[发明专利]测量剪切力的传感器和用该传感器测量剪切力的人体模型

说明书

本发明提供一种测量剪切力的传感器和用该传感器测量剪切力的人体模型。用于测量剪切力的传感器配置成量化且准确地测量施加至坐在车辆座椅上的人体的剪切力，其中用于测量剪切力的传感器包括上模块、中间模块和下模块，并配置成使得第一应变仪直立地安装在上模块和中间模块之间，第二应变仪直立地安装在中间模块和下模块之间，从而可以准确地测量剪切力而不受到水平拉力的影响。

技术领域

本发明涉及一种测量剪切力的传感器和用该传感器测试车辆的人体模型。更具体地，本发明涉及一种用于测量剪切力的传感器，其配置成量化地准确地测量施加至坐在车辆座椅上的人体的剪切力，本发明还涉及一种用于使用所述传感器测量剪切力的人体模型。

背景技术

车辆的座椅通常设计成具有这样的结构，其配置成根据人体的特征值主要保护乘客免于振动或冲击，并且制造成具有能够提供驾乘舒适度的结构。

特别地，乘客的肌肉疲劳和施加至乘客的腰部载荷取决于车辆的座椅的结构而变化。因此，为了在座椅中驾乘时实现高水平的舒适度，在设计座椅时需要充分考虑乘客的肌肉疲劳和施加至乘客腰部的载荷。

因此，为了开发座椅，需要一种测量坐在座椅上的乘客身上的压力分布的方法。

在此方面，测量乘客身上压力分布的方法包括测定由乘客的椎骨体引起的垂向载荷。此外，由于座椅的驾乘舒适度不仅受到乘客的垂向载荷的影响，还受到乘客在座椅上时产生的剪切力的影响，所以优选地测定施加至乘客的剪切力和由乘客引起的垂向载荷。

鉴于这种情况，本发明提供一种剪切力测量装置。在此剪切力测量装置中，多个剪切力传感器设置在座椅中以准确地测量乘客坐在座椅上时施加至座椅的各个部分的剪切力。因此，考虑到影响乘客坐在座椅上时脊柱的不舒适程度或肌肉疲劳度的垂向载荷和水平剪切力两者，该剪切力测量装置可以量化地测量脊柱的不舒适程度和肌肉疲劳度。

然而，在传统的剪切力测量传感器中，纵向和横向应变仪设置在水平方向上。因此，应变仪的解析受限于每个应变仪所测量的剪切载荷的轻微变化。

此外，在传统的剪切力测量传感器中，为了最小化水平设置在形成传感器的板件之间的应变仪上的竖直拉力的影响，设置单独的球轴承。然而，竖直拉力对应变仪有影响，因此降低了测量剪切力的准确性。

公开于该发明背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明旨在提供一种用于测量剪切力的传感器和用于使用该传感器测试车辆的人体模型，所述传感器包括上模块、中间模块和下模块。配置传感器，其中第一应变仪直立地安装在上模块和中间模块之间，第二应变仪直立地安装在中间模块和下模块之间，从而可以准确地测量剪切力而不受到水平拉力的影响。

本发明的一个方面旨在提供一种用于测量剪切力的传感器。所述传感器包括：上模块，所述上模块包括上水平板；中间模块，所述中间模块包括中间水平板；以及下模块，所述下模块包括下水平板；其中所述上模块、所述中间模块和所述下模块组装成被柱形结构相互间隔开；第一应变仪直立地设置在所述上模块和所述中间模块之间，并定向在X轴方向上；第二应变仪直立地设置在所述中间模块和所述下模块之间，并定向在Y轴方向上。

在示例性实施方案中，上柱可以整体地形成在上水平板的下表面上，并与中间水平板的上表面紧密接触，第一中间柱可以整体地形成在中间水平板的上表面上，并与上水平板的下表面紧密接触。

在另一示例性实施方案中，第二中间柱可以整体地形成在中间水平板的下表面上，并与下水平板的上表面紧密接触，第一下柱和第二下柱可以整体地形成在下水平板的上表面上，并与中间水平板的下表面紧密接触。