暖体假人

人体在运动受限的条件下，就像在车辆驾驶室和工业生产控制室里，会遭受疲劳和热应激反应的风险，可能导致判断能力改变，从而造成事故甚至严重事故的发生。一般来说，在封闭的空间中，缺少行动的可能性，难以应对过冷、过热、炫目、辐射热、振动和噪声等状况，而所有这些不利条件都可能在丧失监控的运行条件下，引起受试人员发生难以预测的猝倒事故。
过去，出于种种原因，在有代表性的受试人员身上佩戴温度、湿度等探头也只能收集部分有用数据。难以在人体上安装测量各种边界条件所需的探头，受试人员还可能由于疲劳、新陈代谢等产生热量而造成读数的误差，以及各种心理学上的因素，而所得数据也都很难作为重复实验的比较数据使用。
于是，所有这些限制逐渐使人相信受试主体应从真人向无生命体，即假人过渡，于是，随之而诞生了一段重要而有意义的发展历程。

假人的发展
起初，制作的假人在结构上只是包含了人体尺寸和主要关节，代表标准的中等身材人员。对假人制作材料也进行了研究，以求在能够达到很高精度的同时，模拟人的皮肤性能。
然而，现代化的暖体假人更是配备了记录一系列变量的传感器，譬如，涉及风速、户外温度、热流量和相对湿度，以求能够按照试验者的需要，在可以评价的时间段内，较好地控制受限空间的状况。
所实现的综合创新过程按照人体的敏感区划分假人躯体的各部分，每个部分都配备了记录外部数据的传感器。标准模型允许部署20、26或34个独立的温度区。按照客户的定制要求，可能包含14~46个区域。此外，越来越多的假人可能与一个唯一的控制系统连接。
从正面或背面看，假人区分胸部、腹部、骨盆、上肢和下肢这几个部分。对于特殊的假人模型，正如文中所述，因要求较高精度，一直研究如何使假人模型能握紧方向盘（或类似驾驶工具），就是说造出一种抓握手，而且腰部压力较大，以求更好地长时间监测坐姿情况。
分析软件
新一代软件引入了更准确的变量，这些软件用于研究人体面对环境条件变化时的温度调节过程（譬如，增加太阳辐射，增加相对湿度，调查驾驶室条件）和/或监控下与与过程相关操作有关的身体活动。
在这个方面，新软件提供了解释取样数据的方法。出汗和蒸发是研究人体舒适度的组成部分，同时调查受试人员的干球温度、局部相对温度和空气流速。所有这些要素相互影响，从而决定了肌体的舒适或不舒适。
用碳纤维和环氧树脂制作的假人可以记录 -20°C~+70°C温度和0~95%相对湿度，而事实上在比较狭窄的变动范围内集中了全部研究工作，误差幅度为±1°C。同理，实测的空气流速为0.1m/s~5.0m/s。
实际上，这项技术的应用几乎没有限制。驾驶室、工作空间和住宅的设计无疑是从这些研究获益的主要领域。
无线假人
菲亚特研究中心开发了由一个新型热舒适度传感器、一些新型测量仪器和尺寸收集装置构成的系统，评估室内的热学条件。这种舒适度传感器由一个绝缘支架构成，支架上放置两个加热元件即皮肤元件。在这两个元件之间设置了一个热线风速计，用于测定局部空气流速。每个皮肤元件由一个加热器（新陈代谢发生器）、热流量传感器（测量和控制新陈代谢水平）和一个表面温度传感器（皮肤温度）构成。皮肤元件表面达到的温度是环境热力特性的函数。
这些传感器安装在新一代 PACO 型假人并装在能够穿戴在一名操作者的一种装置上，以表征车辆现场试验期间的驾驶位置或者正常活动期间工作的特点。假人 PACO 忠实地反映了一个人的50%的数据，安排了18个舒适度传感器和6个温湿度传感器。假人身体各部分采用带测角器的三轴关节连接，可确保位置可重复性，以求能够比较不同时刻和不同环境下所作的测量结果。此新型假人重约26kg，只有一个人操作；在需要进行局部测量或模拟直立位置的场合，其上半身可与下肢分离。
采用电脑无线通信的假人可以实时显示所采集和保存的数据。配温控系统的假人模型可以对数据实施后处理，以评估出汗、服装和活动水平（新陈代谢）的效应。在乘用车领域，采样数据可以用经验模型处理，藉此按照为冬夏条件制订的 SAE 等级（1-10）及 SAE 规定的通风系统舒适度标准，评估人体感知的舒适度水平。
图1：按照 ASTM 和 ISO 标准制作的暖体假人牛顿，能响应带帽穿衣的结果分析。按照客户要求，其身体、肌体数目和热学特性均可定制。可以看到可伸展屈曲的四肢和与传输取样数据的电脑连接[西北技术测量公司（Measurement Technology Northwest）]
图2：最新一代假人，其身体各部分安装了许多传感器，以实现连续准确的取样。传感器有保护措施，可保证在搬运和置放定位时不会受损（西北技术测量公司）
图3：采用假人模型调查户外活动中生理代谢要素和气象要素的图解
图4：汽车驾驶室内空调器区域的运行分析。在该例中，分析只有一人时的供冷情况，以便最大限度地减少能耗