JP7101876B2 - 複数リクライニング着座姿勢における人型試験デバイスのための頸部ブラケット設計 - Google Patents

Description

（関連出願の参照）
本発明は、２０１８年９月２１日に出願された米国仮出願第６２／７３４，５９４号及び２０１９年６月２１日に出願された米国仮出願第６２／８６４，７１０号に対する優先権を主張し、それらの全文は、参照により本明細書に援用される。

本発明は、一般的には、人型試験デバイス(anthropomorphic test device)に関し、より具体的には、人型試験デバイスのための頸部ブラケット(首腕木)(neck bracket)設計に関する。

過去数十年間の人型試験デバイス（ＡＴＤ）設計において、（「衝突試験ダミー(crash test dummy)」とも称される）ＡＴＤは、連邦自動車安全基準（ＦＭＶＳＳ）に準拠するよう、車両開発における衝突試験だけのために、運転姿勢で座るように設計された。

しかしながら、自動化された車両のために開発されている新興の自律運転システム（ＡＤＳ）技術により、車両を運転するために、運転者はもはや必要とされない。特に、ＡＤＳ技術により、乗員間の相互作用に応じて、４人の乗員（２人の前部乗員、２人の後部乗員）が前向き座っている場合、２人の前部乗員が後部座席の乗員に向かって後向きに座っている場合、４人の乗員が互いに対角に座っている場合などのような、代替的な着座(seating)パッケージを有する機会がある。

しかしながら、現行のＡＴＤ設計では、これらの様々な着座パッケージにおける人体構造及び筋肉機能の複雑さの故に、人間の形状に形成することができる人間のような脊椎を有することは、一般的に実行可能でない。代わりに、人間の脊椎の湾曲に近似させるよう、限定的な運動範囲における脊椎の曲げを可能にするために、ピボット関節がＡＴＤスパイン設計に導入されている。これは（垂直平面に対する２３度のＡＴＤの脊椎角度に対応する）２３度での背もたれ角度を有する標準的な運転姿勢又は乗車姿勢について概ね成功することが証明されている。しかしながら、背もたれ角度が６０度までのリクライニング(横臥)乗員着座姿勢におけるＡＴＤは、ＦＭＶＳＳ試験において必要とされないで、ＡＴＤ設計の一部としてアプローチされている。

本発明は、この問題に取り組むために連結設計を提供する。

本開示は、人型試験デバイス又は衝突試験ダミーにおける使用のための頸部ブラケットアセンブリに向けられている。特に、本開示は、脊椎アセンブリであって、脊椎軸を画定する脊椎アセンブリの長さを備える、脊椎アセンブリと、一端で脊椎アセンブリに連結される頸部アセンブリと、頸部アセンブリの他端で頸部アセンブリに連結される頭部アセンブリと、頸部アセンブリを脊椎アセンブリに連結する頸部ブラケットアセンブリとを含む、人型試験デバイスに向けられている。頸部ブラケットアセンブリは、脊椎アセンブリに固定されるベースを含み、ベースは、脊椎軸に対して横方向のベース平面を画定する。頸部ブラケットアセンブリは、頸部アセンブリに固定され、ベースに連結される、マウントも含み、脊椎軸は、マウントを通過する。頸部ブラケットアセンブリは、ベースに固定される第１の部分と、マウントに固定される第２の部分とを有する、ピボット機構も含み、頸部アセンブリ及び頭部アセンブリは、複数の頭部位置においてベース及び脊椎アセンブリに対して枢動する。マウントは、楔形構成を画定するよう下面に対して角度付けられる上面を有し、上面及び下面の一方は、複数の頭部位置の全てにおいてベース平面に対してある角度に位置付けられる。

本開示は、人型試験デバイスが、車両の運転者についての通常の着座姿勢を代表する、垂直平面に対して２３度の背もたれ角度、車両内の乗員についてのスーパーリクライニング着座姿勢を代表する、垂直平面に対して６０度の背もたれ角度、又はそれらの間の背もたれ角度のいずれかで位置決めされるときに、人型試験デバイスの頭部アセンブリ及び頸部アセンブリを複数の頭部位置から所望の頭部及び頸部位置に位置決めする関連する方法も提供する。

本発明の頸部ブラケットアセンブリは、胸椎アセンブリ内の関節と共に、人型試験デバイスが、提供される背もたれ角度に拘わらず、人間のような位置衝突試験をシミュレーションする位置に位置付けられることができるように、人型試験デバイスの頭部アセンブリ及び頸部アセンブリを所望の位置に正しく位置決めする機能を提供する。

本発明の他の構成及び利点は、添付の図面と共に後続の説明を読んだ後に、よりよく理解されるときに、容易に理解されるであろう。

脊椎平面が垂直平面に対して２３度の背もたれ位置に設定され、マウントの上方平面がベース平面に対して初期角度に設定され、通常位置に対応するよう、頭部及び頸部アセンブリが垂直平面に対して複数の頭部位置のうちの所望の１つの位置に設定された、人型試験デバイス又は衝突試験ダミーの位置決めを図示する、本発明に従った１つの実施形態の側面図である。

脊椎平面が垂直平面に対して６０度の背もたれ位置に再位置決めされ、スーパーリクライニング位置に対応するよう、マウントの上方平面がベース平面に対して初期角度に設定された、図１Ａの人型試験デバイスの一部分の側面図である。

図１Ａの人型試験デバイスの一部分の側面斜視図である。

１つの実施形態に従った組立状態における図２の頸部ブラケットアセンブリの正面斜視図である。

図３の回転させられた図である。

図３の別の回転させられた図である。

図３の更に別の回転させられた図である。

図３の部分的な分解斜視図である。

図７の回転させられた図である。

図６の別の回転させられた図である。

脊椎平面が垂直平面に対して２３度の背もたれ位置に設定され、マウントの上方平面がベース平面に対して初期角度に設定され、頭部及び頸部アセンブリが垂直平面に対して複数の頭部位置のうちの所望の１つの位置に設定された、図１Ａの人型試験デバイスの一部分の側面斜視図である。

脊椎平面が垂直平面に対して６０度の背もたれ位置に再位置決めされ、マウントの上方平面がベース平面に対して初期角度に設定された、図１０Ａ及び図１Ｂの人型試験デバイスの一部分の側面斜視図である。

脊椎平面が垂直平面に対して６０度の背もたれ位置に留まり、マウントの上方平面がベース平面に対して再位置決めされた角度にあるように、マウントの上方平面がベース平面に対して回転させられ、頭部及び頸部アセンブリが頭部及び頸部位置のうちの所望の位置に維持された、図１０Ａ及び図１０Ｂの人型試験デバイスの一部分の側面斜視図である。

別の実施形態に従った第１の位置にある組み立てられた状態における図２の頸部ブラケットアセンブリの正面斜視図である。

第２の位置にある組み立てられた状態における図１０の頸部ブラケットアセンブリの正面斜視図である。

図１０の部分的な分解斜視図である。

図１１の部分的な分解斜視図である。

図１４の回転させられた図である。

図１１～図１３の頸部ブラケットアセンブリを備え、脊椎平面が垂直平面に対して第１の背もたれ位置に設定され、頭部及び頸部アセンブリを備え、第２のブラケットが前方シフトされた構成において第１のブラケットに固定された、人型試験デバイスの一部分の側面斜視図である。

図１６Ａの頸部ブラケットアセンブリを備え、図１６Ａの前方シフトされた構成と比較して後方シフトされた構成において第１のブラケットに固定された第２のブラケットを備える、人型試験デバイスの一部分の側面斜視図である。

仮想人型試験デバイスを作製し且つ評価するシステムの概略図である。

図面、特に図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、人型試験デバイス又は衝突試験ダミー１２の１つの実施形態が概ね１２として指し示されており、座席アセンブリ１０上に位置付けられて示されている。

座席アセンブリ１０は、ヘッドレスト部分１１と、背もたれ部分１３(シートバック)と、座席部分１５とを含む。座席アセンブリ１０の背もたれ部分１３は、座席部分１５に対する複数の背もたれ角度（すなわち、複数のリクライニング位置）の間でリクライニング(横臥)可能であり、衝突試験ダミー１２の脊椎平面ＳＰがその現在位置における垂直位置に対して角度付けられる角度の数に対応する背もたれ角度を有する。１つの代表的な背もたれ位置、すなわち、代表的な図１Ａに図示するような２３度の背もたれ角度β１。本明細書で使用するとき、背もたれ角度は、（典型的には、図１Ａ及び図１Ｂに図示すように座席アセンブリ１０に着座されるときの）環境に対するその現在位置における人型試験デバイス１０の脊椎平面ＳＰと垂直平面ＶＰとの間の角度として定義され、脊椎平面ＳＰは、脊椎アセンブリ１８の底部分の長さに沿って定義される。図１Ａにおいて垂直平面ＶＰに対して２３度で表される背もたれ角度β１は、一般的に、車両の運転者又は乗員の運転又は乗車姿勢に対応する。垂直平面ＶＰに対して約６０度までのリクライニングされた背もたれ角度のような、リクライニングされた背もたれ角度β２も、本明細書に記載するような衝突試験ダミー１２で考えられ、典型的には、車両内の乗員の、或いは自律車両の運転者及び／又は乗員のための背もたれ角度に対応する。殆どの場合において、図１Ａ及び図１Ｂにおいて本明細書に示すように、人型試験デバイス２０の脊椎平面ＳＰは、その長さに沿って背もたれ部分１３の中央を通じて延びる平面に平行に延びるが、脊椎平面ＳＰは、背もたれ部分１３を通じて延びる平面に対して僅かに角度付けられてよい。

背もたれ角度β１及びβ２は、それぞれ、図１Ａ及び図１Ｂに、（そして、図２、図１０Ａ～図１０Ｃ及び図１６Ａ～図１６Ｂにも）示すように、垂直平面に対して２３度及び６０度の背もたれ角度を示すことを意図しているが、本質的に例示的であり、正確な実際の測定値を示すことを意図していない。換言すれば、図がそれぞれの背もたれ位置を正確に示していないとしても、図１Ａに示す背もたれ角度β１は、２３度の背もたれ角度を表すように意図されている一方で、図１Ａに示す背もたれ角度β２は、６０度の背もたれ角度を表すように意図されている。

衝突試験ダミー１２は、５０パーセンタイル（５０％）の雄タイプであり、座位で図示されている。この衝突試験ダミー１２は、主として、成人の前部座席及び後部座席乗員のための自動車内装及び拘束システムの性能を試験するために使用される。衝突試験ダミー１２の大きさ及び重量は、典型的には、以下の機関、すなわち、ミシガン大学運輸研究所（ＵＭＴＲＩ：University of Michigan Transportation Research Institute）、米国軍事身体計測調査（ＡＮＳＵＲ：U.S. Military Anthropometry Survey）、並びに民間米国及び欧州表面人体計測学リソース（ＣＥＳＡＲ：Civilian American and European Surface Anthropometry Resource）によって別々に行われる、身体計測学に基づく。運動、重心、及び体節の質量の範囲は、身体計測データによって定義される人間の被験者のものをシミュレートすることが理解されるべきである。

また、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、衝突試験ダミー１２は、概ね１４で示す頭部アセンブリ(head assembly)を含む。衝突試験ダミー１２は、頭部アセンブリ１４に取り付けられ、頭部アセンブリ１４から延びる、頸部アセンブリ１６(neck assembly)も含む。衝突試験ダミー１２は、衝突試験ダミー１２の胴部領域内に延びる下端を有する、概ね１８（図２、図１０Ａ～図１０Ｃ、及び図１６Ａ～図１６Ｂを参照）で示す脊椎アセンブリ(spine assembly)も含む。脊椎アセンブリ１８は、脊椎平面ＳＰとは異なるその長さに沿う湾曲した脊椎軸ＳＡを画定し、脊椎軸ＳＡは、脊椎アセンブリ１８及び頸部アセンブリ１６の界面で頭部アセンブリ１６に対して法線方向に延びる。頸部アセンブリ１６を脊椎アセンブリの上方部分と考え得るという事実のために、脊椎軸ＳＡは、図示のように、頸部アセンブリ１６を通じて上方に延びて、頭部アセンブリ１４に入る。

衝突試験ダミー１２は、更に、脊椎アセンブリ１８の下端に連結される骨盤アセンブリ２０を含む。衝突試験ダミー１２の胴部領域は、脊椎アセンブリ１８に接続された、概ね２２で示す、胸郭アセンブリ(rib cage assembly)も含む。衝突試験ダミー１２は、衝突試験ダミー１２に取り付けられる、概ね２４で示す左腕アセンブリと、右腕アセンブリ（図示せず）とを含む、一対の腕アセンブリも有する。衝突試験ダミー１２は、骨盤アセンブリ２０に連結される、概ね２６で示す左脚アセンブリと、右脚アセンブリ（図示せず）とを含む、一対の脚アセンブリを更に含む。脚アセンブリは、骨盤アセンブリ２０内の位置で脊椎平面ＳＰと交差する脚軸ＬＡを画定し、脚軸ＬＡ及び脊椎平面ＳＰは、それらの間の角度Δを画定する。座席部分１５の構成に依存して、脚軸ＬＡは、人型試験デバイス１２が衝突試験中に車両座席上に配置されるときに、座席部分１５の長さに平行に走る。

衝突試験ダミー１２の様々な構成要素は、衝突試験ダミー１２の骨格との連結を向上させるために、肉体及び皮膚アセンブリのようなウレタン皮膚内に覆われることが理解されるべきである。

図２、図１０Ａ～図１０Ｃ及び図１６Ａ～図１６Ｂにも示すように、頸部アセンブリ１６は、概ね２３０で示す複数のモジュール式の椎骨セグメント(vertebra segments)を含む。各椎骨セグメント２３０は、椎間板２３２(vertebra disc)を含み、椎間板２３２の各々のそれぞれの（すなわち、隣接する）ペアの間に配置された関節要素２３８を含む。頸部アセンブリ１６は、椎間板２３２の最も下方のもの２４４と代替的に称することがある、下方取付プレート２４４を含む。頸部アセンブリ１６は、関節要素２３８のうちの１つの関節要素の上端に、上方椎間板２３２のうちの最も上方のもの２３３（すなわち、最上方椎間板２３３）も含む。

特定の実施形態では、図２、図１０Ａ～図１０Ｃ及び図１６Ａ～図１６Ｂにも示すように、上方頸部／頭部枢動可能ブラケットアセンブリ２７５が、上方椎間板２３２の最も上方のもの２３３に連結される。アセンブリ２７５は、椎間板２３２のうちの最も上方のもの２３３に連結されるベース部材２７７と、頭部アセンブリ１４に取り付けられる上方部材２７９とを含み、頭部アセンブリ１４に連結される上方部材２７９がベース部材２７７及び頸部アセンブリ１６に対して枢動することを可能にするピボット機構２８１(枢動機構)を含む。特定の実施形態において、アセンブリ２７５は、アセンブリの一部分がある軸についてアセンブリの別の部分に対して枢動することを可能にする捩り要素２８５も含み、その軸は、本明細書で提供する脊椎軸ＳＡに概ね対応する。

衝突試験ダミー１２は、頸部アセンブリ１６を脊椎アセンブリ１８に連結するための頸部ブラケットアセンブリ３０も含む。本明細書における開示は、頸部ブラケットアセンブリ３０の２つの実施形態を含み、第１の実施形態は、図３～図１０に図示されており、第２の実施形態は、図１１～図１６に図示されている。２つの実施形態の各々では、以下に更に詳細に記載するように、頸部ブラケットアセンブリ３０は、頸部及び頭部アセンブリ１６、１４が脊椎アセンブリ１８の最上方部分に対して枢動して、頭部アセンブリ１４を、上述のように、通常の乗車姿勢に対応する背もたれ角度β１とスーパーリクライニング(超横臥)された背もたれ角度に対応する最大背もたれ角度β２との間の任意のそれぞれの背もたれ角度で、垂直平面ＶＰに対する複数の頭部位置のうちの所望の１つに方向付けることを可能にする。

以下に記載する頸部ブラケットアセンブリ３０の実施形態の各々において、頸部ブラケットアセンブリ３０は、ベース３２、第１のブラケット３６、第２のブラケット３４、及びピボット機構３７を含む、多くの共通の構成要素を含み、従って、各実施形態において同じ部分を表す同じ番号で記載され且つ図示される。図３～図１６では連結された別々の第１及び第２のブラケット３６、３４として示されているが、ブラケット３６、３４は、集合的にマウント３５(mount)と称されることができる。以下に記載する第１の実施形態では、図３～図１０に示すように、マウント３５を画定する第１及び第２のブラケット３６、３４は、一体成形品(single piece)として形成されてよい（すなわち、第１及び第２のブラケット３６、３４は、一体的に形成されている）。しかしながら、製造及び組立を容易にするために、第１及び第２のブラケット３６、３４は、典型的には、２つの別個の部品であり、図３～図１０のこの実施形態に開示する頸部ブラケットアセンブリ３０の記述は、それらを２つの別個の部品として記載している。第２の実施形態において、第１及び第２のブラケット３６、３４は、以下に記載するように、２つの別個の取付構成(mounting configurations)を有する、別個の部品である。

頸部ブラケットアセンブリ３０の１つの実施形態を参照すると、図３～図１０に最も良く示されているように、アセンブリ３０は、頸部ブラケットアセンブリ３０を頭部アセンブリ１４及び頸部アセンブリ１６の反対側で脊椎アセンブリ１８の最上方部分１７に固定するように構成されたベース３２を含む。頸部ブラケットアセンブリ３０は、頸部ブラケットアセンブリ３０を、下方取付プレート４４として図３に示される、頸部アセンブリ１６の最下方部分に固定するように構成された第２のブラケット３４も含む。その上更に、頸部ブラケットアセンブリ３０は、ベース３２及び第２のブラケット３４の各々の間に位置付けられ、連結され、或いは他の方法で固定された、第１のブラケット３６を含む。

ベース３２は、上面４２と下面４４とを有するベース部分４０を含み、ベース部分４０の上面４２もしくは下面４４又はベース部分４０は、その幅及び長さに沿って延びるベース平面ＢＰを画定する。脊椎軸ＳＡは、マウント３５、特に、第１及び第２のブラケット３６、３４も通過する。ベース部分４０の外周に設けられた複数の開口４６は、各々が、ベース部分４０を脊椎アセンブリ１８の最上方部分１７に固定するために使用される、ボルト又はネジのような、締結部材５０を受け入れるように構成される。中央開口５５（図９を参照）も、ベース部分４０の上面４２と下面４４との間に延びる。

頸部ブラケットアセンブリ３０は、ベース部分４０の上面４２上に位置付けられ且つベース部分４０の上面４２から延びる、一対の離間したフランジ部材５２、５４も含む。特定の実施形態において、一対の離間したフランジ部材５２、５４は、ベース部分４０の上面４２に固定されるが、他の実施形態において、一対の離間したフランジ部材５２、５４は、ベース部分４０と一体的に形成され、よって、上面４２から延びるベース部分４０の延長部と代替的に称される。

第１の離間したフランジ部材５２は、外側部分５６と、外側部分５６と反対側の内側部分５８とを含む。中央ピン開口６０と、第１の離間したフランジ部材５２によって画定された複数の追加的な開口６２とは、外側部分５６と内側部分５８との間で第１の離間したフランジ部材５２を通じて延在する。第１の離間したフランジ部材５２は、上面６６、前面６８、及び前面６８とは反対の後面７０も有する。第１の湾曲面７２が上面６６を前面６８に接続する一方で、第２の湾曲面７４が上面６６を後面７０に接続する。上面６６は、ベース部分４０に向かう方向に延びる開口７６も含む。

第２の離間したフランジ部材５４は、外側部分７９と、外側部分７９とは反対側の内側部分８０とを含む。第２のフランジ部材５４によって画定された中央ピン開口８２は、外側部分７９と内側部分８０との間で第２の離間したフランジ部材５４を通じて延在する。第２の離間したフランジ部材５４は、上面８４、前面８５、及び前面８５とは反対の後面８６も有する。第１の湾曲面８８が、上面８４を前面８５に接続する一方で、第２の湾曲面９０が、上面８４を後面８６に接続する。上面８４は、ベース部分４０に向かう方向に延びる開口９２も含む。

図７及び図８に最も良く示されているように、第１のブラケット３６は、移行部分１０６を介して接続された下方段状部分１０２及び上方段状部分１０４を含む。移行部分１０６は、下方段状部分１０２から延びる垂直延出面１０８と、垂直延出面１０８と上方段状部分１０４との間に延在する角度付き面１１０とを含む。

下方段状部分１０２は、上面１１２と、反対側の下面１１４とを含み、上面１１２と下面１１４とを接続する近位エッジ１１３を画定する。下方段状部分１０２によって画定される複数のペアの離間した第１の開口１１６が、上面１１２から下面１１４に向かって延び、第１の開口１１６は、第１のブラケット３６を第２のブラケット３４に固定するために使用される対応する締結部材１２０を受け入れるように構成される。下方段状部分１０２によって画定される追加的なペアの開口１１６も想定される。

上方段状部分１０４も、上面１２２と、反対の下面１２４とを含み、上面１１２と下面１１４とを接続する遠位エッジ１１９を画定する。上面１２２は、一般的に、その長さ及び幅に沿って延びる上方段状部分平面を画定する。下面１２４は、第１のブラケット３６がベース３２に固定されるか或いはさもなければ回転可能又は枢動可能に連結されるときに、第１の離間したフランジ部材５２の第１の湾曲面７２及び第２の離間したフランジ部材５４の第１の湾曲面８８の湾曲に隣接して位置付けられるべき湾曲領域１２４ａを画定するように湾曲させられる。第１のブラケット３６の近位エッジ１１３及び遠位エッジ１１９も、第１のブラケット３６の近位エッジ及び遠位エッジにそれぞれ対応する。

上方段状部分１０４によって画定される複数のペアの第２の離間した開口１２６が上面１２２から下面１２４に向かって延び、離間した第２の開口１２６は、第１のブラケット３６を第２のブラケット３４に固定するために使用される対応する締結部材１２０を受け入れるように構成される。上方段状部分１０４によって画定される追加的なペアの開口１２６も想定される。

横方向延出部材１２１が下面１１４から延び、丸みを帯びた端部分１２３で終端する。横方向延出部材１２１は、第１の側面１２５と、反対側の第２の側面１３１とを含み、反対側の第２の側面１３１は、第１のブラケット３６がベース３２に固定されるときに、第１のフランジ部材５２と第２のフランジ部材５４との間で、特に第２のフランジ部材５４の内側部分８０により近い概ね隣接する位置において、整列させられるように構成される。丸みを帯びた端部分１２３は、ベース３２が第１のブラケット３６に固定されるときに、ベース部分４０の上面４２に対して位置する。横方向延出部材１２１によって画定される中央ピン開口１２７が、横方向延出部材１２１内に位置付けられてもよく、第１の側面１２５と第２の側面１３１との間に延在する。横方向延出部材１２１によって画定される複数の外側開口１２９が、中央ピン開口１２７から離れて横方向延出部材１２１内に位置付けられてもよく、第１の側面１２５と第２の側面１３１との間に延在し、追加的な開口１２９は、上述の第１のフランジ部材５２内の対応する追加的な開口６２との整列のために構成される。

一対のディスクスペーサ部材１４０、１４２(disk spacer members)が、横方向延出部材１２１と第１の離間したフランジ部材５２との間に配置される。ディスクスペーサ部材１４０、１４２の各々は、中央ピン開口１４４、１４５と、平坦な側面の間に延在する中央ピン開口１４４から離れた複数の外側開口１４６、１４７とを画定し、開口１４６、１４７は、以下に更に記載するように、第１のブラケット３６がベース３２に固定されるときに、第１のフランジ部材５２の追加的な開口６２及び横方向延出部材１２１の追加的な開口１２９と整列させられる。ディスクスペーサ部材１４０、１４２の各々の隣接する内面は、ディスクスペーサ部材１４０、１４２が頸部ブラケットアセンブリ３０内で互いに連結されるときに噛み合う歯１４９、１５１を含む。

例示の目的のために、それぞれの第１のフランジ部材５２、横方向延出部材１２１、及びディスクスペーサ部材１４０、１４２の開口６２、１２９、１４６、及び１４７の数、大きさ、及び相対的な位置付けは、それぞれがそれらのそれぞれの中央ピン開口６０、１２７、１４４、１４５から等しく離間して等距離にある４つの開口を有するようにそれぞれ示されている。しかしながら、それぞれの第１のフランジ部材５２、横方向延出部材１２１、及びディスクスペーサ部材１４０、１４２のうちの１つ以上のものの数、大きさ、及び相対的な位置付けは、図示の構成に限定されず、１つ以上の変数（数、大きさ、及び相対的な位置決め）において異なってよい。例えば、それぞれの第１のフランジ部材５２、横方向延出部材１２１、及びディスクスペーサ部材１４０、１４２の各々における開口６２、１２９、１４６及び１４７の数は、３つの開口又は５つの開口であってよい。その上更に、開口１２９、１４０、及び１４２の数は、以下に更に詳細に記載するように、平行位置、前方非平行位置、又は後方非平行位置にけるベース３２に対する第１のブラケット３６の固定を可能にするために、第１のフランジ部材５２にある開口６２の数よりも多くてよい。

頸部ブラケットアセンブリ３０は、特定の実施形態において、第１のブラケット３６がベース３２に固定されるときに、横方向延出部材１２１の第２の側面１３１と第２のフランジ部材５４の内側部分８０との間に部分的に配置されるフォーク部材１９０も含む。具体的には、フォーク部材１９０は、第１のブラケット３６がベース３２に固定されるときに、横方向延出部材１２１の第２の側面１３１と第２のフランジ部材５４の内側部分８０との間に延在する横方向前方フランジ部分１９８から延びる（一対のタイン１９２、１９４として図８に示される）１つ以上のタイン(tines)を含むことができる。一対のタイン１９２、１９４は、第１のブラケット３６がベース３２に固定されるときに中央ピン開口１２７と整列させられる開口１９６を画定する。フォーク部材１９０の前方フランジ部分１９８は、第１のブラケット３６がベース３２に固定されるときに第２のフランジ部材５４の前面８５に隣接して位置付けられ、フランジ部材を通じて前面８５に導入されるネジ１９９として示される締結部材を用いて第２のフランジ部材５４に固定されてよい。

ベース３２と第１のブラケット３６を互いに固定するために、或いはさもなければマウント３５をベース３２に回転可能に連結するために、第１のブラケット３６の上方段状部分１０４の下面１２４は、横方向延出部材１２１の丸い端部分１２３がベース部分４０の上面４２に位置するように、第１及び第２のフランジ部材５２、５４の第１の湾曲面７２、８８に位置付けられる。この位置において、ディスクスペーサ部材１４０、１４２は、ベース部分４０の中央開口５５内に部分的に配置され、横方向延出部材１２１と第１のフランジ部材５２との間に位置付けられる。加えて、フォーク部材１９０は、存在するときには、横方向延出部材１２１と第２のフランジ部材５４との間に導入され、第２のフランジ部材５４の前面８５に固定される。

連結プロセスの間に、第１及び第２のフランジ部材５２、５４の各々のフランジ部材の中央ピン開口６０、８２、横方向延出部材１２１の中央ピン開口１２７、並びにディスクスペーサ部材１４０、１４２の中央ピン開口１４４、１４５は、フォーク部材１９０のタイン１９２、１９４の間の開口１９６と、それぞれの中央ピン開口から離れた第１のフランジ部材５２、横方向延出部材１２１、及びディスクスペーサ部材１４０、１４２の各々の部材の追加的な開口６２、１２９、１４６、１４７とに沿って、整列させられる。次に、ピン１５０が、整列させられた中央ピン開口６０、８２、１２７、１４４、１４５及び開口１９６内に挿入される。次に、第１のブラケット３６は、挿入されたピン１５０の長さについて、ベース３２に対する所望の位置まで枢動（すなわち回転）させられてよく、横方向延出部材１２１の丸い端部分１２３は、ベース部分４０の上面４２に沿って回転し、上方段状部分１０４の湾曲面１２４ａは、第１及び第２の離間したフランジ部材５２、５４のそれぞれの第１の湾曲面７２、８８に対して位置決めされたままである。ひとたび第１のブラケット３６がベース３２に対して所望の位置まで枢動させられると、締結部材１５２は、所望の位置において第１のブラケット３６をベース３２に固定するために、第１のフランジ部材５２、横方向延出部材１２１、及びディスクスペーサ部材１４０、１４２の各々の部材のそれぞれの整列させられた追加的な開口６２、１２９、１４６、１４７のうちの任意の１つ以上の内に挿入される。

上述のように、頸部ブラケットアセンブリ３０は、第１のブラケット３６に連結される、上方ブラケット３４と称されることもある、第２のブラケット３４も含む。

第２のブラケット３４は、各々が下方平坦面１６４を有する一対の脚１６２を有する下方部分１６０を含み、下方平坦面１６４は、第１のブラケット３６が第２のブラケット３４に固定されるときに、下方段状部分１０２の上面１１２に位置付けられるように構成される。下方部分１６０は、下面１６８を画定する二次レッジ部分１６６(secondary ledge portion)も含み、下面１６８の一部分は、上方段状部分１０４の上面１２２に位置付けられるように構成される。下面１６８は、第１の平面１６９を画定する。移行領域１７０が、下方平坦面１６４を下面１６８に接続し、移行領域１７０は、第１のブラケット３６が第２のブラケット３４に固定されるときに、第１のブラケット３６の対応する移行部分１０６と整列させられるように構成される。

第２のブラケット３４は、下方部分１６０から、第１のブラケット３６から離れる方向に、完成した頸部ブラケットアセンブリ３０及び頸部アセンブリ１６内の頭部アセンブリ１４に向かって延びる、上方部分１７１も含む。上方部分１７１は、頸部アセンブリ１６の最下方プレート２４４に整列させられ且つ固定されるように構成された上方角度付き面１７２を有する。上方角度付き面１７２は、第２のブラケット３４の近位端及び遠位端に対応する近位エッジ１７３及び遠位エッジ１７９の間に延在し、「近位」及び「遠位」という用語は、上述の第１のブラケット３６の近位エッジ１１３及び遠位エッジ１１９を記述する際の同じ用語の使用のための場所に対応する。

上方角度付き面１７２は、第１の平面１６９に対して角度付けられた第２の平面１７５を画定し、角度αは、１０度～４５度の間である。従って、上方角度付き面１７２及び下面１６８は、楔形の構成を画定する。角度αの相対的な量は、頸部ブラケットアセンブリ３０が垂直平面ＶＰに対する複数の所望の頭部位置のうちの１つに位置決めされることを可能にして、２３度～６０度の間の所望の背もたれ角度で座席アセンブリ１０に位置する人間の頚椎及び頭部領域の人間のような位置決めをシミュレートするために、所望の位置へのベース３２に対する第１のブラケット３６の枢動回転との組み合わせにおいて、設定される。第２のブラケット３４の楔形構成のために、上方角度付き面１７２及び下面１６８の少なくとも１つ（又は第２及び第１の平面１７５、１６９の少なくとも１つ）は、ベース３２のベース平面ＢＰに対して常に角度付けられ、ベース３２に対するマウント３５の枢動に依存して、上方角度付き面１７２及び下面１６８の両方（すなわち、第２及び第１の平面１７５、１６９の両方）は、ベース３２のベース平面ＢＰに対して角度付けられてよい。

複数の頭部アセンブリ開口１７４が、上方角度付き面１７２内で上方角度付き面１７２に対して法線方向に延び、頭部アセンブリ１４を第２のブラケット３４に固定するために使用される対応する締結部材１７６を受け入れるように構成される。加えて、複数の第１の開口１７８が、脚１６２のそれぞれの１つの脚の下方平坦面１６４と上方角度付き面１７２との間に延在し、第１の開口１７８のそれぞれ１つは、下方段状部分１０２の第１のペアの開口１１６のそれぞれ１つと整列させられ、第１のブラケット３６を第２のブラケット３４に固定するために締結部材１２０を受け入れるように構成される。その上更に、複数の第２の開口１８４が、第２のレッジ部分１６６の下面と上方角度付き面１７２との間に延在し、第１のペアの第２の開口１８４が、上方段状部分１０４の第１のペアの開口１２６のそれぞれの１つと整列させられ、第１ブラケット３６を第２ブラケット３４に固定するために締結部材１２０を受け入れるように構成される。

上述のように、ベース３２に対する第１のブラケット３６の枢動位置は、締結部材１５２を除去し、ピン１５０の長さによって画定される回転軸についてベース３２に対して第１のブラケット３６を枢動させ、次に、締結部材１５２を再挿入して、この枢動された新しい位置において第１のブラケット３６をベース３２に固定することによって、修正されてよい。第１のブラケット３６の枢動は、次に、連結された第２のブラケット３４もベース３２に対して旋回させ（すなわち、マウント３５は、ベース３２に対して枢動し）、故に、マウント３５は、連結された脊椎アセンブリ１８に対して並びに垂直平面ＶＰに対して連結された頭部アセンブリ１４も枢動させ、それによって、脊椎アセンブリ１８及び垂直平面ＶＰに対する頭部アセンブリ１４の角度調整を可能にする。

衝突試験ダミー１２が垂直平面ＶＰに対しする可変の脊椎角度で位置決め及び再位置決めされるときに、本開示の頸部ブラケットアセンブリ３０を用いて頭部及び頸部アセンブリ１４、１６の位置決めを調節して、頭部アセンブリ１４の頭部位置を脊椎平面ＳＰ及び垂直平面ＶＰに対する所望の位置に維持する方法を図示するために、図１０Ａ～図１０Ｃが提供される。

先ず図１０Ａを参照すると、人型試験デバイス１２は、先ず図３～図９の頸部ブラケットアセンブリ３０で位置付けられ、脊椎平面ＳＰは、垂直平面ＶＰに対して第１の背もたれ位置β１に設定されている。図示のように、頸部ブラケットアセンブリ３０が位置付けられ、ベース平面ＢＰは、概ね水平であり、よって、垂直平面ＶＰに対して法線方向にある。よって、第２の平面１７５は、垂直平面ＶＰに対して角度付けられ、湾曲した頸部軸ＮＡは、第１のブラケット３４の上方に延び、頭部アセンブリ１４内に入る。従って、脊椎アセンブリＳＡの湾曲と反対に湾曲する頸部軸ＮＡの湾曲は、それが概ね垂直であり、よって、垂直平面ＶＰに平行であり且つ垂直平面ＶＰから離間する垂直平面に沿って延在するような、湾曲である。この垂直位置決めは、頸部軸ＮＡに対して法線方向に延びる頭部位置決め軸ＨＰＡ１が、概ね水平に延びることを可能にする。ＨＰＡ１によって図１０Ａに図示されるように、概ね水平な頭部位置決め軸は、複数の所望の頭部及び頸部位置のうちの１つを表し、それは衝突試験ダミー１２の頭部アセンブリ１４の目の位置付け及び視角に概ね対応する（図１０Ａに示すように、図示しないダミー１２の目は、頭部位置決め軸ＨＰＡ１に沿って頭部アセンブリ１４から左向きに見える）。他の所望の頭部及び頸部位置は、衝突試験ダミー１２が第１の背もたれ位置β１又は第２の背もたれ位置β２に位置するかどうかに依存して、水平から少ない数又は垂直平面ＶＰに対して法線方向の水平平面に対して＋／－１５ラジアンのようなラジアンだけ異なってよい。

次に、図１０Ｂにおいて、人型試験デバイス１２は、ダミー１２全体を時計回りの回転方向において（第２の背もたれ位置β２における垂直平面ＶＰに対する脊椎平面ＳＰの差に対応する）３７度回転させることによって、第２の背もたれ位置β２に再位置決めされている。図１０Ｂが図示するように、脊椎角度β２が６０度であるような時計方向における回転は、頭部位置決め軸ＨＰＡも３７度回転させる。その上更に、ベース平面ＢＰも、実質的に水平な構成から角度付き構成に回転する。一層更に、第２の平面１７５は、上面１７２と下面１６６との間の角度αに依存して、最初により水平な構成に向かって回転する。図１０Ａにおけるように、ダミー１２の眼が図２におけるように左向きにＨＰＡ２に沿って見えると仮定すると、これは水平平面より上の上方を見る眼をもたらす。

図１０Ｃに示すように、所望でない位置にある人型試験デバイス１２の頭部及び頸部位置をもたらす新しい頭部位置決め軸ＨＰＡ２を補償するために、頸部ブラケットアセンブリ３０のマウント３５は、次に、再位置決めステップに対して反対の回転方向において枢動させられて、上記で行われた背もたれ角度を増加させる。この枢動運動は、頸部角度ＮＡを垂直平面ＶＰに対するより垂直な位置付けに移動させ、マウント３５の回転の程度に依存して、頭部及び頸部アセンブリが、新しい頭部位置決め軸ＨＰＡ３によって示すような、所望の頭部及び頸部位置のうちの１つに戻るように、頸部角度ＮＡを移動させる。

図１０Ａ～図１０Ｃが図示するように、より望ましい頭部及び頸部位置への脊椎アセンブリ１８及び垂直平面ＶＰに対する頭部アセンブリ１４の位置決めの小さな角度的な修正は、衝突試験に対する、駆動姿勢又はリクライニング姿勢（すなわち、脊椎平面ＳＰは垂直平面ＶＰに対して角度β１又はβ２で整列させられている）のいずれかにおける着座アセンブリ１０上に位置する人型試験デバイス１２の人間のような反応をより正確にシミュレートするために、迅速かつ容易に実現されることができる。その上、そのような修正は、頸部アセンブリ１６を完全に分解することを必要とせずに、且つ／或いは頸部アセンブリ１６を頭部アセンブリ１４又は脊椎アセンブリ１８から分解することを必要とせずに、行なわれることができる。

図１０Ａ～図１０Ｃには示されていないが、頸部角度ＮＡ（故に、頭部位置決め軸ＨＰＡ）を変更するためにベース３２に対してマウント３５を回転させてことに加えて、ユーザは、ピン２８１について上方頸部／頭部枢動可能ブラケットアセンブリ２７５を枢動させ、それによって、頸部アセンブリ１６及び頸部軸ＮＡに対して頭部アセンブリ１４を調整して、所望の頭部位置のうちの１つに対する追加的な修正を達成することもできる。

代替的な関連する実施形態では、第２のブラケット３４が上述したような単一の構成において第１のブラケット３６に固定的に固定されるのに対し、代替的な実施形態において、第２のブラケット３４は、移行領域１７０が第１のブラケット３６の対応する移行部分１０６から異なる距離で離間する複数の構成のうちのいずれか１つにおいて、第１のブラケット３６に固定されてよい。

図１１～図１６に図示するような、これらの代替的な実施形態の１つにおいて、２つの代替的な構成が示されており、そのうちの第１の構成（図１１及び１６Ａを参照）において、第２のブラケット３４は、第１のブラケット３６に固定的に固定され、移行領域１７０は、第１のブラケット３６（すなわち、第１の構成）の対応する移行部分１０６から最大距離で離間する。第２の構成では、図１２及び図１６Ｂに示すように、第２のブラケット３４は、第１のブラケット３６に固定的に固定され、移行領域１７０は、第１のブラケット３６の対応する移行部分１０６から最小距離で離間し、よって、移行領域１７０は、第１のブラケット３６の対応する移行部分１０６に隣接して整列させられる。

第１のブラケット３６が、これらの２つの代替的な構成において第２のブラケット３４に固定的に固定されることを可能にするために、並びに第１のブラケット３４が、２つの代替的な構成のいずれかにおいて最下方プレート２４４に連結されることを可能にするために、第１及び第２のブラケット３６、３４は、それぞれ、代替的な連結を可能にするための追加的な代替的な開口を含む。

特に、第１のブラケット３６の下方段状部分１０２は、上面１１２から下面１１４に向かって延びる複数のペアの離間した第１の開口１１６を含み、以下で更に記載するように、１つのそれぞれのペアの第１の開口１１６ａ（図１２～図１５を参照）は、第２のブラケットが第１の構成にあるときに第１のブラケット３６を第２のブラケット３４に固定するために使用される対応する締結部材１２０を受け入れるように構成され、第２のペアの第１の開口１１６ｂは、第２のブラケットが第２の構成にあるときに第１のブラケット３６を第２のブラケット３４に固定するために使用される対応する締結部材１２０を受け入れるように構成される。第１及び第２のペアの開口１１６ａ及び１１６ｂの間の追加的なペアの開口（図示せず）も想定される。

加えて、第２のブラケット３６は、脚１６２のそれぞれ１つの脚の上方角度付き面１７２と下方平坦面１６４との間に延びる複数の第１の開口１７８を含み、第１の開口１７８のそれぞれ１つは、下方段状部分１０２の第１のペアの開口１１６ａのそれぞれ１つと整列させられ、第１の構成において第１のブラケット３６を第２のブラケット３４に固定するために締結部材１２０を受け入れるように構成され、第１の開口１７８のそれぞれ１つは、下方段状部分１０２の第２のペアの開口１１６ｂのそれぞれ１つと整列させられ、第２の構成において第１のブラケット３６を第２のブラケット３４に固定するために締結部材１２０を受け入れるように構成される。

その上更に、複数の第２の開口１８４が、第２のレッジ部分１６６の下面１６８と上方角度付き面１７２との間に延在し、第１のペアの第２の開口１８４ａ（図１１を参照）が、上方段状部分１０４の第１のペアの開口１２６ａのそれぞれ１つと整列させられ、第１の構成において第１のブラケット３６を第２のブラケット３４に固定するために締結部材１２０を受け入れるように構成される。第２のペアの第２の開口１８４ｂは、上方段状部分１０４の第２のペアの開口１２６ｂのそれぞれ１つと整列させられ、第２の構成において第１のブラケット３６を第２のブラケット３４に固定するために締結部材１２０を受け入れるように構成される。

第１の構成において第１のブラケット３６を第２のブラケット３４に固定するために、図１１及び図１６Ａに最も良く示されるように、第２のブラケット３４は、第２のブラケット３４の移行領域１７０が第１のブラケット３６の移行領域１０６から離間し、第１のペアの第２の開口１８４ａが上方段状部分１０４の第１のペアの開口１２６ａのそれぞれ１つと整列させられた状態で、第１のブラケット３６上に位置付けられる。締結部材１２０は、第１のブラケット３６の上方段状部分１０４を第２のブラケット３４に固定するために、整列させられた開口１８４ａ、１２６ａを通じて導入され、追加的な締結部材１２０が、第１のブラケット３６の下方段状部分１０２を第２のブラケット３４に固定するために、整列させられた開口１７８、１１６ａを通じて導入される。次に、第１のブラケット３６は、締結具１７６を用いて下方取付プレート２４４に固定されてよい。

対照的に、第２の構成において第１のブラケット３６を第２のブラケット３４に固定するために、図１２及び１６Ｂに最も良く示されるように、第２のブラケット３４は、第２のブラケット３４の移行領域１７０が第１のブラケット３６の移行領域１０６に隣接して位置決めされ、第２のペアの第２の開口１８４ｂが上方段状部分１０４の第２のペアの開口１２６ｂのそれぞれの１つと整列させられるように、第１のブラケット３２に対して後方にシフトされる。締結部材１２０は、第１のブラケット３６の上方部分１０４を第２のブラケット３４に固定するために、整列させられた開口１２６ｂ、１８４ｂを通じて挿入され、追加的な締結部材１２０が、第１のブラケット３６の下方段状部分１０２を第２のブラケット３４に固定するために、整列させられた開口１７８、１１６ｂを通じて導入される。次に、第１のブラケット３６は、締結具１７６を用いて下方取付プレート２４４に固定されてよい。

図示していない更なる実施形態では、第２のブラケット３４を第１のブラケット３６に固定するための複数の追加的な構成が、上述の第１の構成と第２の構成との間で想定され、第２のブラケット３４の移行領域１７０は、第１の構成におけるよりも第１のブラケット３６の移行領域１０６により近く位置付けられるが、第２の構成における第１のブラケット３６の移行領域１０６よりも遠くに位置付けられる。一例として、第２のブラケット３４にある第１の開口１８４ａは、第１のブラケット３４の上方段状部分１０４にある開口１２６ｂと整列させられてよく、開口１７８は、開口１１６ａ又は１１６ｂとは別個の下方段状部分１０２にある第３のペアの開口１１６と整列させられ、締結部材１２０が、第２のブラケット３４を第１のブラケット３４に固定するために、整列させられたペア１８４ａ、１２６ｂ及び１７８、１１６と共に挿入される。他の例において、連結される第１及び第２のペア１２６ａ、１２６ｂの間の更なるペアの開口１２６が、上方段状部分１０４に含められ、第２のブラケット３４にある第１の開口１８４ａは、そのような開口と整列させられてよく、締結部材１２０が、第２のブラケット３４を第１のブラケット３４に固定するために、整列させられたペア１８４ａ、１２６、及び１７８、１１６と共に挿入される。

第１の構成と第２の構成との間で第２のブラケット３４の第１のブラケット３６をシフトさせることは、上述のようにベース３２に対してマウント３５を枢動させることに加えて、所望の頭部位置のうちの１つにおいて頭部及び頸部アセンブリ１４、１６で頭部ブラケットアセンブリ３０を固定する追加的な方法を備える頭部ブラケットアセンブリ３０を提供する。特に、シフトすることは、頸部軸ＮＡが頸部ブラケットアセンブリ３０の下方の脊椎軸ＳＡの平面により近接して整列させられることを可能にして、選択される背もたれ角度β１又はβ２に関連する脊椎角度のいずれかで衝突試験ダミー１２に追加的な安定性を提供することがある。

本開示は、仮想人型試験デバイスを生成し、コンピュータに含められるソフトウェアアプリケーションを用いて仮想衝突試験において生成された仮想人型試験デバイスを評価する、システム１０００も記載する。人型試験デバイスは、上述したような、頸部ブラケットアセンブリ３０の構成及び構成要素の全てと、人型試験デバイス２０の関連する追加的な構成要素とを含む、上述の人型試験デバイスの仮想表現である。

ここで図１７を参照すると、コンピュータ１０３０は、少なくとも１つのプロセッサ１０３２、メモリ１０３４、大容量記憶メモリデバイス１０３６、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース１０３８、及びヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）１０４０を含んでよい。コンピュータ１０３０は、ネットワーク１０１３及び／又は入出力インターフェース１０３８を介して１つ以上の外部リソース１０４２に動作的に連結されてもよい。外部リソースは、サーバ、データベース、大容量記憶装置デバイス、周辺デバイス、クラウドベースのネットワークサービス、又はコンピュータ１０３０によって使用されることがある任意の他の適切なコンピューティングリソースを含んでよいが、これらに限定されない。

プロセッサ１０３２は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央処理装置、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブル論理デバイス、状態マシン、論理回路、アナログ回路、デジタル回路、又はメモリ１０３４に格納される動作命令に基づいて信号（アナログ又はデジタル）を操作する任意の他のデバイスから選択される、１つ以上のデバイスを含んでよい。メモリ１０３４は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、又は情報を格納し得る任意の他のデバイスを含むが、これらに限定されない、単一のメモリデバイス又は複数のメモリデバイスを含んでよい。大容量記憶メモリデバイス１０３６は、ハードドライブ、光学ドライブ、テープドライブ、不揮発性ソリッドステートデバイス、又は情報を格納し得る任意の他のデバイスのような、データ記憶デバイスを含んでよい。データベース１０４４は、大容量記憶メモリデバイス１０３６上に存在してよく、本明細書に記載する様々なシステム及びモジュールによって使用されるデータを収集し且つ編成するために使用されてよい。

プロセッサ１０３２は、メモリ１０３４内に存在するオペレーティングシステム１０４６の制御の下で作動してよい。オペレーティングシステム１０４６は、メモリ１０３４内に存在するアプリケーション１０４８のような、１つ以上のコンピュータソフトウェアアプリケーションとして具現されたコンピュータプログラムコードがプロセッサ１０３２によって実行される命令を有するように、コンピューティングリソースを管理してよい。代替的な実施形態において、プロセッサ１０３２は、アプリケーション１０４８を直接的に実行してよく、その場合、オペレーティングシステム１０４６は省略されてよい。１つ以上のデータ構造１０５０も、メモリ１０３４内に存在してよく、データを記憶又は操作するために、プロセッサ１０３２、オペレーティングシステム１０４６、及び／又はアプリケーション１０４８によって使用されてよい。本明細書で提供されるようなソフトウェアアプリケーション１０４８は、仮想人型試験デバイス１０’を生成するソフトウェアアプリケーションと、仮想衝突試験設定において生成された仮想人型試験デバイス１０’を評価するソフトウェアアプリケーションとを含む。

Ｉ／Ｏインターフェース１０３８は、プロセッサ１０３２をネットワーク１０１３及び／又は外部リソース１０４２のような他のデバイス及びシステムに動作的に連結する機械インターフェースを提供してよい。それにより、アプリケーション１０４８は、本発明の実施形態を含む様々な構成、機能、アプリケーション、プロセス、及び／又はモジュールを提供するために、Ｉ／Ｏインターフェース１０３８を介して通信することによって、ネットワーク１０１３及び／又は外部リソース１０４２と協働して動作してよい。アプリケーション１０４８は、１つ以上の外部リソース１０４２によって実行されるプログラムコードを有してもよく、さもなければ、コンピュータ１０３０の外部の他のシステム又はネットワーク構成要素によって提供される機能及び／又は信号に依存してよい。実際には、ほぼ無限のハードウェア及びソフトウェア構成が可能であることを考えると、当業者は、本発明の実施形態が、コンピュータ１０３０の外部に配置される、複数のコンピュータ又は他の外部リソース１０４２に分散される、或いはクラウドコンピューティングサービスのようなネットワーク１０１３を通じたサービスとして提供されるコンピューティングリソース（ハードウェア及びソフトウェア）によって提供されるアプリケーションを含んでよいことを理解するであろう。

ＨＭＩ１０４０は、コンピュータ１０３０のユーザがコンピュータ１０３０と直接的に対話することを可能にするために、既知の方法でコンピュータ１０３０のプロセッサ１０３２に動作的に連結されてよい。ＨＭＩ１０４０は、ビデオ及び／又は英数字ディスプレイ、タッチスクリーン、スピーカ、及びユーザに情報を提供し得る任意の他の適切なオーディオ及び視覚インジケータを含んでよい。ＨＭＩ１０４０は、ユーザからのコマンド又は入力を受け入れ、入力された入力をプロセッサ１０３２に送信することができる、英数字キーボード、ポインティングデバイス、キーパッド、押しボタン、制御ノブ、マイクロホンなどのような、入力デバイス及び制御装置を含んでもよい。

胸椎アセンブリ(thoracic spine assembly)内の関節(joints)と共に、本開示の頸部ブラケットアセンブリ３０は、乗車姿勢及びリクライニング乗車姿勢について人間の乗員を代表するよう、人型試験デバイスの頭部及び頸部アセンブリを所望の頭部及び頸部位置に正しく位置決めする機能を提供する。

本発明は、図示の仕方で記載されている。使用されている用語は、限定ではなく、記述の言葉の性質を有することが意図されていることが理解されるべきである。

上記教示に照らして、本発明の多くの修正及び変形が可能である。従って、本発明は、具体的に記載される以外の方法で実施されることがある。

Claims (20)

1. 脊椎アセンブリであって、脊椎軸を画定する脊椎アセンブリの長さを備える、脊椎アセンブリと、
   一端で前記脊椎アセンブリに連結される頸部アセンブリと、
   前記頸部アセンブリの他端で前記頸部アセンブリに連結される頭部アセンブリと、
   前記頸部アセンブリを前記脊椎アセンブリに連結する頸部ブラケットアセンブリと、を含み、該頸部ブラケットアセンブリは、
   前記脊椎アセンブリに固定されるベースであって、前記脊椎軸に対して横方向のベース平面を画定する、ベースと、
   前記頸部アセンブリに固定され、前記ベースに連結される、マウントであって、前記脊椎軸は、マウントを通過する、マウントと、
   前記ベースに固定される第１の部分と、前記マウントに固定される第２の部分とを有する、ピボット機構であって、前記頸部アセンブリ及び前記頭部アセンブリは、複数の頭部位置において前記ベース及び前記脊椎アセンブリに対して枢動する、ピボット機構とを含み、
   前記マウントは、楔形構成を画定するよう下面に対して角度付けられる上面を有し、前記上面及び前記下面の一方は、前記複数の頭部位置の全てにおいて前記ベース平面に対してある角度に位置付けられる、
   人型試験デバイス。
2. 前記マウントの前記下面は、第１の平面を画定し、前記マウントの前記上面は、第２の平面を画定し、前記第１の平面は、１０度～４５度の範囲の角度αで前記第２の平面に対して角度付けられる、請求項１に記載の人型試験デバイス。
3. 前記ピボット機構は、前記頸部アセンブリ及び前記頭部アセンブリを前記複数の頭部位置のうちの１つにおいて固定するロックを含む、請求項１に記載の人型試験デバイス。
4. 前記マウントは、
   前記ベースに連結され、前記ピボット機構に固定される、第１のブラケットと、
   前記第１のブラケットに固定され、反対側の下面に対して角度付けられた上面を有する、第２のブラケットとを含み、
   前記第２のブラケットの前記上面は、前記マウントの前記上面を更に画定し、前記第２のブラケットの前記上面及び前記反対側の下面は、前記楔形構成を更に画定する、
   請求項１に記載の人型試験デバイス。
5. 前記第２のブラケットは、前記第１のブラケットに対する少なくとも２つの固定位置のうちの１つにおいて前記第１のブラケットに固定され、
   前記第２のブラケットは、前記少なくとも２つの固定位置のうちの第２の位置よりも前記少なくとも２つの固定位置のうちの第１の位置において前記第１のブラケットの近位端により近接して位置付けられる、
   請求項４に記載の人型試験デバイス。
6. 前記複数の頭部位置への枢動とは無関係に前記頸部アセンブリに対して前記頭部アセンブリを枢動させるよう前記頭部アセンブリと前記頸部アセンブリとの間に配置される第２のピボット機構を更に含む、請求項１に記載の人型試験デバイス。
7. 前記頸部アセンブリは、前記マウントを通過する頸部軸を画定し、前記脊椎軸及び前記頸部軸の両方は、曲率半径を画定する、請求項１に記載の人型試験デバイス。
8. 前記曲率半径は、反対方向に延びる、請求項７に記載の人型試験デバイス。
9. 前記ピボット機構の第１の部分が、前記脊椎アセンブリとは反対の前記ベース部分に固定され且つ前記ベース部分から延びる一対の離間したフランジ部材を含み、前記ピボット機構の第２の部分が、前記マウントから延びる横方向延出部材を含み、該横方向延出部材は、前記一対のフランジ部材の間に位置付けられ、前記ベースに対して前記マウントを回転可能に連結するために、ピンが、前記横方向延出部材を通じて延びる、請求項１に記載の人型試験デバイス。
10. 前記ピボット機構は、前記ベースに対する前記頸部アセンブリ及び前記頭部アセンブリの別個の頭部位置を画定する複数の歯を含む、請求項９に記載の人型試験デバイス。
11. 前記ピボット機構は、前記一対のフランジ部材のうちの１つと前記横方向延出部材との間に連結される一対のディスクを更に含み、前記一対のディスクは、前記複数の歯を有する、請求項１０に記載の人型試験デバイス。
12. 前記ピボット機構は、前記マウントが前記ベースに対する前記複数の頭部位置のうちの所望の１つの位置に前記ベースに対して枢動させられるときにそれぞれ整列させられる、開口を含み、
    ロックを画定し、前記複数の頭部位置のうちの前記所望の１つの位置において前記マウントを前記ベースに固定的に固定するために、締結部材が、前記整列させられる開口内に導入される、
    請求項１に記載の人型試験デバイス。
13. 前記頭部アセンブリと前記頸部アセンブリとの間に連結される第２のピボット機構を更に含み、該第２のピボット機構は、前記頸部アセンブリに対して前記頭部アセンブリを枢動させるように構成される、請求項１に記載の人型試験デバイス。
14. 人型試験デバイスの頸部アセンブリ及び頭部アセンブリを位置決めする方法であって、
    前記人型試験デバイスは、前記頭部アセンブリと、前記頸部アセンブリと、脊椎平面を画定する脊椎アセンブリと、前記頸部アセンブリを前記脊椎アセンブリに連結する頸部ブラケットアセンブリであって、前記脊椎アセンブリに固定されるベースを含む、頸部ブラケットアセンブリと、前記頸部アセンブリに固定され、前記ベースに連結される、マウントと、前記ベースに固定される第１の部分と、前記マウントに固定される第２の部分とを有する、ピボット機構とを含み、前記マウントは、楔形構成を画定するよう下面に対して角度付けられる上面を有し、
    当該方法は、
    前記脊椎平面が垂直平面に対して初期脊椎角度で角度付けられ、前記頭部アセンブリ及び前記頸部アセンブリが前記垂直平面に対する所望の頭部位置のうちの１つにおいて位置付けられた状態で、前記人型試験デバイスを位置付けるステップであって、前記マウントは、前記マウントの前記上面及び前記下面の少なくとも一方が前記ベース平面に対して角度付けられた状態で、前記ベース平面に対する初期取付角度に位置付けられる、位置付けるステップと、
    前記脊椎平面角度が前記初期脊椎角度から前記垂直平面に対して再位置決めされた脊椎角度まで増加するように、前記人型試験デバイスを再位置決めするステップと、
    前記マウントの前記上面及び前記下面の少なくとも一方が前記ベース平面に対して角度付けられた状態で、前記人型試験デバイスを前記再位置決めされた脊椎角度に維持しながら、前記再位置決めされた人型試験デバイスの前記頭部アセンブリ及び前記頸部アセンブリを前記再位置決めされた脊椎角度で前記垂直平面に対する前記所望の頭部位置のうちの１つにおいて維持するよう、前記取付角度を前記初期取付角度から第２の取付角度に調整するために、前記マウントを前記ベースに対して枢動させるステップとを含む、
    方法。
15. 前記ベース平面に対する前記マウントの前記角度が前記第２の角度にある状態で、前記マウントを前記ベースに固定するステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記初期脊椎角度は、前記垂直平面に対して２３度であり、前記再位置決めされた脊椎角度は、前記垂直平面に対して２３度よりも大きく、９０度よりも小さい、請求項１４に記載の方法。
17. 前記初期脊椎角度は、前記垂直平面に対して２３度であり、前記再位置決めされた脊椎角度は、前記垂直平面に対して４３度～６０度の間である、請求項１４に記載の方法。
18. 前記頭部アセンブリと前記頸部アセンブリとの間に連結される別のピボット機構を連結するステップと、
    前記頸部アセンブリに対して前記頭部アセンブリを枢動させるステップとを更に含む、
    請求項１４に記載の方法。
19. 少なくとも１つのプロセッサを含む、コンピュータであって、前記プロセッサは、メモリを含む、コンピュータと、
    仮想人型試験デバイスを生成するように構成される前記メモリに格納される第１のソフトウェアアプリケーションとを含み、
    前記仮想人型試験デバイスは、
    仮想脊椎アセンブリであって、脊椎軸を画定する仮想脊椎アセンブリの長さを有する、仮想脊椎アセンブリと、
    一端で前記仮想脊椎アセンブリに連結される仮想頸部アセンブリと、
    前記仮想頸部アセンブリの他端で前記仮想頸部アセンブリに連結される仮想頭部アセンブリと、
    前記仮想頸部アセンブリを前記仮想脊椎アセンブリに連結する仮想頸部ブラケットアセンブリとを含み、
    前記仮想頸部ブラケットアセンブリは、
    前記仮想脊椎アセンブリに固定される仮想ベースであって、前記脊椎軸に対して横方向のベース平面を画定する、仮想ベースと、
    前記仮想頸部アセンブリに固定され、前記仮想ベースに連結される、仮想マウントであって、前記脊椎軸は、仮想マウントを通過する、仮想マウントと、
    前記仮想ベースに固定される第１の部分と、前記仮想マウントに固定される第２の部分とを有する、仮想ピボット機構であって、前記仮想頸部アセンブリ及び前記仮想頭部アセンブリは、複数の頭部位置において前記仮想ベース及び前記仮想脊椎アセンブリに対して枢動する、仮想ピボット機構とを含み、
    前記仮想マウントは、楔形構成を画定するよう、下面に対して角度付けられる上面を有し、前記上面及び前記下面の一方は、前記複数の頭部位置の全てにおいて前記ベース平面に対してある角度に位置付けられる、
    システム。
20. 前記ソフトウェアアプリケーションは、前記生成される仮想人型試験デバイス上で仮想衝突シミュレーションを実施するように更に構成される、請求項１９に記載のシステム。
    

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