DE102008061935A1 - System einer anthropomorphen Testpuppe zur Bewertung des Komforts von Sitzen - Google Patents

System einer anthropomorphen Testpuppe zur Bewertung des Komforts von Sitzen Download PDF

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Su Hwan Hwaseong-si Hwang
Kwang Noh Ansan-si Lee
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Abstract

Ein System einer anthropomorphen Testpuppe zur Bewertung des Sitzkomforts enthält Sensoreinheiten und eine Datenverarbeitungseinheit. Die Sensoreinheiten sind an einzelnen Gelenken der Menschen-Testpuppe angebracht und erfassen die Winkel der jeweiligen Gelenke. Die Datenverarbeitungseinheit berechnet Information über relative Positionen von benachbarten Gelenken auf der Basis der Information über die Winkel der relevanten Gelenke und berechnet die absolute Position eines bestimmten Gelenks durch Koordinatensystemtransformation mittels Information über relative Positionen und die Gelenke der anthropomorphen Testpuppe.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System einer anthropomorphen Testpuppe zum Bewerten des Komforts eines Sitzes. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System einer anthropomorphen Testpuppe zum Bewerten des Komforts eines Sitzes, das benutzt wird, um eine Sitzstruktur zu finden, die maximalen Komfort für einen Menschen bietet, der auf dem Sitz sitzt.
  • Mit der Entwicklung der Fahrzeugtechnologie steigen die Anforderungen an Technologie, die es ermöglicht, den Komfort des Fahrers und der Passagiere eines Fahrzeuges zu verbessern. Speziell im Fall von langen Fahrten ist ein wichtiger Faktor zur Bestimmung von Fahrkomfort, ob die Sitzstruktur eines Fahrzeuges zum Körper des Fahrers oder eines Passagiers passt. Entsprechend ist bei der Herstellung der Sitze eines Fahrzeuges die Vorhersage der Charakteristika der Körperstruktur eines Passagiers ebenso wie die Vorhersage der Charakteristika eines Fahrzeugs einer der wichtigen Vorgänge.
  • Ein Gerät gemäß dem Stand der Technik zum Bestimmen einer optimalen Sitzstruktur benutzt ein Verfahren, in dem eine anthropomorphe Testpuppe auf einen Sitz gesetzt wird und getrennt davon die Veränderungen der anthropomorphen Testpuppe gemessen werden.
  • 1 zeigt eine anthropomorphe Testpuppe gemäß dem Stand der Technik zum Bewerten des Komforts eines Sitzes. Wie in 1 gezeigt, besitzt die anthropomorphe Testpuppe die Gelenkstruktur eines menschlichen Körpers, und die Teile der anthropomorphen Testpuppe sind durch Kugelgelenke miteinander verbunden.
  • Obwohl die anthropomorphe Testpuppe gemäß dem Stand der Technik auf die Implementierung einer Konfiguration, die ähnlich zu der eines echten menschlichen Körpers ist, konzentriert ist, um beispielsweise den Komfort eines Sitzes zu bewerten, hat die anthropomorphe Testpuppe das Problem, dass sie die Veränderungen des menschlichen Körpers und die dynamischen Mechanismen der Gelenke in der Praxis nicht wahrnimmt.
  • Ferner gibt es ein Problem, da es schwierig ist, die Positionen oder Winkel einzelner Gelenke, die der Veränderung des menschlichen Körpers zuordenbar sind, genau zu messen, weil es keine Korrelation zwischen den Mechanismen der jeweiligen Gelenke gibt.
  • Die in diesem Abschnitt offenbarte Information dient nur dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollte nicht als Zugeständnis oder irgendeine Art von Vorschlag dienen, dass diese Information den Stand der Technik, der einem Fachmann auf dem Gebiet bereits bekannt ist, formt.
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zielen auf die Bereitstellung System einer anthropomorphen Testpuppe zur Bewertung des Komforts eines Sitzes, wobei in dem System die Gelenke einer anthropomorphen Testpuppe, von denen Messungen benötigt werden, mit Sensoreinheiten ausgestattet sind und der Mechanismus der jeweiligen Gelenke benutzt wird, so dass die Veränderung der anthropomorphen Testpuppe in Echtzeit gemessen wird und dann der Komfort des Sitzes bewertet wird.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ein System einer anthropomorphen Testpuppe zur Bewertung des Komforts eines Sitzes Sensoreinheiten, angeschlossen an einzelnen Gelenken einer anthropomorphen Testpuppe und eingerichtet zum Erfassen von Winkeln der jeweiligen Gelenke, und eine Datenverarbeitungseinheit, eingerichtet zum Bestimmen von relativen Positionen der jeweiligen Gelenke auf Basis von Winkeln von benachbarten Gelenken und Abständen dazwischen, und zum Bestimmen einer absoluten Position eines bestimmten Gelenks ausgehend von einer Referenzposition durch die Verwendung der relativen Positionen der jeweiligen Gelenke und Koordinatensystemtransformation zwischen den jeweiligen Gelenken der anthropomorphen Testpuppe aufweisen.
  • Die Abstände zwischen den benachbarten Gelenken können in der Datenverarbeitungseinheit vorab gespeichert sein.
  • Die Koordinatensystemtransformation kann über homogene Transformationsmatrixoperationen unter Verwendung von mindestens einer Translationsmatrix und mindestens einer Rotationsmatrix durchgeführt werden.
  • Die Referenzposition kann ein Sprunggelenk sein.
  • Die Referenzposition kann in einem Becken liegen, wobei die Referenzposition die Mitte zwischen zwei Hüftgelenken sein kann.
  • Die relativen Positionen der jeweiligen Gelenke können durch gleichmäßige Verteilung eines Fehlers auf Koordinatenpositionen der jeweiligen Gelenke kompensiert werden.
  • Der Fehler kann durch Vergleich von Koordinatenwerten der auf der Referenzposition basierenden absoluten Positionen des Zielgelenks, wobei die absoluten Positionen entlang mindestens zwei verschiedener die Referenzposition und das gemeinsame Zielgelenk verbindender Ketten erhalten wurde, bestimmt werden, wobei der verteilte Fehler durch Teilen der Differenz in den Koordinatenwerten der absoluten Positionen des Zielgelenks in jeder der Ketten durch die Anzahl der Punkte in einer Kette bestimmt wird.
  • Eine der Ketten kann die Referenzposition und das Zielgelenk direkt miteinander verbinden.
  • Die eine Kette zum Teilen der Differenz in den Koordinatenwerten der absoluten Positionen des Zielgelenks kann eine Kette, die nicht eine Kette, die die Referenzposition und das Zielgelenk direkt miteinander verbindet, ist, sein.
  • Das System einer anthropomorphen Testpuppe kann ferner eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen von an die Datenverarbeitungseinheit übertragenen relativen Positionen der jeweiligen Gelenke, eine Datenkommunikationseinheit zum Konvertieren der von der Datenverarbeitungseinheit übertragenen relativen Positionen der jeweiligen Gelenke in Information in einem Kommunikationsdatenformat, und zum Senden der resultierenden Information und eine Datenspeichereinheit zum Speichern der von der Datenkommunikationseinheit übertragenen Information auf einem festgelegten Speichermedium enthalten.
  • Die Datenkommunikationseinheit und die Datenspeichereinheit können miteinander über ein Bluetooth-Verfahren oder ein RC-232C-Verfahren kommunizieren.
  • Die Datenkommunikationseinheit kann Daten, die in der Datenspeichereinheit gespeichert sind, empfangen, die Daten in Daten in einer vorbestimmten Form konvertieren und die resultierenden Daten zur Datenverarbeitungseinheit übertragen.
  • Die Sensoreinheiten können Potentiometer zum Umwandeln der Gelenke in elektrische Widerstände sein.
  • Die Verfahren und Einrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, welche detaillierter ersichtlich werden oder dargelegt werden von den begleitenden Figuren, welche in die Beschreibung einbezogen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, welche zusammen zur Erklärung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
  • Es zeigen
  • 1 eine anthropomorphe Testpuppe gemäß dem Stand der Technik zum Bewerten des Komfort eines Sitzes;
  • 2 eine beispielhafte anthropomorphe Testpuppe zum Bewerten des Komforts eines Sitzes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ein beispielhaftes System einer anthropomorphen Testpuppe zum Bewerten des Komforts eines Sitzes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ein Beispiel für die Berechnung der Information der absoluten Position jedes Gelenks einer anthropomorphen Testpuppe, beispielsweise absolute Koordinatenwerte, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ein weiteres Beispiel für die Berechnung der Information der absoluten Position jedes Gelenks einer anthropomorphen Testpuppe, beispielsweise absolute Koordinatenwerte, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 ein beispielhaftes Verfahren zur Fehlerkompensation in der Transformation von relativen Koordinatenwerten in absolute Koordinatenwerte gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Während die Erfindung(en) im Zusammenhang mit den Ausführungsformen beschrieben wird (werden), wird verstanden werden, dass die vorliegende Beschreibung die Erfindung(en) nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränken soll. Im Gegenteil, die Erfindung(en) soll(en) nicht nur die Ausführungsformen abdecken, sondern auch zahlreiche Alternativen, Änderungen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche im Wesen und Bereich der Erfindung enthalten sind.
  • 2 zeigt eine anthropomorphe Testpuppe zur Bewertung des Komforts eines Sitzes gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 2 gezeigt, sind die einzelnen Gelenke einer anthropomorphen Testpuppe mit Sensoren ausgestattet. Die Gelenke der anthropomorphen Testpuppe entsprechen den prinzipiellen Gelenken eines realen menschlichen Körpers, und die anthropomorphe Testpuppe wird über die Gelenke zusammengehalten. Dabei ist die Anzahl der Gelenke der anthropomorphen Testpuppe gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielsweise insgesamt 23.
  • 3 zeigt ein System einer anthropomorphen Testpuppe zum Bewerten des Komforts eines Sitzes gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 3 gezeigt, kann das System einer anthropomorphen Testpuppe zum Bewerten des Komforts eines Sitzes gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Sensoreinheiten 10, eine Datenverarbeitungseinheit 20, eine Anzeigeeinheit 30, eine Datenkommunikationseinheit 40 und eine Datenspeichereinheit 50 enthalten.
  • Die Sensoreinheiten 10 sind an den jeweiligen Gelenken der anthropomorphen Testpuppe angebracht und messen die Winkel der Gelenke, wie in 2 dargestellt. Beispielsweise können die Sensoreinheiten 10 Potentiometer sein, die die Winkelwerte in elektrische Widerstände konvertieren.
  • Die Datenverarbeitungseinheit 20 berechnet die relativen Positionen von benachbarten Gelenken unter Verwendung der von den Sensoreinheiten 10 gemessenen Winkelwerte der jeweiligen Gelenke und vorab gespeicherter Information über die Abstände zwischen den jeweiligen Gelenken und berechnet die absoluten Position eines bestimmten Gelenks unter Verwendung der relativen Positionen und der Koordinatensystemtransformation zwischen den Gelenken der anthropomorphen Testpuppe.
  • Hierbei können die Informationen über die relative Position Koordinatenwerte in einem um die benachbarten Gelenke jedes Gelenks gebildeten Koordinatensystem sein, während die Informationen über die absolute Position Koordinatenwerte in einem um ein bestimmtes Gelenk gebildetes Koordinatensystem sein können. Ferner kann das bestimmte Gelenk, welches die Referenz für die Information über die absolute Position ist, das Sprunggelenk oder das Hüftgelenk sein. Insbesondere wenn das bestimmte Gelenk das Sprunggelenk ist ergibt sich der Vorteil, dass eine absolute Position auf Basis der Position, an der sich Fuß der anthropomorphen Testpuppe ein Pedal eines Fahrzeugs berührt, berechnet werden kann.
  • Vorzugsweise werden die absolute Position des bestimmten Gelenks, die Abstände der jeweiligen Gelenke oder die Abstände zwischen den Koordinatensystemen, welche zum Berechnen solch einer Information über absolute Positionen verwendet werden, in dem System vorab in der Form von vorgegebenen Werten gespeichert.
  • 4 zeigt ein Beispiel für die Berechnung der Information über die absolute Position jedes Gelenks einer anthropomorphen Testpuppe, beispielsweise absolute Koordinatenwerte, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 4 gezeigt, kann die Datenverarbeitungseinheit 20 die absoluten Koordinatenwerte des Sprunggelenks unter Verwendung von Information über die von den Sensoreinheiten 10 gesendeten Winkel der jeweiligen Gelenke und Information über den Abstand zwischen den jeweiligen Gelenken berechnen. Hierbei beziehen sich absolute Koordinatenwerte auf die Koordinatenwerte eines bestimmten Gelenks, basierend auf der Annahme, dass die Referenzposition des Hüftgelenks der Ursprung (0, 0, 0) in dem kartesischen Koordinatensystem ist.
  • Ausführlich ausgedruckt können die absoluten Positionswerte des Sprunggelenks unter Verwendung der Hüftgelenkswinkel (d. h. eines horizontalen Hüftgelenkswinkels (A1) und eines vertikalen Hüftwinkels (A2)), des Kniewinkels (A3) und des Sprunggelenkwinkels (A4) berechnet werden. Noch ausführlicher ausgedrückt werden die absoluten Positionswerte des Sprunggelenks als das Produkt der Matrizen der Winkel- und Abstandsinformation der jeweiligen Gelenke basierend auf dem Ursprung, d. h. der Hüfte, berechnet. Für die Elemente jeder Matrix sind konstante Werte in der Form von Vektoren, denen Werte und Richtungen für die Abstände zwischen den jeweiligen Gelenken zugewiesen sind, dargestellt.
  • Der erste bis dritte Faktor, d. h. die erste bis dritte Matrix, unten in 4 repräsentieren drei Koordinatensystemtransformationsprozesse. Ferner repräsentiert ein vierter Faktor (eine vierte Matrix) ein Verfahren zum Berechnen der letztlichen absoluten Koordinatenwerte durch miteinander Multiplizieren der jeweiligen Koordinatensystemgleichungen.
  • 5 zeigt ein weiteres Beispiel für die Berechnung der Information der absoluten Position jedes Gelenks einer anthropomorphen Testpuppe, beispielsweise absolute Koordinatenwerte, gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Um relative Koordinatenwerte (x2, y2, z2) in einem Koordinatensystem T2 in absolute Koordinatenwerte in einem Referenzkoordinatensystem T0 zu transformieren, wenn die Koordinatensysteme wie in 5 dargestellt gelegt sind, kann die folgende homogene Transformationsmatrixoperation verwendet werden.
  • Um eine homogene Transformationsmatrixoperation durchzuführen, kann die folgende Gleichung 1 als eine Translationsmatrix zwischen dem Referenzkoordinatensystem T0 und einem Koordinatensystem T1 verwendet werden:
    Figure 00090001
  • Ferner wird die Rotation eines Koordinatensystems um θ zusammen mit Translation zwischen dem Koordinatensystem T1 und dem Koordinatensystem T2 erzeugt. Entsprechend müssen, wie in Gleichung 2 dargestellt, eine Translationsmatrix und eine Rotationsmatrix miteinander multipliziert werden, um die Koordinatensystemtransformation von einem Koordinatensystem T1 zu einem Koordinatensystem T2 durchzuführen:
    Figure 00100001
  • Entsprechend wird, um relative Koordinatenwerte (x2, y2, z2) in dem Koordinatensystem T2 in absolute Koordinatenwerte in dem Koordinatensystem T0 zu transformieren, eine Berechnung unter Verwendung der Ergebnisse von Gleichungen 1 und 2 durchgeführt, wie in der folgenden Gleichung 3 dargestellt:
    Figure 00100002
  • Durch solche homogene Transformationsmatrixoperationen werden die absoluten Positionen aller Gelenke, einschließlich der Wirbelsäule, der anthropomorphen Testpuppe, auf der Basis eines zwischen den zwei Hüftgelenken festgelegten Ursprungs berechnet. Es ist offensichtlich, dass absolute Koordinatenwerte auf gleiche Weise für die Verwendung des Sprunggelenks als Ursprung, d. h. als Referenzkoordinaten, berechnet werden können.
  • 6 zeigt die Veranschaulichung eines Verfahrens zur Fehler-Kompensation in der Transformation von relativen Koordinatenwerten in absolute Koordinatenwerte gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Aus der in 6 gezeigten Seitenansicht einer anthropomorphen Testpuppe kann gesehen werden, dass in den Messungen eines Haltungswinkels, sich eine (kinematische) Kette 1, die sich von dem plattenartigen Becken über eine Verbindungsstange zum Brustbein erstreckt, und eine (kinematische) Kette 2, die sich durch die übereinander angeordneten Lendenwirbel zum Brustbein erstreckt, treffen müssen. Wenn der Fehler der Position des Brustbeins unter Verwendung von zwei Ketten gleichmäßig unter allen Gelenken verteilt wird und eine Kompensation durchgeführt wird, kann die Anhäufung von Positionsmessungsfehlern in jedem der Sensoren vermieden werden.
  • Um unter den messenden Sensoren der jeweiligen Gelenke verteilte Fehlerwerte zu erhalten, wird die anthropomorphe Testpuppe auf einer Befestigungseinrichtung gestützt, um eine Standardposition festzulegen und die Nullpunkte aller Sensoren zu messen. Für diesen Zweck werden die Schulter und das plattenartige Becken der anthropomorphen Testpuppe auf einer zugehörigen Stütze festgelegt und dann Winkeldaten entlang der Kette 1 und entlang der Kette 2 gemessen.
  • Fehlerwerte können durch Vergleich von absoluten Koordinatenwerten, die entlang der Kette 1 berechnet werden, mit Koordinatenwerten, die entlang der Kette 2 berechnet werden, bestimmt werden. The berechneten Fehlerwerte werden durch die Anzahl der in Kette 2 enthaltenen Gelenke geteilt und gleichmäßig auf die Gelenke verteilt. Die Verteilungen, die von der Verteilung des Fehlers unter den jeweiligen Koordinatenachsen resultieren, und ein Beispiel der Ergebnisse der Fehlerkompensation sind in der folgenden Tabelle 1 aufgelistet. In diesem Fall ist das Hüftgelenk die Ursprungsreferenz, und das Brustbein ist das Zielgelenk, für das die absolute Position gefunden werden soll. Tabelle 1
    Position Gemessene Koordinaten Fehlerverteilung Kompensierte Koordinaten
    Kette 1 TOR 0.000 0.000 20.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 20.000
    STNM –63.079 0.000 528.922 0.000 0.000 0.000 –63.079 0.000 528.922
    Kette 2 L5S –129.000 0.000 98.500 0.230 0.000 1.470 –128.770 0.000 97.030
    L45 –134.900 0.000 131.510 0.470 0.000 2.950 –134.470 0.000 128.560
    L34 –149.700 0.000 168.890 0.710 0.000 4.430 –149.030 0.000 164.463
    L23 –165.500 0.000 206.750 0.950 0.000 5.910 –164.628 0.000 200.843
    L12 –176.400 0.000 242.630 1.190 0.000 7.390 –175.289 0.000 235.244
    T1L –184.900 0.000 278.420 1.430 0.000 8.870 –183.939 0.000 269.551
    STNM –64.750 0.000 539.280 –1.670 0.000 10.350 –63.087 0.000 528.932
    Fehler –1.670 0.000 10.350 –0.007 0.000 0.009
  • Wie in Tabelle 1 gezeigt, beträgt der letztliche Fehler am Brustbein (Sternum, STNM) (–1.670, 0.000, 10.350). Als das Ergebnis eines Verfahrens zum gleichmäßigen Verteilen des Fehlers auf sieben Koordinatenpunkte und Durchführen von Positionierungsoperationen wurde herausgefunden, dass die Position des entlang der Kette 1 berechneten STNM und die Position des entlang der Kette 2 berechneten STNM zueinander konsistent waren bis auf eine Genauigkeit von 10 und diese Positionsgenauigkeit blieb in der gleichen Größenordnung sogar während einer Änderung der Haltung der anthropomorphen Testpuppe erhalten.
  • Als ein Ergebnis wurde verifiziert, dass die Genauigkeit der Überwachung der Haltung der anthropomorphen Testpuppe durch die Verwendung eines Verfahrens zur Berechnung der Position über zwei Ketten und Verteilung des Fehlers der Positionskoordinaten verbessert werden konnte. Dabei wurde das Hüftgelenk als Ursprungsreferenz verwendet.
  • Ein Verfahren zur Kompensation für Fehlerwerte basierend auf Koordinatenwerten ist ein Verfahren zur Anwendung von gleichmäßig verteilten Winkelfehlerkompensationswerten auf die oben beschrieben Gleichung 3 zusammen mit Kompensationswerten. In einem homogenen Transformationsmatrixoperationsprozess können Fehlerwerte auf jeweilige Gelenkpositionskoordinaten verteilt werden.
  • Figure 00120001
  • In Gleichung 4 kann ein durch Vergleich von für die selbe Position entlang verschiedener Ketten berechneter Koordinatenwerte miteinander und durch Teilen der Differenz durch die Anzahl der in einer Kette enthaltenen Gelenke erhaltenes Ergebnis als Wert (ex, ey, ez) wie oben beschrieben verwendet werden. Beispielsweise können Werte (–0.007, 0.000, 0.009), welche als kompensierte Fehlerwerte in Tabelle 1 gekennzeichnet sind, eingesetzt werden. Ferner können gemäß der folgenden Gleichung 5 Fehlerwerte in einem homogenen Transformationsmatrixoperationsprozess durch Durchführen einer Operation, die das Ergebnis von Gleichung 4 enthält, aufgeteilt werden.
  • Figure 00130001
  • Gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele kann die relative Positionsinformation durch gleichmäßige Verteilung des Fehlers, welcher durch den Vergleich von entlang mindestens zwei verschiedenen von der Ursprungsreferenz ausgehenden Ketten erhaltenen absoluten Positionsinformationswerten berechnet wird, auf in einer der Ketten enthaltene Gelenke kompensiert werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann die Datenverarbeitungseinheit 20 die absoluten Koordinatenwerte eines Zielgelenks durch Multiplizieren von Matrizen, die Information über die Winkel der jeweiligen Gelenke und Information über die Abstände zwischen den jeweiligen Gelenken enthalten, berechnen.
  • Die Anzeigeeinheit 30 zeigt die von der Datenverarbeitungseinheit 20 übertragene Information über die Positionen der jeweiligen Gelenke an.
  • Die Datenkommunikationseinheit 40 transformiert die von der Datenverarbeitungseinheit 20 übertragene Information über die Positionen der jeweiligen Gelenke in ein bestimmtes Kommunikationsdatenformat und sendet die Information zu einer externen Speichereinrichtung. Ferner speichert die Datenspeichereinrichtung 50 die von der Datenkommunikationseinheit 40 übertragene Information auf einem bestimmten Speichermedium. Alternativ kann die Datenkommunikationseinheit 40 auf der Datenspeichereinheit 50 gespeicherte Daten empfangen, die Daten in Daten in einer bestimmten Form transformieren und die resultierenden Daten an die Steuereinheit 20 senden.
  • Die Kommunikation zwischen der Datenkommunikationseinheit 40 und der Datenspeichereinheit 50 kann entweder in einer drahtgebundenen Art oder in einer drahtlosen Art durchgeführt werden, bevorzugt unter Verwendung eines Bluetooth-Verfahrens, eines RC-232-Verfahrens oder eines RC-232C-Verfahrens.
  • Gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung können die Positionen der Gelenke einer anthropomorphen Testpuppe und die Veränderungen in den Positionen der Gelenke in Echtzeit gemessen werden, und der Komfort eines Sitzes kann bewertet werden, so dass es Vorteile gibt, durch die die Herstellungskosten eines Sitzes reduziert werden können und ein komplizierter Bewertungsvorgang für einen Sitz vereinfacht werden kann.
  • Die vorangegangenen Beschreibungen von spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung gezeigt. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die präzisen offenbarten Formen zu beschränken, und es ist naheliegend, dass viele Änderungen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich sind. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um gewisse Prinzipien der Erfindung und ihrer praktischen Anwendung zu erklären, um es damit anderen mit dem Fachgebiet vertrauten Personen zu ermöglichen, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Änderungen davon, herzustellen und zu benutzen.

Claims (15)

  1. System einer anthropomorphen Testpuppe zur Bewertung des Komforts eines Sitzes, das System aufweisend: • Sensoreinheiten, angeschlossen an einzelnen Gelenken einer anthropomorphen Testpuppe und eingerichtet zum Erfassen von Winkeln der jeweiligen Gelenke, und • eine Datenverarbeitungseinheit, eingerichtet zum Bestimmen von relativen Positionen der jeweiligen Gelenke auf Basis von Winkeln von benachbarten Gelenken und Abständen dazwischen, und zum Bestimmen einer absoluten Position eines bestimmten Gelenks ausgehend von einer Referenzposition durch die Verwendung der relativen Positionen der jeweiligen Gelenke und Koordinatensystemtransformation zwischen den jeweiligen Gelenken der anthropomorphen Testpuppe.
  2. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß Anspruch 1, wobei die Abstände zwischen den benachbarten Gelenken in der Datenverarbeitungseinheit vorab gespeichert sind.
  3. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Koordinatensystemtransformation über homogene Transformationsmatrixoperationen unter Verwendung von mindestens einer Translationsmatrix und/oder mindestens einer Rotationsmatrix durchgeführt wird.
  4. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Referenzposition ein Sprunggelenk ist.
  5. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Referenzposition in einem Becken liegt.
  6. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß Anspruch 5, wobei die Referenzposition die Mitte zwischen zwei Hüftgelenken ist.
  7. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die relativen Positionen der jeweiligen Gelenke kompensiert werden durch gleichmäßige Verteilung eines Fehlers auf Koordinatenpositionen der jeweiligen Gelenke.
  8. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß Anspruch 7, wobei der Fehler bestimmt wird durch Vergleich von Koordinatenwerten der auf der Referenzposition basierenden absoluten Positionen des Zielgelenks, wobei die absoluten Positionen entlang mindestens zwei verschiedener die Referenzposition und das gemeinsame Zielgelenk verbindender Ketten erhalten wurde.
  9. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß Anspruch 8, wobei der verteilte Fehler durch Teilen der Differenz in den Koordinatenwerten der absoluten Positionen des Zielgelenks in jeder der Ketten durch die Anzahl der Punkte in einer Kette bestimmt wird.
  10. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei eine der Ketten die Referenzposition und das Zielgelenk direkt miteinander verbindet.
  11. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei die eine Kette zum Teilen der Differenz in den Koordinatenwerten der absoluten Positionen des Zielgelenks nicht eine Kette, die die Referenzposition und das Zielgelenk direkt miteinander verbindet, ist.
  12. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend: • eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen von an die Datenverarbeitungseinheit übertragenen relativen Positionen der jeweiligen Gelenke; • eine Datenkommunikationseinheit zum Konvertieren der von der Datenverarbeitungseinheit übertragenen relativen Positionen der jeweiligen Gelenke in Information in einem Kommunikationsdatenformat, und zum Senden der resultierenden Information; und • eine Datenspeichereinheit zum Speichern der von der Datenkommunikationseinheit übertragenen Information auf einem festgelegten Speichermedium.
  13. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß Anspruch 12, wobei die Datenkommunikationseinheit und die Datenspeichereinheit miteinander über ein Bluetooth-Verfahren oder über ein RC-232C-Verfahren kommunizieren.
  14. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die Datenkommunikationseinheit Daten, die in der Datenspeichereinheit gespeichert sind, empfängt, die Daten in Daten in einer vorbestimmten Form konvertiert und die resultierenden Daten zur Datenverarbeitungseinheit überträgt.
  15. System einer anthropomorphen Testpuppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Sensoreinheiten Potentiometer zum Umwandeln der Gelenke in elektrische Widerstände sind.
DE102008061935A 2007-12-14 2008-12-12 System einer anthropomorphen Testpuppe zur Bewertung des Komforts von Sitzen Ceased DE102008061935A1 (de)

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KR20070131013 2007-12-14

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