JP2005261508A - 心地具合評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】統一的な基準によりしかも簡単に、心地良さ悪さの官能的な評価を可能とし、その評価を定量的ないし計量的に行う。
【解決手段】身体による椅子１への接触面における各箇所の圧力を個々に分布圧として検出する分布圧検出部２と、この分布圧検出部２によって検出される各種分布圧のバラツキ度合いに対する各座り心地評価値の情報を予め記憶している評価値情報記憶部５１と、この評価値情報記憶部５１に記憶されている情報から、分布圧検出部２によって検出された分布圧に対する座り心地評価値を求める評価値導出機能５２とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、身体を預ける用具に対して、その用具から受ける預け具合の心地良さ悪さの評価をする心地具合評価装置に関するものである。

従来、上記用具としての、例えば椅子の座り心地の評価は官能評価によって行われているが、官能評価は、主観的な評価であるため、評価者が変われば評価も変わる可能性が有るので、その評価を客観的および継続的に得ることができないという問題がある。また、官能評価では、評価に非常に長時間を要するほか、評価者の嗜好性の影響などを受けるため、座り心地を十分に改善することができないという問題もある。

このような問題を解決するべく、椅子の座り心地の評価を客観的に得る技術が各種提案されている。例えば、特許文献１には、最大圧力値などのいくつかの物理的なパラメータ（統計値）についての検討も加えて幅広い種類のデータ獲得を目指し、身体特性、姿勢、椅子の形状・機能および着座後の経過時間に関して身体分布の基本特性の測定と解析を行う身体圧分布の基本特性測定・解析システムが開示されている。

このシステムにより、身体的特性についての客観的な知見による分類データとしては、女性よりも男性の方が最大圧力値が高く出る傾向と、背圧分布は男性の方が広く、挫圧は女性の方が広い傾向と、大柄な男性は女性と似た体圧分布を示す傾向と、痩せ気味の人は接触面積が狭く圧力が高く出る傾向と、太り気味の人は最大圧力値が低い傾向とが得られている。

姿勢についての客観的な知見による分類データとしては、足を置く位置が挫圧に影響することと、骨盤が回転することにより座骨結節部に掛かる圧力が変化することとが見出されている。

椅子の形状・機能についての客観的な知見による分類データとしては、クッション素材により身体圧分布に違いが見られることと、リクライニング機能の椅子は座骨結節部の圧力が減少するとともに大腿部の圧力が上昇し、背もたれ上部を中心に上体を支持する傾向と、ティルト機能の椅子は挫圧の変化が余り見られず腰部を中心に上体を支持する傾向と、背もたれの湾曲が強いものほど肩硬骨に掛かる圧力が高いこととが見出されている。

経過時間についての客観的な知見による分類データとしては、時間経過とともに圧力値が上昇することと、座り直しや姿勢変化により圧力が減少することと、時間経過とともに姿勢変化や身体のズレが起こり、座骨結節部の圧力が減少し、大腿下部の圧力が増加することとが見出されている。

そして、上記データを椅子・シートのＣＡＤデータ等としてデータベース化しておくことにより、重要な評価指標の一つとして利用することができるとしている。

また、特許文献１には、椅子の角度条件を変え、クッション素材の弾力性を変えて、身体圧分布データを測定し、測定データを客観的評価方法として、統計値（データ）を直接多変量解析、時系列解析、ニューラルネットワーク処理等による分析・評価を行い、座り心地等の官能評価を行う身体圧分布の経時的変化予測・評価システムが開示されている。

多変量解析では、座面および背面の各々についてのセンサ数、平均圧力値、標準偏差、変化率、最大圧力値の計１０個のデータが、絶対値の大きい変数に着目して主成分を求めることにより縮約される。そして、縮約したデータから、条件ごとの椅子の傾向が抽出される。つまり、縮約したデータを基に描いた散布図により、椅子の角度条件、クッション素材の弾力性に関連して傾向が変わることが示されている。

そして、身体圧分布の長時間にわたる変化についての時系列解析をするべく、縮約された変数である圧力値が時系列解析される。時系列解析では、偏自己相関係数をとる負担度予測式に偏自己相関係数を代入することにより、予測負担度が求められる。また、この予測負担度は負担部位別に得られるようになっている。さらに、ニューラルネットワークによる予測評価についても言及している。

なお、特許文献２には、シートバックおよびシートクッションからなり、着座者の胸椎部に対向するシートバック上部が着座者の腰椎部に対向するシートバック下部に対して前後方向に傾動自在となるシートを用いて、長時間着座による疲労を軽減する技術が開示されている。
特開２００３−１１１６４６号公報 特開２００１−３４０１６３号公報

しかしながら、上記身体圧分布の経時的変化予測・評価システムでは、評価を客観的に得ることは可能になるものの、多変量解析で、多くのデータから絶対値の大きい変数に着目して縮約したデータを用いるなどしていることにより、例えば商品開発で椅子の座り心地の調整をしてその座り心地を評価する場合に、各調整において、統一的な基準で評価されることが保証されないので、評価値の差から座り心地の良し悪しの差を定量的ないし計量的に把握することができなくなる場合がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、統一的な基準によりしかも簡単に、心地良さ悪さの官能的な評価が可能になるとともにその評価を定量的ないし計量的に行うことができる心地具合評価装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、身体を預ける用具に対して、その用具から受ける預け具合の心地良さ悪さの評価をする心地具合評価装置であって、前記身体による前記用具への接触面における各箇所の圧力を個々に分布圧として検出する分布圧検出手段と、この分布圧検出手段によって検出される各種分布圧のバラツキ度合いに対する各心地具合評価値の情報を予め記憶している評価値情報記憶手段と、この評価値情報記憶手段に記憶されている情報から、前記分布圧検出手段によって検出された分布圧に対する心地具合評価値を求める評価値導出手段とを備えることを特徴とする。

この構成では、評価値情報記憶手段に記憶されている情報から、分布圧検出手段によって検出された分布圧に対する心地具合評価値が求められるので、評価値情報記憶手段に記憶されている各種分布圧のバラツキ度合いに対する心地具合評価値の情報による統一的な基準によりしかも簡単に、心地良さ悪さの官能的な評価が可能になるとともにその評価を定量的ないし計量的に行うことができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の心地具合評価装置において、前記評価値情報記憶手段は、前記分布圧検出手段によって検出される各種分布圧の標準偏差に対する各心地具合評価値の情報をテーブルまたは関数で予め記憶していることを特徴とする。この構成では、テーブルまたは関数による統一的な基準によりしかも簡単に、心地良さ悪さの官能的な評価が可能になるとともにその評価を定量的ないし計量的に行うことができる。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の心地具合評価装置において、前記身体による前記用具への接触面の形状を少なくとも調整する用具調整機構を備え、この用具調整機構は、前記分布圧検出手段によって検出される分布圧から得られるバラツキ度合いがバラツキの少なくなる度合いに変化し、前記評価値導出手段で求められる心地具合評価値が良くなる値に変化するように前記接触面の形状を調整することを特徴とする。この構成では、用具調整機構をフィードバック的に動作させることにより、上記接触面の形状を、心地具合評価値が最適値となる形状に調整することが可能になる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の心地具合評価装置において、前記用具調整機構は前記用具の内側から前記接触面を押圧する押圧部を含み、この押圧部に、前記分布圧検出手段を構成する圧力センサが一体に設けられて、前記押圧部と前記接触面との間に前記圧力センサが介在するようになっていることを特徴とする。この構成では、押圧部に圧力センサが一体に設けられることにより、押圧部による押圧箇所の圧力を圧力センサで検出することができるので、押圧部による押圧箇所からずれた所に圧力センサを設ける構成に比べて、圧力センサにより検出される分布圧から求められる心地具合評価値の精度を高めることができる。

本発明によれば、統一的な基準によりしかも簡単に、心地良さ悪さの官能的な評価が可能になるとともにその評価を定量的ないし計量的に行うことができる。

図１は本発明による一実施形態の心地具合評価装置の構成図、図２は同心地具合評価装置の分布圧検出部の構成図、図３は同心地具合評価装置の出力部の出力例を示す図、図４は同心地具合評価装置の評価値情報記憶部に記憶されている情報の説明図である。

本実施形態の心地具合評価装置は、図１に示すように、座部１１、背もたれ部１２、足載せ部（フットレスト）１３および図略の肘掛け部（アームレスト）を有する例えば商品開発用の椅子１の座り心地を評価するものであり、分布圧検出部２と、出力部３と、椅子調整機構４と、制御部５とを備えている。

分布圧検出部２は、椅子１への人の着座時にその身体による椅子１への接触面における各箇所の圧力を個々に分布圧として検出するものであり、上記接触面となる座面１１ａ、背もたれ面（背面）１２ａおよび足載せ面１３ａの各面に設けられる複数の圧力センサにより構成される。本実施形態では、図２に示すように、圧力センサセル２１をｉ行、ｊ列の格子状に複数配列してなる分布圧検出シート２０が、座面１１ａ、背もたれ面１２ａおよび足載せ面１３ａの各面に設けられ、それらの各面単位で、分布圧が検出されるようになっている。

図１に示す出力部３は、例えば、液晶表示パネルなどにより構成され、制御部５で求められた心地具合評価値（本実施形態では座り心地評価値）などの出力に使用される。その座り心地評価値は、図１に示すように、分布圧標準偏差とともに表示出力される。また、分布圧標準偏差は、図３に示すように、各圧力センサセル２１の各圧力値とともに表示出力され、それらの各圧力値は、カラーテーブルＴｃにおける該当数値（圧力値）に対応する色で画像表示される。

図１に示す椅子調整機構４は、制御部５（椅子調整制御機能５４）の制御に従って、少なくとも、身体による椅子１への接触面の形状を調整するものであり、座面１１ａ、背もたれ面１２ａおよび足載せ面１３ａの各面に、アクチュエータにより駆動され椅子１の内側から上記接触面を押圧する図略の押圧部を複数備えている。これらの各押圧部は、上記各圧力センサセル２１に対応する位置に設けられてその圧力センサセル２１を一体に保持しており、各押圧部と上記接触面との間に各圧力センサセル２１が介在するようになっている。なお、椅子調整機構４は、座部１１に対する背もたれ部１２および足載せ部１３の傾斜角の調整機構をさらに備える構成でもよい。

制御部５は、ＣＰＵ、主記憶装置および各種プログラムなどにより構成され、本心地具合評価装置全般の制御などの処理を実行するものであり、評価値情報記憶部５１を備えているほか、評価値導出機能５２、表示制御機能５３および椅子調整制御機能５４などの各種処理機能を有している。

評価値情報記憶部５１は、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの半導体記憶装置またはハードディスク装置などにより構成され、分布圧検出部２によって検出される各面毎の各種分布圧のバラツキ度合いに対する各座り心地評価値の情報などを予め記憶している。本実施形態では、図４の例に示すように、分布圧検出部２によって検出される各面毎（同図では背もたれ面）の各種分布圧の標準偏差ｓに対する各座り心地評価値の情報を関数ｆ（ｓ）で予め記憶している。この関数ｆ（ｓ）は、各種分布圧の標準偏差に対する各評価者による各座り心地評価値（Ａ，Ｂ，Ｃ，…）を基に予め決定される。なお、図４の関数ｆ（ｓ）は背もたれ部１２の背もたれ面１２ａ用の関数となるが、座面１１ａ、足載せ面１３ａ用の関数も同様にして決定される。

評価値導出機能５２は、評価値情報記憶部５１に記憶されている情報の関数ｆ（ｓ）から、分布圧検出部２によって検出された各面毎の分布圧に対する座り心地評価値を求める処理を実行するものであり、バラツキ度合い算出機能５２１と、変換機能５２２とにより構成されている。

バラツキ度合い算出機能５２１は、分布圧検出部２によって検出された各面毎の分布圧から、その分布圧の標準偏差ｓを以下の（数１）により算出する処理を実行するものである。変換機能５２２は、上記標準偏差ｓを、対応する面用の関数ｆ（ｓ）に代入して、座り心地評価値を求める処理を実行するものである。

ここで、ｎは行数、ｍは列数である。

表示制御機能５３は、出力部３の画面に各種情報を表示出力するための制御を実行するものである。例えば、評価値導出機能５２で求められた座り心地評価値を、図１に示すように、対応する分布圧標準偏差とともに出力部３の画面に表示する制御が実行される。図１の例では、座面１１ａ、背もたれ面１２ａおよび足載せ面１３ａの各面毎に、座り心地評価値および分布圧標準偏差が切り替え表示されるようになっているが、いずれか２つの面または全ての面の座り心地評価値および分布圧標準偏差が一度に表示されるようにしてもよい。

また、分布圧標準偏差を、図３に示すように、各圧力センサセル２１の圧力値とともに表示するとともに、それらの各圧力値を画像表示する制御が実行される。図３の例では、いずれか２つの面の分布圧標準偏差および各圧力値が一度に表示されるようになっているが、各面毎または全ての面の分布圧標準偏差および各圧力値が表示されるようにしてもよい。

椅子調整制御機能５４は、少なくとも椅子調整機構４の各押圧部の進退駆動制御をフィードバック制御で実行するものである。進退駆動制御は、分布圧検出部２によって検出される分布圧から得られる標準偏差がバラツキの少なくなる度合いに変化し、評価値導出機能５２で求められる座り心地評価値が良くなる値（例えば大きくなる値）に変化するように、各押圧部の進退駆動を調整することにより実行される。例えば、座面１１ａ、背もたれ面１２ａおよび足載せ面１３ａのいずれかの面において、圧力値の集中した箇所が存在する場合、その箇所に掛かる圧力値を低減するように、その箇所の周囲の押圧部が進出駆動される。

次に本心地具合評価装置の動作について説明する。例えば商品開発時において人が椅子１に座ると、分布圧検出部２によって各面毎の分布圧が検出される。続いて、評価値導出機能５２によって、各面毎の分布圧からその分布圧の標準偏差が算出され、各面毎の標準偏差から各面毎の座り心地評価値が求められる。

この後、表示制御機能５３によって、図１に示すように、座り心地評価値が、対応する分布圧標準偏差とともに出力部３の画面に表示される。また、例えば図示しない操作部に対する所定の操作入力に応じて、図３に示すように、分布圧標準偏差が、各圧力センサセル２１の圧力値とともに表示され、それらの各圧力値は画像表示される。これにより、出力部３の画面を見ることで、その椅子１の座り心地の良し悪しの官能的な評価を定量的ないし計量的に確認することができる。

次に、上記操作部に対する所定の操作入力に応じて、椅子調整制御機能５４によってフィードバック制御が実行される場合について説明する。この場合、分布圧検出部２によって検出される分布圧から得られる標準偏差がバラツキの少なくなる度合いに変化し、評価値導出機能５２で求められる座り心地評価値が良くなる値に変化するように、各押圧部の進退駆動を調整することにより、各押圧部の進退駆動制御がフィードバック制御で実行される。これにより、上記接触面となる座面１１ａ、背もたれ面１２ａおよび足載せ面１３ａの各面の形状が、座り心地評価値が最適値となる形状に調整される。

以上、本実施形態によれば、評価値情報記憶部５１に記憶されている情報から、分布圧検出部２によって検出された分布圧に対する座り心地評価値が求められるので、評価値情報記憶部５１に記憶されている各種分布圧のバラツキ度合いに対する座り心地評価値の情報による統一的な基準によりしかも簡単に、座り心地の良し悪しの官能的な評価が可能になるとともにその評価を定量的ないし計量的に行うことができる。これにより、開発商品の椅子１の座り心地評価値を、短時間でしかも定量的ないし計量的に得ることができるため、開発工期の短縮および改善点の明確化を図れる。

また、出力部３が、評価値導出機能５２で求められた座り心地評価値を表示出力するので、座り心地評価値を目で確認することができる。

また、椅子調整機構４をフィードバック的に動作させることにより、上記接触面の形状を、座り心地評価値が最適値となる形状に調整することが可能となる。

さらに、椅子調整機構４の各押圧部に、分布圧検出シート２０の各圧力センサセル２１が一体に設けられることにより、各押圧部による押圧箇所の圧力を各圧力センサセル２１で検出することができるので、各押圧部による押圧箇所からずれた所に各圧力センサセル２１を設ける構成に比べて、分布圧検出シート２０により検出される分布圧から求められる座り心地評価値の精度を高めることができる。

なお、本実施形態の心地具合評価装置は、商品開発の椅子に使用される構成になっているが、本発明の心地具合評価装置は、商品開発用の椅子に限らず、車両のシートや椅子型マッサージ機などにも適用可能である。

また、本実施形態では、足載せ部１３を一体に有する椅子１が使用される構成になっているが、本発明の用具は、そのような椅子に限らず、足載せ部の無い椅子でも良く、あるいは車椅子やベットなどでもよい。

さらに、本実施形態では、分布圧検出部２によって検出される各面毎の各種分布圧の標準偏差ｓに対する心地具合評価値の情報を関数ｆ（ｓ）で予め記憶している構成になっているが、これに限らず、テーブルで予め記憶している構成でもよい。

本発明による一実施形態の心地具合評価装置の構成図である。 同心地具合評価装置の分布圧検出部の構成図である。 同心地具合評価装置の出力部の出力例を示す図である。 同心地具合評価装置の評価値情報記憶部に記憶されている情報の説明図である。

符号の説明

１ 椅子
２ 分布圧検出部
２０ 分布圧検出シート
２１ 圧力センサセル
３ 出力部
４ 椅子調整機構
５ 制御部
５１ 評価値情報記憶部
５２ 評価値導出機能
５３ 表示制御機能
５４ 椅子調整制御機能

Claims (4)

1. 身体を預ける用具に対して、その用具から受ける預け具合の心地良さ悪さの評価をする心地具合評価装置であって、
   前記身体による前記用具への接触面における各箇所の圧力を個々に分布圧として検出する分布圧検出手段と、
   この分布圧検出手段によって検出される各種分布圧のバラツキ度合いに対する各心地具合評価値の情報を予め記憶している評価値情報記憶手段と、
   この評価値情報記憶手段に記憶されている情報から、前記分布圧検出手段によって検出された分布圧に対する心地具合評価値を求める評価値導出手段と
   を備えることを特徴とする心地具合評価装置。
2. 前記評価値情報記憶手段は、前記分布圧検出手段によって検出される各種分布圧の標準偏差に対する各心地具合評価値の情報をテーブルまたは関数で予め記憶していることを特徴とする請求項１記載の心地具合評価装置。
3. 前記身体による前記用具への接触面の形状を少なくとも調整する用具調整機構を備え、この用具調整機構は、前記分布圧検出手段によって検出される分布圧から得られるバラツキ度合いがバラツキの少なくなる度合いに変化し、前記評価値導出手段で求められる心地具合評価値が良くなる値に変化するように前記接触面の形状を調整することを特徴とする請求項１または２記載の心地具合評価装置。
4. 前記用具調整機構は前記用具の内側から前記接触面を押圧する押圧部を含み、この押圧部に、前記分布圧検出手段を構成する圧力センサが一体に設けられて、前記押圧部と前記接触面との間に前記圧力センサが介在するようになっていることを特徴とする請求項３記載の心地具合評価装置。