JPH1033506A - 着座姿勢計測装置および着座姿勢計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リアルタイムによる精度の高い人の着座姿勢
の計測を実現するとともに、車載を可能にすること。 【解決手段】 帯条のフレキシブルシート１と、該帯条
のフレキシブルシート１の中心部に長手方向に列設した
複数の歪みゲージ２とから成り、前記帯条のフレキシブ
ルシート１の一端において前記複数の歪みゲージ２が列
設された部分以外の部分が弾性的に椅子やシートの一部
に係止されたテープセンサ３と、被験者が装着し前記被
験者の身体との間に前記テープセンサ３が介挿されるボ
デイサポータ４と、前記各歪みゲージが検出した歪みを
増幅する多チャンネルアンプ５と、該多チャンネルアン
プからの出力により、曲率演算を行い着座姿勢を演算す
る演算手段６とから成る着座姿勢計測装置および着座姿
勢計測方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人の着座姿勢を計
測する着座姿勢計測装置において、帯状のフレキシブル
シートと、該帯状のフレキシブルシートの中心部に長手
方向に列設した複数の歪みゲージとから成り、前記帯状
のフレキシブルシートの一端において前記複数の歪みゲ
ージが列設された部分以外の部分が係止されているテー
プセンサを備え、精度の高い着座姿勢の計測を実現する
着座姿勢計測装置および着座姿勢計測方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の椅子やシートに座った状態を型取
り方法としては、図１８に示されるように熱可塑性の樹
脂シートＪを用い温めた後に着座し、冷えて固まって着
座姿勢を型取りするもの（特開平４−１１０７０１）
や、柔軟性を有する袋内に型取りビーズを封入し着座後
空気を脱気して着座形状を計測するもの（特許第１６４
５１１）があった。

【０００３】他の従来の着座姿勢計測装置（特開平２−
１４３１０４）は、図１９に示されるようにシート表面
Ｓに沿って形状センサＫを配置し、着座姿勢を計測する
ものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の型取り方法
は、シートに座ることにより型取りされた前記型Ｊを、
レーザ等の３次元形状計測器によって計測する必要があ
るとともに、動いている姿勢を実時間で計測することが
出来ないという問題があった。

【０００５】また従来の着座姿勢計測装置は、前記シー
ト表面Ｓに沿って前記形状センサＫを配置して着座姿勢
を計測するものであるため、シートＳに接してない人体
の姿勢を計測することが出来ないとともに、前記形状セ
ンサＫの固定部が計測したいシートと一体になっておら
ず別のフレームを必要とするため車載実験等における利
用には困難を伴うという問題があった。

【０００６】そこで本発明者らは、帯状のフレキシブル
シートの中心部に長手方向に複数の歪みゲージを列設
し、前記帯状のフレキシブルシートの一端において前記
複数の歪みゲージが列設された部分以外の部分が係止さ
れているテープセンサにより、人の着座姿勢を計測する
という本発明の第１の技術的思想に着眼するとともに、
前記テープセンサを、被験者が装着したボデイサポータ
と前記被験者の身体との間に介挿するという本発明の第
２の技術的思想に着眼し、さらに研究開発を重ねた結
果、リアルタイムによる精度の高い人の着座姿勢の計測
を実現するとともに、車載を可能にするという目的を達
成するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）の着座姿勢計測装置は、人の着座姿勢を計
測する着座姿勢計測装置において、帯状のフレキシブル
シートと、該帯状のフレキシブルシートの中心部に長手
方向に列設した複数の歪みゲージとから成り、前記帯状
のフレキシブルシートの一端において前記複数の歪みゲ
ージが列設された部分以外の部分が係止されているテー
プセンサを備えているものである。

【０００８】本発明（請求項２に記載の第２発明）の着
座姿勢計測装置は、前記第１発明において、前記フレキ
シブルシートの一端が、弾性的に椅子やシートの一部に
固着されているものである。

【０００９】本発明（請求項３に記載の第３発明）の着
座姿勢計測装置は、前記第２発明において、複数の歪み
ゲージと列設された中心部に長手方向に延在するスロッ
ト内に介挿され基板に穿設された穴に締着されたボルト
によって、前記フレキシブルシートの一端において幅方
向の両側を挾着する挾着部材を介して、前記フレキシブ
ルシートを前記基板に係止するものである。

【００１０】本発明（請求項４に記載の第４発明）の着
座姿勢計測装置は、前記第１発明において、前記テープ
センサを、被験者が装着したボデイサポータと前記被験
者の身体との間に介挿したものである。

【００１１】本発明（請求項５に記載の第５発明）の着
座姿勢計測方法は、帯状のフレキシブルシートと、該帯
状のフレキシブルシートの中心部に長手方向に列設した
複数の歪みゲージとから成り、前記帯状のフレキシブル
シートの一端において前記複数の歪みゲージが列設され
た部分以外の部分が係止されているテープセンサを、被
験者が装着したボデイサポータと前記被験者の身体との
間に介挿し、被験者が着座した時前記各歪みゲージに生
じた歪みを検出し、人の着座姿勢を計測するものであ
る。

【００１２】

【発明の作用および効果】上記構成より成る第１発明の
着座姿勢計測装置は、人の着座姿勢を計測する着座姿勢
計測装置において、帯状のフレキシブルシートと、該帯
状のフレキシブルシートの中心部に長手方向に列設した
複数の歪みゲージとから成り、前記帯状のフレキシブル
シートの一端において前記複数の歪みゲージが列設され
た部分以外の部分が係止されているテープセンサをシー
トまたは椅子に配設して、人が座った時の前記複数の歪
みゲージが検出した歪みに基づき人の着座姿勢を計測す
るものであり、リアルタイムによる人の着座姿勢の計測
を実現するという効果を奏する。

【００１３】上記構成より成る第２発明の着座姿勢計測
装置は、前記第１発明の作用および効果に加え、前記フ
レキシブルシートの一端が、弾性的に椅子やシートの一
部に固着されているので、車載を可能にして、リアルタ
イムによる人の着座姿勢の計測を実現するという効果を
奏する。

【００１４】上記構成より成る第３発明の着座姿勢計測
装置は、前記第２発明の作用および効果に加え、複数の
歪みゲージと列設された中心部に長手方向に延在するス
ロット内に介挿され基板に穿設された穴に締着されたボ
ルトによって、前記フレキシブルシートの一端において
幅方向の両側を挾着する挾着部材を介して、前記フレキ
シブルシートを前記基板に係止するので、前記複数の歪
みゲージが列設された中心部に固着に伴う応力の発生を
抑制するため、精度の高い人の着座姿勢の計測を実現す
るという効果を奏する。

【００１５】前記第３および第４発明において、前記複
数の歪みゲージは着座姿勢計測時に、曲げ歪に比例した
出力電圧変化を得ることができる。つまり、前記複数の
歪みゲージが列設された中心部に固着に伴う軸方向の圧
縮あるいは引っ張り応力の発生を抑制するため、精度の
高い着座姿勢の計測を実現するという効果を奏する。

【００１６】上記構成より成る第４発明の着座姿勢計測
装置は、前記第１発明の作用および効果に加え、前記テ
ープセンサを、被験者が装着したボデイサポータと前記
被験者の身体との間に介挿して、該ボデイサポータによ
って該被験者の身体に沿わせるので、シートに接触して
いない部分の人の着座姿勢の計測を実現するという効果
を奏する。

【００１７】上記構成より成る第５発明の着座姿勢計測
方法は、帯状のフレキシブルシートと、該帯状のフレキ
シブルシートの中心部に長手方向に列設した複数の歪み
ゲージとから成り、前記帯状のフレキシブルシートの一
端において前記複数の歪みゲージが列設された部分以外
の部分が係止されているテープセンサを、被験者が装着
したボデイサポータと前記被験者の身体との間に介挿さ
れ、被験者が着座した時前記各歪みゲージに生じた歪み
を検出して、人の着座姿勢を計測するので、シートに接
触していない部分の人の着座姿勢の計測を実現するとい
う効果を奏する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき、
図面を用いて説明する。

【００１９】（第１実施形態）本第１実施形態の着座姿
勢計測装置および着座姿勢計測装置は、図１ないし図１
７に示されるように帯状のフレキシブルシート１と、該
帯状のフレキシブルシート１の中心部に長手方向に列設
した複数の歪みゲージ２とから成り、前記帯状のフレキ
シブルシート１の一端において前記複数の歪みゲージ２
が列設された部分以外の部分が弾性的に椅子やシートの
一部に係止されたテープセンサ３と、被験者が装着し前
記被験者の身体との間に前記テープセンサ３が介挿され
るボデイサポータ４と、前記各歪みゲージが検出した歪
みを増幅する多チャンネルアンプ５と、該多チャンネル
アンプからの出力により、曲率演算を行い着座姿勢を演
算する演算手段６とから成るものである。

【００２０】前記フレキシブルシート１は、図２に示さ
れるように中心部分に金属薄膜としてのＳＵＳテープ１
１を配設した幅５０ｍｍ、長さ７００ｍｍのフレキシブ
ルプリント基板１０によって構成され、前記歪みゲージ
２が、前記フレキシブルプリント基板１０の中心部分に
長手方向に配設したＳＵＳテープ１１の上下両面に間隔
をおいて配設されているものである。

【００２１】各歪みゲージ２は、検出感度の向上、温度
補償、圧縮・引張応力のキャンセルの観点より、図３に
示されるように前記ＳＵＳテープ１１の両面に歪みゲー
ジを配置している。ＳＵＳテープ１１に上下対称位置に
配置された、２枚１組の歪みゲージはハーフブリッジ構
成により、前記の効果を実現している。ハーフブリッジ
構成された複数の各歪みゲージのオフセット電圧は、基
準電圧と共に図４に示されるような差動アンプに入力さ
れ、曲げ歪み量に比例した電圧変化分のみが検出される
ようになっている。

【００２２】前記フレキシブルプリント基板１０は、図
５および図６に示されるように前記複数の歪みゲージ２
が列設された中心部に長手方向に延在する逃げ許容する
ばか穴としてのスロット１１内に介挿され基板７１に穿
設された２個の穴７２に締着された２個のボルトによっ
て、前記フレキシブルシート１の一端においてスロット
７３１が形成された樹脂ブロック部材７３と幅方向の両
側を挾着する樹脂製の薄板材より成るコの字状の挾着部
材７４を介して、前記フレキシブルプリント基板１０を
折り返しをつけずスムースな角度で前記基板７１に係止
される。

【００２３】前記基板７１は、図７に示されるように剪
断力を逃がすためのクッション材としてのウレタンフォ
ーム材より成る大容量弾性部材７７を介して椅子やシー
トの一部のヘッドレスト７５が固定されるヘッドレスト
固定部７６に固定された基台７０に接着性シリコーンゴ
ムより成る軟接着層７８によって固着されている。

【００２４】前記被験者の身体との間に前記テープセン
サ３が介挿される被験者が装着するボデイサポータ４
は、前記被験者の背中全体を被うベスト状に形成され、
従来の着座姿勢計測装置が着座密着部分の形状のみの形
状しか計測できなかった点を克服するために被験者がボ
デイサポータ４を装着し、前記テープセンサ３を身体と
該ボデイサポータ４との間に滑り込ませて配置するもの
で、シートや椅子に密着していない背中や肩の部分の着
座姿勢の計測を可能にする構成より成る。

【００２５】前記多チャンネルアンプ５は、図１および
図６に示されるように前記基板７１に固定される前記フ
レキシブルプリント基板１０の一端に配設された配線端
子パターン５１を介して前記フレキシブルプリント基板
１０の中心部分に長手方向に配設したＳＵＳテープ１１
の上に間隔をおいて配設された前記複数の歪みゲージ２
に接続された４８ｃｈアンプによって構成されている。

【００２６】前記演算手段６は、図１に示されるように
パソコンによって構成され、本第１実施形態においては
車載計測も考慮してノート型パソコンによって構成し
て、前記多チャンネルアンプ５からの増幅された歪み出
力により曲率を求め形状算出を行うものであるが、特開
平６−３０１３１５に詳述された形状予測法の原理と同
様である。

【００２７】図９は、図８に示す前記フレキシブルシー
ト１の変形形状の模式図を示し、ｘ、ｙ平面上に矩形の
フレキシブルプリント基板１０を置き、矩形のフレキシ
ブルプリント基板１０の長手方向の座標をｓとし、ｓ＝
０は固定点であり、ｓ＝Ｌは終端で自由端である。

【００２８】前記矩形のフレキシブルプリント基板１０
の中心線上長手方向に曲げ歪みを検出するｎ個の単軸歪
みゲージ（ｉ＝１〜ｎ）が貼着されている。着座姿勢計
測時、矩形の弾性薄板部材を構成するステンレス薄板
は、被験者の背中表面に沿って変形するので、前記歪み
ゲージの貼ってある各点（ｉ＝１〜ｎ）の曲げ歪みε_i
と曲率ｋ_i は、以下の数１で表される。

【数１】 前記数１において、Ｃｓは較正によって定まる定数であ
る。

【００２９】これらｎ個の離散的曲率ｋ_i から、ステン
レス薄板の全長間（ｓ＝０〜Ｌ）の曲率分布について、
以下に述べるように近似的に求める。

【００３０】材料力学の梁理論によれば、前記フレキシ
ブルシート１を構成するステンレス薄板の帯に等分布荷
重が作用した場合、曲率分布ｋ（ｓ）は、ｓの２次関数
で表される。ここでは原点Ｓ＝０からゲージ番号ｉ＝２
までの（ゲージ番号ｉ＝１を含む）領域をＤ₁ とし、以
下ｉ点とｉ＋１点の間の領域Ｄ_i （ｉ＝２，ｎ−１）の
曲率分布ｋ（ｓ）を以下の数２で表されるｓの２次式で
近似した。

【数２】

【００３１】上記数２において、未知数ａ_i ，_i+1 、ｂ
_i ，_i+1 、ｃ_i ，_i+1 は、以下の条件で求められる。条
件１．歪みゲージ位置（ｓ₁ 〜ｓ_n ）での曲率（ｋ₁ 〜
ｋ_n ）が求められているので、ｋ_i ｋ_i+1 は、以下の数
３および数４で表される。

【数３】

【数４】

【００３２】条件２．歪みゲージ位置（ｓ₁ 〜ｓ_n ）で
曲率の１次係数が連続であるので、以下の数５のように
表される。

【数５】

【００３３】条件３．上記数２の未知数は３ｎ−３、数
３ないし数５の数は３ｎ−４のため、もう一つの条件式
として、ｉ＝１の歪みゲージを原点近くに貼り、原点位
置をｓ＝０とし、完全固定の条件を設けると、以下の数
６のように表される。

【数６】

【００３４】以上の条件により、数２中の未知数ａ_i ，
_i+1 、ｂ_i ，_i+1 、ｃ_i ，_i+1 が定まり、曲率の長さ方
向の分布式である曲率分布ｋ（ｓ）が定まる。

【００３５】そのプロセスを詳細に示すと、以下のよう
になる。数３および数４から以下の数７が得られる。

【数７】

【００３６】上記数７のｂ_i ，_i+1 、ｂ_i+1 ，_i+2 を上
記数５に代入すると、以下の数８が得られる。

【数８】 上記数７から以下の数９が得られる。

【数９】 上記数３から以下の数１０が得られる。

【数１０】

【００３７】すなわち、数７からｃ₁ ，₂ を数８からｃ
_i+1 ，_i+2 ；ｉ＝１〜ｎ−２を数９からｂ_i ，_i+1 ；
ｉ＝２〜ｎ−１を数１０からａ_i ，_i+1 ；ｉ＝１〜ｎ
−１を計算することにより、全未知数（数２の係数）を
決めることができ、曲率分布ｋ（ｓ）が求まる。

【００３８】上述のように求めた曲率分布ｋ（ｓ）を使
用して、変形形状を求める演算について図１０を用いて
以下説明する。腹部表面の変形曲線を求めるｘ、ｙ座標
系と記号が図１０に示される。

【００３９】ひずみゲージ接着位置ｉ，ｉ＋１間の領域
Ｄ_i をさらに微小区間ｄｓに分割する。微小区間では曲
率分布ｋ（ｓ）を一定（円弧の一部）と仮定する。変形
曲線の傾き角度をθｓ、その増分をΔθｓとすると、増
分Δθｓは、数１１によって求めることができる。

【数１１】 ここでk(s)の符号は、上記数１の曲げひずみε_i の符号
に対応するので、ｘ方向に凸の場合は負、凹の場合は正
となる。

【００４０】また、領域Ｄ₁ ，Ｄ₂ ・・・，Ｄ_i-1 につ
いても上記数１１が成立するから、上記数１１を領域Ｄ
₁ 〜Ｄ_i に適用すると、変形曲線の傾き各θｓは、数１
２によって求めることができる。

【数１２】 ここに、θｓ＝０は原点における傾き角度。

【００４１】また、図１０に示す幾何学的関係により、
θｓおよびΔθｓを用いて、ｘ座標の増分Δｘ，ｙ座標
の増分Δｙは数１３および数１４から求めることができ
る。

【数１３】

【数１４】 前記フレキシブルシート１を構成するステンレス薄板の
帯のｘ、ｙ座標系における変形形状は、数１３、数１４
を数値積分することにより求められるものである。

【００４２】このような原理に基づき着座姿勢を演算
し、かつ、着座した被験者背中の任意点の変位量（シー
ト座面、背面との距離）を演算するものである。図１１
を用いてさらに詳述する。

【００４３】図１１において、座面の角度θ₁ および背
面の角度θ₂ およびテープセンサ３上の任意点Ｐの座標
Ｐ（ｘ_p ，ｙ_p ）は、既知である。ただし座標系として
座面および背面の交点を原点とするｘ−ｙ直交座標を考
える。線分ＰＰ₂ の長さＸおよび線分ＰＰ₁ の長さＹを
以下の数１５に従い演算するものである。

【数１５】

【００４４】本第１実施形態の着座姿勢計測方法は、前
記フレキシブルプリント基板１０と、該フレキシブルプ
リント基板１０の中心部に長手方向に列設した複数の歪
みゲージ２とから成り、前記フレキシブルプリント基板
１０の一端において前記複数の歪みゲージ２が列設され
た部分以外の部分が係止されているテープセンサ３を、
被験者が装着した前記ボデイサポータ４と前記被験者の
身体との間に介挿し、被験者が着座した時前記各歪みゲ
ージ２に生じた歪みを検出し、人の着座姿勢を上記形状
予測法の原理に基づき計測するものである。

【００４５】上記構成より成る第１実施形態の着座姿勢
計測装置は、人の着座姿勢を計測する着座姿勢計測装置
において、前記フレキシブルプリント基板１０と、該フ
レキシブルプリント基板１０の中心部に長手方向に列設
した複数の歪みゲージ２とから成り、前記フレキシブル
プリント基板１０の一端において前記複数の歪みゲージ
２が列設された部分以外の部分が係止されている前記テ
ープセンサ３をシートまたは椅子に配設して、人が座っ
た時の前記複数の歪みゲージ２が検出した歪みに基づき
人の着座姿勢を計測するものであり、リアルタイムによ
る人の着座姿勢の計測を実現するという効果を奏する。

【００４６】また第１実施形態の着座姿勢計測装置は、
前記フレキシブルシートが、中心部分にＳＵＳテープ１
１を配設したフレキシブルプリント基板１０によって構
成され、前記歪みゲージ２が、前記フレキシブルプリン
ト基板１０の中心部分に長手方向に配設したＳＵＳテー
プ１１の上に間隔をおいて配設されているので、精度の
高い人の着座姿勢の計測を実現するという効果を奏す
る。

【００４７】さらに第１実施形態の着座姿勢計測装置
は、前記フレキシブルプリント基板１０の一端が、弾性
的に椅子やシートの一部に係止されているので、車載を
可能にして、リアルタイムによる人の着座姿勢の計測を
実現するという効果を奏する。

【００４８】また第１実施形態の着座姿勢計測装置は、
前記複数の歪みゲージ２と列設された中心部に長手方向
に延在するスロット１１内に介挿され前記基板７１に穿
設された穴７２に締着されたボルトによって、前記フレ
キシブルプリント基板１０の一端において幅方向の両側
を挾着する挾着部材７４を介して、前記フレキシブルプ
リント基板１０を前記基板７１にルースに係止するの
で、前記複数の歪みゲージ２が列設された中心部に固着
に伴う応力の発生を抑制するため、精度の高い人の着座
姿勢の計測を実現するという効果を奏する。

【００４９】すなわち本第１実施形態においては、歪み
検出用のテープセンサ３を固定する場合、該テープセン
サ３の無駄な長さを省いたり、姿勢計測時に計測誤差を
生じさせるような歪みを発生させないため、固定部を計
測面に対して直角部に設ける必要じあり、この状態で姿
勢計測を行うと、テープセンサの固定部から計測部へ至
る屈曲部分に曲げ歪みが生ずるので、この曲げ歪みは、
曲率計算して形状を算出することになる。

【００５０】ところが、前記テープセンサ３の固定部を
リジッドに固定すると、屈曲部から固定部に向けて剪断
力が加わり、この剪断力はテープセンサ３の歪みゲージ
配置によっては除去することができないため、計測誤差
を生ずることになり、正確な姿勢計測の障害となるた
め、本第１実施形態においては、テープセンサ３の固定
部をルースに固定するために、テープセンサ３の中央部
長手方向に馬鹿穴を設けて固定部で発生する剪断力を緩
和するために逃げを造るもので、テープセンサ固定台を
ウレタンフォームに取り付けて、ルース固定を促進して
剪断力発生を極力防ぐように構成されているため、剪断
力の影響が緩和されている。

【００５１】さらに第１実施形態の着座姿勢計測装置
は、前記基板７１が、ウレタンフォーム材より成る前記
大容量弾性部材７７を介して椅子やシートの一部に固着
されているので、該大容量弾性部材７７の変形によって
前記椅子やシートに固着したことによる前記歪みゲージ
２への影響を抑制するため、精度の高い人の着座姿勢の
計測を実現するという効果を奏する。

【００５２】すなわち、図１２に示されるように１８０
°方向を変換して固定治具によって固定した従来装置に
おいては、人が着座した場合においては固定部に近い部
分に剪断力が作用するという問題があったが、図１３に
示されるようにクッション材７７によってシートの背面
に対して鈍角を成してスライド可能に係止されている本
第１実施形態においては人が着座した場合においてはク
ッション材７７の変形によって剪断力を吸収するため、
固定部に近い部分に剪断力が作用するのが抑制される。

【００５３】また第１実施形態の着座姿勢計測装置は、
前記テープセンサ３を、被験者が装着したボデイサポー
タ４と前記被験者の身体との間に介挿して、該ボデイサ
ポータ４によって該被験者の身体に沿わせるので、従来
の装置では計測することが出来なかったシートに接触し
ていない部分の人の着座姿勢の計測を実現するという効
果を奏する。

【００５４】すなわち、テープセンサ部をシートに沿わ
せてその状態で着座姿勢を計測する従来の着座姿勢計測
装置は、クッション部分については特に問題が生じない
がシートバック（背部）に関しては、シートバックに接
している部分は姿勢が計測できるものの、背中の上部す
なわち首の付け根から下の部分はシートバックに接しな
い状態が生じた場合正確な姿勢計測が出来ないことにな
り、特に車の運転などの着座姿勢で作業するような場合
背中の上部はシートバックから離れることになる。

【００５５】ところが第１実施形態の着座姿勢計測装置
においては、前記テープセンサ３を被験者の身体に沿わ
せるためにボデイサポータ４を用い、背中上部から下部
にセンサを沿わせることによってシートバックに接して
いない部分の着座姿勢を計測できるもので、真の着座姿
勢を計測することが可能になった。よって、被験者は計
測する前に、ボデイサポータ４を着用して前記テープセ
ンサ３を該ボデイサポータ４と人体背部の間に滑り込ま
せるようにして装着し、着座姿勢を計測すれば、前記被
験者の背部がシートバックから離れるような作業姿勢に
おいても背部全体の正確な着座姿勢を計測出来るもので
ある。

【００５６】さらに第１実施形態の着座姿勢計測装置
は、前記多チャンネルアンプ５が前記各歪みゲージ２が
検出した歪みを増幅し、前記演算手段６が前記多チャン
ネルアンプ５からの出力により、形状予測法に基づき着
座姿勢を演算するので、一層精度の高い人の着座姿勢の
計測を実現するという効果を奏する。

【００５７】すなわち、本第１実施形態における出力デ
ータの一例を図１４および図１５に示す。図１４は、被
験者の背柱正中線に相当する姿勢形状データであり、図
１５は、前記テープセンサ３の任意の２点（図１４中１
および２で示される位置）におけるシートバックに平行
な前後変位とシートクッションに垂直な上下変位をリア
ルタイムで表示したものであり、リアルタイムの計測を
可能にするものである。

【００５８】また本第１実施形態の装置によって計測さ
れた着座姿勢データと被験者の姿勢との対応について、
被験者にマーカーを張りつけて撮影した写真観測データ
との比較において、図１６を用いて以下に説明する。

【００５９】図１６（Ａ）は、計測前の状態を示し、図
１６（Ｂ）は、基準着座姿勢形状データを示し、図１６
（Ｃ）は、猫背着座姿勢形状データを示し、図１６
（Ｄ）は、つっぱり着座姿勢形状データを示し、図１６
（Ｅ）は、前すべり姿勢形状データを示し、各姿勢に対
応した形状データが得られる。

【００６０】図１６および図１７から明かなように、写
真観測データでは背中や腰部の形状は計測できないが、
本第１実施形態装置によれば、被験者の背中や腰部の形
状も計測できるとともに、被験者の正確な背柱正中線の
変化を読み取ることが出来、シートに密着していない肩
の部分の姿勢も正確に計測することが出来るものであ
る。

【００６１】さらに第１実施形態の着座姿勢計測装置
は、椅子やシートに座った時の人体の形状、特に背柱の
形状を正確に計測できれば、シートや椅子の着座特性や
人間側から見たシートの良否の程度を評価することが出
来るという効果を奏する。

【００６２】また第１実施形態の着座姿勢計測装置は、
車のシートのように運転に伴う車両運動によって乗員や
ドライバは身体の状態が走行に応じて絶えず動くため、
安定した姿勢を保つためにはシートの乗員ホールド性が
重要な要素となっているので、運転環境等の着座姿勢を
計測することは、シートの乗員ホールド性の評価および
車両の運動性能の評価を可能にするという効果を奏す
る。

【００６３】また第１実施形態の着座姿勢計測方法は、
前記フレキシブルプリント基板１０の中心部に長手方向
に複数の歪みゲージ２が列設され、一端において前記複
数の歪みゲージ２が列設された部分以外の部分が係止さ
れている前記テープセンサ３を、被験者が装着した前記
ボデイサポータ４と前記被験者の身体との間に介挿さ
れ、被験者が着座した時前記各歪みゲージ２に生じた歪
みを検出して、人の着座姿勢を計測するので、簡単な操
作によりシートに接触していない部分の人の着座姿勢の
計測を実現するという効果を奏する。

【００６４】上述の実施形態は、説明のために例示した
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の着座姿勢計測装置およ
び着座姿勢計測方法を示すブロック図である。

【図２】本第１実施形態におけるテープセンサを示す斜
視図である。

【図３】本第１実施形態における歪みゲージの配設形態
を示す断面図および平面斜視図である。

【図４】本第１実施形態における歪みゲージによる検出
回路を示す回路図である。

【図５】本第１実施形態におけるテープセンサの固定部
を構成する各要素を示す展開斜視図である。

【図６】本第１実施形態におけるテープセンサの固定部
の固定状態を示す斜視図である。

【図７】本第１実施形態におけるテープセンサのシート
への固定状態を示す斜視図である。

【図８】本第１実施形態のテープセンサを示す正面図で
ある。

【図９】本第１実施形態のテープセンサの変形形状を示
す模式図である。

【図１０】本第１実施形態における腹部表面の変形曲線
を説明するための線図である。

【図１１】本第１実施形態における曲率演算手段を説明
するための線図である。

【図１２】従来装置における着座時のテープセンサの固
定形態による影響を説明するための説明図である。

【図１３】本第１実施形態における着座時のテープセン
サの固定形態による影響を説明するための説明図であ
る。

【図１４】本第１実施形態における着座姿勢計測データ
を示す線図である。

【図１５】本第１実施形態における図１４中１および２
の点の前後変位および上下変位の時系列データを示す線
図である。

【図１６】本第１実施形態の各姿勢における計測データ
と写真観測データとを示す線図である。

【図１７】本第１実施形態の各姿勢における計測データ
と写真観測データとをまとめて示した線図である。

【図１８】従来型取り方法を説明する断面図である。

【図１９】従来の着座姿勢計測装置を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ フレキシブルシート ２ 歪みゲージ ３ テープセンサ ４ ボデイサポータ ５ 多チャンネルアンプ ６ 演算手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江部 和俊 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 速水 則行 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人の着座姿勢を計測する着座姿勢計測装
   置において、 帯状のフレキシブルシートと、 該帯状のフレキシブルシートの中心部に長手方向に列設
   した複数の歪みゲージとから成り、 前記帯状のフレキシブルシートの一端において前記複数
   の歪みゲージが列設された部分以外の部分が係止されて
   いるテープセンサを備えていることを特徴とする着座姿
   勢計測装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記フレキシブルシートの一端が、弾性的に椅子やシー
   トの一部に固着されていることを特徴とする着座姿勢計
   測装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 複数の歪みゲージと列設された中心部に長手方向に延在
   するスロット内に介挿され基板に穿設された穴に締着さ
   れたボルトによって、前記フレキシブルシートの一端に
   おいて幅方向の両側を挾着する挾着部材を介して、前記
   フレキシブルシートを前記基板に係止することを特徴と
   する着座姿勢計測装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記テープセンサを、被験者が装着したボデイサポータ
   と前記被験者の身体との間に介挿したことを特徴とする
   着座姿勢計測装置。
5. 【請求項５】 帯状のフレキシブルシートと、該帯状の
   フレキシブルシートの中心部に長手方向に列設した複数
   の歪みゲージとから成り、前記帯状のフレキシブルシー
   トの一端において前記複数の歪みゲージが列設された部
   分以外の部分が係止されているテープセンサを、被験者
   が装着したボデイサポータと前記被験者の身体との間に
   介挿し、 被験者が着座した時前記各歪みゲージに生じた歪みを検
   出し、 人の着座姿勢を計測することを特徴とする着座姿勢計測
   方法。