には個人差がある。つまり、骨盤部と大腿部の相対角度の許容値には個人差がある。本発明においては、この骨盤部と大腿部の相対角度の許容値をＬヒップ角と定義する。

人によってＬヒップ角に違いがあるということは、着座状態において、シートクッション９１に対する骨盤部の向きに違いが生じるということである。この骨盤部の向きの違いから骨盤部と接続されている腰椎の曲がり方に違いが生じることになる。この違いを表現することができる着座姿勢マネキン１とするために、実施例では、胸部３と骨盤部４とをバネ部材で接続し、さらには当該骨盤部４と大腿部５との相対角度が調整可能にできるように構成している。

次に実施例の着座姿勢マネキン１の全体像を説明する。着座姿勢マネキン１は、複数の主要部を直列状に接続させることで形成されている。主要部は剛性体若しくは弾性体により形成されている。剛性体同士を接続する部位は互いに回動自在に接続されている。剛性体と弾性体を接続する部位は互いに密着固定されている。本実施例においては、前記剛性体として、頭部２と、胸部３と、骨盤部４と、大腿部５と、小腿部６と、足部７と、を設けている。また、前記弾性体を有する部位として腰椎部１２と、頚椎部１１と、を設けている。剛性体と接続する弾性体としてはバネ部材が好ましく、本実施例では板バネを使用している。

腰椎部１２及び頚椎部１１を形成する弾性体は、所定の範囲では変形しても弾性力によりもとの形状に戻ろうとするものである。しかし、着座姿勢マネキン１は着座姿勢を再現するために使用されるものであるため、適度に変形可能な弾性体が腰椎部１２などとして選択されている。したがって、着座姿勢マネキン１の腰椎部１２における屈曲箇所より上方に位置する胸部３がシート９０に接触していないと腰椎部１２は前屈するように屈曲する。このため、着座姿勢を保つことが困難となる虞がある。そこで、本実施例の着座姿勢マネキン１においては、胸部３の角度を調整可能な傾き調整装置１８を備えている。傾き調整装置１８は所定箇所に設置された検出手段６１における検出結果をもとに胸部３を調整するように制御されるものである。

検出手段６１はアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段６２と接続されており、Ａ／Ｄ変換手段６２は演算可能な処理装置６３であるコンピュータと接続されている。処理装置６３はデジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段６４とも接続されており、Ｄ／Ａ変換手段６４は増幅手段６５と接続されている。増幅手段６５は、傾き調整装置１８と接続されている。傾き調整装置１８の出力はＡ／Ｄ変換手段６２に入力され、処理装置６３における演算に利用される。

本実施例の検出手段６１は、角度或いは角速度を検出可能なジャイロセンサを用いている。当該ジャイロセンサにより検知された結果をもとに、傾き調整装置１８として使用される慣性ロータ１４の操作をする。慣性ロータ１４は円盤状のロータを回転させることにより反動トルクを発生させることができる。本実施例においては、ジャイロセンサにより得られた検出結果をもとに処理装置６３によりロータの回転方向や回転速度などが定められ反動トルクの向きや大きさが調整される。反動トルクは、胸部３の傾きが所定の傾きを維持するようにコントロールされる。胸部３の傾きをコントロールするため、処理装置６３ではフィードバック制御が行われている。

例えば、頭部快適状態を維持しようとすると、頚椎部１１と垂直軸とがなす角度が０度前後の状態であることを維持することが考えられる。この例について、以下に説明する。頭部快適状態とするため、ジャイロセンサにより頚椎部１１と垂直軸がなす角度を検出する。この検出結果に対してＡ／Ｄ変換を行い、処理装置６３に入力する。処理装置６３により演算された結果はＤ／Ａ変換手段６４に出力される。Ｄ／Ａ変換手段６４を経た信号は増幅手段６５により増幅され、傾き調整装置１８に伝達される。本実施例の傾き調整装置１８は慣性ロータ１４であるため、増幅手段６５を経た信号はロータの回転をコントロールする。慣性ロータ１４に伝達された信号により操作されたロータの回転により生じる反動トルクは、胸部３の傾きを変えるように働く。この際、慣性ロータ１４の出力はＡ／Ｄ変換を経て処理装置６３に入力される。この一連の流れを繰り返すことにより、頚椎部１１と垂直軸とがなす角度が０度前後で維持されるように胸部３の角度を変化させる。この際、頚椎部１１と垂直軸とがなす角度が０度前後となるように揺れ動くことを繰り返しつつ、徐々に目的の角度に収束するように胸部３が動くことになる。

次に、各部位について、説明する。着座姿勢マネキン１の頭部２は通常着座状態のときに胸部３よりも上側に位置する部位であり、頚椎部１１により胸部３と接続される部位である。また、ヘッドレスト９３があるシート９０に対して通常着座状態のときにヘッドレスト９３の前側に位置することになる部位である。本実施例の頭部２には頚椎部１１が接続されている。

頚椎部１１は頭部２と胸部３の間を連結する部位である。本実施例の頚椎部１１は板バネ５３と首付角調整機構３０を直列的に配設して構成している。頚椎部１１の板バネ５３は、垂直状に伸びる場合、頭部２を支えることができるが、所定の角度より大きく傾くと頭部２の重さにより屈曲するように形成されている。板バネ５３の一端は頭部２と固定されており、他端は首付角調整機構と接続されている。首付角調整機構は胸部３に対して板バネ５３が固定される向きを調整可能としている。このため、この首付角調整機構３０は胸部３と頭部２との相対角度を調節固定する機能を有する。なお、本実施例においては、頚椎部１１に検出手段６１であるジャイロセンサを固定している。

首付角調整機構３０は頚椎部１１の構成要素である板バネ５３の一端と接続される変位部材３２を有している。また、頭部２と胸部３との間において板バネ５３と首付角調整機構３０とは直列的に配設されている。首付角調整機構３０を構成する変位部材３２は回転軸３３を中心に回転可能である。所望の位置まで回転させた変位部材３２は変位部材固定螺子３１で固定することができる。また、固定した変位部材３２を回転させたい場合は変位部材固定螺子３１を緩めることで回転させることができる。このようにして胸部３と頭部２との間の連結角度を調整することができる。

本実施例の胸部３は通常着座状態のときに骨盤部４よりも上側に位置する部位であり、変形可能な腰椎部１２により骨盤部４と接続される部位である。また、シート９０に着座するときにシートバック９２の前側に対向するように位置する部位である。胸部３は首付角調整機構３０と接続されている。着座者が頭部を支える負担が最も小さい状態である頭部快適状態は、板バネ５３と垂直軸とのなす角度が０度に近い状態とすることで表現可能となる。この状態とするため、胸部３の傾きが調整される。本実施例の胸部３には慣性ロータ１４が取り付けられているが、慣性ロータ１４の中心軸は胸部３の重心を貫通するように配置されている。

胸部３と接続される腰椎部１２は胸部３と骨盤部４の間を連結する部位である。本実施例の腰椎部１２は弾性変形可能な板バネを用いて形成している。腰椎部１２を形成する板バネ５５は着座姿勢マネキン１が乗物用シート９０に着座した際に、乗物用シート９０の形状に概略沿うことが可能なように弾性力が定められている。また、腰椎部１２に用いられる板バネ５５は、所定の形状である場合に、胸部３より上側の部位を支えることが可能なように構成されている。

腰椎部１２に接続される骨盤部４は腰椎部１２の一端側に密着固定される部位であり、通常着座状態のときに主にシートクッション９１上の後側に位置することになる部位である。骨盤部４には大腿部５が回動可能に接続されている。

骨盤部４と接続される大腿部５は通常着座状態のときにシートクッション９１上に前後方向に延びるように位置する部位である。大腿部５は骨盤部４に対して回動可能な範囲が規制されている。本実施例においては大腿部５が回動可能な範囲を調整可能なＬヒップ角調整機構４０が備えられている。Ｌヒップ角調整機構４０により設定された範囲でのみ大腿部５が回動可能なため、着座者の柔軟性などの個人差を表現することが可能となっている。

本実施例におけるＬヒップ角調整機構４０は大腿部５側の骨盤部４の端部位置を調整可能とする構造である。大腿部５の端部は骨盤部４の端部と当接する構造であるため、骨盤部４の端部の位置が変わることにより、大腿部５と骨盤部４とが当接する位置が変わる。このようにして、大腿部５が回動できる角度範囲を設定可能としている。なお、大腿部５が回動できる角度範囲を設定するということは、大腿部５と骨盤部４との最小相対角度を設定するということである。

Ｌヒップ角調整機構４０は骨盤部４の大腿部５側端部に設けた調節部材４１を有する。調節部材４１は当接プレート４３の両端部から扇形の延設部を当接プレート４３に対して垂直方向に延設して構成される構造である。骨盤部４には当該調節部材４１を貫通するような調節部材回動軸４４が設けられている（図２参照）。なお、延設部の形状など、各種形状は本実施例に即する必要性はない。

調節部材回動軸４４を中心に回動可能な調節部材４１を所望の位置まで回動させてから調節部材固定螺子４２で固定することができる。固定した調節部材４１を回動させたい場合は調節部材固定螺子４２を緩めることで回動させることができる。

本実施例の大腿部５は骨盤部４に対して回動軸３５により回動可能に取り付けられている。一方、大腿部５には、前記当接プレート４３に当接してそれ以上の回動が阻止される係止部３６が設けられており、図２でみて大腿部５の時計回り方向のそれ以上の回動が阻止される。このようにして骨盤部４に対する大腿部５のいわゆる前屈方向の回動規制を調整可能としている。本実施例の大腿部５は小腿部６に接続されている。

本実施例の小腿部６は大腿部５に対して回動可能に接続されている。小腿部６は通常着座状態のときに主にシートクッション９１よりも前側に位置することになる部位である。小腿部６は足部７に接続されている。

本実施例の足部７は小腿部６に回動可能に接続されている。通常着座状態のときに小腿部６よりも下側に位置することになる部位である。

胸部３、骨盤部４、大腿部５、小腿部６には錘７０を着脱することが可能な錘取り付け部７１と、当該錘取り付け部７１に取り付けられた錘７０が備え付けられている。当該錘７０を取り替えることにより各部の重量が調整可能に構成されている。

図２に示すように、着座姿勢マネキン１の胸部３、腰椎部１２、骨盤部４及び大腿部５には接面部８が形成されている。本実施例の接面部８は、着座姿勢マネキン１がシート９０と接触する面側に形成される。この接面部８はシート９０と接触しうる部分であり、着座姿勢マネキン１に対してシート９０からの力を伝えうる部分である。

図１に示すように、本実施例の接面部８としては、胸部カバー８１と、腰椎部カバー８２と、骨盤部カバー８３と、大腿部カバー８４と、を設けている。胸部カバー８１は、胸部３を覆うように後側（着座時のシートバック９２側）に設けられている。腰椎部カバー８２は、５つの腰椎部カバー構成要素８２ａからなり腰椎部１２を覆うように後側（着座時のシートバック９２側）に上下方向に連続して設けられている。骨盤部カバー８３は、骨盤部４を覆うように後側（着座時のシートバック９２及び／又はシートクッション９１側）に設けられている。大腿部カバー８４は、大腿部５を覆うように下側（着座時のシートクッション９１側）に設けられている。なお、腰椎部カバー構成要素８２ａは５つである必要性は無いが、腰椎の曲線に沿うよう２つ以上あることが望ましい。

腰椎部１２の周りは湾曲する部位であることから、腰椎部カバー８２においては、複数の腰椎部カバー構成要素８２ａを組み合わせた構成としている。腰椎部カバー構成要素８２ａは、プレートを略Ｃ字形状の弧を描くように反らせた弧状プレートの中央から支持棒（図示せず）を突出させており、腰椎部１２に対する支持部材としての役割を担う。

図２は着座姿勢マネキン１に板バネ（５３，５５）の変位状態を読み取るために使用される位置確認手段５０を備えた状態を示している。この位置確認手段５０は、本実施形態では頚椎部１１の周りと腰椎部１２の周りに設けられている。

腰椎部１２の周りに設けられる位置確認手段５０を例にして説明すると、当該位置確認手段５０は骨盤部４に設けた棒状体５１と、胸部３に設けた位置認識部５２と、を有する構成である。位置認識部５２には格子状の評価表示部を設けている。当該評価表示部は棒状体５１の先端部が評価表示部のどの部分に位置するのかによって評価内容を読み取ることに利用される。当該位置確認手段５０を用いれば、胸部３と骨盤部４の相対的な位置の差が理解でき、腰椎部１２である板バネ５５の変位状態が理解できる。

次に、本実施例の着座姿勢マネキン１の使用方法を説明するが、本明細書においては、特定の首付角及びＬヒップ角を有する人を想定着座者とする。

「第一の使用方法」
想定着座者の性質を表すように、首付角調整機構３０及びＬヒップ角調整機構４０の角度設定をする。当該状態の着座姿勢マネキン１を想定着座者マネキンということにする。想定着座者マネキンをシートバック９２を有するシート９０に着座させる。また、傾き調整装置１８により想定着座者マネキンの胸部３の角度を調整できるように制御設定をする。胸部３の傾きの調整が落ち着いたところで、腰椎部１２の板バネ５５の変形状態を確認する。腰椎部１２の板バネ５５の変形状態は胸部３及び骨盤部４に設けられた棒状体５１及び位置認識部５２からなる位置確認手段５０を用いる。棒状体５１の先端部が位置認識部５２のどの部分に位置するのかを目視で判断することで、板バネ５５の変形状態を確認する。なお、同時に、座圧分布など各情報を取り入れる。

各情報を記録した後、前記した想定着座者とは異なる想定着座者の性質を表すように首付角調整機構３０及び／又はＬヒップ角調整機構４０の角度設定をする。その後、前記した方法と同様に想定着座者マネキンをシート９０に着座させ、胸部３の傾きが落ち着いたところで、各情報を確認・記録する。

同じシート９０で同様な作業を繰り返した後、他のシート９０でも同様な作業を繰り返す。なお、この際、胸部３の傾きを調整する機能を停止させて、想定着座者マネキンをシート９０に凭れかけさせる状態の情報を記録するものとしても良い。各情報をもとに各シート９０の首付角及びＬヒップ角の多様性への対応度を総合的に判断する。

「第二の使用方法」
特定の想定着座者を表すことになるように首付角調整機構３０の角度及びＬヒップ角調整機構４０の角度を設定する。当該設定が行われた着座姿勢マネキン１である想定着座者マネキンをシートバック９２及びヘッドレスト９３のあるシート９０に着座させる。傾き調整装置１８により想定着座者マネキンの胸部３の角度を調整できるように制御設定をする。

想定着座者マネキンは人体と同様な重量を再現できるように構成されている。そのため、シートクッション９１などの応力緩和により、時間経過につれて想定着座者マネキンは徐々に体勢が変化していく。想定着座者マネキンが体勢を所定の状態で維持するために必要な電流値や電圧などを記録し、着座者の負担を評価するための指標とする。例えば、姿勢を維持するために必要な制御量が他のシート９０より小さい場合、乗員を支える能力が優れたシート９０と判断することが可能となる。

「第三の使用方法」
特定の想定着座者を表すことになるように首付角調整機構３０の角度を設定する。当該設定が行われた着座姿勢マネキン１である想定着座者マネキンをシートバック９２及びヘッドレスト９３のあるシート９０に着座させる。傾き調整装置１８により想定着座者マネキンの胸部３の角度を調整できるように制御設定をする。

車両の振動を再現し、シート９０を振動させる。すると振動により想定着座者マネキンは体勢を維持するのが困難となっていく。想定着座者マネキンが体勢を所定の状態で維持するために必要な電流値などを記録し、着座者の負担を評価するための指標とする。第二の使用方法と同じように、姿勢を維持するために必要な制御量が他のシート９０より小さい場合、乗員を支える能力が優れたシート９０と判断することが可能となる。

本実施例の着座姿勢マネキン１は、シート９０を評価するために用いられる着座姿勢マネキン１であって、シートクッション９１に載せることが可能な骨盤部４を備えている。そして、シートバック９２と対向する位置に配置可能であり、前記骨盤部４との相対的な位置が変化可能な胸部３を備えている。また、前記胸部３の傾きを変更可能な傾き調整装置１８を備えている。更には、検出手段６１により検出された結果を利用し、前記傾き調整装置１８をコントロールする処理装置６３を備えている。このため、胸部３をシートバック９２に凭れかけさせない姿勢をとることが可能と成り得る。したがって、一つの着座姿勢マネキン１で表現可能な着座姿勢の多様性を高めることが可能と成り得る。

また、多様な着座姿勢における座り心地に関する物理量（着座位置、身体各部の角度、腰椎の湾曲度、アイポイント、シート９０の撓み形状、座圧分布など）を計測することが可能となる。また、シート９０などに入力される振動により、着座姿勢のバランスが崩れても、バランスをとるように動かすことが可能と成り得る。このため、振動に起因して姿勢が変化する場合などにおける、着座状態の情報の変化を計測することが可能と成り得る。また、応力緩和などにより着座時間に応じてシート９０による支持形態が変化する場合であっても、それに応じた着座状態の情報の変化を計測することが可能と成り得る。

本実施例の着座姿勢マネキン１は、頭部２と、頭部２と胸部３をつなぐ頚椎部１１を備えている。また、処理装置６３は、頚椎部１１が垂直軸と略平行となるように傾き調整装置１８をコントロール可能である。このため、頭部２を支えるための負担を抑制した姿勢（頭部快適状態）をとろうとする挙動を再現することが可能と成り得る。したがって、頭部快適状態を維持するために必要な制御量を計測することができ得る。また、この制御量をシート９０の快適性の指標とすることが可能と成り得る。

本実施例の着座姿勢マネキン１を用いて、シート９０の評価をするための情報を得ることが可能となる。より具体的には、骨盤部４と胸部３が相対移動可能に接続された着座姿勢マネキン１をシート９０に着座させ、シート９０の評価をするための情報を得る方法である。この際、検出手段６１により検出された結果を利用して演算し、前記演算の結果をもとに傾き調整装置１８の制御をすることにより着座姿勢マネキン１の胸部３の傾きを調整し、シート９０の評価をするための情報を得ることが可能となる。そのため、従来では得られなかった着座姿勢における情報を得ることが可能と成り得る。そのため、従来ではできなかったシート９０の評価をすることが可能と成り得る。

本実施例の場合、ジャイロセンサの検知結果が所定の範囲に収まったところで、傾き調整装置１８の操作を停止させることが可能であるが、この際、傾き調整装置１８は胸部３を動かすための力が働かない状態となる。つまり、傾き調整装置１８は姿勢を固定するものではなく、必要時に胸部３の傾きを調整するような力を発生させるものである。より詳しくは、胸部３に働く付勢力を調整することで胸部３の傾きを調整するものである。このため、傾き調整装置１８により力が発生している場合であっても、シート９０の形状などの要因により、とりうる姿勢が変わるものである。したがってシート９０と着座姿勢の関係を表現し易いものとなっている。

本実施例の着座姿勢マネキン１は、胸部３の傾きを調整する機能が働く場合と働かない場合を切り替えることが可能であるため、一つの着座姿勢マネキン１で多くの特性を表現することが可能となる。

着座姿勢マネキン１は実施例以外にも各種態様で形成することが可能である。その一例を図面を用いて以下に説明する。

「第一変形例」
胸部３の傾きを調整する傾き調整装置１８としては、実施例のように、慣性ロータ１４を使用する態様とすることに限るものではない。傾き調整装置１８は、胸部３を引っ張る力の調整を行うものとすることなども可能である。例えば、図３に示す第一の変形例のように、腰椎部１２の前後において流体の出入りが可能なチューブ７３を設ける構成とすることが考えられる。この場合、チューブ７３は胸部３と骨盤部４に対して所定箇所で固定されている。

第一変形例の場合、図示しない電磁弁を操作することによりチューブ７３に圧縮空気などの流体を導入すると、チューブ７３を膨らませることが可能となる。チューブ７３を膨らませれば、胸部３と骨盤部４とを近づけるような力を発生させることが可能となる。例えば、腰椎部１２の前側に位置するチューブ７３にのみ流体を導入することで、図３の二点鎖線で示すように胸部３の傾きを変えることが可能となる。チューブ７３への流体の導入量などを調整することにより、胸部３を引っ張る力の大きさを調整することが可能となる。逆に膨らませたチューブ７３から流体を排出すれば、当該力を解除若しくは低減することが可能となる。このように、流体を導入するチューブ７３や導入量などを調整することにより、胸部３の傾きを調整することが可能となる。

「第二変形例」
第一変形例とは異なり、胸部３と骨盤部４とに接続されている紐状物や帯状物などを巻き取ることで、胸部３と骨盤部４とを近づけるような力を発生させるものとしても良い。例えば図４に示す第二変形例のように、帯状物７５の一端が胸部３に接続され、骨盤部４に接続されたローラ７７に帯状物７５の他端側が接続されている構成とすることが可能である。この場合、巻き取る帯状物７５の選定と、帯状物７５の巻き取り量を調整することにより、胸部３を引っ張る力を調整することが可能となるため、胸部３の傾きを調整することが可能となる。

以上、一つの実施例と二つの変形例を用いて実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態のほか、その他各種の形態で実施可能なものである。例えば、処理手段は着座姿勢マネキンの外部に備えていなくても良く、内部に設けた処理手段に対して接続されるように構成することも可能である。

また、検出手段は着座姿勢マネキンに備えていなくても良い。例えば、着座姿勢マネキンの所定部分の状態を検出できるように、検出手段を着座姿勢マネキンとは別に設けることも可能である。

検出手段としてはジャイロセンサではなく、角度や角速度を検出可能なその他の検出装置としても良い。また、角度や角速度でなく位置などを検出する検出手段としても良い。これら検出手段は単独又は組み合わせにより使用するものとしても良い。

着座姿勢マネキンには剛性体の全ての部位が必要なわけでなく、足部や小腿部を設けない構造としても良い。また、頭部や胸部などの各部位は人体に模した形状にする必要性はなく、着座状態を表現できていればよい。

頭部や頚椎部を設けなくても頭部快適状態を表現することは可能である。胸部が所定の角度となるように設定すれば、おのずと頭部快適状態を表現可能となるからである。但し、頚椎部や頭部が備えられていれば、胸部の傾きをコントロールしない場合の頚椎部の負担を表現可能となるため、着座姿勢マネキンの利用範囲を広げることが可能と成り得る。なお、胸部と頭部は剛体結合しているものとすることも可能である。この場合であっても、胸部の傾きを所定の想定着座者の頭部快適状態の指標とすることが可能である。

Ｌヒップ角調整機構は骨盤部の代わりに大腿部に設けることも可能である。また、大腿部と骨盤部の回動軸を調節部材回動軸として使用することも可能であるし、各々を別々に設けることも可能である。

板バネなどのバネ部材の変位状態を把握するに際し、目視により棒状体と位置認識部の相対位置を読み取る必要性はない。例えば棒状体に設けた発信部からの信号を、位置認識部に設けた受信部により電気的に読み込ませ、そのデータを自動的に記録させるようにしても良い。

維持されるべき所定の角度は一つに定まる角度である必要性は無く、−３度から３度の間の角度など、幅を持たせることが可能である。また、ずれを許容する範囲と収束させたい範囲は必ずしも一致する必要性は無く、例えば−３度から３度の範囲を逸脱したとされた際に、−２度から２度の範囲で角度が収まるように制御することも可能である。

首付角とＬヒップ角は双方を設定しなくても良く、首付角及びＬヒップ角の何れか一つを設定した着座姿勢マネキンであっても想定着座者マネキンである。

骨盤部と大腿部は必ずしも、回動軸を介して接続されている必要は無く、骨盤部と大腿部との間に接続部を配置し、当該接続部に対して骨盤部及び／又は大腿部が回動可能な構成となるようにしても良い。

直接的に胸部の傾きを変更する場合に限らず、間接的に胸部の傾きを変更するように作用する場合も、胸部の傾きがコントロールされている状態に該当する。例えば、頚部や頭部などの傾きを調整するように移動させることで、胸部の傾きが調整されれば、本明細書でいう、胸部の傾きがコントロールされている状態に該当する。

実施例や変形例には胸部に腕部などが取り付けられていないが、胸部の両側面に腕部を取り付けるものとすることも可能である。ただし、着座姿勢マネキンを設ける目的は人体を模擬することではないため、なるべく簡素な構造であることが望ましい。

また、乗物としては、車両であることに限らず、飛行機やヘリコプターなど空中を飛行する乗物や、船舶や潜水艇など海面や海中などを移動する乗物としてもよい。また、着座姿勢マネキンは乗物用シート以外にも、家具に使用される椅子など、座位をとるものに使用することが可能である。

１ 着座姿勢マネキン
２ 頭部
３ 胸部
４ 骨盤部
５ 大腿部
６ 小腿部
７ 足部
１１ 頚椎部
１２ 腰椎部
１４ 慣性ロータ
１８ 傾き調整装置
３０ 首付角調整機構
４０ Ｌヒップ角調整機構
５０ 位置確認手段
５１ 棒状体
５２ 位置認識部
６１ 検出手段
６３ 処理装置
８１ 胸部カバー
８２ 腰椎部カバー
８２ａ 腰椎部カバー構成要素
８３ 骨盤部カバー
８４ 大腿部カバー
９０ シート
９１ シートクッション
９２ シートバック
９３ ヘッドレスト

Claims (3)

1. シートを評価するために用いられる着座姿勢マネキンであって、
   シートクッションに載せることが可能な骨盤部と、
   シートバックと対向する位置に配置可能であり、前記骨盤部との相対的な位置が変化可能な胸部と、
   前記胸部の傾きを変更可能な傾き調整装置と、
   検出手段により検出された結果を利用し、前記傾き調整装置をコントロールする処理装置と、
   を備える着座姿勢マネキン。
2. 請求項１に記載の着座姿勢マネキンであって、
   頭部と、前記頭部と前記胸部をつなぐ頚椎部と、が備えられ、
   前記処理装置は、前記頚椎部が垂直軸と略平行となるように前記傾き調整装置をコントロール可能な着座姿勢マネキン。
3. 骨盤部と胸部が相対移動可能に接続された着座姿勢マネキンをシートに着座させ、シートの評価をするための情報を得る方法であって、
   検出手段により検出された結果を利用して演算し、前記演算の結果をもとに傾き調整手段の制御をすることにより着座姿勢マネキンの胸部の傾きを調整し、シートの評価をするための情報を得る方法。
   

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