JP2005514689A - デザインテンプレート - Google Patents
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Abstract
Description
自動車座席は3つの主要な機能を有している。即ち、(1)運転作業のために乗員の位置合わせを行うこと、(2)快適で健康な着席姿勢を支援すること、および(3)車両の衝突時に乗員を保護することである。第1の機能は、機械的に調節可能な座席フレーム上の変形可能なパッドにより達成され、第2の機能は、1つ以上のパッド、サスペンションおよび張り材からなる変形可能なパッドの幾何学的および機械的な特性によって達成される。第3の機能は、座席および、車両の衝突の間に乗員を拘束する拘束システムによって達成される。初めの2つの機能は、乗員が知覚する快適レベルの大部分を決定する。位置は乗員の快適性の主要な決定要素であると考えられ、姿勢は車両の環境に適応する乗員の能力に委ねられてきた。しかし、座席位置およびその支持面の主要な機能は、乗員の姿勢を支持することである。従って、当技術においては自動車座席のための設計ツールを提供する必要性がある。
「オスカー」として知られるツールは、Kaptur、Jr.らに付与された米国特許第3,147,617号に開示されており、これは収容確認装置を記載している。収容確認装置は座席上に配置されて、座席および車体が既知の所定の人体を収容するのに適しているか否かを決定する。収容確認装置は、所定の人体の上部脚部または臀部の下部面に対応する形状を成した下部外面を有するシートパンを含む。収容確認装置はまた、所定の人体の背部の外面の曲線に対応する形状を成した後部外面を有するバックパンを含む。ピボットによってシートパンとバックパンとの間が枢着(旋回可能に接続)している。その各側には角度の印がつけられた部材があり、他の部材として、前記部材上に数値を記録するためのポインタを含む。しかし、これらの角度は関節の角度のためのものであり、着席した乗員人体に関する骨格の標識を示すものではない。
従って、本発明の一つの目的は、三次元デザインテンプレートを提供することである。
車両パッケージでのテンプレートの使用法
所定の種類の車両に基づいて車両パッケージにおける乗員収容基準を確立する本発明による方法を開示する。この方法は、大型の男性、中型の男性および小型の女性のうちの少なくとも1つであり、直立姿勢、中立姿勢および前かがみ姿勢からなるグループのうちの1つである胴体部セクション22と、大腿部セクション44、ふくらはぎセクション52および靴セクション62から構成される、対応するパーセンタイル脚部セクションと、を有するデザインテンプレート10を提供することを含む。人体サイズのうち、脚部セクションは3つのすべての姿勢に対して同一であり、中心線の脊柱の曲率のみが異なる。この方法はまた、アクセル(図示せず)の下にトウパン16等の平面かかと領域を画定して、靴セクション62のヒールポイントを設けることを含む。この方法は、車両の操作に必要とされる、例えば目の位置による視線を定義することを含む。この方法は、座席12の硬度が高硬度(硬い)、低硬度(柔らかい)またはその間の硬度のいずれであるかを定義することをさらに含む。この方法はまた、生体機械的モデルを使用してT、L、IDおよびSの体領域(図12)で座席に作用する体重による負荷を算出することを含む。この方法はまた、車両内にデザインテンプレートを配置することを含み、それによって靴セクション62のかかとがアクセルの下のかかと領域内に位置し、足の母指球がアクセルの上に位置し、「ID」30の下の大腿部セクション44の底部および後述する「T」断面セクション112が座席クッション18によって支持され、胴体部セクション22がS34eおよびL34kで背もたれ20によって支持され、脚部セクションの角度が所定の快適範囲内に入る。この方法はまた、座席12にかかる体重に反作用する、座席12に作用する力を座席硬度基準により算出することによって、座席12のたわみを明らかにすることを含む。
股関節の位置および座席の移動
股関節は股関節26の二次元の回転の中心を表し、中空ナットおよびボルト45aの中心に位置する。車両パッケージ内の股関節の領域(ウィンドウ)は、車両パッケージの条件による足関節、膝関節および股関節の快適角度(表2)の範囲に対して、小型の女性、中型の男性および大型の男性の股関節26の位置を含む多角形によって定義される。パッケージの条件は、座席12および乗員人体が利用できる空間の大部分を決定する車両フロアパン14と車両ヘッドライナ70との間の乗員空間を画定するものである。座席12および乗員人体が利用できる空間が減少すると、座席12の機械的特性およびその幾何学的形状および大きさは、車両設計プロセスのためのデザインテンプレート10が示す様々な姿勢(表3)の支持にとってより重要となる。
2.この方法は、胴体部セクション22を垂直線から所定の角度傾けるステップを含む。背もたれ20に対する胴体部角度は、零度の垂直線に対して画定される。例えば、以下のように(表3)デザインテンプレート10の姿勢に応じて、胴体部セクション22を垂直線を基点として傾ける。
水平方向の座席移動
所定の環境(即ち、前後方向)におけるx位置は、小型の女性から大型の男性まで、車両のx方向における股関節26の位置によって画定される。足首の角度、アクセルペダルの方向および脚部の長さは、このパッケージ寸法における最も重要なパラメータである。膝の快適角度(表2)は座席高さパッケージによって変化する。座席高さ(即ち、SAE H61)空間が増大すると、座席12のx位置を画定するために用いられる膝の快適角度が減少する。座席高さ空間が減少すると、座席12のx位置を画定するために用いられる膝の快適角度が増大する。足首の快適角度が85°から90°の範囲にあり、水平線に対する大腿部の角度が5°から10°の範囲にある場合、水平方向座席調節範囲は大きい。
垂直方向の座席移動
所定の環境(即ち、垂直方向)におけるz位置は、大型の男性から小型の女性まで、車両z方向における股関節26の位置によって画定される。姿勢はパッケージ容量および乗員の好みによって変化するが、一般的にこの方法は、(例えば、肩関節に応じて)目の位置を定めて、あらゆる姿勢でのすべての乗員人体の視野条件に対して座席の移動によって対応する。座席高さ(即ち、SAE H61)の空間が減少すると、乗員人体は前かがみ姿勢になる可能性が高い。座席高さの空間が増大すると、乗員人体は直立姿勢になる可能性が高い。異なる大きさの乗員人体の視野に関する要求および車両パッケージ内の頭上の空間の大きさは、この方向での座席の移動の大きな決定要素となる。
かかと位置および脚部の快適角度を得るための股関節の計算
かかとの位置は、足首の角度およびアクセル−足の軸方向によって決定される。所定の足首角度は85°から93°の間とされ、靴セクション62は、足軸65が押下されていないアクセル(0mph)ペダルと平行し且つ接触するように配置される。
座席設計
本発明による座席の設計方法を開示する。一般的に、この方法は、直立姿勢、中立姿勢または前かがみ姿勢の1つの姿勢をとる大型の男性、中型の男性および小型の女性の1つである胴体部セクション22を有し、且つ脚部セクションを有するデザインテンプレート10の少なくとも1つを選択するステップを含む。脚部セクションは、大腿部セクション44、ふくらはぎセクション52および靴セクション62から構成される。この方法はまた、少なくとも1つのデザインテンプレート10に対して座席12上に後述する荷重支持曲線および無荷重パッチを形成するステップを含む。占有された(O)座席12に作用する力は、座席12における胸部(SO)、腰部(LO)、坐骨(ID O)および大腿部(TO)の荷重支持ポイント(図12)を画定するために用いられる各デザインテンプレート10の荷重支持ポイントに分散される。
13.この方法は、肩の位置SU、LU、BU、ID UおよびTUをプロットして、後述する肩、胸部、腰部、噛合線、坐骨および大腿部パッチ160にデザインテンプレート10を用いて座席12上に後述する空座席パッチ160(図23)を形成するステップを含む。
座席
座席12は2つの構造部材、即ち、(1)乗員人体の坐骨の下の胴体部の重量および乗員人体の大腿部の重量を主に支持する座席クッション18と、(2)主に胸部および腰部領域で乗員人体の背を支持する背もたれ20と、からなる。座席クッション18は通常5つの主要構造体、即ち、a)通常は織布材料または皮革である張り材またはトリムと、b)通常は発泡体である変形可能なパッドと、c)通常は金属ワイヤおよび/またはストラップに取り付けられた金属バネである、尻ポケットの下のサスペンションと、d)サスペンションの前方の防潜(アンチサブマリン)領域と、e)通常は乗員人体の荷重を支持するのに十分な形状および強度を有する板金である剛体フレームと、からなる。背もたれ20は通常4つの主構造体および任意の1つの構造体、即ち、a)通常は背もたれ20の織布材料または皮革のカバーである張り材またはトリムと、b)通常は発泡体である変形可能なパッドと、c)通常は逆U字型の金属のチューブである剛体フレームと、d)背もたれ20のベース部の近傍で垂直フレームの間に延びて車両の衝突時に乗員が背もたれ20を突き抜けることを防止する構造上の横材(クロスメンバ)と、e)通常は乗員人体の腰部領域を支持する変形可能なバスケットまたは膨張式バッグである任意のランバーサポートと、からなる。
背もたれ高さ
この方法は、デザインテンプレート10に応じて座席12に背もたれ高さを画定するステップを含む。
ヘッドレスト位置
この方法は、デザインテンプレート10に応じて座席12にヘッドレスト位置を画定するステップを含む。
肩パッチ
この方法は、デザインテンプレート10に応じて座席12に肩パッチ160を画定するステップを含む。
胸部パッチ
この方法は、デザインテンプレート10に応じて座席12に胸部パッチ160を画定するステップを含む。
腰部パッチ
この方法は、デザインテンプレート10に応じて座席12に腰部パッチ160を画定するステップを含む。
坐骨パッチ
この方法は、デザインテンプレート10に応じて座席12に坐骨パッチ160を画定するステップを含む。
大腿部パッチ
この方法は、デザインテンプレート10に応じて座席12に大腿部パッチ160を画定するステップを含む。
噛合線パッチ
この方法は、デザインテンプレート10に応じて座席12に噛合線パッチ160を画定するステップを含む。
座席サスペンション
この方法は、デザインテンプレート10に応じて座席12に座席サスペンションを画定するステップを含む。
防潜(アンチサブマリン)構造
この方法は、車両の衝突時に骨盤の前方への移動を防止する座席クッション18の前部における領域を画定するステップを含む。
座席クッション長さ
この方法は、デザインテンプレート10に応じて座席12に座席クッション長さを画定するステップを含む。
断面セクション
図17A乃至19Fを参照すると、本発明によるデザインテンプレート10の他の実施の形態が示されている。この実施の形態において、デザインテンプレート10はまた、解剖学的な標識で胴体部セクション22と協働して着席した環境における人間の乗員の収容および座席を設計、評価および測定するために用いられる三次元デザインテンプレートを提供する、全体として100で示された、少なくとも1つの、好ましくは複数の断面セクションを含む。断面セクション100は、小型の女性(図17A乃至17F)、中型の男性(図18A乃至18F)、および大型の男性(図19A乃至19F)の人体サイズを正確な寸法で模擬または表現している。断面セクション100は、乗員人体の断面を表すのに適した材料(メディア)で製作されている。例えば、この材料は、電子的なもの、紙、木、プラスチック等であり得る。尚、断面セクション100および胴体部セクション22が剛体材料で作成された場合、これらセクション100および22がその内部にスロットまたは切り出し(図示せず)を有して三次元形状に組み立てられることができる。
図17A、18A、19Aにそれぞれ示されるように、背の臀部領域において胴体部を水平方向に貫く股関節におけるセクション102、102’、102”または「B」、
図17B、18B、19Bにそれぞれ示されるように、肩甲骨の先端または胴体サポートのための胸部の近傍における水平方向のT8でのセクション104、104’、104”または「S」、
図17C、18C、19Cにそれぞれ示されるように、臀部領域の骨盤坐骨を垂直方向に貫くセクション106、106’、106”または「ID」、
図17D、18D、19Dにそれぞれ示されるように、ランバーサポートのための腰部領域において水平方向のL3でのセクション108、108’、108”または「L」、
図17E、18E、19Eに示されるように、肩の三角筋の最も幅の広い部分の近傍における水平方向のT4でのセクション110、110’、110”または「A」、および
図17F、18F、19Fにそれぞれ示されるように、大腿部の重心(CG)領域でのセクション112、112’、112”または「T」、
である。尚、断面セクション100には、乗員の断面形状を測定することが要求される。また、体内組織は変形可能であるため、特にB、ID、TおよびLのセクションでは、変形した組織の形状を測定することが重要である。
歪みストリップ
図24を参照すると、後述する測定を支援する歪み(ストレイン)ストリップ150を作成した。歪みストリップ150は、所定の厚さ(0.15mm)および所定の幅および長さ(18mm×914mm)を有するステンレス鋼等の金属材料で作成された。歪みストリップ150には、所定の数の、好ましくは24の歪みゲージ152(2要素90°「T字形」ロゼット7.9mm×7.9mm)が取り付けられた。歪みゲージ152は、歪みストリップ150上に例えば25ミリメートル(25mm)の所定の間隔で取り付けられた。尚、距離sは歪みストリップ150の歪みゲージ表面に沿って測定される。
曲率および歪み
歪みストリップ150を同質材料の薄いストリップと仮定して、曲げ歪みεは、局所曲率およびたわみの二次導関数、
a)初期の左から右および右から左への推定値の加重平均、および
b)ステップa)による値を過剰決定の式に用いて、以下のような4つの歪みゲージポイントからなる連続的なグループに対して合わせられた5次スプラインを用いて各歪みゲージ152のたわみ(z値)のより良い推定を行うこと、
によって改良されている。
測定
着席した乗員の曲線形状は荷重に伴って変化するため、姿勢および脚部の位置は重要な役割を果たす。三次元デザインテンプレート10は、着席した姿勢に対して歪んだ形状に変形可能な組織を有する、小型の女性、中型の男性および大型の男性の3つの体のタイプのために開発された。その結果、これらの断面セクション100は、3つの体のタイプ(大型の男性(95パーセンタイル)、中型の男性(50パーセンタイル)および小型の女性(5パーセンタイル))の各々に対しておよそ20人の乗員人体の測定に基づいている。合計39人の男性乗員および22人の女性乗員を募集して測定した。運転姿勢を模擬し且つ計測および測定を可能とするため、座席12は、中型の自動車(図示せず)から取ったヒールポイントからID30およびID30からハンドルまでの寸法で構成した。乗員の断面を一人ずつ測定し、解剖学的標識を測定し、断面の相対的位置を再構成することができた。
大腿部および臀部形状の測定
座席12は、座席クッション18および背もたれ20の両方に発泡パッドを有する。この構成において、座席クッション18のシートパンをおよそ80度(80°)傾斜させ、背もたれ20をおよそ180度(180°)の背面角で取り付けた。発泡パッド(厚さ100mm、幅および長さ450mm×550mm)を座席クッション18および背もたれ20の上に設置した。歪みストリップ150を組み込んだ圧力マットおよび歪み形状測定システムを座席クッション18および/または背もたれ20の上に設置した。乗員は平坦な発泡クッションに座り、大腿部および臀部の形状を、乗員が中立姿勢で且つ大腿部の角度がおよそ7度(7°)および膝の角度がおよそ135度(135°)で座った状態で測定した。歪みストリップ150を適切な解剖学的標識(A T4;S T8;L L3;B 股関節;ID 坐骨;T 大腿部の重心)の高さに配置した。圧力マットの位置、歪みストリップ端点および関連する解剖学的標識と同様に圧力マットのデータを記録し、すべて三次元座標測定器(CMM)(図示せず)を用いて測定した。さらに、CMMを用いて座席12より上の体の断面の一部を測定し、歪みストリップ150によるデータをCMM測定値と組み合わせることによって、完全な断面セクション100を作成した。例えば、胸部のS断面セクション104、104’、104”は歪みストリップ150を用いて測定して乗員の一部の形状を背もたれ20と対比して決定した。乗員の前部をCMMを用いて測定した。2つの形状を組み合わせて1つの連続曲線にした。
胴体部断面測定
胴体部セクション22の断面セクション100は、T4、T8、L4およびS1の脊椎レベルの胴体部領域に対する4つのレベルで構成された。胴体部断面は、背もたれのある状態および背もたれのない状態で測定されて、背もたれが背の組織の形状に与える影響を決定した。尚、代表的な乗員からの未加工データは、データ収集方法の決定に関連した特定のポイントを示すものである。
断面の定義
A、S、LおよびB断面セクション100をT4、T8、L4および股関節を示す解剖学的標識において測定し、股関節軸から肩関節の軸およびそれらの各解剖学的標識に対応して方向付けた。デザインテンプレート10上では、胴体部角度は垂直線に対する腰と肩の間の線の関係によって決定される。従って、所定の断面は荷重に耐えると共に、その領域より上および下のいくつかの脊椎を表すものでなければならないと仮定した。断面セクション100は、図20のT8に示されるような各骨の標識に原点を有する以下のような座標系に応じて画定される。
z軸は、腰肩間の線の矢状面への投影に平行している。
x軸は、前方向において腰肩間の線と直交し、且つ中央矢状面上にある。
y軸は、右手座標系を形成するz軸およびx軸の外積(クロスプロダクト)として定義される。
T4、T8、L4および股関節での断面セクションは、矢状面に向かって倒れた腰肩間の線と各断面が直交するように、画定される。
ID断面
坐骨/臀部領域の断面は、ASISポイントおよび股関節に対応して画定された。この面は、図21示されるように左右のASISおよび坐骨結節を含む。従って、腰部の最も幅の広い部分が含まれ、ASISポイントをシートベルト設計の検討材料に利用することができる。さらに、股関節116はASIS−ID線の矢状面への投影に沿っているため、股関節(H点)116が含まれる。
大腿部断面
大腿部の断面は、股関節から膝関節までの距離の9分の4の所で、H点から膝関節までの線に対応して画定される。膝関節の中心は、大腿骨の中間の上顆および横方向の上顆の中間点として画定された。大腿部断面座標軸は以下のように画定された。
1.ZTegは、座席12のZ軸と平行である。
2.XTegは、ZTegと直交し、且つ中央矢状面上にある。
3.YTegは、右手座標系を形成するZTegおよびXTegの外積として定義される。
Y’D
大腿部広がり角度は、図22に示されるように、中央矢状面からの膝と腰の間の線によって形成された角度として画定された。
骨標識
デザインテンプレート10の各断面セクション100について、関連する骨標識を測定し、断面セクション100上に描写した。各断面セクション100に含まれる標識は以下のとおりである。
SおよびA断面セクション104および110は、そのレベルが脊椎122によって示された棘突起およびポイントSB124によって示された肩甲骨の下端を有する。
L断面セクション108は、脊椎122によって示された下部腰椎の棘突起を有する。
B断面セクション102は、股関節116、仙骨、ASISポイントA118、および大転子および大腿骨頭114の輪郭を有する。
ID断面セクション106は、ASISポイントA118、股関節116、IDポイント128および大転子を有する。
T断面セクション112は、骨標識はなく、大腿部の組織の変形した形状のみを示している。
断面形状の平均
比較可能な座標がすべての乗員に対して用いられるように、各断面セクション100のデータを解剖学的基準を参考に回転させた。体の大きさには差異があるため、また手で測定を行ったため、各断面セクション100の測定ポイントの数がそれぞれの乗員で異なっている。従って、1人の乗員からの過剰なデータと他の乗員からのまばらなデータとの平均による偏りを減少させる必要があった。まずおよそ5度(5°)のきざみ幅で放射状に乗員ごとのデータを平均化することによって、各乗員の各断面セクション100が同一の数のデータポイントを有するように、各断面セクション100のデータポイントの数を減少させた。尚、欠測値は線形補間した。
断面セクションのスケーリング
適切な断面セクション100のために、上述した形状を、大型の男性(95パーセンタイル)、中型の男性(50パーセンタイル)および小型の女性(5パーセンタイル)を正確に表す寸法にスケーリングする寸法に尺度因子を発展させた。断面の寸法を画定する場合、統計的に重要な唯一の変数は体重であり、身長は断面形状と無関係である。体重の関数としての変数の回帰方程式および対応する相関係数(R2)は表6に示される。各断面セクション100の回帰寸法に対応するように平均形状をスケーリングする。これは次の3つのステップで行われた。
1.体重を唯一の変数として、特定の断面に対する乗員データによる回帰方程式を展開した。
2.回帰方程式を使用して1988年の米軍の人体測定調査による95、50および5パーセンタイルの体重を用いることにより、特定の断面セクション100に対する大型の男性、中型の男性および小型の女性の寸法を推定した。
3.平均形状を各断面セクションの回帰寸法に対応するようにスケーリングした。
デザインテンプレートおよび軍の人体計測の乗員に対して、身長、体重および特定の人体計測による比較を行った。デザインテンプレートの小型の女性(1582.7mmおよび57.08kg)および中型の男性(1783.7mmおよび77.8kg)は対応する軍の5パーセンタイル、50パーセンタイルのものよりもやや背が高く且つ体重が重く、デザインテンプレートの大型の男性(1819.2mmおよび92.11kg)は軍の95パーセンタイルのものよりもやや背が低く且つ体重が軽い。T8、L4およびIDでの幅を、軍データの胸幅、胴幅および腰幅と比較した。尚、測定方法および測定の位置は2つの研究間でやや異なり、また2つを比較することは適切ではないので、これらの測定値にはパーセンタイル値を与えない。
骨盤および大腿骨の形状
前述したようにFAA骨格データにおけるデータを平均することによって、平均的な骨盤形状を性別に決定した。平均的な男女の骨盤126が図17A乃至19Fに示されている。適切な断面セクション100の平均的な大腿骨頭114が図17A、17C、18A、18C、19Aおよび19Cに示されている。
最終形状
最終形状をCADプログラム(AutoCAD)で作成して、実寸大の断面セクション100の作成を可能とした。外側の形状に加えて、骨標識および適切な骨格構造の輪郭を最終形状に含めた。所定の大腿部断面セクション112、112’、112”のために大腿部の広がりを推定する手段を作成するためさらなる設計が必要とされた。それぞれの断面の大きさ(小型の女性、中型の男性および大型の男性)について、大腿部の広がりをミリメートル(mm)単位(距離は除く、接触する両大腿部の位置はゼロ)で、および脚部の広がりの角度を示すスケールを作成した。脚部の広がりは、膝関節での大腿骨の中間点から股関節(H点)の中心および中央矢状面までの線の角度として画定される。この角度は図17F、18Fおよび19Fに示されている。
座席設計における断面セクションの使用
所定の範囲の乗員の断面セクション100の組み合わせによって、座席12に接触する乗員人体の三次元マップを作成する。このようにして作成された人体モデルのコレクションを座席設計のために組み合わせる場合、座席設計のために着席した乗員の個体数を示す。即ち、断面セクション100が組み合わせられる場合、これらは座席12上に全体的に160で示されるパッチを形成する。例えば、小型の女性のT断面セクション112を、それぞれ直立姿勢、中立姿勢および前かがみ姿勢からなるグループのうちの1つの姿勢をとる中型の男性のT断面セクション112’および大型の男性のT断面セクション112と組み合わせる場合、”S”でこれらすべての乗員を支持する座席12の胸部領域が画定される。この領域を、図23に示されるように座席パッチ160eと呼ぶ。異なる乗員間の類似点はこの環境における同一の解剖学的位置の類似したの作用に基づいているので、この座席パッチ160eの位置の相違は大きさおよび荷重の相違に基づくものである。例えば、すべての乗員は、座席パッチ160bの坐骨領域において骨盤126の耐荷重領域上に座る。しかし、乗員はそれぞれ座席12のやや異なる位置に座るため、坐骨断面セクション106、106’、106”の組み合わせによって各乗員に対して同様に作用しなければならない座席12上の坐骨パッチ160bが作成される。
Claims (59)
- デザインテンプレートであって、
直立姿勢、中立姿勢および前かがみ姿勢を含むグループのうちの1つの姿勢をそれぞれとる大型の男性、中型の男性および小型の女性を含むグループのうちの1つである胴体部セクションと、
解剖学的な標識で前記胴体部セクションと協働し、着席した環境における人間の乗員の収容および座席を設計、評価および測定するために用いられる三次元デザインテンプレートを提供する少なくとも1つの断面セクションと、
を有する、デザインテンプレート。 - 前記胴体部セクションは、座席と着席した乗員との間の境界面曲線の変形形状に対応する外形の一部を有する、請求項1に記載のデザインテンプレート。
- 前記胴体部セクションは、互いに関連して配置された解剖学的細部を含み、前記境界面曲線は前記解剖学的細部に関連して配置される、請求項2に記載のデザインテンプレート。
- 前記胴体部セクションは、肩関節、股関節およびそれらの間に接続された軸のための骨格の標識の印を含む、請求項1に記載のデザインテンプレート。
- 前記胴体部セクションは、坐骨結節、上前腸骨棘、恥骨結合および仙骨を示す印を有する骨盤の中心線の投影を含む、請求項1に記載のデザインテンプレート。
- 前記胴体部セクションは、胴体の角度のための角度スケールを含む、請求項1に記載のデザインテンプレート。
- 前記胴体部セクションは、腰部の角度のための角度スケールを含む、請求項1に記載のデザインテンプレート。
- 前記胴体部セクションは、人体測定学的および解剖学的に正確な前部形状を有する、請求項1に記載のデザインテンプレート。
- 座席のための乗員拘束システムであって、
車両構造に固定された膝ベルトであって、直立姿勢、中立姿勢および前かがみ姿勢を含むグループのうちの1つである胴体部セクションを有するデザインテンプレートに対して、上前腸骨棘の下および下前腸骨棘の上に延伸する膝ベルトと、
車両構造に固定された肩ベルトであって、座席の中心線から、小型の女性、大型の男性および中型の男性を含むグループのうちの1つである胴体部セクションを有するデザインテンプレートの肩関節までの第1の所定距離と、座席の中心線から、小型の女性、中型の男性および大型の男性からなるグループの1つである胴体部セクションを有するデザインテンプレートの首/肩関節までの第2の所定距離と、の間に延伸する肩ベルトと、
を含み、前記デザインテンプレートは、解剖学的な標識で前記胴体部セクションと協働し、三次元デザインテンプレートを提供する少なくとも1つの断面セクションを含む、乗員拘束システム。 - 前記第1の所定距離は、小型の女性に関しては190mm、中型の男性に関しては246mm、および大型の男性に関しては267mmであり、前記第2の所定距離は、小型の女性に関しては51mm、中型の男性に関しては65mm、および大型の男性に関しては71mmである、請求項9に記載の乗員拘束システム。
- 所定の種類の車両に基づいて車両パッケージにおける乗員収容基準を確立する方法であて、
直立姿勢、中立姿勢および前かがみ姿勢を含むグループのうちの1つの姿勢をそれぞれとる大型の男性、中型の男性および小型の女性を含むグループの1つである胴体部セクション有し、且つ脚部セクションと、解剖学的な標識で前記胴体部セクションと協働し、三次元デザインテンプレートを提供する少なくとも1つの断面セクションと、を有するデザインテンプレートを提供することと、
アクセルの下に平面領域を画定して、脚部セクションにヒールポイントを設けることと、
座席の座席硬さが高硬度(硬い)、低硬度(柔らかい)またはその間の硬度のいずれであるかを定義することと、
車両内にデザインテンプレートを配置し、目線が車両環境の視野条件の範囲内に入るようにすることと、
車両内にデザインテンプレートを配置し、ハンドルの補助拘束システムと胸部との間の距離を可能な限り大きな距離にして、車両を運転する各乗員にとって安全な距離を提供することと、
を含む方法。 - デザインテンプレートの足首、膝および腰の関節角度を調節して所定範囲内に収まるようにするステップを含む、請求項11に記載の方法。
- 胴体部セクションを垂直線から所定の角度倒すステップを含む、請求項11に記載の方法。
- 車両パッケージにおいて、座席の最後且つ最低位置で座席設計位置を画定するステップを含む、請求項11に記載の方法。
- 座席を設計するための方法であって、
直立姿勢、中立姿勢および前かがみ姿勢を含むグループのうちの1つの姿勢をそれぞれとる大型の男性、中型の男性および小型の女性を含むグループの1つである胴体部セクションを有し、且つ脚部セクションと、解剖学的な標識で前記胴体部セクションと協働し、三次元デザインテンプレートを提供する少なくとも1つの断面セクションと、を有する少なくとも1つのデザインテンプレートを選択することと、
前記少なくとも1つのデザインテンプレートに対して占有された座席の荷重支持曲線を形成することと、
前記少なくとも1つのデザインテンプレートに対して空座席の無荷重パッチを形成することと、を含む方法。 - 占有された座席および座席構造にデザインテンプレートのオフセット面曲線を画定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 背もたれ上の肩パッチの第1ポイントをT4脊椎標識と推定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 背もたれの荷重支持パッチの第1ポイントを乗員の荷重下にあるSOと推定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 第2ポイントを背もたれの無荷重パッチ上のSUと推定するステップを含む、請求項18に記載の方法。
- 背もたれの荷重支持パッチの第1ポイントを乗員の荷重下にあるLOと推定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 第2ポイントを背もたれの無荷重パッチ上のLUと推定するステップを含む、請求項20に記載の方法。
- 背もたれの噛合線パッチ上のポイントを「B」と推定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 座席クッションの荷重支持パッチの第1ポイントを乗員の荷重下にあるID Oと推定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 第2ポイントを座席クッションの無荷重パッチ上のID Uと推定するステップを含む、請求項23に記載の方法。
- 座席クッションの荷重支持パッチの第1ポイントを乗員の荷重下にあるTOと推定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 第2ポイントを座席クッションの無荷重パッチ上のTUと推定するステップを含む、請求項25に記載の方法。
- デザインテンプレートの他の胴体部セクションおよび姿勢に対して非占有荷重支持ポイントを最適に対応させて空座席パッチを画定するステップを含む、請求項26に記載の方法。
- 各デザインテンプレートに対して無負荷ポイントSUを作成するステップを含む、請求項27に記載の方法。
- 各デザインテンプレートに対して無負荷ポイントLUを作成するステップを含む、請求項27に記載の方法。
- 各デザインテンプレートに対して無負荷ポイントID Uを作成するステップを含む、請求項27に記載の方法。
- 各デザインテンプレートに対して無負荷ポイントTUを作成するステップを含む、請求項27に記載の方法。
- 肩領域のための空座席パッチを画定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 胸部領域のための空座席パッチを画定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 腰部のための空座席パッチを画定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 噛合線のための空座席パッチを画定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 坐骨のための空座席パッチを画定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 座席内の座席サスペンションのための領域を画定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 大腿部のための空座席パッチを画定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 空座席のウォーターフォール領域を画定するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 車両座席を設計するためのデザインテンプレートを使用する方法であって、
直立姿勢、中立姿勢および前かがみ姿勢を含むグループのうちの1つの姿勢をそれぞれとる大型の男性、中型の男性および小型の女性を含むグループの1つである胴体部セクションと、解剖学的な標識で前記胴体部セクションと協働し、三次元デザインテンプレートを提供する少なくとも1つの断面セクションと、を有する少なくとも1つのデザインテンプレートを提供することと、
所定の種類の車両に前記少なくとも1つのデザインテンプレートを配置して占有された座席位置を画定することに基づいて乗員収容基準を確立することによって、車両パッケージ基準を示す車両内の座席クッションおよび背もたれを有する座席上に各デザインテンプレートを収容することと、
A、SU、LU、B、ID UおよびTUで座席上に無荷重パッチを含むグループから少なくとも1つを画定することと、
前記デザインテンプレートに対応した座席に対して、背もたれ高さ、座席クッション長さ、ヘッドレスト位置、肩パッチ、胸部パッチ、腰部パッチ、噛合線パッチ、坐骨パッチ、大腿部パッチ、座席クッションボルスタ、および座席サスペンションを含むグループから少なくとも1つを画定することと、を含む方法。 - 前記デザインテンプレートに対応した座席に対して背もたれ高さを画定する前記ステップは、前記デザインテンプレートに対して背もたれ高さを肩パッチの位置またはそれより上で終結させることを含む、請求項40に記載の方法。
- 前記デザインテンプレートに対応した座席に対して背もたれ高さを画定する前記ステップは、前記デザインテンプレートに対して背もたれフレームの上部横部材を空座席の胸部パッチと同等のまたはより高い位置に配置することを含む、請求項40に記載の法。
- 前記デザインテンプレートに対応した座席に対してヘッドレスト位置を画定する前記ステップは、前記デザインテンプレートに対して前記胴体部セクションの頭部の質量中心の位置を決定することと、前記決定された頭部の質量中心位置に対応して大型の男性の胴体部セクションの後頭部を配置することと、前記デザインテンプレートに対して、直立姿勢をとる大型平均的男性の胴体部セクションの後頭部の位置にヘッドレストの最も低い最大高さを画定することと、を含む、請求項40に記載の方法。
- 前記デザインテンプレートに対応した座席に対して肩パッチを画定する前記ステップは、前記デザインテンプレートに対して、直立姿勢をとる大型の男性の胴体部セクションのT4接触域と前かがみ姿勢をとる中型の男性の胴体部セクションのT4接触域との間に肩パッチのための領域を画定することを含む、請求項40に記載の方法。
- 前記デザインテンプレートに対応した座席に対して胸部パッチを画定する前記ステップは、前記デザインテンプレートに対して、直立姿勢をとる大型の男性の胴体部セクションの胸部座席パッチと前かがみ姿勢をとる小型の女性の胴体部セクションの胸部座席パッチとの間に胸部パッチのための領域を画定することを含む、請求項40に記載の方法。
- 前記デザインテンプレートに対応した座席に対して腰部パッチを画定する前記ステップは、前記デザインテンプレートに対して、直立姿勢をとる大型の男性の胴体部セクションの腰部座席パッチと前かがみ姿勢をとる小型の女性の胴体部セクションの腰部座席パッチとの間に腰部パッチのための領域を画定することを含む、請求項40に記載の方法。
- 前記デザインテンプレートに対応した座席に対して腰部パッチを画定する前記ステップは、前記デザインテンプレートに対応した座席に対して、前記デザインテンプレートの胴体部セクションのためのL4の最高および最低位置の間の中間に二方向水平移動調節可能ランバーサポートを配置することを含む、請求項40に記載の方法。
- 前記デザインテンプレートに対応した座席に対して腰部パッチを画定する前記ステップは、前記デザインテンプレートに対応した座席に対して、前記デザインテンプレートの胴体部セクションのL4の最高および最低位置を示す調節可能ランバーサポートの最小垂直変位を決定することを含む、請求項40に記載の方法。
- 前記デザインテンプレートに対応した座席に対して座席サスペンションを画定する前記ステップは、前記デザインテンプレートに対して、前かがみ姿勢をとる大型の男性の胴体部セクションおよび直立姿勢をとる小型の女性の胴体部セクションに対する最も前方および後方の坐骨荷重ポイントの間に、座席サスペンションのための領域を画定することを含む、請求項40に記載の方法。
- 前記デザインテンプレートに対応した座席に対して座席クッション長さを画定する前記ステップは、小型の女性の胴体部セクション上のIDから前記デザインテンプレートに対して座席クッション長さを終結させることを含む、請求項40に記載の方法。
- 座席であって、
座席クッションと、
前記座席クッションと結合した背もたれと、
直立姿勢、中立姿勢および前かがみ姿勢を含むグループのうちの1つの姿勢をそれぞれとる大型の男性、中型の男性および小型の女性を含むグループの1つである胴体部セクションと、解剖学的な標識で前記胴体部セクションと協働し、三次元デザインテンプレートを提供する少なくとも1つの断面セクションと、を有するデザインテンプレートに対応して前記座席クッションおよび背もたれに対して画定される、背もたれ高さ、座席クッション長さ、ヘッドレスト位置、肩パッチ、胸部パッチ、腰部パッチ、噛合線パッチ、坐骨パッチ、大腿部パッチ、および座席サスペンションを含むグループの少なくとも1つと
を有する、座席。 - 前記背もたれ の前記背もたれ高さは、座席の無負荷座席表面上の肩パッチの上部の位置またはそれより上で終結する、請求項51に記載の座席。
- 前記背もたれは、空座席の胸部パッチと同等のまたはより高い位置に上部横部材を含む、請求項51に記載の座席。
- 前記ヘッドレスト位置は、直立姿勢、中立姿勢および前かがみ姿勢を含むグループのうちの1つである胴体部セクションに対する後頭部の位置に対応して配置される、請求項51に記載の座席。
- 前記二方向水平移動ランバーサポートは、前記デザインテンプレートの胴体部セクションに対するL4の最高および最低位置の間に配置される、請求項51に記載の座席。
- 前記ランバーサポートは、最小垂直移動が前記デザインテンプレートの胴体部セクションの腰部パッチ上のL4の最高および最低位置の間で行われるように配置される、請求項55に記載の座席。
- 前記座席クッション長さは、小型の女性の運転位置に対応する座席上の所定位置に座っている小型の女性の胴体部セクションのふくらはぎの後側で終結する、請求項51に記載の座席。
- 前記座席サスペンションは、前かがみ姿勢をとる大型の男性の胴体部セクションに対して、および直立姿勢をとる小型の女性の胴体部セクションに対して、坐骨パッチの下の領域内に画定される、請求項51に記載の座席。
- 前記デザインテンプレートに対してオフセットされた高クリアランスの胴体部セクションの最前坐骨荷重域と、前記デザインテンプレートに対する坐骨の水平方向の移動に対する座席クッションの前部の垂直バリアとの間の領域内に画定される座席アンチサブマリン拘束システムを含む、請求項51に記載の座席。
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Legal Events
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