JP4162830B2

JP4162830B2 - 衣類着用圧測定装置

Info

Publication number: JP4162830B2
Application number: JP2000103910A
Authority: JP
Inventors: 彰洋佐藤; 洋子香川; 英雄助田; 留美菅原; 克也阿武
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2020-04-05
Also published as: JP2001295124A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣類の着用圧測定に使用可能な衣類着用圧測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
衣類を身に付けたり脱いだりする場合をはじめ、衣類を着用した状態、及び着用したまま種々の動作をした場合に、衣類が伸縮して人体にどのような影響を与えるかを調べることは、衣類を開発したり設計したり各種分析をしたりするうえで、非常に重要なことである。これらのことは、衣類そのものの耐久性を調べる上でも、重要とされる。
特に、パンティーストッキング、タイツ、ストッキング、ソックス、ガードル等の衣類では、生地質そのものが伸縮性に富むことから、ひときわ圧迫感や体型への影響が強く出る傾向にあり、上記のような人体への影響（即ち、衣類着用圧である）を調べた結果に基づいて製作されているか否かが、衣類の良否を直接的に決定付けることになるといっても過言ではない。
【０００３】
そこで従来では、上記衣類着用圧を測定する方法として、人体を比検体とする方法と、人体を模した固定型トルソーを比検体とする方法との２種類が知られている。
人体を比検体とする方法では、人体に直接に感圧センサを張り付けるようにするが、この感圧センサにはエアパックと呼ばれるもの（空気袋に溜めた空気が加圧されて移動するのを検出する方式）の使用が限定されている。これは、歪ゲージ等のロードセル型荷重センサでは、加圧時に皮膚に埋没する移動成分がそのまま測定データ化されてしまい、無視できない誤差になるからである。
【０００４】
トルソーを比検体とする方法ではこのような問題がないため、使用する感圧センサとしての制限はなかった。なお、この方法で用いるトルソーには、全体として人体と同じ立体曲面を有したものだけでなく、板状や棒状の素材で人体輪郭だけを表現したものもあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
人体を比検体とする方法では、感圧センサ（上記のようにエアパックである）の全てにエアチューブを接続する必要があり、この準備が面倒であり、且つこれによって実質的に感圧センサの取付数が制限されてしまうということがあった。また、このエアチューブは人体を取り巻くようになるため、これによって人体の動きが制限されるということもあった。
のみならず、このエアチューブのために衣類が異様にボリュウムアップした状態で着用されることなってしまい（いわゆる着ぶくれ状態になる）、衣類と人体との間の摩擦や圧迫、生地の伸び等が正確性を欠いたものとなるという宿命的な問題点を有していた。また、折角、人が実際に衣類を着用しているにも拘わらず、衣類に対する着用感さえも、エアチューブのために実際とはほど遠いものとなって、参考にはなり難いということがあった。
【０００６】
更に、人体の個体差（体格差）に関するバラツキ補正が、測定結果を大きく左右することになるという難しさもあった。
一方、トルソーを比検体とする方法では、トルソーの形成素材がＦＲＰや金属等の硬質材であったために、衣類と人体との間の摩擦や圧迫、生地の伸び等を忠実に再現させることができないということがあった。
また、従来のトルソーは立位姿勢に固定されたものが殆どで、関節動作等ができなかったので、着用途中等における衣類の変形状態を再現することができないということがあった。
【０００７】
なお、これを解消するために、例えば椅座位等の他の姿勢をしたトルソーを製作するとしても、立位から椅座位までの多数のトルソーを製作準備しなければならず、またこれら多数のトルソー間でいちいち衣類の着せ替えが必要になる等、コスト的にも作業能率的にも非現実的であると言うことがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、衣類を身に付けたり脱いだりする場合をはじめ、衣類を着用した状態、及び着用したまま種々の動作をした場合に、衣類が伸縮して人体にどのような影響を与えるかについて正確に、また実際の体感状態に即して調べることができる衣類着用圧測定装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また本発明は、衣類着用時に人体が受ける着用圧の測定データを一目で理解できるように表示する衣類着用圧測定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明は、人体の一部又は全部を模した等身大の形状とされ、人体の関節部に対応する部位に該関節部の動作を再現可能とする可動継ぎ手部が設けられ、外表面に所定配置で感圧センサが設けられたトルソーと、前記感圧センサによるセンサ出力の測定を、トルソーの可動継ぎ手部の動作に合わせて行うことにより、リアルタイムの感圧変化を検出可能とされた測定部とで構成されていることを特徴としている。
このような構成であると、従来のトルソーを比検体とする方法とは異なり、衣類を着用した状態下での種々の姿勢や、着用途中等における衣類のリアルタイムでの変形状態を再現することが簡単に、しかも任意に行えるので、この変形によって感圧データがどのように変化するのか、或いは衣類がどのように伸縮変形するのかといったことを、くまなく調べることができる。
【００１０】
しかも、人体を比検体とする方法とは異なり、使用する感圧センサが限定されることはないので、歪ゲージ等のロードセル型荷重センサを使用できることはもとより、例えばエアパックを使用するとしてもエアチューブをトルソー内部へ埋め込む等すれば、感圧センサ取付数の制限や、動きの制限、着ぶくれ状態等による悪影響等、一切の不具合が解消される。
また当然のことながら、得られた測定データに個体差による補正を加える必要もない。
【００１１】
なお、可動継ぎ手部の動きとして、人体の関節部の動作を再現可能にするものとしてあるのは、人体の関節部と全く同じ動きをすることが要求されているものではなく、人体とは若干異なる動きを含ませたり或いは一部の動きを省略したりすることも可能とする。要は、人が日常的に行う種々の動作や仕草等に似せてトルソーを動かすことができればよいものである。
本発明に用いるトルソーでは、その外表面を、人肌に匹敵する弾性を有した弾性材によって形成するのが好適となる。
【００１２】
このようにすることで、衣類と人体との間の摩擦や圧迫、生地の伸び等を忠実に再現することができる。
なお、この場合のトルソーの外表面とは、これを触ったときの手触り感として人肌に匹敵する弾力が得られるような層方向の位置範囲を言うものであって、必ずしも弾性材が最も外側面に位置している場合だけに限定されるものではない。従って例えば、弾性材の外側に柔軟性や伸縮性のある被覆材が設けられているような場合も含めるものとする。
【００１３】
このような感圧データは、パンティーストッキング、タイツ、ストッキング、ソックス、ガードル等の伸縮性に富む衣類に関して強く要求されているので、トルソーの形体としても、平均的な成人女性体型の下半身を模して形成するのが好適とされる。
ここにおいて、平均的な成人女性体型とは、女性だけを対象とすることを限定したものではなく、統計的見地から「成人女性に最も多く普通に見られる体型」を指して言うものとする。
【００１４】
本発明に係る衣類着用圧測定装置は、上記したトルソーと、このトルソーが具備した感圧センサによるセンサ出力を測定する測定部とを有している。
このような衣類着用圧測定装置では、感圧センサによるセンサ出力の測定を、トルソーの可動継ぎ手部の動作に合わせて所定間隔で繰り返すことにより、リアルタイムの感圧変化を検出可能なものとするのが好適である。
このようにすることで、衣類を身につけたり、脱いだりする過程における衣類着用圧の分布変異や強弱変化を調べることができる。この結果に基づけば、衣類の開発、設計、分析等に関して、従来では得ることのできなかった貴重なデータを採取できるものである。
【００１５】
また、このような衣類着用圧測定装置では、感圧センサからのセンサ出力に基づく測定データを、そのデータ値の大小に応じて色別表示可能にする出力部を具備したものとするのが好適である。
このようにすることで、衣類着用時に人体が受ける着用圧の測定データを一目で理解できるようになる。なお、表示の方法としては、ディスプレイ装置による画像表示でも、紙面や写真等としてのプリントアウト表示でもよいものとする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る衣類着用圧測定装置１の一実施形態についてその全体構成を示している。
この衣類着用圧測定装置１は、トルソー２と、このトルソー２に接続された測定部３と、この測定部３に接続された出力部４とを有している。
図２乃至図４に示すように、トルソー２は、人体の一部又は全部を模した形状として形成されている。本実施形態では、腰から下の部位（下半身）を模したものとしてあり、腰部７と左脚８と右脚９とを有し、且つ左右の脚８，９がそれぞれ大腿部８ａ，９ａ、脛部８ｂ，９ｂ、足部８ｃ，９ｃを有したものとなっている（参考資料１参照）。
【００１７】
なお、衣類着脱操作及び観察の容易性等を考慮して上下反転させた状態で設置するものとしてある。
また、このトルソー２の大きさは、等身大とされている。本実施形態では、統計上での平均的な成人女性体型（身長１５８ｃｍ前後、体重５１ｋｇ前後の２０歳代の女性）に合わせて形成している。
このトルソー２の断面構造は、その一例として、図５に右脚脛部９ｂの場合を示すように、人体形状の骨格を形成する芯体１２に対してそのまわりに弾性材１３による被覆によって肉付けされたものとなっている。
【００１８】
芯体１２は、骨格位置の太さに応じて中空材料や中実材料が用いられており、その材質として樹脂、金属、木材等が用いられている。
また弾性材１３は、人肌に匹敵する弾性を有したもの（参考資料２参照）であって、発泡性の樹脂やゴム等（具体的にはウレタン系やシリコン系のものが好適である）が用いられている。
もっとも、これらのことは何ら限定されるものではなく、芯体１２として中空材料又は中実材料の一方に統一されていたり、芯体１２を設けずに弾性材１３のみによってトルソー２を形成させるといったことも可能である。また、トルソー２としての外表面として弾性材１３が用いられていればよいものであり、芯体１２と弾性材１３との中間層に別材質の層（図示略）を設けるようなことも可能である。
【００１９】
弾性材１３の外面に、適度な柔軟性や伸縮性を有した樹脂やゴム等より成る被覆材（例えばウレタン製コート材等）を設けることも可能である。
図２に示したように、このトルソー２において人体の関節部に対応している部位（図例では脚付け根部１５、膝部１６、足首部１７の３カ所とした）には、これらの関節部の動作を再現可能になる可動継ぎ手部１８が設けられている。
これら可動継ぎ手部１８としては、ヒンジ結合方式とするものや、ユニバーサルジョイント方式によるもの、或いは芯材として可撓線材を埋設しておきその曲げに対する塑性変形を利用する方式等を採用することができる。
【００２０】
本実施形態では右脚９についてのみ、各関節部に可動継ぎ手部１８を設けるものとしてあり、それらの採用具体構造はヒンジ結合方式によるものとし、且つ、所定の揺動角度おきにクリック停止が可能な構造を採用した。
脚付け根部１５に適用された可動継ぎ手部１８は、腰部７と大腿部９ａとが真っ直ぐとなる位置を基点（１８０°位置）としてその前方の１８０°〜４５°の範囲で前後（上下）方向に揺動するものとされ、クリック停止位置は１８０°・１３５°・１２０°・９０°・４５°の計５カ所とした。
【００２１】
膝部１６に適用された可動継ぎ手部１８は、大腿部９ａと脛９ｂとが真っ直ぐとなる位置を基点（１８０°位置）としてその後方の１８０°〜４５°の範囲で前後（上下）方向に揺動するものとされ、クリック停止位置は１８０°・１３５°・１２０°・９０°・４５°の計５カ所とした。
足首部１２に適用された可動継ぎ手部１８は、脛部９ｂと足部９ｃとが略直交する状態を中間基点（９０°位置）としてその上下両方の１３５°〜６０°の範囲で上下方向に揺動するものとされ、クリック停止位置は１３５°（足首を伸ばした状態）・９０°（立位）・８２．５°・７５°・６０°（屈曲位、即ちしゃがんだ状態）の計６カ所とした。
【００２２】
従って、これらの各可動継ぎ手部１８による揺動をうまく組み合わせれば、右脚９については、その全体として図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すような屈曲動作をさせることができるものであり、これによって恰も、立位と屈曲位との間での姿勢変化をしたような状況を再現させることができる（参考資料３及び参考資料４参照）。
このようなトルソー２には、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、その外表面に所定配置で感圧センサ２３が設けられている。
【００２３】
この感圧センサ２３は、圧力検出方式、出力方式、形状、大きさ、取付位置、取付数等について殊更限定されるものではなく、歪ゲージ等のロードセル型荷重センサは勿論、エアパック、感圧ゴム、液圧平衡方式センサ等、適宜選択して使用すればよい。場合によっては、取付位置に応じて異なるタイプの感圧センサ２３を用いるようにしてもよい。
本実施形態では、感圧センサ２３としてダイヤフラム型の圧力変換器を採用し、図５に示したように、その検出ヘッド２３ａは弾性材１３から露出させるか又は埋設状態とするとしても弾性材１３の表面加圧状態を容易に検知できる埋設状態とし、配線部分２３ｂは芯体１２内を通したうえで、複数本を集束させた状態としてトルソー２の外部へ引き出すようにしてある。
【００２４】
また、図４はトルソー２の正面図（Ａ）、右側面図（Ｂ）及び背面図（Ｃ）を用いて感圧センサ２３の配置を現したものであって、図中に示す１番〜５０番が全て感圧センサ２３である（同じ番号は互いに一つの感圧センサ２３を現している）。
この図４から明らかなように、腰部７まわりでは、１番から２１番までの計２１個の感圧センサ２３が分配され、このうち１〜５番をウエストラインに相当させているのをはじめとして、６〜８番を腸骨稜ライン、９〜１１番を腹部突出ライン、１２番を腸骨棘ライン、１３〜１６番を臀部突出ライン、１７，１８番を臀部横突出ライン、１９〜２１番を股下高さに、それぞれ相当させている。
【００２５】
また、右脚大腿部９ａまわりでは、２２番から３２番までの計１１個の感圧センサ２３が分配され、２２〜２４番を臀溝ライン、２５〜２７番を大腿中央ライン、２８〜３２番を膝皿周辺高さに、それぞれ相当させている。
右脚膝部１６から同脛部９ｂにかけたまわりでは、３３番から４１番までの計９個の感圧センサ２３が分配され、３３〜３５番をふくらはぎライン、３６〜３８番を脹脛・足首中間ライン、３９〜４１を足首ラインに、それぞれ相当させている。
【００２６】
右脚足部９ｃまわりでは、４２番から５０番までの計９個の感圧センサ２３が分配され、４２〜４４番を内外のくるぶしを通るヒール囲みラインに相当させ、４５番を前剄骨下点及び４６，４７番を前剄骨下点の足裏側にそれぞれ相当させ、４８〜５０番をトウ付け根ラインに相当させている。
図１に示したように、測定部３は、トルソー２の感圧センサ２３によって出力されるセンサ出力を測定するところであって、感圧センサ２３の圧力検出方式、出力方式、取付数等に応じてその構成内容が決定される。上記のように感圧センサ２３としてダイヤフラム型の圧力変換器を用いる場合は、スキャナ部２７、コントロールユニット２８、データ処理部２９を有した構成とすればよい。
【００２７】
なお、データ処理部２９には、パーソナルコンピュータを使用することができ、これによってディスプレイ装置３０を標準的に装備させることができる。
このデータ処理部２９には、感圧センサ２３によるセンサ出力の測定データを、予め設定した比較値と比較しつつ、その結果をデータ値の大小に応じてそれぞれ異なる色データとして出力させるようにした信号変換ソフトがインストールされている。色データは６４階調とした。
出力部４は、上記のようにしてデータ処理部２９から出力される色データに基づいて、トルソー２を正面図、右側面図及び背面図に分けてカラー表示できるようにしたところであって、例えばトルソー２のカラー表示を紙面や写真等としてプリントアウトする（参考資料５及び６参照）プリンタ装置３５等によって成る。
【００２８】
なお、上記したように、測定部３のデータ処理部２９としてパーソナルコンピュータを使用した結果、ディスプレイ装置３０が標準的に備わっている場合には、このディスプレイ装置３０によってトルソー２のカラー表示を行うようにすることもでき、これをもってこのディスプレイ装置３０を出力部４の一つとして、又は出力部４そのものとして活用することができる。
このような構成の衣類着用圧測定装置１としては、トルソー２の可動継ぎ手部１８を所定量（揺動角度）ずつ動作させるごとに、これに合わせて連動的に感圧センサ２３にセンサ出力を行わせ、このセンサ出力を蓄積しつつ、リアルタイムの感圧変化として出力部４による出力を行わせるようにしたり、或いは、トルソー２の可動継ぎ手部１８を動作させる過程で測定部３からクロック信号を発信させつつこれに合わせて感圧センサ２３に定期的にセンサ出力を行わせ、このセンサ出力を蓄積しつつ、リアルタイムの感圧変化として出力部４による出力を行わせるようにしたりすることができる。
【００２９】
このようにすることで、人が実際に衣類を身につけたり、脱いだりする過程における衣類着用圧の分布変異や強弱変化を調べることができる。
次に、上記構成の衣類着用圧測定装置１を用いて衣類（例えばパンティーストッキング）を身に付けたり脱いだりする場合や、衣類を着用した状態、及び着用したまま種々の動作をした場合における、衣類着用圧を測定する方法を説明する。
図６は、この衣類着用圧測定方法の骨子となる作業流れを示したフローチャートである。この図６から明らかなように、装置動作が開始されるとデータ処理部２９のディスプレイ装置３０では、「校正」「測定」「シングル／修正」「減算」「マルチ」「スライドショー」の選択メニュウが表示され、この中で所望項目を選択する。
【００３０】
この中でまず「測定」の項目について説明すると、図７に示すように、ステップ１００にて測定条件を設定し、またステップ１０２でトルソー２の各可動継ぎ手部１８の角度設定を行う。そして、トルソー２３に衣類を着用させながら、ステップ１０４では上記した５０個の感圧センサ２３のうち必要数（全部の場合も当然に含む）によって測定データの取り込みを行う。
ステップ１０６では、得られた測定データを予め設定した比較値と比較することによってデータ値の大小に応じた配色を決定し、その結果をステップ１０７において出力部４（プリンタ装置３５及び／又はディスプレイ装置３０）でカラー表示させるというものである。
【００３１】
その後は、必要に応じてデータファイルに保存する（ステップ１０９）か、データ取り込み作業をやり直す（ステップ１１０）か、最初のメニュウ（図６参照）に戻るか（ステップ１１１）を選択するというものである。
以下、上記した「測定」以外の項目について、それらの主な作業内容を簡単に説明すると、「校正」では既に取り込んだファイル（測定データ）があるときにこれに修正、編集、加工、置換などを加えるための項目であり、「シングル／修正」は一つの衣類について異なる姿勢時の測定データ表示を行ったり測定点の修正を行ったりする項目であり、「減算」は二つの衣類について同一部位相互間の比較表示を行ったり一つの製品を姿勢変化させる中で同一部位の測定データがどのように変化するかを表示させたりする項目である。
【００３２】
また、「マルチ」は２つ以上の衣類について異なる姿勢時の測定データを並列的に表示するための項目であり、「スライドショー」は一つの衣類について異なる姿勢時の測定データを連続移行させつつ表示するための項目である。
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、トルソー２における外形については、性別的にも、年齢的にも、サイズ的にも、更に人体を模す部位種的にも、上記実施形態には何ら限定されるものではない。
【００３３】
従って、当然のことながら、衣類としても上記したものに限定されるものではない。
図６及び図７に示したフローチャートは一例を示したものにすぎず、これらに限定されるものではない。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る衣類着用圧測定装置では、トルソーの構成として人体の関節部の動作を再現可能になる可動継ぎ手部を有すると共に、外表面に所定配置で感圧センサを有したものであるから、衣類を身に付けたり脱いだりする場合をはじめ、衣類を着用した状態、及び着用したまま種々の動作をした場合に、衣類が伸縮して人体にどのような影響を与えるかについて正確に、また実際の体感状態に即して調べることができる。
【００３５】
また、本発明に係る衣類着用圧測定装置では、衣類着用時に人体が受ける着用圧の測定データをデータ値の大小に応じて色別表示するようにしているので、一目で理解できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る衣類着用圧測定装置の一実施形態を概略的に示した全体構成図である。
【図２】本発明に用いるトルソーの一実施形態を示す側面図である。
【図３】図２に示したトルソーにおいて右脚の折り曲げ動作（立位から屈曲位への姿勢変化に相当）をさせる様子を（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の段階表示として示した側面図である。
【図４】図２に示したトルソーにおいてその正面図（Ａ）、右側面図（Ｂ）及び背面図（Ｃ）を用いて感圧センサの配置を示した図である。
【図５】図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図６】衣類着用圧測定方法の骨子となる作業流れを示したフローチャートである。
【図７】図６中における測定項目についての作業流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
１衣類着用圧測定装置
２トルソー
３測定部
４出力部
１８可動継ぎ手部
１３弾性材
２３感圧センサ

Claims

人体の一部又は全部を模した等身大の形状とされ、人体の関節部に対応する部位に該関節部の動作を再現可能とする可動継ぎ手部（１８）が設けられ、外表面に所定配置で感圧センサ（２３）が設けられたトルソー（２）と、前記感圧センサ（２３）によるセンサ出力の測定を、トルソー（２）の可動継ぎ手部（１８）の動作に合わせて行うことにより、リアルタイムの感圧変化を検出可能とされた測定部（３）とで構成されていることを特徴とする衣類着用圧測定装置。
前記トルソー（２）は、外表面が人肌に匹敵する弾性を有した弾性材（１３）によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の衣類着用圧測定装置。
前記トルソー（２）は、外形状が、平均的な成人女性体型の下半身を模して形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の衣類着用圧測定装置。
前記感圧センサ（２３）からのセンサ出力に基づく測定データをデータ値の大小に応じて色別表示可能にする出力部（４）を具備していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の衣類着用圧測定装置。