(57)【要約】【課題】構造を簡素にしながら、物体に加わる面圧の分布を適切に測定できるようにする。【解決手段】感圧部材１と電気抵抗検出手段２とを接続する回路を回路切り替え手段３により切り替えて感圧部材１に対する電圧の印加方式を変更しながら、電気抵抗検出回路２により感圧部材１の電気抵抗を検出し、これらの検出値に基づいて圧力分布算出手段４で演算処理を行って感圧部材１の各感圧部ｐｓ１〜ｐｓ４における接触抵抗Ｒｃ１〜Ｒｃ４をそれぞれ求めることで、各感圧部ｐｓ１〜ｐｓ４が位置する物体の各部位に加わる面圧を個別に算出する。【選択図】図１
2009031033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体に加わる面圧を測定する面圧測定装置であって、
２本以上の導電性線条材が一体に保持された状態で前記物体に配置され、これら２本以上の導電性線条材の間に電気的絶縁材が介装された非感圧部と、圧力が加えられると導電性線条材同士が接触する複数の感圧部とを有し、前記物体に加わる面圧に応じて前記感圧部の接触抵抗が変化する感圧部材と、
前記感圧部材に電圧を印加して当該感圧部材の電気抵抗を検出する電気抵抗検出手段と、
前記感圧部材と前記電気抵抗検出手段とを接続する回路を切り替えて、前記感圧部材に対する電圧の印加方式を変更する回路切り替え手段と、
前記回路切り替え手段による電圧印加方式の変更に伴う前記電気抵抗検出手段の出力変化に基づいて、前記感圧部材の複数の感圧部の接触抵抗をそれぞれ求めて、各感圧部が位置する前記物体の各部位に加わる面圧を個別に算出する圧力分布算出手段とを備えることを特徴とする面圧測定装置。
【請求項２】
前記感圧部材を構成する導電性線条材の本数をＮ本としたときに、当該感圧部材は４（Ｎ−１）箇所に前記感圧部を有し、
前記回路切り替え手段は、前記感圧部材に対する電圧の印加方式を４（Ｎ−１）通りに変更することを特徴とする請求項１に記載の面圧測定装置。
【請求項３】
前記感圧部材は、前記２本以上の導電性線条材を束ねて均一に捻った構成とされ、当該導電性線条材の１周分の捻り量に対応する長さで前記感圧部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面圧測定装置。
【請求項４】
前記感圧部材は、１本の導電性線条材の周囲に他の導電性線条材が巻き付けられた構成とされ、前記他の導電性線条材の１周分の巻き付き量に対応する長さで前記感圧部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２本以上の導電性線条材が一体に保持された状態の感圧部材を物体に配置して、物体に加わる面圧を測定する面圧測定装置に関し、特に、物体に加わる面圧の分布を測定できるようにした面圧測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部から加わる圧力を測定する測定装置として種々の方式の測定装置が提案されており、特に、圧力分布を測定できる測定装置としては、例えば、特許文献１に記載されているような感圧センサが知られている。この特許文献１に記載されている感圧センサは、感圧ゴムに圧力が加わったときの抵抗変化に基づいて圧力を測定するものであり、短冊状の感圧ゴムを一定間隔で電極の配置された柔軟な基板上に配置し、圧力を測定する部位ごとに感圧ゴムの抵抗変化を測定するために、各部位の両端に電極を配置し、間隔ごとの電気抵抗変化を計測するようにしている。この感圧センサは、柔軟な基盤の上に、柔軟性のある感圧ゴムを配置した構成となっていることから、ある程度の柔軟性を有しており、例えば円筒状の物体などに巻き付けて使用することが可能とされている。
【特許文献１】特開２００５−３５１６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されている感圧センサでは、物体に加わる面圧の分布を測定するために、各部位ごとに電極と電線を配置してそれぞれ個別に電気抵抗を観測する必要があった。このため一つの部位に対して、少なくとも一つ以上の電極と電線が配置されるため、構造が煩雑になるという問題点があった。
【０００４】
本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みて創案されたものであって、構造を簡素にしながら、物体に加わる面圧の分布を適切に測定できるようにした面圧測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る面圧測定装置は、２本以上の導電性線条材が一体に保持された状態で物体に配置された感圧部材を用いて、物体に加わる面圧の分布を測定する。感圧部材は、２本以上の導電性線条材の間に電気的絶縁材が介装された非感圧部と、圧力が加えられると導電性線条材同士が接触する複数の感圧部とを有し、物体に加わる面圧に応じて感圧部の接触抵抗が変化するものである。この感圧部材には、当該感圧部材に対して電圧を印加して当該感圧部材の電気抵抗を検出する電気抵抗検出手段が接続されている。また、この感圧部材と電気抵抗検出手段とを接続する回路は回路切り替え手段によって切り替えられる構成となっており、この回路切り替えにより、感圧部材に対する電圧の印加方式が変更される。そして、感圧部材に対する電圧印加方式の変更に伴う電気抵抗検出手段の出力変化に基づいて、圧力分布算出手段が、感圧部材の複数の感圧部の接触抵抗をそれぞれ求めることで、各感圧部が位置する物体の各部位に加わる面圧を個別に算出する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る面圧測定装置によれば、物体の複数の部位ごとに電極や電線を配置することなくこれら各部位に加わる面圧を個別に求めることができるので、装置の構造を簡素にしながら、物体に加わる面圧の分布を適切に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００８】
図１は本発明に係る面圧測定装置の一実施形態を説明する図であり、面圧測定装置の概略構成図である。この図１に示す面圧測定装置は、例えば自動車のシートなどに組み込まれ、シートに加わる乗員の体圧分布を測定するなどの用途で使用されるものであり、シートなどの物体に配置される感圧部材１と、感圧部材１に電圧を印加して感圧部材１の電気抵抗を検出する電気抵抗検出手段２と、感圧部材１と電気抵抗検出手段２とを接続する回路を切り替えて感圧部材１に対する電圧の印加方式を変更する回路切り替え手段３と、回路切り替え手段３による電圧印加方式の変更に伴う電気抵抗検出手段２の出力変化に基づいてシートなどの物体に加わる面圧の分布を算出する圧力分布算出手段４とを備える。
【０００９】
感圧部材１は、２本以上の導電性線条材が一体に保持された状態でシートなどの物体に配置される。ここでは、簡単のために、感圧部材１が図１に示すように２本の導電性線条材１１，１２を有する構成とされているものとして説明する。この感圧部材１には、シートなどの物体に加わる圧力に対して感度を持つ複数の感圧部ＰＳが、非感圧部ＮＳを間に挟んで長手方向に間欠的に並ぶように設けられている。２本の導電性線条材１１，１２で構成される本例の感圧部材１には、長手方向の４箇所に感圧部ＰＳが設けられている。これら感圧部ＰＳは、圧力が加えられると導電性線条材１１，１２同士が接触する部分である。一方、非感圧部ＮＳは、２本の導電性線条材１１，１２の間に電気的絶縁材１３が介装されている部分である。具体的な構成としては、例えば、外周が電気的絶縁材１３でコーティングされて複数の箇所（本例では４箇所）でのみコーティングが剥離された導電性線条材１１と、全長に亘ってコーティングがされていない導電性線条材１２とが互いに近接した状態で一体に保持されるようにすれば、導電性線条材１１のコーティングされている位置が非感圧部ＮＳとなり、導電性線条材１１のコーティングが剥離されている位置が感圧部ＰＳとなる。
【００１０】
感圧部材１の感圧部ＰＳでは、図２に示すように、外部から圧力ｆが加えられると導電性線条材１１，１２同士が接触して、これら導電性線条材１１，１２が電気的に接続された状態となる。また、圧力ｆの大きさに応じて導電性線条材１１，１２同士の接触面積が変化して、この接触部分における接触抵抗ｒが変化する。感圧部材１の感圧部ＰＳに加わる圧力ｆとそのときの感圧部ＰＳの接触抵抗ｒとは、図３に示すように反比例の関係となっている。一方、感圧部材１の非感圧部ＮＳでは、導電性線条材１１，１２の間に電気的絶縁材１３が介装されているので、外部から圧力ｆが加えられたときでも導電性線条材１１，１２同士の絶縁状態が保たれて、通電状態に変化はない。したがって、圧力ｆに応じて変動するのは、感圧部ＰＳにおける接触抵抗ｒであり、感圧部材１の構成によって決まる図３に示したような圧力ｆと感圧部ＰＳでの接触抵抗ｒとの関係を予め求めておけば、感圧部材１の外部からでも、接触抵抗ｒの変化から感圧部ＰＳに加わる圧力ｆの大きさを求めることが可能である。
【００１１】
感圧部材１を構成する導電性線条材１１，１２としては、例えば、ポリピロール、ポリアニリン、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸）、ＰＰＶ（パラフェニレンビニレン）のうちの少なくとも何れかを含む、径１０μｍ程度の繊維を束ねた線条材（おおよその導電率は０．５〜５００Ｓ／ｃｍ）などが好適である。ただし、導電性線条材１１，１２の構成はこの例に限定されるものではなく、ある一定の抵抗値を持った金属もしくは高分子素材によって形成された線条材であれば、いずれのものも導電性線条材１１，１２として使用可能である。
【００１２】
電気抵抗検出手段２は、回路切替手段３を介して感圧部材１と接続されており、例えば、感圧部材１の導電性線条材１１，１２に対して回路切替手段３で設定された電圧印加方式で一定の電圧を印加し、その際に流れる電流値を測定することによって、感圧部材１の電気抵抗を検出する。なお、電気抵抗検出手段２による感圧部材１の電気抵抗を検出する手法は、ここで挙げる例に限らず、感圧部材１の電気抵抗を検出可能な手法であればどのような手法を採用してもよい。
【００１３】
回路切り替え手段３は、感圧部材１の２本の導電性線条材１１，１２と電気抵抗検出手段２とを接続する回路を、図４（ａ）乃至図４（ｄ）の４通りで切り替えて、感圧部材１に対する電圧の印加方式をこれら４通りに変更する。ここで、感圧部材１の４箇所の感圧部ＰＳを図４中の左側から順に、感圧部ｐｓ１、感圧部ｐｓ２、感圧部ｐｓ３、感圧部ｐｓ４としたとき、図４（ａ）に示す回路は、導電性線条材１１の感圧部ｐｓ１に近い一端側と、導電性線条材１２の感圧部ｐｓ１に近い一端側とを、それぞれ電気抵抗検出手段２に接続した回路（以下、この回路を第１抵抗検出回路と呼ぶ。）である。また、図４（ｂ）に示す回路は、導電性線条材１１の感圧部ｐｓ４に近い他端側と、導電性線条材１２の感圧部ｐｓ４に近い他端側とを、それぞれ電気抵抗検出手段２に接続した回路（以下、この回路を第２抵抗検出回路と呼ぶ。）である。また、図４（ｃ）に示す回路は、導電性線条材１１の感圧部ｐｓ１に近い一端側と、導電性線条材１２の感圧部ｐｓ４に近い他端側とを、それぞれ電気抵抗検出手段２に接続した回路（以下、この回路を第３抵抗検出回路と呼ぶ。）である。また、図４（ｄ）に示す回路は、導電性線条材１１の感圧部ｐｓ４に近い他端側と、導電性線条材１２の感圧部ｐｓ１に近い一端側とを、それぞれ電気抵抗検出手段２に接続した回路（以下、この回路を第４抵抗検出回路と呼ぶ。）である。
【００１４】
圧力分布算出手段４は、回路切り替え手段３の回路切り替えにより感圧部材１に対する電圧印加方式が変更されることに伴って、電気抵抗検出手段２の出力が変化することを利用して、感圧部材１の４箇所の感圧部ｐｓ１，ｐｓ２，ｐｓ３，ｐｓ４における接触抵抗をそれぞれ求めて、シートなどの物体において各感圧部ｐｓ１，ｐｓ２，ｐｓ３，ｐｓ４が位置する各部位に加わる面圧を個別に算出することで、物体に加わる面圧の分布を測定する。具体的には、圧力分布算出手段４は、電気抵抗検出手段２からの出力（感圧部材１の電気抵抗）を一時的に記憶しておくメモリを有しており、回路切り替え手段３の回路切り替えにより、感圧部材１の２本の導電性線条材１１，１２と電気抵抗検出手段２とを接続する回路が第１抵抗検出回路とされたときの感圧部材１の電気抵抗と、第２抵抗検出回路とされたときの感圧部材１の電気抵抗と、第３抵抗検出回路とされたときの感圧部材１の電気抵抗と、第４抵抗検出回路とされたときの感圧部材１の電気抵抗とを、それぞれメモリに記憶する。そして、第１乃至第４の全ての抵抗検出回路での感圧部材１の電気抵抗が得られた段階で、これら各抵抗検出回路での感圧部材１の電気抵抗に基づいた後述する演算処理を行って、感圧部材１の４箇所の感圧部ｐｓ１，ｐｓ２，ｐｓ３，ｐｓ４における接触抵抗をそれぞれ求め、これら感圧部ｐｓ１，ｐｓ２，ｐｓ３，ｐｓ４が位置する物体の各部位に加わる面圧を個別に算出する。
【００１５】
図５は、本実施形態の面圧測定装置により物体に加わる面圧の分布を測定する一連の処理の流れを示すフローチャートである。以下、この図５のフローチャートに沿って、本実施形態の面圧測定装置の動作について、さらに詳しく説明する。
【００１６】
図５のフローは、面圧測定装置が起動されたとき、もしくは待機状態の面圧測定装置に対して物体の面圧を測定する旨の指示入力がなされたときにスタートする。図５のフローがスタートすると、まず、ステップＳ１において、回路切替手段３が、感圧部材１と電気抵抗検出手段２とを接続する回路を第１抵抗検出回路（図４（ａ）に示す回路）に設定する。そして、電気抵抗検出手段２が、第１抵抗検出回路により当該電気抵抗検出回路２に接続された感圧部材１に対して一定電圧Ｅ１を印加して、感圧部材１の電気抵抗を検出する。このときの検出結果は、圧力分布算出手段４内のメモリに一時的に記憶される。
【００１７】
次に、ステップＳ２において、回路切替手段３が、感圧部材１と電気抵抗検出手段２とを接続する回路を第１抵抗検出回路から第２抵抗検出回路（図４（ｂ）に示す回路）へと切り替える。そして、電気抵抗検出手段２が、第２抵抗検出回路により当該電気抵抗検出回路２に接続された感圧部材１に対して一定電圧Ｅ２を印加して、感圧部材１の電気抵抗を検出する。このときの検出結果は、圧力分布算出手段４内のメモリに一時的に記憶される。
【００１８】
次に、ステップＳ３において、回路切替手段３が、感圧部材１と電気抵抗検出手段２とを接続する回路を第２抵抗検出回路から第３抵抗検出回路（図４（ｃ）に示す回路）へと切り替える。そして、電気抵抗検出手段２が、第３抵抗検出回路により当該電気抵抗検出回路２に接続された感圧部材１に対して一定電圧Ｅ３を印加して、感圧部材１の電気抵抗を検出する。このときの検出結果は、圧力分布算出手段４内のメモリに一時的に記憶される。
【００１９】
次に、ステップＳ４において、回路切替手段３が、感圧部材１と電気抵抗検出手段２とを接続する回路を第３抵抗検出回路から第４抵抗検出回路（図４（ｄ）に示す回路）へと切り替える。そして、電気抵抗検出手段２が、第４抵抗検出回路により当該電気抵抗検出回路２に接続された感圧部材１に対して一定電圧Ｅ４を印加して、感圧部材１の電気抵抗を検出する。このときの検出結果は、圧力分布算出手段４内のメモリに一時的に記憶される。
【００２０】
次に、ステップＳ５において、圧力分布算出手段４が、メモリに一時的に記憶したステップＳ１〜Ｓ４での検出結果を読み出して、以下の手法で感圧部材１の４箇所の感圧部ｐｓ１〜ｐｓ４における接触抵抗Ｒｃ１〜Ｒｃ４をそれぞれ算出する。
【００２１】
図６は、図４に示したそれぞれの抵抗検出回路を等価的に示した回路図であり、図６（ａ）が第１抵抗検出回路の等価回路、図６（ｂ）が第２抵抗検出回路の等価回路、図６（ｃ）が第３抵抗検出回路の等価回路、図６（ｄ）が第４抵抗検出回路の等価回路である。これら図６（ａ）〜図６（ｄ）において、Ｒｃ１は感圧部材１の感圧部ｐｓ１における接触抵抗、Ｒｃ２は感圧部ｐｓ２における接触抵抗、Ｒｃ３は感圧部ｐｓ３における接触抵抗、Ｒｃ４は感圧部ｐｓ４における接触抵抗をそれぞれ示している。また、Ｒ１は非感圧部ＮＳにおける導電性線条材１１自体の電気抵抗であり、Ｒ２は非感圧部ＮＳにおける導電性線条材１２自体の電気抵抗である。
【００２２】
ここで、図６（ａ）に示す第１抵抗検出回路では、Ｒ１，Ｒ２が十分に大きな値であれば、回路内の接触抵抗としては感圧部ｐｓ１における接触抵抗Ｒｃ１が支配的となり、他の接触抵抗Ｒｃ２〜Ｒｃ４は無視することができる。したがって、第１抵抗検出回路のときの電気抵抗検出手段２の検出値は感圧部ｐｓ１における接触抵抗Ｒｃ１と等価と考えることができ、このときの検出値から感圧部ｐｓ１における接触抵抗Ｒｃ１を得ることができる。
【００２３】
また、図６（ｂ）に示す第２抵抗検出回路では、Ｒ１，Ｒ２が十分に大きな値であれば、回路内の接触抵抗としては感圧部ｐｓ４における接触抵抗Ｒｃ４が支配的となり、他の接触抵抗Ｒｃ１〜Ｒｃ３は無視することができる。したがって、第２抵抗検出回路のときの電気抵抗検出手段２の検出値は感圧部ｐｓ４における接触抵抗Ｒｃ４と等価と考えることができ、このときの検出値から感圧部ｐｓ４における接触抵抗Ｒｃ４を得ることができる。
【００２４】
図６（ｃ）に示す第３抵抗検出回路は４つの閉回路が重なった状態であり、一定電圧Ｅ３を与えた場合、それぞれの閉回路に流れる電流は、図７に示すように、Ｉ３，Ｉ３ａ，Ｉ３ｂ，Ｉ３ｃとおくことができ、キルヒホッフの法則により、以下の式（１）〜（４）を立てることができる。  
Ｉ３（４・Ｒ２＋Ｒ１＋Ｒｃ１）−Ｉ３ａ（Ｒ２＋Ｒｃ１）−Ｉ３ｂ・Ｒ２−Ｉ３ｃ・Ｒ２＝Ｅ３      ・・・（１）
Ｉ３ａ（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒｃ１＋Ｒｃ２）−Ｉ３・Ｒ２−Ｉ３ｂ・Ｒｃ２＝０      ・・・（２）
Ｉ３ｂ（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒｃ２＋Ｒｃ３）−Ｉ３・Ｒ２−Ｉ３ａ・Ｒｃ２−Ｉ３ｃ・Ｒｃ３＝０      ・・・（３）
Ｉ３ｃ（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒｃ３＋Ｒｃ４）−Ｉ３・Ｒ２−Ｉ３ｂ・Ｒｃ３＝０      ・・・（４）
以上の式（１）〜（４）の連立方程式を解くことで、Ｉ３は（Ｅ３，Ｒ１，Ｒ２，Ｒｃ１，Ｒｃ２，Ｒｃ３，Ｒｃ４）の関数として表すことができる。
【００２５】
図６（ｄ）に示す第４抵抗検出回路も４つの閉回路が重なった状態であり、第３抵抗検出回路と同様にそれぞれの閉回路に流れる電流をＩ４，Ｉ４ａ，Ｉ４ｂ，Ｉ４ｃとおくことができ、第３抵抗検出回路の場合と同様に、これらＩ４，Ｉ４ａ，Ｉ４ｂ，Ｉ４ｃについての４つの式の連立方程式を解くことで、Ｉ４を（Ｅ４，Ｒ１，Ｒ２，Ｒｃ１，Ｒｃ２，Ｒｃ３，Ｒｃ４）の関数として表すことができる。
【００２６】
ここで、Ｒ１，Ｒ２は感圧部材１の非感圧部ＮＳにおける導電性線条材１１，１２自体の電気抵抗であり、Ｅ３，Ｅ４は測定時の印加電圧であるので、既知の値である。また、Ｉ３，Ｉ４は電圧Ｅ３，Ｅ４を印加したときの電流であり、電気抵抗検出部２で測定される値である。また、Ｒｃ１，Ｒｃ４は第１抵抗検出回路と第２抵抗検出回路とで得られる感圧部ｐｓ１、ｐｓ４の接触抵抗である。したがって、これらの値を代入してＩ３とＩ４についての連立方程式を解くことによって、感圧部ｐｓ２における接触抵抗Ｒｃ２と感圧部ｐｓ３における接触抵抗Ｒｃ３とを得ることができる。
【００２７】
なお、本構成では、感圧部ｐｓ２における接触抵抗Ｒｃ２と感圧部ｐｓ３における接触抵抗Ｒｃ３は、感圧部ｐｓ１における接触抵抗Ｒｃ１や感圧部ｐｓ４における接触抵抗Ｒｃ４のように選択的に大きな電圧をかけることが困難であるので、Ｒｃ１，Ｒｃ４に比べるとＲｃ２，Ｒｃ３の算出精度が十分でないことも想定される。これについては、例えば導電性線条材１１，１２の太さを異ならせるなどの手法で導電性線条材１１の電気抵抗と導電性線条材１２の電気抵抗との差を大きくすること、また、感圧部ｐｓ２と感圧部ｐｓ３との間の非感圧部ＮＳにおける電気抵抗を大きくすることにより、感圧部ｐｓ２における接触抵抗Ｒｃ２と感圧部ｐｓ３における接触抵抗Ｒｃ３の算出精度を改善することが可能となる。
【００２８】
ステップＳ５において感圧部材１の各感圧部ｐｓ１〜ｐｓ４における接触抵抗Ｒｃ１〜Ｒｃ４を求めたら、次に、ステップＳ６において、圧力分布算出手段４が、図３に示したような圧力ｆと接触抵抗ｒとの関係から、各感圧部ｐｓ１〜ｐｓ４が位置する物体の各部位に加わる面圧を、それぞれ個別に算出する。これにより、物体に加わる面圧の分布を求めることができる。
【００２９】
その後、ステップＳ７において、例えば面圧測定の指示が継続されているかなど、引き続き測定が要求されている状況にあるかどうかを判断する。そして、測定が要求されていればステップＳ１に戻って同様の処理を繰り返し、測定の要求がなければ一連の処理を終了する。
【００３０】
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の面圧測定装置は、感圧部材１と電気抵抗検出手段２とを接続する回路を回路切り替え手段３により切り替えて感圧部材１に対する電圧の印加方式を変更しながら、電気抵抗検出回路２により感圧部材１の電気抵抗を検出し、これらの検出値に基づいて圧力分布算出手段４で演算処理を行って感圧部材１の各感圧部ｐｓ１〜ｐｓ４における接触抵抗Ｒｃ１〜Ｒｃ４をそれぞれ求めることで、各感圧部ｐｓ１〜ｐｓ４が位置する物体の各部位に加わる面圧を個別に算出できるようにしている。したがって、この面圧測定装置では、物体の複数の部位ごとに電極や電線を配置することなく物体の各部位に加わる面圧を求めることができ、装置の構造を簡素にしながら、物体に加わる面圧の分布を適切に測定することができる。
【００３１】
また、本実施形態の面圧測定装置では、２本以上の導電性線条材１１，１２を一体に保持した構造の感圧部材１を用いて物体に加わる面圧を測定するようにしているので、あらゆる形状の物体に柔軟に対応することができ、例えば自動車のシートなどに組み込んで使用する場合にも、乗員のすわり心地を悪化させることもなく、乗員の体圧分布を適切に測定することができる。さらに、この感圧部材１は、導電性線条材１１，１２同士が接触している感圧部ＰＳにおける接触抵抗ｒから当該感圧部ＰＳに加わる面圧を計測するので、圧力に対して感度を持つ素材でなくても、単純な導電性の素材を用いて感圧部材１を構成することができ、材料コストを削減して装置自体のコストダウンを実現できる。
【００３２】
なお、以上説明した面圧測定装置は、本発明の一実施形態を例示的に示したものであり、本発明の技術的範囲が以上の実施形態で開示した内容に限定されることを意図したものではない。つまり、本発明の技術的範囲は、以上の各実施形態で開示した具体的構成に限らず、この開示から容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。
【００３３】
例えば、上述した面圧測定装置では、２本の導電性線条材１１，１２で構成される感圧部材１を用いて４箇所の圧力を測定するようにしているが、２本の導電性線条材１１，１２で構成される感圧部材１を用いた場合、圧力測定箇所を１箇所、あるいは２箇所、あるいは３箇所に変更することが可能である。この場合、感圧部材１の感圧部ＰＳの数は測定箇所の数に合わせておけばよく、また、回路切り替え手段３による回路の切り替えは、圧力測定箇所の数と同じ回数だけ行えばよい。具体的には、例えば圧力測定箇所を２箇所にする場合、感圧部材１の２箇所に感圧部ＰＳを設け、回路切り替え手段３による回路の切り替えは、図４（ａ）に示す回路と図４（ｂ）に示す回路とで切り替えるようにすればよい。
【００３４】
また、上述した面圧測定装置では、感圧部材１が２本の導電性線条材１１，１２で構成されていることを前提に説明したが、感圧部材１の導電性線条材の数は２本より多くすることも可能であり、例えば図８に示すように、１本の導電性線条材２１の周囲に複数本の導電性線条材２２，２３，２４，２５を並べてこれらを一体に保持した構成とすることも可能である。この場合、導電性線条材の本数をＮ本とすると、感圧部材１の感圧部ＰＳは最大で４（Ｎ−１）箇所に設けることができ、回路切り替え手段３が感圧部材１に対する電圧印加方式を４（Ｎ−１）通りに変更すれば、最大で４（Ｎ−１）箇所の圧力を測定することが可能となる。具体的には、例えば感圧部材１の導電性線条材の本数を４本とした場合、感圧部材１は１２箇所に感圧部ＰＳを有する構成とすることができ、感圧部材１に対する電圧印加方式を１２通りに変更すれば、１２箇所の圧力を測定することが可能となる。
【００３５】
また、上述した面圧測定装置では、感圧部材１の導電性線条材１１，１２が互いに平行に配置されているが、感圧部材１の導電性線条材１１，１２の配置構成としては様々な変形例が考えられ、例えば図９に示すように、導電性線条材１１，１２を束ねて均一に捻った構成としてもよいし、例えば図１０に示すように、１本の導電性線条材１１の周囲に他の導電性線条材１２が巻き付けられた構成としてもよい。導電性線条材１１，１２が互いに平行となる配置構成とした場合、感圧部材１は、これら導電性線条材１１，１２が重なる方向に加わる圧力に対してしか感度を持たないことになる。これに対して、導電性線条材１１，１２を図９に示したような配置構成とした場合、導電性線条材１１，１２の１周分の捻り量に対応する長さで感圧部ＰＳを設けるようにしておけば、感圧部材１は長手方向に対して垂直となる全ての方向からの圧力に対して感度を持つことになり、より広範な用途での使用が可能となる。同様に、導電性線条材１１，１２を図１０に示したような配置構成とした場合にも、導電性線条材１１に対する導電性線条材１２の１周分の巻き付け量に対応する長さで感圧部ＰＳを設けるようにしておけば、感圧部材１は長手方向に対して垂直となる全ての方向からの圧力に対して感度を持つことになり、より広範な用途での使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明を適用した面圧測定装置の概略構成図である。
【図２】感圧部材に外部から圧力が加えられたときに感圧部における導電性線条材同士が接触する様子を模式的に示す図である。
【図３】感圧部材の感圧部に加わる圧力と接触抵抗との関係を示す図である。
【図４】回路切り替え手段による回路切り替えの具体例を示す図であり、（ａ）は第１抵抗検出回路を示す図、（ｂ）は第２抵抗検出回路を示す図、（ｃ）は第３抵抗検出回路を示す図、（ｄ）は第４抵抗検出回路を示す図である。
【図５】本発明を適用した面圧測定装置により物体に加わる面圧の分布を測定する一連の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】図４に示した抵抗検出回路を等価的に示した回路図であり、図６（ａ）は図４（ａ）に示した第１抵抗検出回路の等価回路を示す図、図６（ｂ）は図４（ｂ）に示した第２抵抗検出回路の等価回路を示す図、図６（ｃ）は図４（ｃ）に示した第３抵抗検出回路の等価回路を示す図、図６（ｄ）は図４（ｄ）に示した第４抵抗検出回路の等価回路を示す図である。
【図７】第３抵抗検出回路に切り替えたときの回路の内部抵抗を計算する手法を説明するための図である。
【図８】感圧部材の他の例を示す図である。
【図９】感圧部材における導電性線条材の配置構成の他の例を示す図である。
【図１０】感圧部材における導電性線状材の配置構成のさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  感圧部材
２  電気抵抗検出手段
３  回路切り替え手段
４  圧力分布算出手段
１１，１２，２１〜２５  導電性線条材
１３  電気的絶縁材
ＮＳ  非感圧部
ＰＳ（ｐｓ１，ｐｓ２，ｐｓ３，ｐｓ４）  感圧部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009031033.tif 000005
【図４】
2009031033.tif 000006
【図５】
2009031033.tif 000007
【図６】
2009031033.tif 000008
【図７】
2009031033.tif 000009
【図８】
2009031033.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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