Brevet FR3112611A1 — publié le 20220121

L’invention concerne un modèle anthropomorphique (1) pour des essais de confort en position assise de sièges de véhicule automobile, comprenant une structure rigide (2) comprenant, d’une part, une structure de couplage (3) pour coupler le modèle anthropomorphique (1) à un bras robotisé et d’autre part, solidaire de la structure de couplage (3), une structure interne (4) conçue pour simuler au moins une partie du squelette d’un corps humain en position assise, le modèle anthropomorphique (1) comprenant en outre une structure molle (16) fixée autour de la structure interne (4) pour simuler la chair du corps humain. La structure rigide (2) est modifiable pour permettre de simuler une pluralité de morphologies humaines avec le modèle anthropomorphique (1). (Figure 1) Modèle anthropomorphique modifiable pour des essais de confort de sièges. Le domaine technique concerne les modèles anthropomorphiques pour des essais sur des sièges de véhicule, en particulier des essais de confort. Le concept de confort est un critère revêtant une importance croissante dans le choix d’un véhicule. Or les sièges sont les éléments intérieurs qui contribuent indéniablement, de façon majeure, au confort d’un véhicule. En conséquence, les fabricants de sièges d’automobiles cherchent continuellement à améliorer leur confort. Ces améliorations nécessitent la mise en œuvre d’essais conçus pour valider ou invalider les modifications proposées, notamment en vue d’améliorer le confort. Pour réaliser de tels essais, les fabricants ont mis en place des procédures standardisées dont l’une consiste à analyser les données fournies par un système de cartographie de pressions corporelles reposant sur une multitude de capteurs disposés sur le siège à tester. Les essais nécessitant de nombreuses actions répétitives, notamment pour simuler le vieillissement de l’équipement testé, les essais sont réalisés avec des mannequins conçus pour reproduire certaines caractéristiques d’un corps humain. De tels mannequins, comme celui décrit dans le document EP 2 863 202, comportent généralement une structure rigide, représentant le squelette, recouverte d’un matériau souple conçu pour simuler la chair d’un corps humain. Quel que soit l’essais pour lequel ils sont conçus (durabilité, position du conducteur, etc…), les mannequins sont représentatifs de la morphologie dite standard d’un individu moyen défini par des normes, notamment SAE J826. Ainsi, les mannequins représentent un homme d’une morphologie standard dont le poids est de 76 Kg. Le futur utilisateur d’un siège automobile n’a pas nécessairement une morphologie correspondant à celle de cet utilisateur moyen. Or, il est pourtant essentiel que les sièges soient confortables pour la majorité des utilisateurs, indépendamment de leur morphologie et de leur sexe. Cependant, les essais actuels ne permettent pas de vérifier le confort pour des utilisateurs dont la morphologie est éloignée de la morphologie standard. De ce fait les mannequins actuels ne sont pas adaptés et il serait souhaitable de disposer d’un mannequin pouvant simuler une plus large proportion de la population et tenant compte des deux sexes. L’invention a pour but de proposer un modèle anthropomorphique permettant de réaliser des essais, notamment des essais de confort, pour des morphologies différentes. À cet effet, l’invention concerne un modèle anthropomorphique pour des essais de confort en position assise de sièges de véhicules automobiles, comprenant une structure rigide comprenant, d’une part, une structure de couplage pour coupler le modèle anthropomorphique à un bras robotisé et d’autre part, solidaire de la structure de couplage, une structure interne conçue pour simuler au moins une partie du squelette d’un corps humain en position assise, le modèle anthropomorphique comprenant en outre une structure molle fixée autour de la structure interne pour simuler la chair du corps humain, caractérisé en ce que la structure rigide est modifiable pour permettre de simuler une pluralité de morphologies humaines avec le modèle anthropomorphique. Ainsi, le modèle anthropomorphique, grâce à sa structure rigide modifiable, permet de modifier la structure rigide pour simuler plusieurs morphologies humaines pouvant être distinctes de la morphologie standard. Selon un mode de réalisation de l’invention, une modification de la structure rigide correspond à une modification de la distance inter-ischions de la morphologie standard. En permettant de modifier la structure rigide pour simuler une morphologie dont la distance inter-ischions est différente de la distance inter-ischions de la morphologie standard, le modèle anthropomorphique permet de faire varier une caractéristique essentielle de la morphologie simulée. Avantageusement, la structure de couplage comporte une platine d’ajustement permettant d’ajuster la distance inter-ischions. Selon un mode de réalisation de l’invention, la structure de couplage comporte des moyens de fixation pour fixer au modèle anthropomorphique un textile susceptible de recouvrir la structure molle pour simuler un habillement. Dans un mode de réalisation de l’invention, la structure interne simule au moins deux fémurs et deux ischions, le modèle anthropomorphique comportant en outre au moins un bloc d’adaptation conçu pour occuper au moins en partie l’espace entre les deux ischions. Avantageusement, le bloc d’adaptation est réalisé en silicone. Avantageusement, le modèle anthropomorphique comporte une pluralité de blocs d’adaptation, chacun adapté à une morphologie humaine distincte et susceptible d’être simulée par le modèle anthropomorphique. Dans un mode de réalisation de l’invention, la structure interne est conçue pour simuler une asymétrie des ischions. Selon un mode de réalisation de l’invention, la structure interne comporte une pluralité de cylindres reliés à la structure de couplage au moyen d’éléments de serrage filetés traversant la structure molle. Avantageusement, la structure molle comporte une couche de silicone dont la souplesse est comparable à la souplesse de la chair du corps humain. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente une vue en perspective d’un modèle anthropomorphique selon l’invention ; la figure 2 représente une vue partielle en perspective du modèle anthropomorphique de la figure 1. la figure 3 représente les cartographies de pressions corporelles enregistrées pour trois morphologies différentes. Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Un modèle anthropomorphique 1 selon l’invention, illustré sur les figures 1 et 2, est destiné à des essais de confort en position assise de sièges de véhicules automobiles. Le modèle anthropomorphique 1 comprend une structure rigide 2 qui comprend une structure de couplage 3 et une structure interne 4. La structure interne 4, illustrée sur la figure 1, est conçue pour simuler au moins une partie du squelette d’un corps humain en position assise. Cette structure interne 4 comporte une pluralité de cylindres 5, par exemple en acier, équipés de têtes hémisphériques 6 réalisées, par exemple, en résine. Les cylindres 5 sont dimensionnés et positionnés de manière à simuler les os du squelette d’un passager assis sur un siège, notamment les fémurs et les ischions. La structure interne 4 est fixée sur la structure de couplage 3 au moyen d’éléments de serrage filetés 7 et d’écrous 8. La structure de couplage 3, illustrée sur la figure 1, est conçue pour coupler le modèle anthropomorphique 1 à un bras robotisé, non représenté sur les figures. La structure de couplage 3 comporte deux platines de support 9, images l’une de l’autre dans un miroir et de forme sensiblement rectangulaire, comportant une pluralité de trous 10 destinés à coopérer avec les éléments de serrage filetés 7 et les écrous 8 pour assurer la fixation de la structure interne 4 sur les platines de support 9, de sorte qu’à chaque platine de support 9 est fixé un ensemble de cylindres 5 simulant un fémur et un ischion. La structure de couplage 3 comporte également une platine d’ajustement 11 présentant une forme H avec une forme centrale et quatre extrémités. La structure de couplage 3 comporte, dans sa partie centrale, un orifice 12 destiné à accueillir une extrémité du bras robotisé et des trous de fixation 13 pour fixer le bras robotisé sur la platine d’ajustement 11. Sur chacune de ses extrémités, la platine d’ajustement 11 comporte des orifices d’ajustement 14, de forme oblongue, positionnés de manière à fixer la platine d’ajustement 11 à chaque platine de support 9, à l’aide de moyens de vissage et d’orifices cylindriques 15 ménagés dans les platines de support 9, de sorte que les platines de support 9 et la platine d’ajustement 11 forment un H. Les orifices d’ajustement 14 permettent de modifier la structure rigide 2 en modifiant la position relative des platines de support 9 : il est ainsi possible d’augmenter ou de diminuer l’angle entre les deux platines de support 9 (angle des cuisses) et leur distance relative. En modifiant cet angle et cette distance entre les platines de support 9, la structure rigide 2 est modifiable pour permettre de simuler une pluralité de morphologies humaines des deux sexes avec le modèle anthropomorphique 1, à chaque morphologie correspondant une distance inter-ischions distincte et un angle des cuisses. Avantageusement, la structure rigide 2 est conçue pour simuler une asymétrie des ischions, caractéristique de la plupart des morphologies humaines. Ainsi, la structure rigide 2 permet de simuler un ischion plus proéminent que l’autre, induisant une pression d’appui plus importante d’un côté que de l’autre dans le siège à tester. Avantageusement, les trous 10 sont également oblongs permettant d’ajuster la fixation des cylindres 5 sur chaque platine de support 9. Le modèle anthropomorphique 1 comporte également une structure molle 16, illustrée sur les figures 1 et 2, fixée autour de la structure interne 4, en matériau souple, susceptible de simuler les parties molles (en particulier les muscles et la graisse) et la chair d’un corps humain. La structure molle 16 simule en particulier deux fesses et les cuisses d’un passager en position assise dans le siège à tester, comme illustré sur la figure 2 et est constituée à cet effet de deux parties 17, 18, chacune représentant une fesse et une cuisse. La structure molle 16 comporte au moins une couche de silicone dont la souplesse est comparable à la souplesse de la chair du corps humain. L’épaisseur de la structure molle 16 permet de simuler une pluralité de morphologies distinctes dont la corpulence ou la musculature est modifiable, pour une distance inter-ischions donnée, définie elle par la structure rigide 2 comme expliqué précédemment. La structure molle 16 est traversée par les éléments de serrage filetés 7. Le modèle anthropomorphique 1 comporte également au moins un bloc d’adaptation 19 illustré sur les figures 1 et 2. Un tel bloc d’adaptation 19 est conçu pour occuper au moins en partie l’espace entre les deux parties 17, 18 de la structure molle 16. Un bloc d’adaptation 19 présente la forme d’un coussin en matériau souple, de préférence réalisé dans les mêmes matériaux que la structure molle 16, présentant la forme d’un secteur de calotte sphérique. Pour une distance donnée entre les deux platines de support 9 et un angle des cuisses donné, un bloc d’adaptation 19 spécifique est requis. Ainsi, le modèle anthropomorphique 1 comporte une pluralité de blocs d’adaptation 19, chaque bloc d’adaptation 19 correspondant à une distance spécifique entre les deux platines de support 9 et un angle des cuisses donné. Enfin, la structure de couplage 3, au niveau de chaque platine de support 9, comporte des moyens de fixation 20, par exemple des orifices, pour fixer au modèle anthropomorphique 1 un textile, non représenté sur les figures, susceptible de recouvrir la structure molle 16 pour simuler un habillement. Afin d’effectuer un essai de confort sur un siège d’automobile, le modèle anthropomorphique 1 est fixé à un bras robotisé, non représenté sur les figures, qui va positionner le modèle anthropomorphique 1 sur le siège à tester et appliquer une force de pression, variable, sur le siège correspondant au poids du passager ainsi simulé. Entre le siège à tester et le modèle anthropomorphique 1 est disposé un système de cartographie de pressions corporelles conçu pour mesurer les pressions exercées par le modèle anthropomorphique 1 sur le siège en différents points de ce dernier et représenter les données sous forme de cartographie telle que celles représentées sur la figure 3. La figure 3a, représente la cartographie de pressions corporelles du modèle anthropomorphique 1 réglé pour simuler une morphologie humaine dont la distance inter-ischions représente le percentile de 25% d’une population donnée. La figure 3b, correspond quant à elle à la cartographie de pressions corporelles du modèle anthropomorphique 1 réglé pour simuler une morphologie humaine dont la distance inter-ischions représente le percentile de 50% de la population donnée. Enfin, la figure 3c représente de façon similaire la cartographie de pressions corporelles correspondant au percentile de 75% de la population donnée. Sur la figure 3, l’asymétrie de la structure interne 2 est visible et se traduit par une zone 21 où les pressions exercées par le modèle anthropomorphique 1 sur le siège sont plus importantes. Ainsi, l’invention propose un modèle anthropomorphique 1 permettant de réaliser des essais de confort sur des sièges d’automobile, en simulant des morphologies différentes, en permettant de modifier le poids du passager, par le biais de la pression exercée par le bras robotisé, de modifier la distance inter-ischions et l’angle des cuisses, en modifiant la structure rigide 2 par le déplacement relatif des platines de support 9 et enfin de modifier la corpulence en modifiant l’épaisseur de la structure molle 16. Le confort d’un siège peut être testé pour l’ensemble d’une population donnée, avec une multitude de morphologies différentes avec le modèle anthropomorphique 1. L’invention ne se limite pas au mode de réalisation du modèle anthropomorphique décrit ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais d’autres modes de réalisation peuvent être conçus par l’homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. Modèle anthropomorphique (1) pour des essais de confort en position assise de sièges de véhicules automobiles, comprenant une structure rigide (2) comprenant, d’une part, une structure de couplage (3) pour coupler le modèle anthropomorphique (1) à un bras robotisé et d’autre part, solidaire de la structure de couplage (3), une structure interne (4) conçue pour simuler au moins une partie du squelette d’un corps humain en position assise, le modèle anthropomorphique (1) comprenant en outre une structure molle (16) fixée autour de la structure interne (4) pour simuler la chair du corps humain, caractérisé en ce que la structure rigide (2) est modifiable pour permettre de simuler une pluralité de morphologies humaines avec le modèle anthropomorphique (1). Modèle anthropomorphique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’une modification de la structure rigide (2) correspond à une modification de la distance inter-ischions de la morphologie standard. Modèle anthropomorphique (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la structure de couplage (3) comporte une platine d’ajustement (11) permettant d’ajuster la distance inter-ischions. Modèle anthropomorphique (1) selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce que la structure de couplage (3) comporte des moyens de fixation (20) pour fixer au modèle anthropomorphique (1) un textile susceptible de recouvrir la structure molle (16) pour simuler un habillement. Modèle anthropomorphique (1) selon la revendication 1 à 4, caractérisé en ce que la structure interne (4) simule au moins deux fémurs et deux ischions, le modèle anthropomorphique (1) comportant en outre au moins un bloc d’adaptation (19) conçu pour occuper au moins en partie l’espace entre les deux ischions. Modèle anthropomorphique (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce il comporte une pluralité de blocs d’adaptation (19), chacun adapté à une morphologie humaine distincte et susceptible d’être simulée par le modèle anthropomorphique (1). Modèle anthropomorphique (1) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la structure interne (4) est conçue pour simuler une asymétrie des ischions. Modèle anthropomorphique (1) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la structure interne (4) comporte une pluralité de cylindres (5) reliés à la structure de couplage (3) au moyen d’éléments de serrage filetés (7) traversant la structure molle (16). Modèle anthropomorphique (1) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la structure molle (16) comporte une couche de silicone dont la souplesse est comparable à la souplesse de la chair du corps humain.