JP5457063B2

JP5457063B2 - 立体編物の体圧分布測定装置

Info

Publication number: JP5457063B2
Application number: JP2009090089A
Authority: JP
Inventors: 保太郎瀬戸; 修一源中; 佳成宮村
Original assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Current assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2029-04-02
Also published as: JP2010243240A

Description

本発明は、車両用座席等における着座者の姿勢の状態を、体圧分布として測定することに関し、上編地と下編地と両者を所定の間隔に保つ連結糸とからなる立体編物のクッション性を応用し、人体荷重に応じて立体編物の形状が変形することによっておこる各測定地点での静電容量の変化を測定して、体圧に変換することによって座席における着座者の体圧分布を測定することのできる立体編物の体圧分布測定装置に関するものである。

体圧分布を測定する装置は、種々開示されており、特許文献１においては、縦方向、横方向の等間隔ごとに感圧センサーの配置されたセンサーマットをシートの着座面に配設し、感圧センサー毎の静たわみ特性を測定して、被試験者の着座のもとでの体圧分布を感圧センサー毎の圧力値として測定する方法が記載されている。

特許文献２においては、多層構造を繊維構造体の上面部及び下面部の両面に導電性を有する導電糸を配置し、多層構造シートを押圧したとき、多層構造の上面部及び下面部を一定間隔に保つ連結部が圧縮され、上面部及び下面部に配置した導電糸が接触し、この時の導電糸間の電気抵抗が変化し、この電気抵抗変化を検知することで多層構造シート表面への圧力が検知できるとしている。

しかしながら、特許文献１においては、感圧センサーの配線が多く複雑で、着座時に違和感を感じ座り心地のよいものではなかった。また、特許文献２では、上面部及び下面部に配置した導電糸が接触して電気抵抗が変化することを利用しているため、一定の圧力値を超える部分の圧力分布や経時変化の検知は可能であるが、圧力値の変化量を検知することはできない構造であった。
特開平１１−２４８４０９特開２００６−２８４２７６

上編地と下編地と両者を所定の間隔に保つ連結糸とからなる立体編物のクッション性を応用し、人体荷重に応じて立体編物の形状が変形することによっておこる各測定地点での静電容量の変化を測定して、体圧に変換することによって座席における着座者の体圧分布を測定することのできる立体編物の体圧分布測定装置を得ることを目的とする。

本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、前記目的を達成するために以下の手段を提供する。

［１］上編地と下編地と両者を所定の間隔に保つ連結糸とからなる立体編物の体圧分布測定装置であって、上編地と下編地に対応した一定面積を有する静電容量測定点を上編地と下編地とに配置し、前記各静電容量測定点での静電容量を測定する静電容量測定装置を有し、前記各測定した静電容量を体圧に変換する体圧変換装置を有することを特徴とする立体編物の体圧分布測定装置。

［２］前記一定面積を有する静電容量測定点の面積が１〜２０ｃｍ^２で、上編地と下編地との間隔が５〜２０ｍｍであることを特徴とする前項１に記載の立体編物の体圧分布測定装置。

［３］前記一定面積を有する静電容量測定点は、導電糸を編み込んだものであることを特徴とする前項１又は２に記載の立体編物の体圧分布測定装置。

［１］の発明では、上編地と下編地と両者を所定の間隔に保つ連結糸とからなる立体編物の体圧分布測定装置であるので、着座時にクッション性があり、違和感を感じることなく座ることができ、上編地と下編地に対応した一定面積を有する静電容量測定点を上編地と下編地とに配置しているので、各静電容量測定点の上編地と下編地の間に一定量の電荷を貯えることができる。また、前記各静電容量測定点での静電容量を測定する静電容量測定装置を有し、前記各測定した静電容量を体圧に変換する体圧変換装置を有しているので、着座時の人体の体圧に応じて立体編物が変形し、その変形に応じて測定点の静電容量が変化するので、静電容量の変化を測定することができ、さらに静電容量の変化を体圧の変化として変換し、体圧分布として測定することができる。また、立体編物の上編地と下編地と間の空間を利用して静電容量測定点と静電容量を測定する静電容量測定装置との間の配線を行えば、上編地や下編地の表面に配線が露出しないので、外観が美しく、着座時に違和感を感じない、座り心地のよい体圧分布測定装置とすることができる。

［２］の発明では、前記一定面積を有する静電容量測定点の面積が１〜２０ｃｍ^２で、上編地と下編地との間隔が５〜２０ｍｍであるので、静電容量の測定を確実に行うことができる。

［３］の発明では、前記一定面積を有する静電容量測定点は、導電糸を編み込んで一定面積の電極とするもので、電極を貼着したものよりも編地との一体感があり、取扱が容易で、着座時に違和感を感じることはない。また、立体編物のもつ優れた性質であるクッション性や通気性、柔軟性を具備した体圧分布測定装置とすることができる。

本発明は、上編地２と下編地３と両者を所定の間隔に保つ連結糸５とからなる立体編物の体圧分布測定装置であって、例えば、図１に示すように、立体編物１の上編地２と下編地３に一定面積を有する静電容量測定点が配置される。上編地側に静電容量測定点４−１が、下編地側に静電容量測定点４−２が対応して配置される。一定面積を有する静電容量測定点の素材は、導電性のあるもので、電荷を蓄積することができれば特に限定しないが、導電性のある糸を立体編物に編み込んで配置するのが、風合が柔らかく、立体編物表面の風合と同じになり、着座者が測定点を意識しないで着座することから好ましい。

前記一定面積を有する静電容量測定点の面積は、着座する部分の面積や、静電容量測定点の数にもよるが１〜２０ｃｍ^２が好ましい。２０ｃｍ^２を超えて広い面積となると、測定点を多く取れなく、体圧分布を正確に測定できない。また、１ｃｍ^２よりも少ない面積では、静電容量の変化が小さく、正確に測定できないので好ましくない。また、静電容量測定点の数としては、人体の大きさから、１ｍ^２に２００〜８００個を均等に配置するのが好ましい。

上編地と下編地において、静電容量測定点以外の面積を占める部分の糸については、導電性のない糸であれば特に限定しないが、４００〜８００ｄｔｅｘのナイロン等のマルチフィラメント糸が好ましい。５００〜７００ｄｔｅｘのナイロン等のマルチフィラメント糸であれば、風合は柔らかく、耐久性も優れている。

上編地側の静電容量測定点４−１と、下編地側の静電容量測定点４−２は、別に用意した導電糸やリード線６を介して静電容量測定装置７に接続して静電容量が測定される。静電容量測定点の数に応じて静電容量測定装置７を用意する。この時の配線を、立体編物の空間（上編地と下編地の間で連結糸のある空間）を利用して行えば、上編地や下編地の表面に配線が露出しないので、外観が美しく、座り心地のよい体圧分布測定装置とすることができる。

上編地と下編地との間隔は５〜２０ｍｍであることが好ましい。５ｍｍを下回る間隔では、静電容量の変化が少なく、立体編物の空間を利用して配線することも困難となり、また、上編地と下編地か荷重によって接触し静電容量の測定ができなくなる。また、２０ｍｍを超えて間隔を広くすると、立体編物の形状が不安定で静電容量の測定がしにくくなる。上編地と下編地とを所定の間隔に保つ連結糸としては、導電性のない糸であればよく、特に限定されないが、クッション性がよく耐久性のある、４００〜８００ｄｔｅｘのナイロン等のモノフィラメント糸が好ましい。

静電容量測定装置７としては、特に特別なものを用意する必要はなく、一般に市販されるものでかまわない。体圧変換装置８は静電容量測定装置で測定した静電容量を体圧に変換して表示するもので、体圧がかかると立体編物が変形し、静電容量測定点の静電容量が変化し、この変化を圧力の変化に変換するものである。

次に、この発明の実施例を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
図１に示すように、上編地と下編地に対応して、３０×３０ｍｍの面積を有する静電容量測定点を均等になるように配置（４００個／ｍ^２）した立体編物を作成した。なお、静電容量測定点を編成する糸としては１１０ｄｔｅｘ／２４ｆ／６のナイロンマルチフィラメント導電糸（日本蚕毛染色株式会社製、体積抵抗値３．０×１０^２Ω・ｃｍ）とし、編成後各静電容量測定点での導電糸の糸端を切断し、上編地と下編地の間を通したリード線と前記各糸端とつなぎ、他端を各静電容量測定装置に接続して、各静電容量測定点での静電容量を測定した。さらに、各測定した静電容量を体圧に変換する体圧変換装置で体圧に変換し、体圧分布を測定した。なお、この時使用した編機は、ダブルラッセル編機（９ゲージ／２．５４ｃｍ釜間距離１５ｍｍ）を使用し、上編地と下編地のベースに使用した糸は、６６０ｄｔｅｘ／９６ｆのポリエステルマルチフィラメント糸とし、組織はダブルトリコット、連結糸としては６６０ｄｔｅｘ／１ｆのポリエステルモノフィラメント糸を使用し、仕上がり厚みは１３．５ｍｍとした。

なお、各静電容量測定点での静電容量のバラツキは、体圧に変換するときに補正を加え体圧分布測定値とした。自動車の座席に置き、体圧分布を測定したが、上編地や下編地の表面に配線が露出しないもので、座り心地のよい体圧分布測定装置とすることができ、十分に実用に耐えうるものであった。

＜実施例２＞
実施例１において、上編地側に３０×３０ｍｍの面積を有する静電容量測定点を均等になるように配置し、下編地側には、導電糸で静電容量測定点を編成しないで、導電性ポリマーをインクジェットでプリントして静電容量測定点とした以外は、実施例１と同様にして体圧分布測定装置とした。自動車の座席に置き、体圧分布を測定したが、実施例１と同様に外観がよく、十分に実用に耐えうるものであった。

＜比較例１＞
実施例１において、ダブルラッセル編機の釜間距離５ｍｍの編機を使用して編成し、仕上がり厚みを３．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして体圧分布測定装置とした。体圧分布を測定したところ、上編地と下編地が接触し、静電容量が測定されず、人が着座しているかいないかの判断しかできないものであった。

この発明の実施例１に係る概略図である。

Claims

上編地と下編地と両者を所定の間隔に保つ連結糸とからなり座席における着座者の体圧分布を測定する立体編物の体圧分布測定装置であって、上編地と下編地に対応した一定面積を有する静電容量測定点を上編地と下編地とに配置し、前記各静電容量測定点での静電容量を測定する静電容量測定装置を有し、前記各測定した静電容量を体圧に変換する体圧変換装置を有し、
前記一定面積を有する静電容量測定点は導電糸を編み込んだものであり、前記静電容量測定点の面積は１〜２０ｃｍ ² であり、前記静電容量測定点の数は１ｍ ² に２００〜８００個を均等に配置したものであり、
上編地と下編地との間隔が５〜２０ｍｍであることを特徴とする立体編物の体圧分布測定装置。