特許 6876284 シート装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6876284

(24)【登録日】2021年4月28日

(45)【発行日】2021年5月26日

(54)【発明の名称】シート装置

(51)【国際特許分類】

   A47C 7/62 20060101AFI20210517BHJP

   A61G 5/02 20060101ALI20210517BHJP

   G01L 5/00 20060101ALI20210517BHJP

【ＦＩ】

   A47C7/62 Z

   A61G5/02

   G01L5/00 101Z

【請求項の数】7

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-255599(P2016-255599)

(22)【出願日】2016年12月28日

(65)【公開番号】特開2018-102830(P2018-102830A)

(43)【公開日】2018年7月5日

【審査請求日】2019年9月11日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）「平成２８年度、総務省、戦略的情報通信研究開発推進課事業（ＳＣＯＰＥ） 地域ＩＣＴ振興型研究開発、「布圧力センサを用いた車椅子用褥瘡予防支援システムの研究開発」研究開発委託、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願」

(73)【特許権者】

【識別番号】000150774

【氏名又は名称】株式会社槌屋

(73)【特許権者】

【識別番号】504139662

【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構

(73)【特許権者】

【識別番号】000226839

【氏名又は名称】日進医療器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】特許業務法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 陽久

(72)【発明者】

【氏名】水野 寛隆

(72)【発明者】

【氏名】柴田 莉沙

(72)【発明者】

【氏名】間瀬 健二

(72)【発明者】

【氏名】榎堀 優

(72)【発明者】

【氏名】林 千尋

(72)【発明者】

【氏名】亀野 敏志

【審査官】 野口 絢子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０７１０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８６１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００６８７２０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ４７Ｃ ７／６２

Ａ６１Ｇ ５／０２

Ｇ０１Ｌ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

着座者の荷重を支持する支持面を有する荷重支持体と、当該荷重支持体の前記支持面にかかる荷重の分布を検知する荷重分布検知装置とが備えられたシート装置において、
前記荷重分布検知装置は、前記荷重支持体の前記支持面を覆う覆い体と、当該覆い体において前記支持面を覆う部分に形成されて、受ける荷重に応じて静電容量が変化するコンデンサーである感圧セルと、当該感圧セルと電気的に接続された状態に設けられたコンデンサーである対照セルと、前記感圧セルにおける静電容量の変化量に、前記対照セルにおける静電容量の変化量として検出される混線信号の補正をかける補正手段とを備え、
前記対照セルは、荷重を受けてひずむと静電容量が変化するコンデンサーであり、前記覆い体において前記支持面を覆う部分に設けられ、かつ、前記対照セルのひずみを抑える構成が付加されているものである、
シート装置。

【請求項2】

請求項１に記載されたシート装置であって、
前記対照セルは、荷重を受けてひずむと静電容量が変化するコンデンサーであり、かつ、前記対照セルのひずみを抑制するコーティングによって前記覆い体上に固められた状態に設けられている、
シート装置。

【請求項3】

請求項１に記載されたシート装置であって、
前記対照セルは、荷重を受けてひずむと静電容量が変化するコンデンサーであり、かつ、前記対照セルが受ける荷重を抑えるカバーによって覆われた状態で前記覆い体上に設けられている、
シート装置。

【請求項4】

着座者の荷重を支持する支持面を有する荷重支持体と、当該荷重支持体の前記支持面にかかる荷重の分布を検知する荷重分布検知装置とが備えられたシート装置において、
前記荷重分布検知装置は、前記荷重支持体の前記支持面を覆う覆い体と、当該覆い体において前記支持面を覆う部分に形成されて、受ける荷重に応じて静電容量が変化するコンデンサーである感圧セルと、当該感圧セルと電気的に接続された状態に設けられたコンデンサーである対照セルと、前記感圧セルにおける静電容量の変化量に、前記対照セルにおける静電容量の変化量として検出される混線信号の補正をかける補正手段とを備え、
前記荷重支持体は、適正な着座姿勢にある前記着座者の荷重を前記支持面によって支持する際に前記着座者からの荷重がかからない面である非支持面を備え、
前記覆い体は、前記荷重支持体における前記支持面および前記非支持面の両方を覆った状態に配設され、
前記対照セルは、荷重を受けてひずむと静電容量が変化するコンデンサーであり、かつ、前記覆い体において前記非支持面を覆う部分に設けられている、
シート装置。

【請求項5】

請求項４に記載されたシート装置であって、
前記覆い体は、経糸と緯糸とを互いに織り合わせて構成された織物であり、
前記織物において緯方向に並ぶ経糸は、導体の繊維を絶縁体で覆った構成の導電糸である導電経糸が緯方向に並ぶ導電経糸領域と、絶縁体からなる経糸である絶縁経糸が緯方向に並ぶ絶縁経糸領域と、が緯方向に交互に並べられた構造を呈し、
前記織物において経方向に並ぶ緯糸は、導体の繊維を絶縁体で覆った構成の導電糸である導電緯糸が経方向に並ぶ導電緯糸領域と、絶縁体からなる緯糸である絶縁緯糸が経方向に並ぶ絶縁緯糸領域と、が経方向に交互に並べられた構造を呈し、
前記織物において前記支持面を覆う部分には、前記導電経糸領域と前記導電緯糸領域とが交差される複数箇所に、前記導電経糸と前記導電緯糸とが織り合わされたコンデンサーが前記感圧セルとして形成され、
前記織物において前記非支持面を覆う部分には、前記導電経糸領域と前記導電緯糸領域とが交差される少なくとも１箇所に、前記導電経糸と前記導電緯糸とが織り合わされたコンデンサーが前記対照セルとして形成され、
前記感圧セルは、当該感圧セルにおける前記導電経糸と前記導電緯糸との距離の変化に応じて静電容量を変化させる、
シート装置。

【請求項6】

請求項５に記載されたシート装置であって、
前記荷重支持体は、縁部に切り欠きを有する一方側の面を前記支持面として有し、
前記荷重支持体において前記切り欠きがある側の端面は、前記織物の縁部を前記荷重支持体の前記支持面側から端面側に折り曲げてなる折りしろによってくるまれ、
前記折りしろ上には、前記対照セルが配設され、
前記折りしろにおいて前記切り欠きをくるむ部分である切り欠きくるみ部分は、前記織物の端縁から延びる裁ち目によって、前記折りしろにおける他の部分とは別個に折り曲げられるように構成されている、
シート装置。

【請求項7】

車椅子である、請求項１ないし請求項６のうちのいずれかに記載されたシート装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、着座者を支持する支持面にかかる荷重の分布を検知する荷重分布検知装置が備えられたシート装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車椅子などのシート装置において、着座者を支持する支持面にかかる荷重の分布を検知して、この検知結果から着座者の姿勢の崩れについての警報を発するものが存在する（例えば特許文献１を参照）。ここで、特許文献１の技術では、車椅子のシートのクッションに柔軟な薄膜状のセンサーを設ける。このセンサーは、帯状の電極が縦横に配されて、これらの電極が交差される複数箇所がコンデンサーとされた構成を有する。そして、センサーは、その各コンデンサーにかかる荷重を、その各電極間の静電容量に基づいて検知する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−０７１０９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記特許文献１に記載された技術は、センサーの各コンデンサーが互いに隣り合って電気的につながった状態に並んでいるため、各コンデンサーに混線が生じてこれらのコンデンサーの静電容量を正確に求めることができないものであった。

【0005】

本発明は、シート装置の支持面にかかる荷重の分布をコンデンサーの並びにおける各コンデンサーの静電容量から求める際に補正処理を行うことで、支持面にかかる荷重の分布をより高い精度で求めることを可能とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明における１つの特徴によると、着座者の荷重を支持する支持面を有する荷重支持体と、この荷重支持体の支持面にかかる荷重の分布を検知する荷重分布検知装置とが備えられたシート装置が提供される。荷重分布検知装置は、荷重支持体の支持面を覆う覆い体と、この覆い体において支持面を覆う部分に形成されて、受ける荷重に応じて静電容量が変化するコンデンサーである感圧セルを備えている。また、荷重分布検知装置は、感圧セルと電気的に接続された状態に設けられたコンデンサーである対照セルと、感圧セルにおける静電容量の変化量に、対照セルにおける静電容量の変化量として検出される混線信号の補正をかける補正手段とを備えている。

【0007】

本発明のシート装置は、荷重支持体の支持面にかかる着座者の荷重の分布を検知する際に、荷重支持体の支持面上に設けられたコンデンサーである感圧セルの静電容量の変化量を求める。ここで、上記シート装置において感圧セルと電気的に接続されたコンデンサーである対照セルは、感圧セルからの混線信号のために、見かけ上の静電容量が変化する。その上で、上記シート装置は、感圧セルの静電容量の変化量に含まれる混線信号の影響を、対照セルにおける見かけ上の静電容量の変化量に基づいて補正する。このように、シート装置の支持面にかかる荷重の分布を感圧セルの並びにおける各感圧セルの静電容量から求める際に補正処理を行うことで、支持面にかかる荷重の分布をより高い精度で求めることが可能となる。

【0008】

上記シート装置における態様の１つにおいては、対照セルは、荷重を受けてひずむと静電容量が変化するコンデンサーである。この態様における好ましい実施形態の１つにおいては、対照セルは、この対照セルのひずみを抑制するコーティングによって覆い体上に固められた状態に設けられている。この構成によれば、対照セルを固めるコーティングにより対照セルのひずみを抑えることで、このひずみが混線信号を変動させることによる荷重の分布の誤差を抑えることができる。

【0009】

上記態様における別の好ましい実施形態の１つにおいては、対照セルは、この対照セルが受ける荷重を抑えるカバーによって覆われた状態で覆い体上に設けられている。この構成によれば、対照セルを覆うカバーにより対照セルにかかる荷重を抑えてこの対照セルのひずみを抑えることで、このひずみが混線信号を変動させることによる荷重の分布の誤差を抑えることができる。

【0010】

上記態様における別の好ましい実施形態の１つにおいては、荷重支持体は、適正な着座姿勢にある着座者の荷重を支持面によって支持する際に着座者からの荷重がかからない面である非支持面を備える。また、覆い体は、荷重支持体における支持面および非支持面の両方を覆った状態に配設され、対照セルは、覆い体において非支持面を覆う部分に設けられている。この構成によれば、着座者からの荷重が対照セルにかからないようにしてこの対照セルのひずみを抑えることで、このひずみが混線信号を変動させることによる荷重の分布の誤差を抑えることができる。

【0011】

上記好ましい実施形態の１つにおいては、覆い体は、経糸と緯糸とを互いに織り合わせて構成された織物とすることができる。この場合、織物において緯方向に並ぶ経糸は、導体の繊維を絶縁体で覆った構成の導電糸である導電経糸が緯方向に並ぶ導電経糸領域と、絶縁体からなる経糸である絶縁経糸が緯方向に並ぶ絶縁経糸領域と、が緯方向に交互に並べられた構造を呈する。織物において経方向に並ぶ緯糸は、導体の繊維を絶縁体で覆った構成の導電糸である導電緯糸が経方向に並ぶ導電緯糸領域と、絶縁体からなる緯糸である絶縁緯糸が経方向に並ぶ絶縁緯糸領域と、が経方向に交互に並べられた構造を呈する。織物において支持面を覆う部分には、導電経糸領域と導電緯糸領域とが交差される複数箇所に、導電経糸と導電緯糸とが織り合わされたコンデンサーが感圧セルとして形成される。織物において非支持面を覆う部分には、導電経糸領域と導電緯糸領域とが交差される少なくとも１箇所に、導電経糸と導電緯糸とが織り合わされたコンデンサーが対照セルとして形成される。感圧セルは、この感圧セルにおける導電経糸と導電緯糸との距離の変化に応じて静電容量を変化させる。

【0012】

上記好ましい実施形態の１つにおいては、荷重支持体は、縁部に切り欠きを有する一方側の面を支持面として有する。荷重支持体において切り欠きがある側の端面は、織物の縁部を荷重支持体の支持面側から端面側に折り曲げてなる折りしろによってくるまれる。この折りしろ上には、上記対照セルが配設される。折りしろにおいて切り欠きをくるむ部分である切り欠きくるみ部分は、織物の端縁から延びる裁ち目によって、折りしろにおける他の部分とは別個に折り曲げられるように構成されている。

【0013】

上記好ましい実施形態によれば、荷重支持体をくるむ織物の折りしろに裁ち目を入れて形成される切り欠きくるみ部分によって、荷重支持体の切り欠きを他の端面とは別個にくるむことができる。これにより、荷重支持体の切り欠きの部分において織物が荷重支持体から浮き上がった状態になることを抑えることができる。また、対照セルを織物の折りしろに配設する構成により、この折りしろで荷重支持体をくるむという単純な作業で対照セルを配置することができる。

【0014】

上述した各実施形態にかかるシート装置は、具体的には例えば車椅子である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態にかかる車椅子１の斜視図である。

【図2】図１の座１０の分解斜視図である。

【図3】図１の座１０の平面図である。

【図4】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図5】図２の織物１３の部分拡大図である。

【図6】図２の荷重分布検知装置１２の構成を表したブロック図である。

【図7】図１の背２０の分解斜視図である。

【図8】図１の背２０の正面図である。

【図9】図８のＩＸ−ＩＸ線端面図である。

【図10】図８のＸ−Ｘ線端面図である。

【図11】図７の織物２３の部分拡大図である。

【図12】車椅子１に着座者が適正な着座姿勢で着座した際に座１０にかかった荷重の分布を表した強度グラフである。

【図13】車椅子１に着座者が適正な着座姿勢で着座した際に背２０にかかった荷重の分布を表した強度グラフである。

【図14】図６の処理装置１２Ｄの処理を表したフローチャートである。

【図15】図５の織物１３の変形例を表した部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。なお、本明細書においては、各構成の前後左右上下を、適正な着座姿勢にある着座者（図示せず）から見た場合の前後左右上下を基準として定義する。

【0017】

〈車椅子１の構成〉
一実施形態にかかるシート装置である車椅子１は、図１に示すように、着座者（図示せず）が着座するひじ掛けいす状のフレーム１Ａに、２つ１組の駆動輪１Ｂと、２つ１組の自在輪１Ｃとを組みつけた構成となっている。フレーム１Ａには、着座に際して着座者が腰を下ろす座１０と、着座者がその背中をもたれかからせる背２０とが着脱自在（仮想線を参照）に取り付けられている。

【0018】

駆動輪１Ｂは、フレーム１Ａの下部を左右両側から挟み込むように配置されて、前後に回転させることができるようになっている。自在輪１Ｃは、フレーム１Ａの下部において各駆動輪１Ｂの前方となる部分に１つずつ配置されて、前後左右のいずれの方向にも転がすことができるようになっている。駆動輪１Ｂおよび自在輪１Ｃは、車椅子１および着座者の荷重を分散して支えている。また、フレーム１Ａの上部には、自転車のグリップを模した形状の手押しハンドル１Ｄが２本設けられている。これらの構成によれば、着座者が着座した状態の車椅子１を、この車椅子１の後方から人力で押し引きして移動させることができる。

【0019】

〈座１０の構成〉
座１０は、図２ないし図４に示すように、弾性を有するクッション材１１を荷重支持体として、この荷重支持体を開閉可能なカバー１０Ａで包んだ構成を有している。このカバー１０Ａは、その下面（図４では下側の面）に適宜の数（例えば２つ）の取り付け部材１０Ｂが取り付けられて、この取り付け部材１０Ｂによってフレーム１Ａ（図４の仮想線を参照）に着脱自在に取り付けることができるようになっている。

【0020】

なお、本実施形態において、クッション材１１は直方体状のフォーム板材であるが、クッション材１１は例えば植物由来のラテックスあるいはシリコーンゲルを袋詰めにした荷重支持体であってもよく、その形状は直方体状に限定されない。また、本実施形態において、カバー１０Ａは線ファスナー開閉式のカバーであるが、カバー１０Ａは例えば面ファスナー開閉式のカバーなどであってもよい。また、本実施形態において、取り付け部材１０Ｂはカバー１０Ａをフレーム１Ａに貼り付ける面ファスナーであるが、取り付け部材１０Ｂは例えばカバー１０Ａをフレーム１Ａに結わえる留めひもであってもよい。また、取り付け部材１０Ｂは、例えばフレーム１Ａに対するカバー１０Ａの滑りを防ぐ滑り止めシートであってもよい。

【0021】

クッション材１１は、図４に示すように、その一方側の面（図４では上側の板面）を支持面１１Ａとして、この支持面１１Ａで着座者９０（仮想線を参照）の荷重を片側（図４では下側）から支持できるようになっている。クッション材１１は、その支持面１１Ａを上に向けた状態で適正な着座姿勢にある着座者９０の荷重を支持する際に、そのこば面１１Ｂに着座者９０からの荷重がかからないように形成されている。ここで、こば面１１Ｂは、支持面１１Ａを上に向けた状態のクッション材１１において前後左右のいずれかを向く端面であり、本発明における「非支持面」に相当する。なお、こば面１１Ｂには、着座者９０からの荷重によってクッション材１１にひずみが生じた場合に、このひずみに伴って生じる応力が荷重としてかかることがあるが、この荷重の大きさは着座者９０からの荷重と比して無視できるほど小さい。

【0022】

クッション材１１は、図２に示すように、クッション材１１の支持面１１Ａにかかる荷重の分布を検知するための荷重分布検知装置１２と一緒にカバー１０Ａに包まれている。荷重分布検知装置１２は、クッション材１１を上側からくるむ（図４参照）織物１３を備えている。ここで、織物１３は、図４に示すように、その中央部１３Ｉでクッション材１１の支持面１１Ａを覆い、織物１３において中央部１３Ｉを取り巻く周縁部１３Ｋ（図２参照）でこば面１１Ｂを覆った状態に配設される。すなわち、織物１３は、本発明における「覆い体」に相当する。また、織物１３は、その緯方向側の縁部である耳１３Ｍ（図５参照）がクッション材１１の下面（図４では下側の面）に接着材１３Ｎによって貼り付けられている。なお、接着材１３Ｎは、耳１３Ｍをクッション材１１に着脱自在に貼り付けるフックアンドパイルまたは両面テープであっても、耳１３Ｍをクッション材１１から剥がれないように固着させる接着剤あるいは縫い糸であってもよい。

【0023】

織物１３は、図５に示すように、経方向に延びる経糸と緯方向に延びる緯糸とを互いに織り合わせて構成された平織の織物である。ここで、織物１３の経糸は、導体の繊維を絶縁体で覆った構成の導電糸である導電経糸１３Ａと、絶縁体からなる絶縁経糸１３Ｃと、の２種類の経糸からなり、これら２種類の経糸は織物１３の緯方向に並んでいる。また、織物１３の緯糸は、導体の繊維を絶縁体で覆った構成の導電糸である導電緯糸１３Ｅと、絶縁体からなる絶縁緯糸１３Ｇと、の２種類の緯糸からなり、これら２種類の緯糸は織物１３の経方向に並んでいる。なお、織物１３において、導電緯糸１３Ｅおよび絶縁緯糸１３Ｇは、これらの各糸端を織物１３の耳１３Ｍから切りっぱなしの状態で突出させている。

【0024】

ところで、織物１３における経糸の並びは、導電経糸１３Ａのみが緯方向に並ぶ導電経糸領域１３Ｂと、絶縁経糸１３Ｃのみが緯方向に並ぶ絶縁経糸領域１３Ｄと、が緯方向に交互に並べられた構造を呈している。また、織物１３における緯糸の並びは、導電緯糸１３Ｅのみが経方向に並ぶ導電緯糸領域１３Ｆと、絶縁緯糸１３Ｇのみが経方向に並ぶ絶縁緯糸領域１３Ｈと、が経方向に交互に並べられた構造を呈している。ここで、導電経糸領域１３Ｂおよび導電緯糸領域１３Ｆは、織物１３において中央部１３Ｉを通る領域においては比較的密になり、周縁部１３Ｋを通る領域においては比較的疎となるように並べられている。

【0025】

このため、導電経糸領域１３Ｂと導電緯糸領域１３Ｆとが交差される複数箇所には、それぞれ導電経糸１３Ａと導電緯糸１３Ｅとが織り合わされたコンデンサーが形成される。これらのコンデンサーの一部は、図２に示すように、クッション材１１の支持面１１Ａを覆う織物１３の中央部１３Ｉに経緯に並んだ状態に配されて、支持面１１Ａにかかる荷重の分布を検知するための感圧セル１３Ｊとされる。また、上記複数のコンデンサーの一部は、織物１３の周縁部１３Ｋに中央部１３Ｉを囲むように配されて、感圧セル１３Ｊから隔離された対照セル１３Ｌとされる。これらの対照セル１３Ｌは、各対照セル１３Ｌをなす導電経糸領域１３Ｂの導電経糸１３Ａおよび導電緯糸領域１３Ｆの導電緯糸１３Ｅと電気的に接続される。

【0026】

さて、荷重分布検知装置１２は、図６に示すように、それぞれが互いに異なる周期信号を発振する発振回路１２Ａを、織物１３において中央部１３Ｉ（図５参照）を通る導電経糸領域１３Ｂの本数と同じ数だけ備えている。また、荷重分布検知装置１２は、複数の経路からの出力を分離した状態で取り出すマルチプレクサ１２Ｃを備えている。また、荷重分布検知装置１２は、マルチプレクサ１２Ｃが取り出した出力に基づいて前もって設定された処理を実行する処理装置１２Ｄを備えている。また、荷重分布検知装置１２は、処理装置１２Ｄの処理結果を記憶するストレージ１２Ｅを備えている。また、荷重分布検知装置１２は、発振回路１２Ａ、マルチプレクサ１２Ｃ、処理装置１２Ｄ、および、ストレージ１２Ｅを収納するきょう体１２Ｆを備えている。

【0027】

各発振回路１２Ａは、きょう体１２Ｆにきょう体接地された状態で、所定の周波数の矩形波交流電流を持続的に作り、この矩形波交流電流を周期信号として発振する。これらの周期信号は、織物１３の各導電経糸領域１３Ｂにはとめ接続されたフレキシブルフラットケーブル１２Ｇ（図５参照）を介して、織物１３の中央部１３Ｉを通る各導電経糸領域１３Ｂにそれぞれ別個に印加される。マルチプレクサ１２Ｃは、織物１３の各導電緯糸領域１３Ｆからの出力を、これらの導電緯糸領域１３Ｆにはとめ接続されたフレキシブルフラットケーブル１２Ｈ（図５参照）を介して取り出す。なお、図２および図５において、フレキシブルフラットケーブル１２Ｇおよびフレキシブルフラットケーブル１２Ｈは、織物１３において対照セル１３Ｌよりも中央部１３Ｉ寄りとなる部分ではとめ接続されている。ただし、フレキシブルフラットケーブル１２Ｇおよびフレキシブルフラットケーブル１２Ｈは、織物１３において対照セル１３Ｌよりも縁部寄りとなる部分ではとめ接続されていてもよい（図１５参照）。

【0028】

処理装置１２Ｄは、図１４のフローチャートに示す複数の処理を実行する。すなわち、処理装置１２Ｄは、各発振回路１２Ａの周期信号を取得し（ステップＳ１）、マルチプレクサ１２Ｃが取り出した出力を取得して（ステップＳ２）、これらから各感圧セル１３Ｊおよび各対照セル１３Ｌの見かけ上の静電容量を導出する（ステップＳ３）。なお、上記見かけ上の静電容量は、ステップＳ１で周期信号として取得した矩形波交流電流と、ステップＳ２で取得した出力とを、その振幅または位相で対比することによって求めることができるものである。

【0029】

ここで、感圧セル１３Ｊおよび対照セル１３Ｌの静電容量は、対象のセル（感圧セル１３Ｊまたは対照セル１３Ｌ）が受ける荷重に応じて、このセルを構成する導電経糸１３Ａと導電緯糸１３Ｅとの距離が変化する（すなわちひずむ）ことによって変動する。また、処理装置１２Ｄが上記ステップＳ３にて導出する感圧セル１３Ｊおよび対照セル１３Ｌの見かけ上の静電容量は、対象以外のセル（感圧セル１３Ｊまたは対照セル１３Ｌ）の静電容量が変動することにより生じる混線信号によっても変動する。

【0030】

そこで、処理装置１２Ｄは、着座者９０からの荷重がかからない対照セル１３Ｌの静電容量の変化量を上記混線信号として検出し（ステップＳ４）、検出した混線信号で感圧セル１３Ｊの見かけ上の静電容量を補正する（ステップＳ５）。そして、処理装置１２Ｄは、補正後の感圧セル１３Ｊの静電容量からこの感圧セル１３Ｊが受ける荷重に対応するパラメータを導出する（ステップＳ６）。すなわち、処理装置１２Ｄは、導出した各感圧セル１３Ｊおよび各対照セル１３Ｌの静電容量に基づいて、各感圧セル１３Ｊが受ける荷重に対応するパラメータを導出する。この際、処理装置１２Ｄは、本発明における「補正手段」として機能する。

【0031】

そして、処理装置１２Ｄは、上記ステップＳ６の導出結果に基づいてクッション材１１の支持面１１Ａにかかる荷重に対応するパラメータの分布を検知し（ステップＳ７）、その検知結果をストレージ１２Ｅに出力する（ステップＳ８）。このストレージ１２Ｅは、処理装置１２Ｄの出力をその出力時間と対応付けて、後でコンピュータ読み取りによる確認ができる強度グラフの画像ファイルとして記憶する。

【0032】

上述した各構成においては、クッション材１１の支持面１１Ａにかかる着座者９０（図４参照）の荷重の分布を検知する際に、クッション材１１の支持面１１Ａ上に並ぶように形成されたコンデンサーである感圧セル１３Ｊの静電容量の変化量を求める。この際、感圧セル１３Ｊと電気的に接続されたコンデンサーである対照セル１３Ｌは、感圧セル１３Ｊからの混線信号のために、見かけ上の静電容量が変化する。その上で、処理装置１２Ｄは、感圧セル１３Ｊの静電容量の変化量に含まれる混線信号の影響を、対照セル１３Ｌにおける見かけ上の静電容量の変化量に基づいて補正する。このように、支持面１１Ａにかかる荷重の分布を感圧セル１３Ｊの並びにおける各感圧セル１３Ｊの静電容量から求める際に補正処理を行うことで、支持面１１Ａにかかる荷重の分布をより高い精度で求めることが可能となる。また、対照セル１３Ｌをこば面１１Ｂ上に設けることで、着座者９０からの荷重が対照セル１３Ｌにかからないようにしてこの対照セル１３Ｌのひずみを抑えることで、このひずみが混線信号を変動させることによる荷重の分布の誤差を抑えることができる。

【0033】

〈背２０の構成〉
背２０は、図７ないし図１０に示すように、弾性を有するクッション材２１を荷重支持体として、この荷重支持体を開閉可能なカバー２０Ａで包んだ構成を有している。このカバー２０Ａは、その後面に適宜の数（例えば２つ）の取り付け部材２０Ｂが取り付けられて、この取り付け部材２０Ｂによってフレーム１Ａ（図１０の仮想線を参照）に着脱自在に取り付けることができるようになっている。なお、カバー２０Ａは、その内部にクッション材２１を収納した状態において、カバー２０Ａの上部を折り曲げてたたむ（図１参照）ことが可能なサイズに形成されている。

【0034】

なお、本実施形態において、カバー２０Ａはダブルファスナー開閉式のカバーであるが、カバー２０Ａは例えば線ファスナー開閉式または面ファスナー開閉式のカバーなどであってもよい。また、本実施形態において、取り付け部材２０Ｂはカバー２０Ａをフレーム１Ａに貼り付ける面ファスナーであるが、取り付け部材２０Ｂは例えばカバー２０Ａをフレーム１Ａに結わえる留めひもであってもよい。

【0035】

また、本実施形態において、クッション材２１は、直方体状のフォーム板材における上部の両角を面取りすることで、屈折した切り欠きである片几帳面２１Ｃを左右両側の側縁上部に有する板材（図７および図８を参照）として形成されている。これらの片几帳面２１Ｃには、その屈折部分から下方に向かって直線状に伸びる切り欠きであるスリット２１Ｄが設けられている。なお、クッション材２１は例えば植物由来のラテックスあるいはシリコーンゲルを袋詰めにした荷重支持体であってもよく、その形状は上述したものに限定されない。

【0036】

また、クッション材２１は、図１０に示すように、その一方側（本実施形態では前側）の板面を支持面２１Ａとして、この支持面２１Ａで着座者９０（仮想線を参照）がもたれかかることによる荷重を片側（本実施形態では後側）から支持できるようになっている。クッション材２１をなすフォーム板材は、その支持面２１Ａを前方に向けた状態で適正な着座姿勢にある着座者９０の荷重を支持する際に、左右のいずれかを向く端面２１Ｂに着座者９０からの荷重がかからないように形成されている。ここで、端面２１Ｂは、本発明における「非支持面」に相当する。なお、端面２１Ｂには、着座者９０からの荷重によってクッション材２１にひずみが生じた場合に、このひずみに伴って生じる応力が荷重としてかかることがあるが、この荷重の大きさは着座者９０からの荷重と比して無視できるほど小さい。

【0037】

クッション材２１は、図７に示すように、クッション材２１の支持面２１Ａにかかる荷重の分布を検知するための荷重分布検知装置２２と一緒にカバー２０Ａに包まれている。荷重分布検知装置２２は、クッション材２１を前側からくるむ織物２３（図９参照）を備えている。ここで、織物２３は、図９および図１０に示すように、その中央部２３Ｉでクッション材２１の支持面２１Ａを覆い、織物２３の周縁部２３Ｋをクッション材２１の支持面２１Ａ側から端面２１Ｂ側に折り曲げてなる折りしろ２３Ｏで端面２１Ｂを覆った状態に配設される。すなわち、織物２３は、本発明における「覆い体」に相当する。また、織物２３の縁部は、クッション材２１の後面に接着材２３Ｎによって貼り付けられている。なお、接着材２３Ｎは、織物２３をクッション材２１に着脱自在に貼り付けるフックアンドパイルまたは両面テープであっても、織物２３をクッション材２１から剥がれないように固着させる接着剤あるいは縫い糸であってもよい。

【0038】

織物２３は、図１１に示すように、経方向に延びる経糸と緯方向に延びる緯糸とを互いに織り合わせて構成された平織の織物である。ここで、織物２３の経糸は、導体の繊維を絶縁体で覆った構成の導電糸である導電経糸２３Ａと、絶縁体からなる絶縁経糸２３Ｃと、の２種類の経糸からなり、これら２種類の経糸は織物２３の緯方向に並んでいる。また、織物２３の緯糸は、導体の繊維を絶縁体で覆った構成の導電糸である導電緯糸２３Ｅと、絶縁体からなる絶縁緯糸２３Ｇと、の２種類の緯糸からなり、これら２種類の緯糸は織物２３の経方向に並んでいる。なお、織物２３において、導電緯糸２３Ｅおよび絶縁緯糸２３Ｇは、その各糸端を織物２３における緯方向側の縁部である耳２３Ｍから切りっぱなしの状態で突出させている。

【0039】

ところで、織物２３における経糸の並びは、導電経糸２３Ａのみが緯方向に並ぶ導電経糸領域２３Ｂと、絶縁経糸２３Ｃのみが緯方向に並ぶ絶縁経糸領域２３Ｄと、が緯方向に交互に並べられた構造を呈している。また、織物２３における緯糸の並びは、導電緯糸２３Ｅのみが経方向に並ぶ導電緯糸領域２３Ｆと、絶縁緯糸２３Ｇのみが経方向に並ぶ絶縁緯糸領域２３Ｈと、が経方向に交互に並べられた構造を呈している。ここで、導電経糸領域２３Ｂおよび導電緯糸領域２３Ｆは、織物２３において中央部２３Ｉを通る領域においては比較的密になり、周縁部２３Ｋを通る領域においては比較的疎となるように並べられている。

【0040】

このため、導電経糸領域２３Ｂと導電緯糸領域２３Ｆとが交差される複数箇所には、それぞれ導電経糸２３Ａと導電緯糸２３Ｅとが織り合わされたコンデンサーが形成される。これらのコンデンサーの一部は、織物２３の中央部２３Ｉに経緯に並んだ状態に配されて、支持面２１Ａにかかる荷重の分布を検知するための感圧セル２３Ｊとされる。また、上記複数のコンデンサーの一部は、織物２３の周縁部２３Ｋに中央部２３Ｉを多重に（例えば３重に）囲むように配されて感圧セル２３Ｊから隔離される。そして、これらのコンデンサーのうち、折りしろ２３Ｏにて端面２１Ｂ（図７参照）を覆う部分に位置するコンデンサーが対照セル２３Ｌとされる。これらの対照セル２３Ｌは、各対照セル２３Ｌをなす導電経糸領域２３Ｂの導電経糸２３Ａおよび導電緯糸領域２３Ｆの導電緯糸２３Ｅと電気的に接続される。

【0041】

上記各構成によれば、織物２３の折りしろ２３Ｏに配設したコンデンサーを対照セル２３Ｌとする構成により、折りしろ２３Ｏでクッション材２１をくるむという単純な作業で対照セル２３Ｌの配置を行うことができる。また、対照セル２３Ｌとされる織物２３上のコンデンサーを、クッション材２１におけるサイズおよび形状に対応させて変更することで、クッション材２１のサイズおよび形状によらず、その端面２１Ｂ上に対照セル２３Ｌを配置することができる。

【0042】

荷重分布検知装置２２（図７参照）は、織物２３の中央部２３Ｉを通る各導電緯糸領域２３Ｆに、これらの導電緯糸領域２３Ｆに織物２３の周縁部２３Ｋにてはとめ接続されたフレキシブルフラットケーブル２２Ｇ（図１１参照）を介して交流電流を印加する。また、荷重分布検知装置２２は、織物２３の各導電経糸領域２３Ｂからの出力を、これらの導電経糸領域２３Ｂにはとめ接続されたフレキシブルフラットケーブル２２Ｈ（図１１参照）を介して取り出す。そして、荷重分布検知装置２２は、取り出した出力から各感圧セル２３Ｊおよび各対照セル２３Ｌの静電容量を導出し、その導出結果に基づいてクッション材２１の支持面２１Ａにかかる着座者９０（図１０参照）の荷重の分布を検知する。ここで、荷重分布検知装置２２が支持面２１Ａにかかる荷重の分布を検知する際の処理は、荷重分布検知装置１２が支持面１１Ａにかかる荷重の分布を検知する際の処理として上述した処理と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

【0043】

ところで、織物２３の折りしろ２３Ｏは、織物２３における経方向側の端縁から経方向に延びる裁ち目２３Ｐ（図１１参照）によって２つに分割されて、それぞれを別個に折り曲げられるように構成されている。２つに分割された折りしろ２３Ｏの一方は、図９に示すように、クッション材２１のスリット２１Ｄに差し込まれて、片几帳面２１Ｃ内の端面２１Ｂをくるむ切り欠きくるみ部分２３Ｑとされる。また、２つに分割された折りしろ２３Ｏの他方は、図１０に示すように、図９の切り欠きくるみ部分２３Ｑとは別個にクッション材２１の端面２１Ｂをくるむ。

【0044】

上述した各構成によれば、クッション材２１をくるむ織物２３の折りしろ２３Ｏに裁ち目２３Ｐを入れて形成される切り欠きくるみ部分２３Ｑによって、クッション材２１の切り欠き（例えば片几帳面２１Ｃ）の端面２１Ｂを他の端面２１Ｂとは別個にくるむことができる。これにより、クッション材２１の切り欠き（例えば片几帳面２１Ｃ）において織物２３がクッション材２１から浮き上がった状態になることを抑えて、クッション材２１の形状の複雑さによらずこのクッション材２１を織物２３でくるむことができる。さらに、クッション材２１のスリット２１Ｄに切り欠きくるみ部分２３Ｑを差し込むことで、この切り欠きくるみ部分２３Ｑをクッション材２１から浮き上がらないように固定することができる。

【0045】

〈測定実験の結果〉
本発明者は、車椅子１（図１参照）に着座者（図示せず）が適正な着座姿勢で着座した場合に、この着座者から座１０および背２０（図１参照）にかかる荷重の分布を測定する測定実験を行った。この測定実験では、図１２に示すように、着座者が腰を下ろした座１０には、着座者の臀部および大たい部の下に荷重の分布があり、この分布のうち着座者の坐骨の真下に位置する部分には、他の部分よりも荷重が集中していることが明りょうに判別できた。また、上記測定実験によれば、図１３に示すように、着座者がもたれかかった背２０には、着座者の肩部が当たる上側の両角部に荷重が集中することが明りょうに判別できた。

【0046】

本発明は、上述した一実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、以下のような形態を実施することができる。

【0047】

（１）荷重支持体の支持面および非支持面の両方を覆う荷重分布検知装置の織物は平織の織物に限定されず、平二重織を含む任意の製織方法で作られた織物とすることができる。また、荷重分布検知装置の織物は、この織物に形成される感圧セルおよび対照セルが外部の湿度変化の影響を受けることを抑える防湿シートで覆われたものとすることができる。

【0048】

（２）荷重分布検知装置において、感圧セルおよび対照セルを、クッション材を包むカバーに縫製によって一体化された織物に形成したものとすることができる。ここで、感圧セルおよび対照セルを前もって織物に形成した場合には、この織物をクッション材およびカバーのいずれに縫い付けることもできるため、感圧セルおよび対照セルを設ける作業の作業能率が高くなる。

【0049】

（３）荷重分布検知装置において、処理装置およびストレージを、クッション材のカバーの外に設けることができる。この場合、各発振回路の周期信号およびマルチプレクサが取り出す出力は、有線または無線の送信装置を介して外部の処理装置に送られ、この処理装置の処理に使われる。

【0050】

（４）本発明は、座および背にクッション材を使用しない車椅子に適用することもできる。この場合、荷重分布検知装置の織物は、車椅子のフレームにおいて着座者からの荷重を支持する部材である荷重支持体に直接取り付けられて、この荷重支持体において荷重を支持する支持面および荷重がかからない非支持面の両方を覆う。

【0051】

（５）対照セルを、感圧セルと同様に、荷重分布検知装置の織物において荷重支持体の支持面を覆う部分に設けることができる。この場合、対照セルは、この対照セルのひずみを抑制するコーティングによって織物上に固められた状態に設けられていることが好ましい。この構成によれば、対照セルを固めるコーティングにより対照セルのひずみを抑えることで、このひずみが混線信号を変動させることによる荷重の分布の誤差を抑えることができる。また、対照セルは、この対照セルが受ける荷重を抑えるカバーによって覆われた状態で織物上に設けられているものであってもよい。この構成によれば、対照セルを覆うカバーにより対照セルにかかる荷重を抑えてこの対照セルのひずみを抑えることで、このひずみが混線信号を変動させることによる荷重の分布の誤差を抑えることができる。

【0052】

（６）本発明において、荷重支持体の支持面を覆う織物を、例えば帯状の電極が縦横に配されて、これらの電極が交差される複数箇所がコンデンサーとされた構成を有する覆い体に置き換えることができる。

【0053】

（７）本発明は、車椅子のみならず、例えばソファーおよびスツールを含むいす、または、これらのいすと組み合わせて使用することが可能なクッションもしくはざぶとんなど、任意のシート装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0054】

１ 車椅子（シート装置）
１Ａ フレーム
１Ｂ 駆動輪
１Ｃ 自在輪
１Ｄ 手押しハンドル
１０ 座
１０Ａ カバー
１０Ｂ 取り付け部材
１１ クッション材（荷重支持体）
１１Ａ 支持面
１１Ｂ こば面（非支持面）
１２ 荷重分布検知装置
１２Ａ 発振回路
１２Ｃ マルチプレクサ
１２Ｄ 処理装置
１２Ｅ ストレージ
１２Ｆ きょう体
１２Ｇ フレキシブルフラットケーブル
１２Ｈ フレキシブルフラットケーブル
１３ 織物（覆い体）
１３Ａ 導電経糸
１３Ｂ 導電経糸領域
１３Ｃ 絶縁経糸
１３Ｄ 絶縁経糸領域
１３Ｅ 導電緯糸
１３Ｆ 導電緯糸領域
１３Ｇ 絶縁緯糸
１３Ｈ 絶縁緯糸領域
１３Ｉ 中央部
１３Ｊ 感圧セル
１３Ｋ 周縁部
１３Ｌ 対照セル
１３Ｍ 耳
１３Ｎ 接着材
２０ 背
２０Ａ カバー
２０Ｂ 取り付け部材
２１ クッション材（荷重支持体）
２１Ａ 支持面
２１Ｂ 端面（非支持面）
２１Ｃ 片几帳面（切り欠き）
２１Ｄ スリット
２２ 荷重分布検知装置
２２Ｇ フレキシブルフラットケーブル
２２Ｈ フレキシブルフラットケーブル
２３ 織物（覆い体）
２３Ａ 導電経糸
２３Ｂ 導電経糸領域
２３Ｃ 絶縁経糸
２３Ｄ 絶縁経糸領域
２３Ｅ 導電緯糸
２３Ｆ 導電緯糸領域
２３Ｇ 絶縁緯糸
２３Ｈ 絶縁緯糸領域
２３Ｉ 中央部
２３Ｊ 感圧セル
２３Ｋ 周縁部
２３Ｌ 対照セル
２３Ｍ 耳
２３Ｎ 接着材
２３Ｏ 折りしろ
２３Ｐ 裁ち目
２３Ｑ 切り欠きくるみ部分
９０ 着座者

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】