【手続補正書】
【提出日】平成19年11月26日(2007.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  新生児ダミー
【特許請求の範囲】
【請求項１】  動的試験に用いられる新生児ダミーであって、
頭部と、
前記頭部が連結される首部を含む胴部と、を備え、
前記頭部と前記胴部とは、切離された構造を有する、新生児ダミー。
【請求項２】  前記胴部は、新生児の脊椎に対応する棒状部材を含み、
前記棒状部材の上部領域において前記首部を構成する、請求項１に記載の新生児ダミー。
【請求項３】  前記頭部は、前後方向に回動可能なように、前記首部に対して軸連結されている、請求項１または２に記載の新生児ダミー。
【請求項４】  前記頭部は、左右方向に回動可能なように、前記首部に対して軸連結されている、請求項１から３のいずれかに記載の新生児ダミー。
【請求項５】  前記新生児の頸椎の上下端部に対応する位置に、それぞれ加速度センサが設けられる、請求項１から４のいずれかに記載の新生児ダミー。
【請求項６】  前記胴部は、胸部および腰部を含み、
前記頭部の重心位置、前記胸部の重心位置、および前記腰部の重心位置に、それぞれ加速度センサが設けられる、請求項１から５のいずれかに記載の新生児ダミー。
【請求項７】  前記胴部は、腕部と脚部とを含み、前記腕部と前記脚部とにはそれぞれ、前記新生児の身体と同様に動く関節が設けられる、請求項１から６のいずれかに記載の新生児ダミー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の衝突における動的試験に用いられるダミー人形に関し、より特定的には、新生児ダミーの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２０００年４月の新道路交通法の施行により、６才未満児への自動車用年少者安全座席（以下、単にチャイルドシートと称する）の着用が義務付けられ、新生児にも、チャイルドシートの着用が義務付けられている。チャイルドシートは、ＪＩＳ、ＥＣＥ、ＦＭＶＳＳ、および国土交通省等によって定められた規格により、数種類の体重別に区分されており、新生児用に対する規格も規定されている。また、これらの規格においては、前面、および後面の自動車事故を想定した動的試験が定められており、チャイルドシートの体重別の区分毎に使用するダミーも指定されている。
【０００３】
新生児用のチャイルドシートの動的試験時に指定されているダミーは、オランダ研究機構のダミーが使用されている（以下、ＴＮＯ  ＰＯダミーと称する）。このＴＮＯ  ＰＯダミーは、質量が３４００ｇに設定され、身体の全体が一体となる構造が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、新生児の身体の構造について検討する。なお、現在、ＷＨＯ（世界保健機構）の規定においては、在胎週数３７週以上、出生体重２５００ｇ以上で生まれた新生児は「正期産新生児」と呼ばれている。したがって、本明細書中において使用する「新生児」は、ＷＨＯに規定される正期産新生児のことを示すものとする。
【０００５】
新生児の身体は大人の縮小版ではなく、新生児の身体の構造や機能は未熟で、万一の事故の場合も、大人の身体で考える以上の影響を新生児の身体に及ぼす可能性がある。大人の身体の骨格や機能に近い程度にまで発達するのは、およそ１２歳ぐらいと考えられており、それまでは新生児の身体の特性を配慮する必要がある。
【０００６】
（１）  新生児の頭部について
新生児の身体のバランスは頭部が大きく（全体重の３０％程度）、首部が柔らかい。その結果、衝撃を受けると頭部が揺れやすい。頭皮が薄いため、頭蓋骨を護るクッション力が弱い。頭蓋骨が薄くて柔らく、頭蓋骨についている脳硬膜も薄くて脆い。顔面骨が頭蓋骨に比べて小さい。その結果、顔面よりも頭部が傷害を受けやすい。脳血管（橋静脈）が生まれつき細くて脆いため、強く揺さぶられると出血しやすい、等の特性を挙げることができる。
【０００７】
（２）  新生児の頸椎について
新生児の身体のバランスは頭部が大きく、首部が柔らかい。その結果、頭部に衝撃を受けたとき、首部の頸椎にかかる負担が大きい。頸椎を構成する各椎体（骨）、そしてそれをつなぐ椎体関節を構成する靭帯、および筋肉などの発達が未熟である。頸椎が動く自由度が大きいため、特にゼロ歳児では外力に対しての抵抗力がほとんどない。頸椎は弾性に富み伸展しやすいため、過度に屈曲、伸展した場合、脱臼、骨折を生じやすい。頸椎内の頸髄が圧迫、切断されたりすると、頸髄損傷が起こり、生命にかかわる危険性がある。新生児は大人と比べ、頸椎の高い位置にある部位が特に損傷しやすく危険性が高い、等の特性を挙げることができる。
【０００８】
以上のことから、新生児が衝撃を受けた場合、特に頭部に衝撃を受けた場合は、頭部が固いものにぶつからないこと、そして首部が過度に伸びたり揺れたりしないように、脳と頸椎とを守ることが極めて重要である。
【０００９】
ここで、現状の動的試験に用いられる上記ＴＮＯ  ＰＯダミーは、衝突時の頭部、胸部、腹部の挙動や、これらの部位が受ける傷害値をある程度知ることはできる。しかし、身体のすべての部位が一体構造であるために、頭部、胸部、腹部の挙動や、これらの部位が受ける傷害値を知ることはできない。また、特に重要と考える頸椎の挙動や、頸椎が受ける傷害値を知ることはできない。これは、新生児の首部は、ぐらぐらな構造であるのに対して、ＴＮＯ  ＰＯダミーは、一体構造であるため新生児の身体の構造が正確に再現されていないからである。
【００１０】
したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、交通事故等の衝突時における、新生児の頭部の移動量、胸部、腹部（腰部を含む）が受ける衝撃値の把握、頸椎への傷害値の把握、および衝撃時の頸椎傷害の発生メカニズムの解明を可能とする新生児ダミーを開発することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に基いた新生児ダミーにおいては、動的試験に用いられる新生児ダミーであって、当該新生児ダミーは、頭部と、上記頭部が連結される首部を含む胴部とを備え、上記頭部と上記胴部とは、切離された構造を有する。
【００１２】
このように、頭部と胴部とを切離した構造を採用することにより、動的試験時の頭部の挙動が、実際の新生児の頭部の挙動と近似するため、新生児の頭部の移動量、および頭部が受ける傷害値を把握することが可能になる。
【００１３】
また、上記発明において好ましくは、上記胴部は、新生児の脊椎に対応する棒状部材を含み、上記棒状部材の上部領域において上記首部を構成する。この構成により、新生児の骨格が再現され、動的試験時における頭部および首部の挙動が、実際の新生児の頭部および首部の挙動と近似するため、頭部および頚部の移動量と、頭部および頚部が受ける傷害値を把握することが可能になる。
【００１４】
また、上記発明において好ましくは、上記頭部は、前後方向に回動可能なように、上記首部に対して軸連結されている。また、上記発明において好ましくは、上記頭部は、左右方向に回動可能なように、上記首部に対して軸連結されている。この構成により、新生児の骨格がさらに正しく再現されることにより、動的試験時における頭部および首部の挙動が、実際の新生児の頭部および首部の挙動に対して近似するため、頭部および頚部の移動量と、頭部および頚部が受ける傷害値とをさらに正確に把握することが可能になる。
【００１５】
また、上記発明において好ましくは、上記新生児の頸椎の上下端部に対応する位置に、それぞれ加速度センサが設けられる。これにより、動的試験時における、新生児の頸椎のずれ量を測定することが可能になり、首部の移動量、および首部が受ける傷害値を把握することが可能になる。その結果、衝撃時の頸椎傷害の発生メカニズムの解明を行なうことが可能になる。
【００１６】
また、上記発明において好ましくは、上記胴部は、胸部および腰部を含み、上記頭部の重心位置、上記胸部の重心位置、および上記腰部の重心位置に、それぞれ加速度センサが設けられる。これにより、動的試験時における、新生児の胸部、および腰部の移動量と、胸部、および腰部が受ける傷害値を把握することが可能になる。
【００１７】
また、上記発明において好ましくは、上記胴部は、腕部と脚部とを含み、上記腕部と上記脚部とにはそれぞれ、上記新生児の身体と同様に動く関節が設けられる。これにより、動的試験時における新生児の挙動を把握することが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に基いた新生児ダミーの実施の形態における構造について、図を参照しながら説明する。図１は、出生体重が約２５７２ｇの新生児１の体型を示す図であり、胴部２と頭部３とを比較観察した場合、新生児１の身体のバランスは頭部３が大きいことがわかる。また、首部の発達未熟な状態（ぐらぐらな状態）にあるため、首部が座る２〜３ヶ月（体重約５．５ｋｇ）ぐらいまでは、親等に抱っこされる以外は、首部に負担をかけることのない寝た状態にしてあげることが好ましいといえる。また、新生児は、腹式呼吸を行なっているため、胴部２を圧迫させないようにしてあげることからも、寝た状態にしてあげることが好ましいといえる。
【００１９】
図２は、成人の脊椎の構造を示す模式図であり、頭部の下から、頸椎、胸椎、腰椎、および仙骨・尾骨により脊椎が構成されている。また、頸椎と腰椎との領域は、前方に向かって湾曲し、胸椎と仙骨・尾骨との領域は、後方に向かって湾曲している。一方、図３は、新生児の脊椎の構造を示す模式図であり、大人と同様に、脊椎は、頸椎、胸椎、腰椎、および仙骨・尾骨により構成されるものの、各部位の発達は未熟であり、頸椎、胸椎、および腰椎が一体となって後方に向かって湾曲し、仙骨・尾骨が大人と同様に後方に向かって湾曲している。この脊椎の発達過程からも理解できるように、新生児と大人との身体の構造は全く異なるものであるといえる。
【００２０】
図４は、本実施の形態における新生児ダミー１００の構造を示す全体斜視図である。この新生児ダミー１００は、頭部１０１、胴部（腰部を含む）１０２、腕部１０３、および脚部１０４を備える。胴部（腰部を含む）１０２の内部には、新生児の脊椎に対応する棒状の脊椎部材１０５が設けられ、この脊椎部材１０５の上部領域において首部が構成されている。頭部１０１は、胴部（腰部を含む）１０２から切離された構造を有し、脊椎部材１０５の上端部分に、前後方向および左右方向に回動可能なように、ユニバーサルジョイント等の公知の技術を用いて軸連結されている。また、頭部１０１の脊椎部材１０５への回動トルクの設定は、ボルトの締め込み等により容易に設定可能なように構成されている。
【００２１】
腕部１０３は、胴部１０２に対して、新生児の肩の部分の関節と同様に動くように、軸部Ｐ１により連結されている。また、腕部１０３は、上腕部１０３ａと前腕部１０３ｂとを備え、上腕部１０３ａと前腕部１０３ｂとは、新生児の肘の部分の関節と同様に動くように、軸部Ｐ２により連結されている。
【００２２】
脚部１０４は、胴部１０２に対して、新生児の股関節の部分と同様に動くように、軸部Ｐ３により連結されている。また、脚部１０４は、大腿部１０４ａとふくらはぎ部１０４ｂとを備え、大腿部１０４ａとふくらはぎ部１０４ｂとは、新生児の膝の部分の関節と同様に動くように、軸部Ｐ４により連結されている。
【００２３】
頭部１０１の重心位置には、３軸方向の加速度センサＳ１が設けられている。また、脊椎部材１０５の、新生児の頸椎の上下端部対応する位置には、３軸方向の加速度センサＳ２およびＳ３が設けられ、さらに、胸部の重心位置に３軸方向の加速度センサＳ４、腰部の重心位置に３軸方向の加速度センサＳ５が設けられている。
【００２４】
新生児ダミー１００の質量バランスは、実際の新生児の質量バランスに合致するように設計されており。たとえば、新生児ダミー１００の全体質量は、約２６００ｇに設定され、脊椎部材１０５は、新生児と略同等の強度および柔軟性を有する部材が選択されている。また、頭部１０１の質量は、新生児と同様に、全体質量の３０％程度である８００ｇに設定されている。また、新生児ダミー１００を構成する各部材も、新生児と同等の強度、柔軟性を有する材質が用いられている。
【００２５】
（作用・効果）
以上、上記新生児ダミー１００を用いて、動的試験を行なった場合、頭部１０１と胴部１０２とが切離された構造からなるため、動的試験時に頭部１０１の挙動が、実際の新生児の頭部の挙動と近似するため、新生児の頭部の移動量、および頭部が受ける傷害値を把握することが可能になる。
【００２６】
また、胴部１０２は、新生児の脊椎に対応する脊椎部材１０５を含み、この脊椎部材１０５の上部領域において首部を構成している。この構成により、新生児の骨格が再現されることにより、動的試験時における頭部１０１および首部の挙動が、実際の新生児の頭部、および首部の挙動と近似するため、頭部および首部の移動量と、頭部および首部が受ける傷害値を把握することが可能になる。
【００２７】
また、頭部１０１は、前後方向、および左右方向に回動可能なように、首部に対して軸連結されている。この構成により、新生児の骨格がさらに正しく再現され、動的試験時における頭部１０１および首部の挙動が、実際の新生児の頭部および首部の挙動により近似するため、頭部および首部の移動量と、頭部および首部が受ける傷害値とを把握することが可能になる。
【００２８】
また、新生児の頸椎の上下端部に対応する位置に、それぞれ加速度センサＳ２，Ｓ３が設けられていることにより、動的試験時における、新生児の頸椎のずれ量を測定することが可能になり、首部の移動量、および首部が受ける傷害値を正確に把握することが可能になる。その結果、衝撃時の頸椎傷害の発生メカニズムの解明を行なうことが可能になる。
【００２９】
また、他に、頭部の重心位置、胸部の重心位置、および腰部の重心位置に、それぞれ加速度センサＳ１，Ｓ４，Ｓ５が設けられていることにより、動的試験時における、新生児の胸部、および腰部の移動量と、胸部、および腰部が受ける傷害値とを把握することが可能になる。
【００３０】
また、胴部１０２は、腕部１０３と脚部１０４とを含み、上記腕部１０３と脚部１０４とにはそれぞれ、新生児の身体と同様に動く関節を備えることにより、動的試験時における新生児の挙動を把握することが可能になる。
【００３１】
なお、上記実施の形態における新生児ダミー１００は、自動車用年少者安全座席に載置され、自動車の衝突における動的試験に適用することを主なる目的として開発したが、ベビーカーその他の育児器具における動的試験に本新生児ダミー１００を適用することが可能である。
【００３２】
以上、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって画定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３３】
【発明の効果】
この発明に基いた新生児ダミーによれば、動的試験時における、新生児の頭部の移動量、胸部、腰部（腹部を含む）が受ける衝撃値の他、頸椎への傷害値の把握、および衝撃時の頸椎傷害の発生メカニズムを解明することが可能になる。
【００３４】
これにより、赤ちゃんの命を守るための育児器具の開発において、「気道を圧迫させない姿勢」、「腹式呼吸を妨げない姿勢」、および「酸素飽和度の低下を防ぐ姿勢」の研究・開発を行なうことが可能になる。また、赤ちゃんの身体をまもるための「頭蓋骨骨折を防ぐ構造」、「頭を安定させ頸椎を守る構造」、「中枢神経のある脊椎を守る構造」、「骨盤、肋骨、鎖骨などの骨折を防ぐ構造」、および「内蔵器官を守る構造」の研究・開発を行なうことが可能になる。さらに、赤ちゃんの成長を守るため、「成長に大切な安らかな睡眠を守る構造」、「不快な刺激から脳を守る構造」、「股関節脱臼を予防する構造」、「未熟な体温調節機能をサポートする（補う）構造」、「運動神経、筋肉の発達を高める（鍛える）構造、「各発達段階の成長を守る構造」、および「情緒の発達を守る・心の安定を保つ・情緒豊かに育てる構造」の研究・開発を行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  出生体重が約２５７２ｇの新生児１の体型を示す図である。
【図２】  成人の脊椎の構造を示す模式図である。
【図３】  新生児の脊椎の構造を示す模式図である。
【図４】  本実施の形態における新生児ダミー１００の構造を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
１００  新生児ダミー、１０１  頭部、１０２  胴部（腰部を含む）、１０３  腕部、１０３ａ  上腕部、１０３ｂ  前腕部、１０４  脚部、１０４ａ  大腿部、１０４ｂ  ふくらはぎ部、１０５  脊椎部材、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４  軸部、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５  加速度センサ（３軸方向）。