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公開番号2025112822
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024007317
出願日2024-01-22
発明の名称支持反力算出装置および支持反力算出プログラム
出願人トヨタ紡織株式会社
代理人名古屋国際弁理士法人
主分類G01L 1/00 20060101AFI20250725BHJP(測定;試験)
要約【課題】着席者の姿勢に応じた支持反力の値を算出する。
【解決手段】本開示の一態様は、着座姿勢マネキンを用いて、着席者に作用する少なくとも1つの支持反力の値を算出する支持反力算出装置であって、支持反力算出部を備える。支持反力算出部は、着座姿勢マネキンの頭部ブロックに作用する力のつり合いと、胸部ブロックに作用する力のつり合いと、腰椎部ブロックに作用する力のつり合いと、腰部ブロックに作用する力のつり合いと、大腿部ブロックに作用する力のつり合いと、下腿部ブロックに作用する力のつり合いとに基づいて、着席者の着座姿勢を保持するための少なくとも1つの支持反力の値を算出するように構成される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
乗物に搭載される乗物用シートに座る着席者の着座姿勢を表現する着座姿勢マネキンを用いて、前記着席者に作用する少なくとも１つの支持反力の値を算出する支持反力算出装置であって、
前記着座姿勢マネキンは、前記着席者の頭部、胸部、腰椎部、腰部、大腿部および下腿部のそれぞれを表現して剛体と見做す頭部ブロック、胸部ブロック、腰椎部ブロック、腰部ブロック、大腿部ブロックおよび下腿部ブロックとを備え、前記頭部ブロックは前記胸部ブロックに対してピン連結され、前記胸部ブロックは前記腰椎部ブロックに対してピン連結され、前記腰椎部ブロックは前記腰部ブロックに対してピン連結され、前記腰部ブロックは前記大腿部ブロックに対してピン連結され、前記大腿部ブロックは前記下腿部ブロックに対してピン連結され、
前記頭部ブロックに作用する力のつり合いと、前記胸部ブロックに作用する力のつり合いと、前記腰椎部ブロックに作用する力のつり合いと、前記腰部ブロックに作用する力のつり合いと、前記大腿部ブロックに作用する力のつり合いと、前記下腿部ブロックに作用する力のつり合いとに基づいて、前記着席者の前記着座姿勢を保持するための前記少なくとも１つの支持反力の値を算出するように構成された支持反力算出部を備える支持反力算出装置（１）。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の支持反力算出装置であって、
前記少なくとも１つの支持反力は、
前記頭部ブロックに作用する頭部支持反力、前記胸部ブロックに作用する胸部支持反力、前記腰椎部ブロックの上部に作用する胸郭下部支持反力、前記腰椎部ブロックの下部に作用する腸骨支持反力、前記腰部ブロックに作用する座骨支持反力、および、前記大腿部ブロックに作用する大腿部支持反力の少なくとも１つを含む支持反力算出装置。
【請求項３】
乗物に搭載される乗物用シートに座る着席者の着座姿勢を表現する着座姿勢マネキンを用いて、前記着席者に作用する少なくとも１つの支持反力の値を算出する支持反力算出プログラムであって、
前記着座姿勢マネキンは、前記着席者の頭部、胸部、腰椎部、腰部、大腿部および下腿部のそれぞれを表現して剛体と見做す頭部ブロック、胸部ブロック、腰椎部ブロック、腰部ブロック、大腿部ブロックおよび下腿部ブロックとを備え、前記頭部ブロックは前記胸部ブロックに対してピン連結され、前記胸部ブロックは前記腰椎部ブロックに対してピン連結され、前記腰椎部ブロックは前記腰部ブロックに対してピン連結され、前記腰部ブロックは前記大腿部ブロックに対してピン連結され、前記大腿部ブロックは前記下腿部ブロックに対してピン連結され、
コンピュータを、
前記頭部ブロックに作用する力のつり合いと、前記胸部ブロックに作用する力のつり合いと、前記腰椎部ブロックに作用する力のつり合いと、前記腰部ブロックに作用する力のつり合いと、前記大腿部ブロックに作用する力のつり合いと、前記下腿部ブロックに作用する力のつり合いとに基づいて、前記着席者の前記着座姿勢を保持するための前記少なくとも１つの支持反力の値を算出するように構成された支持反力算出部
として機能させるための支持反力算出プログラム。
【請求項４】
請求項３に記載の支持反力算出プログラムであって、
前記少なくとも１つの支持反力は、
前記頭部ブロックに作用する頭部支持反力、前記胸部ブロックに作用する胸部支持反力、前記腰椎部ブロックの上部に作用する胸郭下部支持反力、前記腰椎部ブロックの下部に作用する腸骨支持反力、前記腰部ブロックに作用する座骨支持反力、および、前記大腿部ブロックに作用する大腿部支持反力の少なくとも１つを含む支持反力算出プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、乗物に搭載される乗物用シートに座る着席者に作用する支持反力を算出する支持反力算出装置および支持反力算出プログラムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シートバック表面の胸郭支持部における乗員の脊柱に対応する位置でのバネ定数が、シートバック表面の寛骨支持部における乗員の脊柱に対応する位置でのバネ定数以下になるように乗物用シートを構成することにより、乗員が自然に適正なドライビングポジションを維持することができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－４０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
乗物用シートに座る着席者の着座姿勢を着座姿勢マネキンにより計測することができる。しかし、計測した着座姿勢を成すためには、着座姿勢を保持するために乗物用シートから乗員へ向けて作用する支持反力が必要である。しかし、この支持反力の大きさは、乗員の姿勢（例えば、標準姿勢、猫背姿勢または反り背姿勢）に応じて変化する。
【０００５】
本開示は、着席者の姿勢に応じた支持反力の値を算出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、乗物に搭載される乗物用シートに座る着席者の着座姿勢を表現する着座姿勢マネキン（ＰＭ）を用いて、着席者に作用する少なくとも１つの支持反力の値を算出する支持反力算出装置（１）であって、支持反力算出部（Ｓ３０）を備える。
【０００７】
着座姿勢マネキン（ＰＭ）は、着席者の頭部、胸部、腰椎部、腰部、大腿部および下腿部のそれぞれを表現して剛体と見做す頭部ブロック（Ｐ１）、胸部ブロック（Ｐ２）、腰椎部ブロック（Ｐ３）、腰部ブロック（Ｐ４）、大腿部ブロック（Ｐ５）および下腿部ブロック（Ｐ６）とを備える。頭部ブロック（Ｐ１）は胸部ブロック（Ｐ２）に対してピン連結される。胸部ブロック（Ｐ２）は腰椎部ブロック（Ｐ３）に対してピン連結される。腰椎部ブロック（Ｐ３）は腰部ブロック（Ｐ４）に対してピン連結される。腰部ブロック（Ｐ４）は大腿部ブロック（Ｐ５）に対してピン連結される。大腿部ブロック（Ｐ５）は下腿部ブロック（Ｐ６）に対してピン連結される。
【０００８】
支持反力算出部（Ｓ３０）は、頭部ブロック（Ｐ１）に作用する力のつり合いと、胸部ブロック（Ｐ２）に作用する力のつり合いと、腰椎部ブロック（Ｐ３）に作用する力のつり合いと、腰部ブロック（Ｐ４）に作用する力のつり合いと、大腿部ブロック（Ｐ５）に作用する力のつり合いと、下腿部ブロック（Ｐ６）に作用する力のつり合いとに基づいて、着席者の着座姿勢を保持するための少なくとも１つの支持反力の値を算出するように構成される。
【０００９】
このように構成された本開示の支持反力算出装置（１）は、着席者の姿勢に応じた支持反力の値を算出することができる。
本開示の別の態様は、乗物に搭載される乗物用シートに座る着席者の着座姿勢を表現する着座姿勢マネキン（ＰＭ）を用いて、着席者に作用する少なくとも１つの支持反力の値を算出する支持反力算出プログラム（３０）である。
【００１０】
そして、本開示の支持反力算出プログラム（３０）は、コンピュータを、支持反力算出部（Ｓ３０）として機能させる。
このように構成された本開示の支持反力算出プログラム（３０）は、着席者の姿勢に応じた支持反力の値を算出することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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