评估座位舒适度的假人系统技术方案

一种评估座位舒适度的假人系统包括传感器单元和数据处理单元。所述传感器单元连接到假人的相关关节，并且可以检测所述相关关节的角度。所述数据处理单元基于关于所述相关关节所述角度的信息计算关于相邻关节相对位置的信息，并且通过所述关于相对位置的信息与所述假人的所述关节之间的坐标系统变换计算具体关节的绝对位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及评估座位舒适度的假人(human dummy)系统。 更加具体而言，本专利技术涉及评估座位舒适度的假人系统，其用于揭示 能够使坐到座位上的人体舒适度最大化的座位结构。io
技术介绍
随着车辆技术的发展，对于能够提高车辆的司机和乘客的舒适度 的技术的需求正在增长。特别地，在长时间乘坐的情况下，车辆的座 位结构是否与司机或乘客的身体结构相匹配是决定乘坐舒适度的重要 因素。相应地，在车辆座位的制造过程中，乘客身体结构的特征以及15 车辆特征的预测是一个重要的过程。确定最优座位结构的现有装置使用的是将假人放到座位上且单独 测量假人的变化的方法。附图说明图1为示出评估座位舒适度的现有技术假人的图。参考图1，现有技术假人设有人体的关节结构，并且其部件由球/窝关节(ball/socket 20 joint)连接。尽管现有技术假人着重于实现类似于真实人体的构造以评估座位 的舒适度，实际上，其具有的问题在于其不能实现人体的变化和关节 的动力学机构。而且，问题在于，因为各个关节的机构之间不存在相关性，很难 25 精确地测量可归因于人体变化的各个关节的位置或角度。本
技术介绍
部分中公开的信息仅仅用于增强对本专利技术普遍背景的 理解，其不应该作为该信息形成本领域技术人员已知现有技术的承认 或者任何形式的暗示。30
技术实现思路
本专利技术的各个方面的目的是提供一种评估座位舒适度的假人系统，其中，需要测量的假人的关节设有传感器单元，并且使用所述各 个关节的机构，从而实时地测量所述假人的变化，然后评估座位的舒 适度。在本专利技术的一方面中，评估座位舒适度的假人系统可以包括传 5感器单元，所述传感器单元连接到假人的各个关节且构造为检测所述 各个关节的角度；以及/或数据处理单元，所述数据处理单元构造为基 于相邻关节的角度以及其间的距离确定各个关节的相对位置，并且利 用所述各个关节的所述相对位置和所述假人的所述各个关节之间的坐 标系统变换确定距离参考位置的具体关节的绝对位置。 10 所述相邻关节之间的所述距离可以提前存储在所述数据处理单元 中。可以利用一个或多个平移矩阵(translation matrix)和旋转矩阵通 过齐次变换矩阵操作执行所述坐标系统变换。所述参考位置可以为踝关节。 15 所述参考位置可以为骨盆，其中，所述参考位置为两个髋关节之间的中心。可以通过在各个关节的坐标点中均匀地分配误差来补偿所述各个 关节的所述相对位置。可以通过比较基于所述参考位置的目标关节的所述绝对位置的坐20 标值确定所述误差，所述绝对位置沿共同连接所述参考位置和所述目 标关节的至少两条不同路线获取，其中，通过以一条路线中坐标点的 数量划分每条路线中所述目标关节的绝对位置的所述坐标值的差别确 定分配的误差。所述路线中的一条可以直接连接所述参考位置和所述目标关节。 25 用于划分每条路线中所述目标关节的所述绝对位置的所述坐标值 中的差别的所述一条路线可以不是直接连接所述参考位置和所述目标 关节的所述一条路线。所述假人系统可以进一步包括一个或多个显示单元，所述显示单 元用于显示传送到所述数据处理单元的所述各个关节的所述相对位 30 置；数据通信单元，所述数据通信单元用于将由所述数据处理单元传 送的所述各个关节的所述相对位置转换成以通信数据格式表示的信息，并且发送结果信息；以及/或数据存储单元，所述数据存储单元在预定的存储介质上记录由所述数据通信单元传送的所述信息。所述数据通信单元和所述数据存储单元可以经由蓝牙或RC-232C方法彼此通信。5 所述数据通信单元可以接收存储在所述数据存储单元中的数据，将所述数据转换成以预定形式表示的数据，并且将结果数据传送到所述数据处理单元。所述传感器单元可以为用于将所述角度转换成电阻的电位计。本专利技术的方法和装置具有的其它特征和优点将从附图和下面的具10 体实施方式部分中变得明朗，或者说将在附图和下面的具体实施例方式部分中进行更加具体地说明，所述附图合并于此，与所述具体实施方式部分一起用于解释本专利技术的特定原理。15 图1为示出评估座位舒适度的现有技术假人的图。图2为示出根据本专利技术的评估座位舒适度的例示性假人的图。图3为示出根据本专利技术的评估座位舒适度的例示性假人系统的图。图4为示出计算根据本专利技术的假人的每个关节的诸如绝对坐标值的绝对位置信息的实例的图。20 图5为示出计算根据本专利技术的假人的每个关节的诸如绝对坐标值的绝对位置信息的另一实例的图。图6为解释根据本专利技术的另一实施方案补偿相对坐标值变换成绝对坐标值的误差的例示性方法的图。具体实施例方式25 现在将具体参考本专利技术的不同实施方案，其例子在附图中说明并且在下面进行描述。当结合例示性实施方案对本专利技术进行描述时，应该理解的是当前的描述并不用于将本专利技术限制在那些例示性实施方案中。相反地，本专利技术意在不但覆盖所述例示性实施方案，还覆盖可能包括在所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围内的不同选择形30 式、修改形式、等价形式以及其它实施方案。图2为示出根据本专利技术的各种实施方案的评估座位舒适度的假人6的图。参考图2，假人的各个关节设有传感器。假人的关节对应于真实人 体的主要关节，并且通过关节使得假人成为整体。这里，根据本专利技术 的各种实施方案的假人的关节数量为例如总共23个。 5 图3为示出根据本专利技术的各种实施方案的评估座位舒适度的假人系统的图。参考图3，根据本专利技术的各种实施方案的评估座位舒适度的假人系 统可以包括传感器单元10、数据处理单元20、显示单元30、数据通信 单元40以及数据存储单元50。 10 如图2所示，传感器单元10连接到假人的各个关节，并且测量关节的角度。例如，传感器单元IO可以是将角度值转换成电阻的电位计。 数据处理单元20利用由传感器单元10测量的各个关节的角度值 和之前存储的关于各个关节之间距离的信息计算相邻关节的相对位 置，并且利用相对位置和假人的关节之间的坐标系统变换计算具体关 15 节的绝对位置。这里，相对位置信息可以是围绕每个关节的相邻关节形成的坐标 系统中的坐标值，而绝对位置信息可以是围绕具体关节形成的坐标系 统中的坐标值。此外，作为绝对位置信息参考的具体关节可以是踝关 节或髋关节。特别地，当具体关节为踝关节时，优点在于可以基于假 20 人的脚与车辆的踏板形成接触的位置计算绝对位置。优选的是，用于创建此绝对位置信息的具体关节的绝对位置、各 个关节的距离或者坐标系统之间的距离以预设值的形式提前存储在系 统中。图4为示出根据本专利技术的各种实施方案计算假人的每个关节的诸 25如绝对坐标值的绝对位置信息的实例的图。参考图4，数据处理单元20可以利用由传感器单元10发送的关于 各个关节角度的信息和关于各个关节之间距离的信息计算踝关节的绝 对坐标值。这里，绝对坐标值指的是基于髋关节的参考位壹在矩形坐 标系统中为原始参考点(0， 0， 0)的假设的相关关节的坐标值。 30 详细而言，可以利用髋关节的角度(即，髋关节水平角度(Al)和髋关节垂直角度(A2))、膝关节的角度(A3)、以及踝关节的角度(A4)计算踝关节的绝对坐标值。更加详细而言，踝关节的绝对坐 标值计算为基于原点，即髋关节的各个关节的角度和距离信息的矩阵 的乘积。然而，每个矩阵的元素的定常值以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评估座位舒适度的假人系统，包括：　传感器单元，所述传感器单元连接到假人的各个关节且构造为检测所述各个关节的角度；以及　数据处理单元，所述数据处理单元构造为基于相邻关节的角度以及其间的距离确定各个关节的相对位置，并且利用所述各 个关节的所述相对位置和所述假人的所述各个关节之间的坐标系统变换确定距离参考位置的具体关节的绝对位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金锡焕，黄琇焕，李洸鲁，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]