JP2020127743A - Computing system, method and program - Google Patents
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Abstract
Description
分野
本開示は一般に、ユーザに関連付けられた人間工学的評価を判断することに関する。
FIELD The present disclosure relates generally to determining an ergonomic rating associated with a user.
背景
人の姿勢および動きを測定するための現在の手法は、粗くて精密ではない方法(たとえば目視観察および推定)、もしくは、侵入的であり、厄介なまたは扱いにくい計測を伴う方法(たとえば角度計)に依拠している。そのような手法は、場合によっては十分であるが、実現するのが不正確および/または難しい場合がある。たとえば、日常業務を行なっている工場労働者に関連付けられた姿勢および/または動きの情報を得ることは、そのような情報を得るために使用される計測の厄介で扱いにくい性質により、難しい場合がある。
Background Current methods for measuring a person's posture and movement include coarse and imprecise methods (eg visual observation and estimation) or methods that involve invasive and cumbersome or awkward measurements (eg goniometers). ). While such an approach is sufficient in some cases, it can be inaccurate and/or difficult to implement. For example, obtaining posture and/or movement information associated with factory workers performing daily tasks can be difficult due to the cumbersome and awkward nature of the measurements used to obtain such information. is there.
概要
本開示の実施形態の局面および利点が、以下の説明において部分的に述べられるであろう。もしくは、当該説明から学ばれてもよく、または当該実施形態の実践を通して学ばれてもよい。
Overview Aspects and advantages of embodiments of the present disclosure will be set forth in part in the description below. Alternatively, it may be learned from the description, or through practice of the embodiment.
本開示の1つの例示的な局面は、ユーザに関連付けられた人間工学的評価を判断する、コンピュータにより実現される方法に向けられる。この方法は、ユーザによって着用された人間工学的評価用衣服に実装された1つ以上のセンサからのセンサデータを、1つ以上のコンピューティングデバイスによって受信するステップを含む。この方法はさらに、センサデータに少なくとも部分的に基づいて、ユーザの少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた身体データを、1つ以上のコンピューティングデバイスによって判断するステップを含む。身体データは、少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた曲げ角度に関連付けられる。この方法はさらに、身体データに少なくとも部分的に基づいて、ユーザに関連付けられた人間工学的評価を、1つ以上のコンピューティングデバイスによって判断するステップを含む。人間工学的評価は、ユーザに関連付けられた1つ以上の人間工学的ゾーンの表示を含む。1つ以上の人間工学的ゾーンは、少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた曲げ角度に少なくとも部分的に基づいて判断される。 One exemplary aspect of the disclosure is directed to a computer-implemented method of determining an ergonomic rating associated with a user. The method includes receiving sensor data by one or more computing devices from one or more sensors implemented on an ergonomic evaluation garment worn by a user. The method further includes determining, by at least one computing device, physical data associated with at least one physical segment of the user based at least in part on the sensor data. The body data is associated with a bend angle associated with at least one body segment. The method further includes determining an ergonomic rating associated with the user by the one or more computing devices based at least in part on the body data. The ergonomic assessment includes a display of one or more ergonomic zones associated with the user. The one or more ergonomic zones are determined based at least in part on a bend angle associated with the at least one body segment.
本開示の他の例示的な局面は、ユーザについての人間工学的評価を判断するためのシステム、装置、有形で非一時的なコンピュータ読取可能媒体、ユーザインターフェイス、メモリデバイス、および電子デバイスに向けられる。 Other exemplary aspects of this disclosure are directed to systems, apparatus, tangible, non-transitory computer-readable media, user interfaces, memory devices, and electronic devices for determining an ergonomic rating for a user. ..
さまざまな実施形態のこれらのおよび他の特徴、局面ならびに利点は、以下の説明および添付された請求項を参照してよりよく理解されるようになるであろう。この明細書に援用され、この明細書の一部を構成する添付図面は、本開示の実施形態を図示しており、関連する原理を当該説明とともに説明する役割を果たす。 These and other features, aspects and advantages of various embodiments will become better understood with reference to the following description and appended claims. The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the present disclosure and serve to explain related principles together with the description.
図面の簡単な説明
当業者に向けられた実施形態の詳細な説明を、添付図面を参照する明細書において述べる。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS A detailed description of embodiments directed to those of ordinary skill in the art is set forth in the specification with reference to the accompanying drawings.
詳細な説明
ここで実施形態を詳細に参照する。その1つ以上の例が図面に示されている。各例は、本開示の限定としてではなく、実施形態の説明として提供される。実際、本開示の範囲または精神から逸脱することなく、さまざまな修正および変更を実施形態に行なうことができるということが、当業者には明らかであろう。たとえば、一実施形態の一部として図示または説明された特徴を別の実施形態で使用して、さらに別の実施形態を生み出すことができる。このため、本開示の局面はそのような修正および変更を網羅するということが意図されている。
DETAILED DESCRIPTION Reference will now be made in detail to the embodiments. One or more examples are shown in the drawings. Each example is provided by way of explanation of the embodiments, not as a limitation of the disclosure. Indeed, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made to the embodiments without departing from the scope or spirit of the disclosure. For example, features illustrated or described as part of one embodiment, can be used on another embodiment to yield a still further embodiment. As such, aspects of the disclosure are intended to cover such modifications and variations.
本開示の例示的な局面は、ユーザによって着用され得る人間工学的評価用衣服を使用して人間工学的評価を判断することに向けられる。たとえば、ユーザによって着用された人間工学的評価用衣服に実装された1つ以上のセンサから、センサデータが受信され得る。センサデータに少なくとも部分的に基づいて、ユーザの1つ以上の身体セグメントに関連付けられた身体データが判断され得る。身体データは、ユーザの少なくとも1つの身体セグメントの曲げ角度、ユーザの少なくとも1つの身体セグメントの曲げ速度、ユーザの少なくとも1つの身体セグメントの曲げの加速度、ユーザに関連付けられた動きの持続時間、および/または動きの反復性に関連付けられたデータを含み得る。身体データに少なくとも部分的に基づいて、人間工学的評価が判断され得る。人間工学的評価は、少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた曲げ角度に少なくとも部分的に基づいた、ユーザが置かれる1つ以上の人間工学的ゾーンの表示を含み得る。 Example aspects of the disclosure are directed to determining ergonomic ratings using ergonomic rating garments that may be worn by a user. For example, sensor data may be received from one or more sensors implemented on an ergonomic evaluation garment worn by a user. Physical data associated with one or more body segments of the user may be determined based at least in part on the sensor data. The body data includes bending angle of the at least one body segment of the user, bending speed of the at least one body segment of the user, acceleration of bending of the at least one body segment of the user, duration of movement associated with the user, and/or Or it may include data associated with motion repeatability. An ergonomic rating may be determined based at least in part on the physical data. The ergonomic assessment may include an indication of one or more ergonomic zones in which the user is located, based at least in part on a bend angle associated with the at least one body segment.
より特定的には、人間工学的評価用衣服は、ユーザによって着用され、ユーザの動きおよび/または姿勢に関連付けられたデータを監視するように構成された任意の好適な衣服であり得る。いくつかの実現化例では、人間工学的評価用衣服は、シャツ、ジャケット、セーターなどといった上半身用衣服であり得る。このように、人間工学的評価用衣服は、典型的な上半身用衣服と同様にゆったりしていてもよく、ユーザにぴったりフィットする必要はない。人間工学的評価用衣服には、ユーザによって着用されている間にユーザの動きおよび/または姿勢に関連付けられたデータを監視するように構成された1つ以上のセンサデバイスが実装され得る。たとえば、センサは、人間工学的評価用衣服の布内に一体化され、または他の態様で人間工学的評価用衣服に取付けられ得る。そのようなセンサは、1つ以上の加速度計、ジャイロスコープ、慣性測定ユニット、フォースゲージ、タコメータ、筋電図検査センサ、心拍数モニタ、ならびに/もしくは、ユーザの運動および/または姿勢に関連付けられた生理学的データを測定可能な他の好適なセンサを含み得る。 More specifically, the ergonomic evaluation garment may be any suitable garment worn by the user and configured to monitor data associated with the user's movements and/or postures. In some implementations, the ergonomic evaluation garment may be upper body garments such as shirts, jackets, sweaters, and the like. Thus, the ergonomic evaluation garment may be as loose as a typical upper body garment and need not be a snug fit to the user. The ergonomic evaluation garment may be implemented with one or more sensor devices configured to monitor data associated with a user's movement and/or posture while being worn by the user. For example, the sensor may be integrated within the fabric of the ergonomic evaluation garment, or otherwise attached to the ergonomic evaluation garment. Such sensors are associated with one or more accelerometers, gyroscopes, inertial measurement units, force gauges, tachometers, electromyographic sensors, heart rate monitors, and/or user motion and/or posture. Other suitable sensors capable of measuring physiological data may be included.
いくつかの実現化例では、人間工学的評価用衣服は、複数の導電性の糸を使用して構成されたスマート衣服であり得る。たとえば、導電性の糸は、1つ以上の回路を形成するために、衣服の布構造に織り込まれ得る。いくつかの実現化例では、導電性の糸は、人間工学的評価用衣服を構成するために、非導電性の糸と組合され得る。そのような実現化例では、衣服は、衣服などを作るために使用される典型的な布の手ざわり、ドレープ特性、および他の特性を有する布を含み得る。このため、導電性の糸は、剛性を不必要に増加させ
たり、または任意の他の望ましくない特性を布に与えたりすることなく、人間工学的評価用衣服の布に組み込まれ得る。
In some implementations, the ergonomic evaluation garment can be a smart garment constructed using a plurality of electrically conductive threads. For example, electrically conductive threads can be woven into the fabric structure of a garment to form one or more circuits. In some implementations, the conductive threads may be combined with non-conductive threads to form an ergonomic evaluation garment. In such implementations, the garment may include a fabric having typical fabric texture, drape properties, and other properties used to make garments and the like. Thus, the conductive thread can be incorporated into the fabric of the ergonomic evaluation garment without unnecessarily increasing stiffness or imparting any other undesirable properties to the fabric.
そのような実現化例では、人間工学的評価用衣服の1つ以上のセンサは、1本以上の導電性の糸に結合されて、1つ以上の回路を形成することができる。たとえば、導電性の糸は、本開示のさまざまな例示的な局面を実現するように構成された1つ以上の処理デバイスに1つ以上のセンサを電気的に結合するために配置され得る。 In such an implementation, one or more sensors of the ergonomic evaluation garment can be coupled to one or more electrically conductive threads to form one or more circuits. For example, electrically conductive threads can be placed to electrically couple one or more sensors to one or more processing devices configured to implement various exemplary aspects of the present disclosure.
センサデータは、ユーザに関連付けられた身体データを判断するために使用され得る。たとえば、そのような身体データは、ユーザの1つ以上の関節または身体セグメントの曲げ角度に関連付けられたデータを含み得る。たとえば、身体データは、ユーザの肩、肘、背中、首、膝などの曲げ角度を示すデータを含み得る。いくつかの実現化例では、身体データは、1つ以上の身体セグメントの動きの範囲、1つ以上の身体セグメントの動きの速度、1つ以上の身体セグメントの動きの加速度に関連付けられたデータ、ならびに/もしくは、ユーザの動きおよび/または姿勢に関連付けられた他の好適な身体データを含み得る。いくつかの実現化例では、身体データは、1つ以上の身体セグメントの曲げ角度のタイミングを示すデータを含み得る。いくつかの実現化例では、身体データは、(たとえば、1つ以上の曲げ角度しきい値に対する)相対曲げ角度を含み得る。いくつかの実現化例では、身体データは、特定の身体セグメントが当該身体セグメントについての対応する曲げ角度しきい値よりも大きい角度で曲げられた、特定の期間内での回数を示すデータを含み得る。これに加えて、またはこれに代えて、身体データは挙動データを含み得る。挙動データは、行なわれた作業活動、生産性推定値(たとえば、1分あたり畳まれたタオルの数)を示すものであり得る。 Sensor data may be used to determine physical data associated with a user. For example, such body data may include data associated with bend angles of one or more joints or body segments of the user. For example, the physical data may include data indicating bending angles of the user's shoulders, elbows, back, neck, knees, and the like. In some implementations, the body data is data associated with a range of movement of the one or more body segments, a velocity of movement of the one or more body segments, an acceleration of movement of the one or more body segments, And/or other suitable physical data associated with the user's movements and/or postures. In some implementations, the body data may include data indicating timing of bend angles for one or more body segments. In some implementations, the body data may include relative bend angles (eg, for one or more bend angle thresholds). In some implementations, the body data includes data indicating a number of times a particular body segment was bent at an angle greater than a corresponding bend angle threshold for that body segment, within a particular time period. obtain. Additionally or alternatively, the physical data may include behavioral data. Behavioral data may be indicative of work activity performed, productivity estimates (eg, number of towels folded per minute).
そのような身体データは、ユーザに関連付けられた人間工学的評価を判断する際に使用され得る。人間工学的評価は、ユーザの動きおよび/または姿勢に関連付けられたさまざまな属性を含み得る。たとえば、ユーザの動きおよび/または姿勢は、1回以上の期間中のユーザの姿勢および/または動きに関連付けられた1つ以上の人間工学的ゾーンに類別され得る。人間工学的ゾーンは、1回以上の期間中のユーザの姿勢および/または動きのさまざまな質を特定することができる。各対象身体セグメント(たとえば、肩、背中、膝など)は、当該身体セグメントの動きおよび/または姿勢が類別され得る複数の関連付けられた人間工学的ゾーンを有し得る。人間工学的ゾーンは、対象身体セグメントに関連付けられた曲げ角度しきい値に少なくとも部分的に基づいて規定され得る。いくつかの実現化例では、各ゾーンは、1回以上の期間中に対象身体セグメントの曲げ角度がしきい値よりも大きくなった回数に少なくとも部分的に基づいて規定され得る。たとえば、第1のゾーンは、測定期間中に対象身体セグメントの曲げ角度が平均して1分(または他の好適な期間)あたり1回未満、しきい値よりも大きかったことを示し得る。第2のゾーンは、測定期間中に対象身体部分の曲げ角度が平均して1分あたり1〜2回、しきい値よりも大きかったことを示し得る。第3のゾーンは、測定期間中に対象身体部分の曲げ角度が平均して1分あたり3回以上、しきい値よりも大きかったことを示し得る。このようにして、第1のゾーンは、第2および第3のゾーンに比べ、姿勢および/または動きのより高い質を示し得る。そのような実現化例では、対象身体部分の曲げ角度は、測定期間中、時間の複数の周期ブロック(たとえば、1分ずつのブロック)全体にわたって監視され得る。 Such body data may be used in determining an ergonomic rating associated with the user. The ergonomic rating may include various attributes associated with the user's movements and/or postures. For example, a user's movement and/or posture may be categorized into one or more ergonomic zones associated with the user's posture and/or movement during one or more periods. The ergonomic zone can identify various qualities of a user's posture and/or movement during one or more periods. Each target body segment (eg, shoulder, back, knee, etc.) may have multiple associated ergonomic zones in which the movement and/or posture of the body segment may be categorized. The ergonomic zone may be defined based at least in part on a bend angle threshold associated with the target body segment. In some implementations, each zone may be defined based at least in part on the number of times the bend angle of the body segment of interest has risen above a threshold during one or more time periods. For example, the first zone may indicate that the bending angle of the subject body segment averaged less than once per minute (or other suitable period) during the measurement period and above the threshold. The second zone may indicate that the bending angle of the target body part was 1-2 times per minute on average over the threshold during the measurement period. The third zone may indicate that the bending angle of the body part of interest was on average greater than or equal to three times per minute above the threshold during the measurement period. In this way, the first zone may exhibit a higher quality of posture and/or movement as compared to the second and third zones. In such an implementation, the bend angle of the body part of interest may be monitored over multiple periodic blocks of time (eg, 1 minute blocks) during the measurement period.
いくつかの実現化例では、人間工学的ゾーンは、測定期間中に対象身体セグメントの曲げ角度がしきい値よりも大きかった時間の比率に少なくとも部分的に基づいて規定され得る。たとえば、第1のゾーンは、対象身体セグメントの曲げ角度が、測定期間の1/5未満(または他の好適な比率)の間、しきい値よりも大きかったことを示し得る。第2のゾーンは、対象身体セグメントの曲げ角度が、測定期間の1/5〜1/3の間、しきい値よりも大きかったことを示し得る。第3のゾーンは、対象身体セグメントの曲げ角度が、測
定期間の1/3を上回る間、しきい値よりも大きかったことを示し得る。このようにして、第1のゾーンは、第2および第3のゾーンに比べ、対象身体セグメントについての姿勢および/または動きのより高い質を示し得る。
In some implementations, the ergonomic zone may be defined based at least in part on the percentage of time during which the bend angle of the target body segment was greater than a threshold during the measurement period. For example, the first zone may indicate that the bend angle of the body segment of interest was greater than the threshold for less than 1/5 of the measurement period (or other suitable ratio). The second zone may indicate that the bend angle of the body segment of interest was greater than the threshold during 1/5 to 1/3 of the measurement period. The third zone may indicate that the bend angle of the body segment of interest was above the threshold for more than 1/3 of the measurement period. In this way, the first zone may exhibit a higher quality of posture and/or movement for the target body segment as compared to the second and third zones.
いくつかの実現化例では、人間工学的ゾーンは、対象身体セグメントの動きの速度および/または加速度に少なくとも部分的に基づいて判断され得る。たとえば、ゾーンは、加速度または速度のしきい値に少なくとも部分的に基づいて規定され得る。より特定的には、人間工学的ゾーンは、対象身体セグメントの速度および/または加速度がしきい値よりも大きくなった回数、ならびに/もしくは、速度および/または加速度がしきい値よりも大きくなった時間の比率に少なくとも部分的に基づいて規定され得る。 In some implementations, the ergonomic zone may be determined based at least in part on the velocity and/or acceleration of movement of the target body segment. For example, zones may be defined based at least in part on acceleration or velocity thresholds. More specifically, the ergonomic zone is the number of times the velocity and/or acceleration of the body segment of interest has risen above a threshold and/or the velocity and/or acceleration has risen above a threshold. It may be defined based at least in part on the proportion of time.
上述の例示的な人間工学的ゾーンは例示の目的のためにのみ意図されているということが理解されるであろう。より特定的には、本開示の範囲を逸脱することなく、1つ以上の人間工学的ゾーンを規定するための任意の好適なメトリックが使用され得る、ということが理解されるであろう。たとえば、人間工学的ゾーンは、1つ以上の好適な曲げ角度しきい値;速度しきい値;加速度しきい値;対象身体セグメントの曲げ角度、加速度、速度などが対応するしきい値よりも大きくなった回数;対象身体セグメントの曲げ角度、加速度、速度などが対応するしきい値よりも大きくなった時間の比率、などの任意の組合せに基づいて規定され得る。 It will be appreciated that the exemplary ergonomic zones described above are intended for exemplary purposes only. More specifically, it will be appreciated that any suitable metric for defining one or more ergonomic zones may be used without departing from the scope of the present disclosure. For example, the ergonomic zone is greater than one or more suitable bend angle thresholds; velocity thresholds; acceleration thresholds; It can be defined based on any combination of: the number of times the target body segment is bent; the ratio of the time when the bending angle, acceleration, speed, etc. of the target body segment becomes larger than the corresponding threshold value, and the like.
いくつかの実現化例では、人間工学的評価は、ユーザが類別される全体的な人間工学的ゾーンを特定することができる。全体的な人間工学的ゾーンは、測定期間中に1つ以上の対象身体セグメントについて判断された1つ以上の人間工学的ゾーンに少なくとも部分的に基づいて判断され得る。たとえば、測定期間中に複数の対象身体セグメントについての人間工学的ゾーンが判断された場合、全体的な人間工学的ゾーンは、各対象身体セグメントについて判断された各人間工学的ゾーンに少なくとも部分的に基づいて判断され得る。いくつかの実現化例では、全体的な人間工学的ゾーンは、姿勢および/または動きの最低の質を示す対象身体セグメントについての人間工学的ゾーンに対応し得る。 In some implementations, the ergonomic rating can identify an overall ergonomic zone to which the user is categorized. The overall ergonomic zone may be determined based at least in part on the one or more ergonomic zones determined for one or more body segment of interest during the measurement period. For example, if ergonomic zones for multiple target body segments were determined during the measurement period, the overall ergonomic zone would be at least partially for each ergonomic zone determined for each target body segment. It can be judged based on. In some implementations, the overall ergonomic zone may correspond to the ergonomic zone for the target body segment exhibiting the lowest quality of posture and/or movement.
人間工学的評価はさらに、1つ以上の対象身体セグメントについてのパワー消費メトリックを含み得る。パワー消費メトリックは、測定期間中に対象身体セグメントによって生成されたパワーの推定量を提供し得る。たとえば、パワー消費メトリックは、1つの対象身体セグメントに関連付けられた、動きの速度および/または加速度、動きの範囲、ならびに/もしくは、他のパラメータに少なくとも部分的に基づいて判断され得る。いくつかの実現化例では、人間工学的評価は、各対象身体セグメントについてのパワー消費メトリックの集合を特定する全体的なパワー消費メトリックを含み得る。パワー消費メトリックは、最大パワー消費値に対して判断され得る。最大値は、ユーザによって安全に消費され得る最大の好適な量のパワーを特定する任意の好適な値であり得る。いくつかの実現化例では、最大値は、個々のユーザに合わせて個別化され得る。 The ergonomic evaluation may further include power consumption metrics for one or more target body segments. The power consumption metric may provide an estimate of the power produced by the target body segment during the measurement period. For example, the power consumption metric may be determined based at least in part on velocity and/or acceleration of movement, range of movement, and/or other parameters associated with one target body segment. In some implementations, the ergonomic assessment may include an overall power consumption metric that identifies a set of power consumption metrics for each target body segment. The power consumption metric can be determined against the maximum power consumption value. The maximum value can be any suitable value that specifies the maximum suitable amount of power that can be safely consumed by the user. In some implementations, the maximum value may be personalized for individual users.
人間工学的評価はさらに、監視された作業の期間、休憩の期間、休憩の回数(たとえば、休憩の平均回数)、休憩の持続時間(たとえば、休憩の平均持続時間)、行なわれている作業のタイプ、ある作業任務についての単位時間あたりの出力の推定量、および/または任意の他の好適な生産性指標を示し得る生産性評価を含み得る。そのような生産性評価は、センサデータおよび/または身体データから判断され得る。たとえば、センサデータは、ユーザがいつ活動的であるか、およびユーザがいつ作業しているかを判断するために使用され得る。センサデータはさらに、ユーザによって行なわれている作業のタイプを類別するために使用され得る。 The ergonomic assessment may further include the duration of the monitored work, the duration of the break, the number of breaks (eg, average number of breaks), the duration of the break (eg, average duration of breaks), It may include a type, an estimated amount of output per unit time for a work mission, and/or a productivity rating that may indicate any other suitable productivity indicator. Such productivity assessments can be determined from sensor data and/or physical data. For example, sensor data can be used to determine when a user is active and when the user is working. The sensor data can further be used to categorize the type of work being performed by the user.
いくつかの実現化例では、人間工学的評価は、触覚フィードバックをユーザに提供する
ために使用され得る。たとえば、1つ以上のフィードバックデバイス(たとえば、振動モータ、アクチュエータなど)が、人間工学的評価用衣服に実装され得る。そのようなフィードバックデバイスは、人間工学的評価に少なくとも部分的に基づいて、触覚フィードバックをユーザに提供するために使用され得る。触覚フィードバックは、ユーザの姿勢および/または動きデータに関する情報を示すために提供され得る。たとえば、触覚フィードバックは、ユーザの動きおよび/または姿勢が特定の人間工学的ゾーンに対応すること、ユーザがあまりにも多くのパワーを消費していることなどを示すために、ユーザに提供され得る。
In some implementations, ergonomic evaluation may be used to provide tactile feedback to the user. For example, one or more feedback devices (eg, vibration motors, actuators, etc.) may be implemented in the ergonomic evaluation garment. Such feedback device may be used to provide tactile feedback to a user based at least in part on ergonomic evaluation. Tactile feedback may be provided to indicate information regarding the user's posture and/or motion data. For example, haptic feedback may be provided to the user to indicate that the user's movement and/or posture correspond to a particular ergonomic zone, that the user is consuming too much power, and so on.
人間工学的評価は、たとえば、ユーザに関連付けられたユーザデバイス(たとえば、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、デスクトップ、スマートウォッチ、フィットネスバンドなど)を介して、ユーザまたは他のエンティティに提供され得る。このようにして、人間工学的評価は、1回以上の測定期間中のユーザの姿勢および/または動きに関連付けられた情報を特定する報告を、ユーザまたは他のエンティティに提供することができる。いくつかの実現化例では、複数のユーザの姿勢および/または動きの癖に関するより広範な傾向を判断するために、複数のユーザの人間工学的評価が、1つ以上のリモートコンピューティングデバイス(たとえばサーバデバイス)に提供され得る。 The ergonomic rating may be provided to the user or other entity, for example, via a user device associated with the user (eg, smartphone, tablet, laptop, desktop, smartwatch, fitness band, etc.). In this way, the ergonomic assessment can provide a report to the user or other entity that identifies information associated with the user's posture and/or movement during one or more measurement periods. In some implementations, ergonomic evaluations of multiple users may be performed by one or more remote computing devices (eg, to determine broader trends regarding posture and/or movement habits of multiple users). Server device).
ここで図面を参照して、本開示の例示的な局面をより詳細に提供する。たとえば、図1は、本開示の例示的な局面に従った、ユーザに関連付けられた人間工学的評価を判断するための例示的なシステム100を示す。システム100は、人間工学的評価用衣服102と、コンピューティングデバイス104とを含む。いくつかの実現化例では、コンピューティングデバイス104は、人間工学的評価用衣服102内に一体化または実装され、もしくは他の態様で人間工学的評価用衣服102に取付られ得る。いくつかの実現化例では、コンピューティングデバイス104は、人間工学的評価用衣服102から離れた別個のデバイスであり得る。そのような実現化例では、コンピューティングデバイス104は、たとえばネットワークを介して、人間工学的評価用衣服102に通信可能に結合されてもよい。たとえば、そのような実現化例では、コンピューティングデバイス104は自己完結型デバイスであってもよく、ユーザによって着用された任意の好適な衣服に取付けられ、貼付けられ、または他の態様で接続されてもよい。
Referring now to the drawings, exemplary aspects of the disclosure are provided in more detail. For example, FIG. 1 illustrates an
人間工学的評価用衣服102は、1つ以上のセンサデバイス106を含み得る。センサデバイス106は、人間工学的評価用衣服102を着用しているユーザの動きおよび/または姿勢を示すデータを測定するように構成され得る。センサデバイス106は、1つ以上の加速度計、ジャイロスコープ、慣性測定ユニット、フォースゲージ、タコメータ、筋電図検査センサ、心拍数モニタ、ならびに/もしくは、ユーザの運動および/または姿勢に関連付けられたデータを測定可能な他の好適なセンサを含み得る。図1にはセンサデバイス106は2つだけ示されているが、人間工学的評価用衣服102は任意の好適な数のセンサデバイスを含み得るということが理解されるであろう。加えて、センサデバイス106は人間工学的評価用衣服102の袖(ユーザの肩の近傍)に位置付けられているが、センサデバイス106は、ユーザに関連付けられた所望の動きおよび/または姿勢データの測定を容易にするために、人間工学的評価用衣服102に対して任意の好適な態様で位置付けられ得る、ということが理解されるであろう。
The
いくつかの実現化例では、人間工学的評価用衣服102は、1本以上の導電性の糸を使用して構成されたスマート衣服であり得る。そのような実現化例では、センサデバイス106は、本開示の例示的な局面を実現する回路を形成するために、そのような導電性の糸に結合され得る。たとえば、センサデバイス106は、そのような導電性の糸を介して互いに結合され得る。いくつかの実現化例では、センサデバイス106は、導電性の糸を介して、コンピューティングデバイス104および/または他の好適なコンピューティング
デバイスに結合され得る。
In some implementations, the
人間工学的評価用衣服102は、ともに織られたまたは編まれた糸から概して形成される布構造を含み得る。人間工学的評価用衣服102がスマート衣服である実現化例では、糸のうちの少なくとも数本が導電性である。導電性の糸は、さまざまな異なる電子回路を形成するために布構造に織り込まれ得る。さまざまな異なるタイプの電気デバイスを糸に取付け、マイクロプロセッサなどのコントローラによって制御することができる。一実施形態では、布構造全体を導電性の糸から作ることができる。しかしながら、代替的な実施形態では、布構造は導電性の糸と非導電性の糸との組合せであり得る。導電性の糸と非導電性の糸とを組合せる場合、衣服などを作るために使用される典型的な布の手ざわり、ドレープ特性、および他の特性を有する布を生成することができる。このため、導電性の糸は、剛性を不必要に増加させたり、または任意の他の望ましくない特性を布に与えたりすることなく、布に組み込まれ得る。
The
一般に、本開示の布で使用される導電性の糸は、任意の好適な導電性材料から作られ得る。導電性材料は、たとえば、金属、金属化合物、導電性ポリマー、またはそれらの混合物を含んでいてもよい。糸は、モノフィラメント糸、マルチフィラメント糸、およびおそらくは紡績糸を含み得る。一実施形態では、たとえば、導電性の糸はモノフィラメント糸を含む。糸全体を導電性材料から作ることができる。これに代えて、糸は、導電性成分および非導電性成分を含有する多成分糸を含んでいてもよい。たとえば、一実施形態では、多成分糸は、導電性成分が、非導電性シースによって包囲されたコアを構成する、二成分糸を含んでいてもよい。これに代えて、導電性成分がシースを構成し、一方、非導電性成分がコアを構成してもよい。さらに別の実施形態では、導電性成分および非導電性成分は、糸内で隣り合う関係にあり得る。 In general, the conductive threads used in the fabrics of the present disclosure can be made from any suitable conductive material. The conductive material may include, for example, metals, metal compounds, conductive polymers, or mixtures thereof. The yarn may include monofilament yarn, multifilament yarn, and possibly spun yarn. In one embodiment, for example, the electrically conductive yarn comprises a monofilament yarn. The entire thread can be made from a conductive material. Alternatively, the yarn may include a multi-component yarn containing a conductive component and a non-conductive component. For example, in one embodiment, the multi-component yarn may include a bi-component yarn in which the conductive component constitutes a core surrounded by a non-conductive sheath. Alternatively, the conductive component may form the sheath while the non-conductive component forms the core. In yet another embodiment, the conductive component and the non-conductive component can be in an adjacent relationship within the yarn.
一実施形態では、導電性の糸は、導電性ポリマーから作られたコアを含有するモノフィラメント繊維といった、コア−シースタイプの導電性繊維を含む。たとえば、コアを作るために使用される導電性ポリマーは、アセチレン導電性ポリマー、ピロール導電性ポリマー、チオフェン系導電性ポリマー、フェニレン導電性ポリマー、アニリン導電性ポリマーなどを含んでいてもよい。 In one embodiment, the conductive yarn comprises core-sheath type conductive fibers, such as monofilament fibers containing a core made of a conductive polymer. For example, the conductive polymers used to make the core may include acetylene conductive polymers, pyrrole conductive polymers, thiophene-based conductive polymers, phenylene conductive polymers, aniline conductive polymers, and the like.
たとえば、繊維の導電性部分は、アセチレン系五員環複素環系(acetylene-based, 5-membered heterocyclic system)を含んでいてもよい。導電性ポリマーを生成するために
使用され得るモノマーは、たとえば、3−メチルピロール、3−エチルピロール、3−ドデシルピロール 3−アルキルピロール、3,4−ジメチルピロール、3−メチル−4−3,4−ジアルキルピロール、ドデシルピロール、N−メチルピロール、N−ドデシルピロールなどのN−アルキルピロール、N−メチル−3−メチルピロール、N−エチル−3−ドデシルピロールなどのN−アルキル−3−アルキルピロール、3−カルボキシメチルピロールなどを含む。代替的な実施形態では、導電性ポリマーは、イソチアナフテン系ポリマーなどのチオフェン系ポリマーを含んでいてもよい。チオフェン系導電性ポリマーの他の例は、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェンを含む。フェニレン導電性ポリマーの一例は、ポリ−p−フェニレンビニレンである。上述のポリマーはまた、糸の導電性部分を形成する際にともに混合され得る。
For example, the electrically conductive portion of the fiber may include an acetylene-based, 5-membered heterocyclic system. Monomers that can be used to form the conductive polymer include, for example, 3-methylpyrrole, 3-ethylpyrrole, 3-dodecylpyrrole 3-alkylpyrrole, 3,4-dimethylpyrrole, 3-methyl-4-3, N-alkylpyrroles such as 4-dialkylpyrrole, dodecylpyrrole, N-methylpyrrole, N-dodecylpyrrole, N-methyl-3-methylpyrrole, N-alkyl-3-alkyl such as N-ethyl-3-dodecylpyrrole Including pyrrole, 3-carboxymethylpyrrole and the like. In an alternative embodiment, the conductive polymer may include a thiophene-based polymer such as an isothianaphthene-based polymer. Another example of the thiophene-based conductive polymer includes poly-3,4-ethylenedioxythiophene. One example of a phenylene conductive polymer is poly-p-phenylene vinylene. The polymers described above can also be mixed together in forming the electrically conductive portion of the yarn.
一実施形態では、導電性を向上させるためにドーパントを導電性ポリマーに添加してもよい。ドーパントは、たとえば、塩化物イオンまたは臭化物イオンなどのハロゲン化物イオンを含んでいてもよい。他のドーパントは、過塩素酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロヒ酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、チオシアン酸イオン、六フッ化ケイ酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、リン酸イオン、フェニルリン酸イオンなどを含む。ドーパントの特定の例は、ヘキサフルオロリン酸イオン、トシル酸イオン、エチ
ルベンゼンスルホン酸イオン、ドデシルベンゼンスルホン酸イオンなどのアルキルベンゼンスルホン酸イオン、メチルスルホン酸イオン、他のアルキルスルホン酸イオン、ポリアクリル酸イオン、ポリビニルスルホン酸イオン、ポリスチレンスルホン酸イオン、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸)イオンなどを含む。導電性ポリマーに添加されるドーパントの量は、特定の用途に依存して変わり得る。たとえば、ドーパントは、約3重量%〜約50重量%、たとえば約10重量%〜約30重量%といった量で、導電性ポリマーと組合され得る。
In one embodiment, dopants may be added to the conductive polymer to improve conductivity. The dopant may include, for example, a halide ion such as chloride ion or bromide ion. Other dopants are perchlorate ion, tetrafluoroborate ion, hexafluoroarsenate ion, sulfate ion, nitrate ion, thiocyanate ion, hexafluorosilicate ion, trifluoroacetate ion, phosphate ion, phenylphosphorus ion. Including acid ions. Specific examples of dopants are alkyl benzene sulfonates such as hexafluorophosphate, tosylate, ethylbenzene sulfonate, dodecyl benzene sulfonate, methyl sulfonate, other alkyl sulfonates, polyacrylates , Polyvinyl sulfonate ion, polystyrene sulfonate ion, poly(2-acrylamido-2-methylpropane sulfonate) ion and the like. The amount of dopant added to the conductive polymer can vary depending on the particular application. For example, the dopant may be combined with the conductive polymer in an amount of about 3 wt% to about 50 wt%, such as about 10 wt% to about 30 wt%.
一実施形態では、多成分繊維の導電性部分は、ポリマー樹脂に金属コーティングを適用することによって形成され得る。ポリマー樹脂は、上述の導電性ポリマーのいずれかを含んでいてもよく、または、非導電性ポリマーを含んでいてもよい。代替的な実施形態では、導電性の充填材が熱可塑性樹脂に装填され得る。熱可塑性樹脂は、上述のような導電性ポリマー、または非導電性ポリマーを含み得る。 In one embodiment, the conductive portion of the multi-component fiber can be formed by applying a metal coating to the polymer resin. The polymer resin may include any of the conductive polymers described above, or may include a non-conductive polymer. In an alternative embodiment, a conductive filler may be loaded into the thermoplastic. The thermoplastic resin may include a conductive polymer as described above, or a non-conductive polymer.
ポリマー材料をコーティングするのによく適した金属は、金、銀、クロム、鉄などを含む。使用され得る導電性粒子は、上述の金属、およびアルミニウム、グラファイト、他のカーボン粒子、カーボンファイバー、カーボンブラックなどのいずれかを含む。 Metals well suited for coating polymeric materials include gold, silver, chromium, iron and the like. Conductive particles that can be used include any of the metals mentioned above and aluminum, graphite, other carbon particles, carbon fibers, carbon black, and the like.
さらに別の実施形態では、多成分繊維またはフィラメントの導電性部分は、カーボンフィラメントを含んでいてもよい。 In yet another embodiment, the conductive portion of the multi-component fiber or filament may include carbon filaments.
1つの特定の実施形態では、本開示の導電性複合繊維は、カーボンブラック、グラファイト、窒化ホウ素などの導電性粒子状物質を約13重量%〜約60重量%含有する熱可塑性ポリアミドで作られた導電性ポリマー層を含む。繊維はさらに、熱可塑性ポリアミドで作られた非導電性成分を含む。 In one particular embodiment, the conductive composite fiber of the present disclosure is made of a thermoplastic polyamide containing from about 13% to about 60% by weight of conductive particulate material such as carbon black, graphite, boron nitride and the like. Includes a conductive polymer layer. The fibers further include a non-conductive component made of thermoplastic polyamide.
別の実施形態では、導電性の糸は、銀またはステンレス鋼などの金属で覆われた熱可塑性ポリマーを含む。熱可塑性ポリマーは、たとえば、ナイロンまたはポリエステルなどのポリアミドを含んでいてもよい。 In another embodiment, the conductive thread comprises a thermoplastic polymer covered with a metal such as silver or stainless steel. The thermoplastic polymer may include, for example, a polyamide such as nylon or polyester.
本開示に従って作られた多成分繊維および糸は、導電性成分に加えて非導電性成分を含み得る。非導電性成分は、任意の好適な天然または合成ポリマーから作られ得る。たとえば、非導電性部分は、ナイロン6またはナイロン66といったポリアミドから作られ得る。これに代えて、非導電性部分は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、それらのコポリマーなどといったポリエステルを含み得る。さらに別の実施形態では、非導電性成分は、ポリエチレンまたはポリプロピレン(それらのコポリマーを含む)といったポリオレフィンを含んでいてもよい。さらに別の実施形態では、非導電性部分は、ポリアクリロニトリルまたはポリビニルアルコールポリマーを含んでいてもよい。非導電性成分に対する導電性成分の相対量は、さまざまな異なる要因に依存して大きく変わり得る。導電性成分の量は、たとえば、材料の導電性および使用される材料のタイプに依存し得る。一般に、導電性成分は重量比で多成分繊維の約20%〜約90%、たとえば約30%〜約70%を構成し得る。 Multicomponent fibers and yarns made in accordance with the present disclosure can include non-conductive components in addition to conductive components. The non-conducting component can be made from any suitable natural or synthetic polymer. For example, the non-conductive portion can be made from a polyamide such as nylon 6 or nylon 66. Alternatively, the non-conductive portion can include polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, copolymers thereof, and the like. In yet another embodiment, the non-conducting component may include a polyolefin such as polyethylene or polypropylene (including copolymers thereof). In yet another embodiment, the non-conductive portion may comprise polyacrylonitrile or polyvinyl alcohol polymer. The relative amount of conductive component to non-conductive component can vary widely depending on a variety of different factors. The amount of conductive component may depend, for example, on the conductivity of the material and the type of material used. Generally, the conductive component may comprise about 20% to about 90%, such as about 30% to about 70%, by weight of the multicomponent fiber.
本開示の別の実施形態では、導電性の糸は、導電性フィラメントを含有するマルチフィラメント糸を含んでいてもよい。たとえば、1本以上の導電性フィラメントが非導電性フィラメントによって包囲され得るマルチフィラメント糸が形成され得る。非導電性フィラメントは、上述の非導電性の熱可塑性ポリマーのいずれかから作られ得る。一方、導電性フィラメントは、導電性ポリマー、金属材料などを含む上述の導電性材料のいずれかから作られ得る。 In another embodiment of the present disclosure, the conductive yarn may include a multifilament yarn containing conductive filaments. For example, a multifilament yarn can be formed in which one or more conductive filaments can be surrounded by non-conductive filaments. The non-conductive filament can be made from any of the non-conductive thermoplastic polymers described above. On the other hand, the conductive filaments can be made from any of the conductive materials described above, including conductive polymers, metallic materials and the like.
さらに別の実施形態では、熱可塑性フィラメントから作られたマルチフィラメント糸は、糸を導電性にするためにカーボンナノチューブで覆われ得る。 In yet another embodiment, multifilament yarns made from thermoplastic filaments can be coated with carbon nanotubes to make the yarns conductive.
本開示に従って作られた導電性の糸は、本開示のプロセスを実行可能な任意の好適な布構造に織り込まれるかまたは編み込まれ得る。上述のように、布構造は全体が導電性の糸から作られ得る。これに代えて、布は、導電性の糸と非導電性の糸との組合せから作られ得る。たとえば、導電性の糸は、本開示のプロセスを実行する際に使用するための無数のさまざまな異なる電気回路を形成するために、布内に戦略的に配置され得る。 Conductive threads made in accordance with the present disclosure may be woven or knit into any suitable fabric construction capable of carrying out the processes of the present disclosure. As mentioned above, the fabric structure may be made entirely of electrically conductive threads. Alternatively, the fabric may be made from a combination of conductive and non-conductive threads. For example, conductive threads can be strategically placed within the fabric to form a myriad of different electrical circuits for use in carrying out the processes of the present disclosure.
一実施形態では、本開示の布構造は、導電性の糸と非導電性の糸とを含有する編まれた布を含む。一般に、任意の好適な編機が、本開示に従って使用されてもよい。たとえば、編機は、よこ編機、たて編機、または継ぎ目がない編機を含んでいてもよい。一実施形態では、たとえば、サントニ(Santoni)の円形編機が使用される。本開示で使用される編
機は、さまざまな利点および利益を提供する。たとえば、編機の使用を通して、導電性の糸を必要な位置に有利に配置できる3次元の編まれたアーキテクチャが構成され得る。加えて、多くの編機は、ユーザが針から針への動作を電子的に選択できるようにするとともに、さまざまな異なる糸供給装置を有し得る。
In one embodiment, the fabric structure of the present disclosure comprises a knitted fabric containing electrically conductive threads and non-conductive threads. In general, any suitable knitting machine may be used in accordance with the present disclosure. For example, the knitting machine may include a weft knitting machine, a warp knitting machine, or a seamless knitting machine. In one embodiment, for example, a Santoni circular knitting machine is used. The knitting machine used in this disclosure offers various advantages and benefits. For example, through the use of a knitting machine, a three-dimensional knitted architecture can be constructed that allows conductive yarns to be advantageously placed where they are needed. In addition, many knitting machines allow the user to electronically select needle-to-needle motion and may have a variety of different yarn feeders.
一実施形態では、たとえば、布は、コンピュータ化された電子針と糸供給選択システムとを有する円形編機上で形成されるかまたは編まれる。典型的には、円筒状のブランクが、円筒針およびダイヤル針の双方を使用して編まれる。円筒針は第1の列のコース(course)を編み、ダイヤル針は第2の列のコースを編むことができる。 In one embodiment, for example, the fabric is formed or knitted on a circular knitting machine having a computerized electronic needle and a yarn feed selection system. Typically, cylindrical blanks are knit using both cylindrical and dial needles. The cylindrical needle can knit the first row of courses and the dial needle can knit the second row of courses.
これに代えて、編機は3つ以上のコースを含み得る。たとえば、編機は、約2〜約16個のコース、たとえば約6〜約12個のコースを含み得る。 Alternatively, the knitting machine may include more than two courses. For example, the knitting machine may include about 2 to about 16 courses, such as about 6 to about 12 courses.
一実施形態では、編機は、8つの供給装置を用いて使用され得る。編機から、3次元の構成を有する布を作ることができる。たとえば、両面仕上げの布を生成することができる。このようにして、布の表は主として非導電性の糸のみを含み、一方、布の裏は導電性の糸を含み得る。たとえば、布を生成するためにプレーティング手法が使用可能である。プレーティングとは、2本以上の糸が同時に供給される編物構造である。第2の糸は一般に、第1の糸とは異なるタイプのものである。編むプロセス中、第2の糸は第1の糸の下に置かれ、各糸が布の特定の側へ回され得るようになっている。このようにして、一方の糸は主として布の表に現われ、他方の糸は主として布の裏に現われ得る。 In one embodiment, the knitting machine can be used with eight feeders. From a knitting machine it is possible to make fabrics having a three-dimensional construction. For example, a double sided fabric can be produced. In this way, the front of the fabric may contain primarily only non-conductive threads, while the back of the fabric may contain conductive threads. For example, plating techniques can be used to produce cloth. Plating is a knit structure in which two or more yarns are simultaneously supplied. The second yarn is generally of a different type than the first yarn. During the knitting process, a second yarn is placed under the first yarn so that each yarn can be turned to a particular side of the fabric. In this way, one thread may appear primarily on the front of the fabric and the other thread may appear primarily on the back of the fabric.
一実施形態では、布は、非導電性の糸および導電性の糸に加えて、さまざまな他の糸を含み得る。たとえば、布は、伸長されると元に戻る弾性糸を含み得る。たとえば、弾性糸はスパンデックス(登録商標)を含んでいてもよい。 In one embodiment, the fabric may include various other threads in addition to the non-conductive threads and the conductive threads. For example, the fabric may include elastic threads that return when stretched. For example, the elastic yarn may include Spandex®.
一実施形態では、たとえば、編まれた糸は、約4〜約6個のコースから形成されてもよい。第1のコースは、たとえば、ポリエステル、綿、ナイロン、アクリルポリマーなどといった非導電性の糸から作られ得る。一方、残りのコースは、単一の糸または糸の組合せを含み得る。たとえば、コースのうちの1つは、導電性の糸をスパンデックス糸とともに含み得る。一方、第3のコースは、スパンデックス糸と組合された非導電性の糸を含んでいてもよい。一方、第4のコースは、もっぱら導電性の糸から作られてもよい。布を形成するために、すべて異なる組合せが使用可能であり、すべて異なる数のコースが使用可能である。このようにして、布内に電気回路を構成するのに、および布がユーザ入力されたコマンドを実行するのに特によく適した、3次元の布のアーキテクチャが構成され得る。編んでいる間、所望の構造を得るために、フロートループが使用可能である。 In one embodiment, for example, the knitted yarn may be formed from about 4 to about 6 courses. The first course may be made of non-conductive yarn such as polyester, cotton, nylon, acrylic polymers, etc. On the other hand, the remaining course may comprise a single thread or a combination of threads. For example, one of the courses may include electrically conductive yarn with spandex yarn. On the other hand, the third course may include non-conductive yarn combined with spandex yarn. On the other hand, the fourth course may be made exclusively of electrically conductive threads. All different combinations can be used and all different numbers of courses can be used to form the fabric. In this way, a three-dimensional fabric architecture may be constructed, which is particularly well suited for configuring electrical circuits in the fabric and for the fabric to execute user-entered commands. Float loops can be used to obtain the desired structure during knitting.
図1を再度参照して、センサデバイス106によって得られたセンサデータは、コンピューティングデバイス104に提供され得る。コンピューティングデバイス104は、身体データ判断器108と、人間工学的評価器110とを含み得る。身体データ判断器108は、センサデバイス106によって提供されたセンサデータから姿勢および/または動きデータを抽出するように構成され得る。たとえば、コンピューティングデバイス104によって得られた未加工のセンサデータが、身体データを示す特徴を識別し、判断し、および/または抽出するために、身体データ判断器108によって分析され得る。より特定的には、センサデータのさまざまな属性、特性、またはパターンが、ユーザのさまざまな動き、姿勢、曲げ角度などに対応するように判断され得る。身体データ判断器108は、そのような属性、特性、またはパターンを示す特徴を識別するために、センサデバイス106によって得られたデータを分析することができる。このようにして、センサデータのさまざまな部分が、そのような属性、特性、またはパターンを有していてもよい。センサデータのそのような部分は、身体データ判断器108によってさまざまなタイプの身体データとして分類され得る。
Referring again to FIG. 1, the sensor data obtained by the
そのような身体データは、ユーザの少なくとも1つの身体セグメントの曲げ角度に関連付けられ得る。たとえば、身体データは、(たとえばユーザの体側に対する)肩の角度、背中の角度(たとえば前後の角度)、胴の角度(たとえば左右の角度)を含み得る。いくつかの実現化例では、身体データは、ユーザの(たとえば関節を中心とする)肩の回転に関連付けられ得る。いくつかの実現化例では、身体データはさらに、ユーザによる動きが行なわれる速度および/または加速度、ユーザに関連付けられた動きの持続時間、ならびに/もしくは、動きの反復性を含み得る。身体データは、さまざまな他の好適な運動、姿勢、身体セグメントなどに関連付けられたデータを含み得る、ということが理解されるであろう。いくつかの実現化例では、身体データは挙動データを含み得る。挙動データは、行なわれた作業活動、生産性推定値(たとえば、1分あたり畳まれたタオルの数)を示すものであり得る。 Such body data may be associated with a bend angle of at least one body segment of the user. For example, the physical data may include shoulder angles (eg, with respect to the user's body side), back angles (eg, front-back angles), torso angles (eg, left-right angles). In some implementations, the physical data may be associated with rotation of the user's shoulder (eg, about a joint). In some implementations, the physical data may further include velocity and/or acceleration at which the motion is performed by the user, the duration of the motion associated with the user, and/or the repeatability of the motion. It will be appreciated that body data may include data associated with various other suitable movements, postures, body segments, and the like. In some implementations, the body data may include behavioral data. Behavioral data may be indicative of work activity performed, productivity estimates (eg, number of towels folded per minute).
図2は、ユーザの肩に関連付けられた例示的な曲げ角度を示す。示されるように、身体データは、体側に対する肩の角度を含み得る。図2に示すように、センサデバイス106は、肩の角度を示すセンサデータを得ることができるように、ユーザの肩に対して位置付けられ得る。このようにして、肩の角度は、センサデバイス106によって得られたセンサデータに少なくとも部分的に基づいて判断され得る。図示されるように、肩の角度は、人間工学的評価用衣服102を着用中のユーザの体側に対して任意の好適な角度(たとえば、15度、45度、90度など)であり得る。測定は、複数の平面にわたって360度の全範囲内で行なわれ得る。人間工学的評価用衣服102に対してどこか他の場所に位置付けられたセンサデバイス106および/または他のセンサデバイスはさらに、人間工学的評価用衣服102を着用中のユーザのさまざまな他の好適な身体セグメントの姿勢および/または動きを示すセンサデータを得るように構成され得る。
FIG. 2 illustrates exemplary bend angles associated with a user's shoulder. As shown, the body data may include shoulder angles relative to the body side. As shown in FIG. 2, the
身体データ判断器108によって判断された身体データは、ユーザの姿勢および/または動きに関連付けられた人間工学的評価を判断するために、人間工学的評価器110によって使用され得る。人間工学的評価は、ユーザの姿勢および/または動きに関連付けられた任意の好適な情報を含み得る。より特定的には、人間工学的評価は、ユーザの1つ以上の身体セグメントの動きおよび/または姿勢の質および/または安全性に関する1つ以上の判断を含み得る。そのような判断は、ユーザの動きおよび/または姿勢を1つ以上の人間工学的ゾーンに類別することに対応し得る。1つの人間工学的ゾーンは、1つの身体セグメントについて、1回以上の測定期間中の当該身体セグメントの動きおよび/または姿勢(たとえば曲げ角度)に少なくとも部分的に基づいて判断され得る。測定期間とは、ユーザの動きおよび/または姿勢の評価を容易にするためにデータが収集されている、任意の好適な期間であり得る。いくつかの実現化例では、測定期間は、たとえば、人間工学的
評価用衣服102、コンピューティングデバイス104、または他の好適なコンピューティングデバイスとの対話を介して、ユーザによって開始され得る。
The physical data determined by the
いくつかの実現化例では、ユーザおよび/またはユーザの動きが分類され得る人間工学的ゾーンは、1回以上の測定期間中に対象身体セグメントの曲げ角度がしきい値を上回った事例の件数に少なくとも部分的に基づいて規定され得る。たとえば、人間工学的ゾーンは、1回以上の測定期間の複数のサブセット期間の各々の最中に対象身体セグメントの曲げ角度がしきい値を上回った事例の平均件数に少なくとも部分的に基づいて規定され得る。いくつかの実現化例では、人間工学的ゾーンは、1回以上の測定期間中に対象身体セグメントの曲げ角度がしきい値を上回った時間の量(たとえば、平均時間量)に少なくとも部分的に基づいて規定され得る。そのような時間の量は、1回以上の測定期間の合計時間に対する、しきい値を上回った時間の比率として定量化され得る。人間工学的ゾーンは、姿勢および/または動きの受入れ可能性のさまざまな層を示すために規定され得る。たとえば、第1の人間工学的ゾーンは、ある受入れ可能な動きおよび/または姿勢を示してもよく、第2の人間工学的ゾーンは、受入れ可能性が劣る動きおよび/または姿勢を示してもよく、第3の人間工学的ゾーンは、受入れ可能性がさらに劣る動きおよび/または姿勢を示してもよい。 In some implementations, the ergonomic zone in which the user and/or the movement of the user may be classified is the number of cases where the bend angle of the body segment of interest exceeds a threshold during one or more measurement periods. May be defined based at least in part. For example, the ergonomic zone is defined based at least in part on the average number of cases where the bend angle of the body segment of interest is above a threshold during each of a plurality of subset periods of one or more measurement periods. Can be done. In some implementations, the ergonomic zone is at least partially based on the amount of time (eg, the average amount of time) that the bend angle of the body segment of interest is above the threshold during one or more measurement periods. Can be defined based on The amount of such time can be quantified as the ratio of the time above the threshold to the total time of one or more measurement periods. Ergonomic zones may be defined to indicate different layers of posture and/or motion acceptability. For example, the first ergonomic zone may exhibit some acceptable movement and/or posture and the second ergonomic zone may exhibit less acceptable movement and/or posture. , The third ergonomic zone may exhibit less acceptable movement and/or posture.
人間工学的ゾーンは、ユーザおよび/または対象身体セグメントの動きおよび/または姿勢が、対象身体セグメントの曲げ角度がしきい値を上回る事例の件数および/または時間の量に少なくとも部分的に基づいて、特定の人間工学的ゾーンに類別されるように規定され得る。このようにして、1回以上の測定期間中に身体セグメントの曲げ角度がしきい値を上回る事例の件数および/または時間の量は、人間工学的ゾーンの分類を介して、身体セグメントの動きおよび/または姿勢の質、安全性、および/または受入れ可能性のあるレベルに対応付けられ得る。 The ergonomic zone is based at least in part on the number and/or amount of cases in which the movement and/or posture of the user and/or target body segment exceeds a threshold bending angle of the target body segment. It may be defined to be classified into a particular ergonomic zone. In this way, the number of cases and/or the amount of time in which the bending angle of the body segment exceeds the threshold value during one or more measurement periods can be determined via the ergonomic zone classification as It may be associated with posture quality, safety, and/or acceptable levels.
示されるように、データが収集されている各対象身体セグメントは、その対象身体セグメントに対応するそれぞれの人間工学的ゾーンに類別され得る。いくつかの実現化例では、人間工学的評価器110はさらに、ユーザについての全体的な人間工学的ゾーンを判断することができる。全体的な人間工学的ゾーンは、対象身体セグメントごとに判断された人間工学的ゾーンに少なくとも部分的に基づいて判断され得る。このようにして、全体的な人間工学的ゾーンは、ユーザの動きおよび/または姿勢の全体的な質、安全性、および/または受入れ可能性を示すことができる。いくつかの実現化例では、全体的な人間工学的ゾーンは、ユーザのある対象身体セグメントが分類された最も厳しい人間工学的ゾーン(たとえば、受入れ可能性が最も低い姿勢および/または動きに対応する人間工学的ゾーン)に対応し得る。いくつかの実現化例では、全体的な人間工学的ゾーンは、各対象身体セグメントに関連付けられた各人間工学的ゾーンの集合に対応し得る。
As shown, each target body segment for which data is being collected may be categorized into a respective ergonomic zone corresponding to that target body segment. In some implementations, the
人間工学的評価はさらに、ユーザに関連付けられた1つ以上のパワー消費メトリックを含み得る。1つのパワー消費メトリックは、1つの対象身体セグメントについて判断され得るものであり、1回以上の測定期間中に当該対象身体セグメントによって消費されたパワーの量の推定値であり得る。パワー消費メトリックは、対象身体セグメントの動きの速度および/または加速度に少なくとも部分的に基づいて判断され得る。より特定的には、パワー消費メトリックは、身体セグメントの動きの角速度および/または角加速度に少なくとも部分的に基づいて判断され得る。いくつかの実現化例では、パワー消費メトリックは、ユーザについての受入れ可能な最大パワー値に対するものであり得る。人間工学的評価器110はさらに、ユーザによる全体的なパワー消費を判断するために、対象身体セグメントごとのパワー消費メトリックを集めることができる。
The ergonomic rating may further include one or more power consumption metrics associated with the user. One power consumption metric may be determined for one target body segment and may be an estimate of the amount of power consumed by that target body segment during one or more measurement periods. The power consumption metric may be determined based at least in part on the velocity and/or acceleration of movement of the target body segment. More specifically, the power consumption metric may be determined based at least in part on the angular velocity and/or angular acceleration of movement of the body segment. In some implementations, the power consumption metric may be for the maximum acceptable power value for the user. The
人間工学的評価はさらに、ユーザに関連付けられた生産性評価を含み得る。生産性評価
は、ユーザが活動的だった期間、ユーザが休憩していた期間、ユーザが取った休憩の回数、休憩の持続時間、休憩の平均持続時間、休憩間の持続時間、測定期間の合計時間、行なわれている活動のタイプ、ある作業任務についての単位時間あたりの出力の推定量、および/または他の好適な生産性指標を示す情報を含み得る。行なわれている活動のタイプは、行なわれた活動の説明を含み得る。たとえば、人間工学的評価器110は、センサデータおよび/または身体データに少なくとも部分的に基づいて、活動のそのようなタイプを判断することができる。たとえば、そのような説明は、「アイテムを畳む」、「アイテムを積み重ねる」、「第1の表面から第2の表面までアイテムを移送する」、「荷物の積み降ろしをする」などといったタスクを特定することができる。いくつかの実現化例では、生産性評価は、身体データに含まれる挙動データに少なくとも部分的に基づき得る。
The ergonomic rating may further include a productivity rating associated with the user. The productivity rating is the sum of the duration of the user's activity, the duration of the user's breaks, the number of breaks taken by the user, the duration of the breaks, the average duration of the breaks, the duration of the breaks, and the measurement duration. Information may be included that indicates time, the type of activity being performed, an estimated amount of output per unit time for a work mission, and/or other suitable productivity indicators. The type of activity being performed may include a description of the activity being performed. For example, the
人間工学的評価器110は、たとえば、コンピューティングデバイス104または他の好適なコンピューティングデバイス上に表示するために、人間工学的評価を提供することができる。人間工学的評価は、人間工学的評価によって提供される関連情報をユーザが見ることができるように、ユーザインターフェイス内に表示され得る。
人間工学的評価は、触覚フィードバックをユーザに提供するために使用され得る。たとえば、人間工学的評価用衣服102は、人間工学的評価用衣服102に実装されるかまたは他の態様で取付けられた、振動モータ、アクチュエータなどといった1つ以上のフィードバックデバイスを含み得る。そのようなフィードバックデバイスは、人間工学的評価に少なくとも部分的に基づいて、触覚フィードバックをユーザに提供するように構成され得る。たとえば、コンピューティングデバイス104は、人間工学的評価、身体データ、および/またはセンサデータに少なくとも部分的に基づいて1つ以上の触覚フィードバック信号を判断し、そのような触覚フィードバック信号をフィードバックデバイスを介してユーザに提供するように構成され得る。いくつかの実現化例では、フィードバック信号は、ユーザについて判断された1つ以上の人間工学的ゾーン、パワー消費メトリックなどに関連付けられた振動パターンを含み得る。たとえば、第1の振動パターンを有する振動は、ユーザの動きおよび/または姿勢が第1の人間工学的ゾーンにあると分類されることを示すために、ユーザに提供され得る。第2のパターンを有する振動は、ユーザの動きおよび/または姿勢が第2の人間工学的ゾーンにあると分類されることを示すために、ユーザに提供され得る。
Ergonomic evaluation can be used to provide tactile feedback to the user. For example, the
いくつかの実現化例では、人間工学的評価用衣服102は、人間工学的評価用衣服102を着用しているユーザに基づいて較正され得る。たとえば、較正は、センサデバイス106からのセンサデータに少なくとも部分的に基づいて、コンピューティングデバイス104によって行なわれ得る。そのような較正は、人間工学的評価を判断する基準となる1つ以上の基準点を示し得る。基準点は、たとえば、ユーザの自然な姿勢を示すものであり得る。このようにして、較正は、人間工学的評価器110による人間工学的評価の判断に先立って行なわれ得る。
In some implementations, the
図3は、本開示の例示的な局面に従った、人間工学的評価を判断する例示的な方法(200)のフロー図を示す。方法(200)は、図4に示すコンピューティングデバイスのうちの1つ以上といった、1つ以上のコンピューティングデバイスによって実現され得る。特定の実現化例では、方法(200)は、図1の身体データ判断器108および/または人間工学的評価器110によって実現され得る。加えて、図3は、図示および説明の目的のために、特定の順序で行なわれるステップを示す。当業者がここに提供される開示を使用すれば、ここに説明されるどの方法のステップも、本開示の範囲から逸脱することなく、さまざまなやり方で適合され、並べ換えられ、拡張され、省略され、または修正され得る、ということを理解するであろう。
FIG. 3 illustrates a flow diagram of an exemplary method (200) of determining an ergonomic rating in accordance with exemplary aspects of this disclosure. Method (200) may be implemented by one or more computing devices, such as one or more of the computing devices shown in FIG. In a particular implementation, method (200) may be implemented by
(202)で、方法(200)は、人間工学的評価用衣服に関連付けられた1つ以上のセンサデバイスを較正することを含み得る。示されるように、人間工学的評価用衣服は、ユーザの動きおよび/または姿勢を示すデータを得るように構成された任意の好適な衣服であり得る。いくつかの実現化例では、人間工学的評価用衣服は、1本以上の導電性の糸を使用して構成されたスマート衣服であり得る。導電性の糸は、本開示の例示的な局面を容易にするために1つ以上の回路を形成するように構成され得る。人間工学的評価用衣服は、ユーザの動きおよび/または姿勢を示すデータを得るように構成された1つ以上のセンサデバイス(たとえば、加速度計、ジャイロスコープ、慣性測定ユニットなど)を含み得る。人間工学的評価用衣服がスマート衣服である実現化例では、センサデバイスは、1本以上の導電性の糸に結合され得る。 At (202), method (200) may include calibrating one or more sensor devices associated with the ergonomic evaluation garment. As shown, the ergonomic evaluation garment can be any suitable garment configured to obtain data indicative of the user's movement and/or posture. In some implementations, the ergonomic evaluation garment can be a smart garment constructed using one or more conductive threads. The conductive thread can be configured to form one or more circuits to facilitate exemplary aspects of the present disclosure. The ergonomic evaluation garment may include one or more sensor devices (eg, accelerometers, gyroscopes, inertial measurement units, etc.) configured to obtain data indicative of a user's movement and/or posture. In the implementation where the ergonomic evaluation garment is a smart garment, the sensor device may be bonded to one or more electrically conductive threads.
人間工学的評価用衣服のセンサデバイスは、人間工学的評価用衣服を着用しているユーザに合わせて較正され得る。較正は、ユーザの動きおよび/または姿勢を測定するためのベースラインまたは基準を提供することができる。較正は、動きおよび/または姿勢の変化を測定する基準となるユーザの自然な姿勢を示すことができる。 The sensor device of the ergonomic evaluation garment may be calibrated for a user wearing the ergonomic evaluation garment. The calibration can provide a baseline or reference for measuring the movement and/or posture of the user. The calibration can indicate the user's natural pose, which is a measure of movement and/or pose changes.
(204)で、方法(200)は、測定期間中に1つ以上のセンサデバイスからのセンサデータを受信することを含み得る。示されるように、測定期間とは、ユーザについての人間工学的評価の判断を容易にするためにセンサデバイスによってデータが得られる、任意の好適な期間であり得る。センサデータは、測定期間中のユーザの動きおよび/または姿勢を示す未加工のセンサデータを含み得る。 At (204), method (200) may include receiving sensor data from one or more sensor devices during the measurement period. As shown, the measurement period can be any suitable period during which data is acquired by the sensor device to facilitate the determination of an ergonomic rating for the user. The sensor data may include raw sensor data indicating movement and/or posture of the user during the measurement period.
(206)で、方法(200)は、センサデータに少なくとも部分的に基づいて、ユーザの動きおよび/または姿勢に関連付けられた身体データを判断することを含み得る。たとえば、身体データを判断することは、測定期間中のユーザのさまざまな動き、曲げ角度、速度、加速度などを示す未加工のセンサデータから、さまざまな特徴を識別および/または抽出することを含み得る。特徴は、センサデータのさまざまな属性、特性、またはパターンに対応し得る。このようにして、特徴は、ユーザによって行なわれたユーザのさまざまな動き、曲げ角度などを識別するために、センサデータのさまざまな部分からさまざまな時間に抽出され得る。 At (206), method (200) may include determining physical data associated with the user's movement and/or posture based at least in part on the sensor data. For example, determining body data may include identifying and/or extracting various features from raw sensor data indicative of various movements, bending angles, velocities, accelerations, etc. of a user during a measurement period. .. Features can correspond to various attributes, characteristics, or patterns of sensor data. In this way, features can be extracted at different times from different portions of the sensor data to identify different user movements, bend angles, etc. made by the user.
(208)で、方法(200)は、身体データに少なくとも部分的に基づいて、ユーザについての人間工学的評価を判断することを含み得る。人間工学的評価は、測定期間中のユーザの姿勢および/または動きに関する好適な情報を含み得る。たとえば、人間工学的評価は、測定期間中のユーザの動きおよび/または姿勢の受入れ可能性、質、および/または安全性を示す人間工学的ゾーンへの、ユーザの1つ以上の対象身体セグメントの分類を示し得る。ある対象身体セグメントについての人間工学的ゾーンは、測定期間中に当該対象身体セグメントの曲げ角度がしきい値を上回った事例の件数に少なくとも部分的に基づいて規定され得る。いくつかの実現化例では、ある対象身体セグメントについての人間工学的ゾーンは、測定期間の合計時間に対する、曲げ角度がしきい値を上回った時間の比率に少なくとも部分的に基づいて規定され得る。いくつかの実現化例では、測定期間中にある対象身体セグメントについて判断された最も厳しい人間工学的ゾーンに対応する(たとえば、受入れ可能性が最も低い姿勢および/または動きに対応する)全体的な人間工学的ゾーンが、ユーザについて判断され得る。 At (208), method (200) may include determining an ergonomic rating for the user based at least in part on the physical data. The ergonomic assessment may include suitable information regarding the user's posture and/or movement during the measurement period. For example, an ergonomic assessment may include ergonomic zones of a user's one or more target body segments into ergonomic zones that indicate the acceptability, quality, and/or safety of the user's movement and/or posture during the measurement period. Can indicate a classification. An ergonomic zone for a target body segment may be defined based at least in part on the number of cases where the bend angle of the target body segment exceeds a threshold during the measurement period. In some implementations, the ergonomic zone for a given body segment may be defined based at least in part on the ratio of the time the bending angle is above the threshold to the total time of the measurement period. In some implementations, an overall (eg, corresponding to the least acceptable posture and/or movement) corresponding to the severest ergonomic zone determined for the subject body segment during the measurement period. Ergonomic zones may be determined for the user.
人間工学的評価はさらに、1つ以上の対象身体セグメントについてのパワー消費メトリックを含み得る。パワー消費メトリックは、対象身体セグメントの動きの速度および/または加速度に少なくとも部分的に基づいて判断され得る。いくつかの実現化例では、全体的なパワー消費メトリックが、各対象身体セグメントについての各パワー消費メトリックの集合に対応して判断され得る。いくつかの実現化例では、人間工学的評価は生産性評価
を含み得る。生産性評価は、監視された作業の期間、休憩の期間、休憩の回数(たとえば、休憩の平均回数)、休憩の持続時間(たとえば、休憩の平均持続時間)、行なわれている作業のタイプ、ある作業任務についての単位時間あたりの出力の推定量、および/または任意の他の好適な生産性指標を示し得る。そのような生産性評価は、センサデータおよび/または身体データから判断され得る。
The ergonomic evaluation may further include power consumption metrics for one or more target body segments. The power consumption metric may be determined based at least in part on the velocity and/or acceleration of movement of the target body segment. In some implementations, an overall power consumption metric may be determined for each set of power consumption metrics for each target body segment. In some implementations, the ergonomic evaluation may include a productivity evaluation. Productivity assessments include the duration of monitored work, duration of breaks, number of breaks (eg, average number of breaks), duration of breaks (eg, average duration of breaks), type of work being performed, It may indicate an estimated amount of output per unit time for a work mission, and/or any other suitable productivity indicator. Such productivity assessments can be determined from sensor data and/or physical data.
一例として、人間工学的評価は、1つ以上の活動に関連付けられたユーザの評価に関連付けられ得る。活動は、たとえば、医療リハビリ、スポーツパフォーマンス、および怪我の診断(たとえば、追跡および怪我防止)のうちの1つ以上を含み得る。たとえば、曲げ角度、達成された人間工学的ゾーン、パワー消費メトリックなどといった情報は、医療リハビリ中にユーザがどのように進歩しているか(たとえば、ユーザの動きの範囲、パワーが増加しているか)、(たとえば槍投げについて)ユーザが最高のスポーツパフォーマンスのために動きの範囲を最大化しているかどうか、および/または、怪我のリスクの増加(たとえば過伸展)を示し得るゾーンまで身体セグメントが動いているかどうかを示すために、分析され得る。 As an example, the ergonomic rating may be associated with the user's rating associated with one or more activities. The activity may include, for example, one or more of medical rehabilitation, sports performance, and injury diagnosis (eg, tracking and injury prevention). For example, information such as bend angles, ergonomic zones achieved, power consumption metrics, etc., indicate how the user is progressing during medical rehabilitation (eg, user range of motion, increasing power). , Whether the user is maximizing his range of motion for maximum sports performance (eg for javelin throwing) and/or is the body segment moving to a zone that may indicate an increased risk of injury (eg hyperextension)? It can be analyzed to show if.
(210)で、方法(200)は、人間工学的評価を示すデータを、ユーザに関連付けられたコンピューティングデバイスのユーザインターフェイスに提供することを含み得る。たとえば、人間工学的評価を示すデータは、コンピューティングデバイスのグラフィカルユーザインターフェイスにおいて表示するために提供され得る。このようにして、ユーザは、自分の姿勢および/または動きを調節する機会を得ることができるように、人間工学的評価を通知され得る。たとえば、ユーザは、医療リハビリ、スポーツパフォーマンス、怪我診断などに関して自分がどのように行なっているかについて通知され得る。 At (210), method (200) may include providing data indicative of an ergonomic rating to a user interface of a computing device associated with the user. For example, data indicative of an ergonomic rating may be provided for display in a graphical user interface of a computing device. In this way, the user may be notified of the ergonomic assessment so that he may have the opportunity to adjust his posture and/or movement. For example, a user may be informed about how he or she is doing medical rehabilitation, sports performance, injury diagnosis, etc.
(212)で、方法(200)は、人間工学的評価に少なくとも部分的に基づいて、触覚フィードバック信号をユーザに提供することを含み得る。人間工学的評価用衣服は、1つ以上の触覚フィードバックデバイスを含み得る。そのような触覚フィードバックデバイスは、たとえば、人間工学的評価用衣服の1本以上の導電性の糸に結合され得る。触覚フィードバック信号は、人間工学的評価、身体データ、および/またはセンサデータに少なくとも部分的に基づいて判断され、フィードバックデバイスを介してユーザに提供され得る。 At (212), method (200) may include providing a haptic feedback signal to a user based at least in part on the ergonomic assessment. The ergonomic evaluation garment may include one or more tactile feedback devices. Such a tactile feedback device may be coupled to, for example, one or more conductive threads of an ergonomic evaluation garment. The haptic feedback signal may be determined based at least in part on the ergonomic assessment, body data, and/or sensor data and provided to the user via the feedback device.
図4は、本開示の例示的な局面に従った方法およびシステムを実現するために使用され得る例示的なコンピューティングシステム300を示す。システム300は、ネットワーク340を通して1つ以上の人間工学的評価用衣服330と通信するコンピューティングデバイス310を含むクライアント−サーバアーキテクチャを使用して実現され得る。システム300は、単一のコンピューティングデバイスといった他の好適なアーキテクチャを使用して実現され得る。
FIG. 4 illustrates an
システム300は、コンピューティングデバイス310を含む。コンピューティングデバイス310は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、ラップトップ、デスクトップ、モバイルデバイス、ナビゲーションシステム、スマートフォン、タブレット、ウェアラブルコンピューティングデバイス、1つ以上のプロセッサを有するディスプレイ、または他の好適なコンピューティングデバイスといった、任意の好適なタイプのコンピューティングデバイスであり得る。いくつかの実現化例では、コンピューティングデバイス310は、人間工学的評価用衣服330内に一体化されるかまたは実装され得る。いくつかの実現化例では、コンピューティングデバイス310は、人間工学的評価用衣服330から離れた別個のデバイスであってもよく、人間工学的評価用衣服330からリモートの位置に位置していてもよい。いくつかの実現化例では、コンピューティングデバイスは、1つ以上のセンサデバイス320を含み得る。たとえば、センサデバイスは、1つ以上の加速度計
、ジャイロスコープ、慣性測定ユニット、フォースゲージ、タコメータ、筋電図検査センサ、心拍数モニタ、および/または他の好適なセンサを含み得る。センサデバイス320は、コンピューティングデバイス310内に含まれ、または他の態様でコンピューティングデバイス310に物理的に接続されてもよい。このようにして、コンピューティングデバイス310およびセンサ320は、人間工学的評価用衣服330を着用しているユーザの動きおよび/または姿勢を示すセンサデータを得るために、人間工学的評価用衣服330に取付けられ、貼付けられ、または他の態様で接続され得る。
コンピューティングデバイス310は、1つ以上のプロセッサ312と、1つ以上のメモリデバイス314とを含み得る。コンピューティングデバイス310はまた、人間工学的評価用衣服330、および/または、たとえばサーバコンピューティングデバイスといった他の好適なコンピューティングデバイスと、ネットワーク340を通して通信するために使用されるネットワークインターフェイスを含み得る。ネットワークインターフェイスは、たとえば送信機、受信機、ポート、コントローラ、アンテナ、または他の好適なコンポーネントを含む、1つ以上のネットワークとインターフェイス接続するための任意の好適なコンポーネントを含み得る。
1つ以上のプロセッサ312は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、集積回路、論理デバイス、または他の好適な処理デバイスといった、任意の好適な処理デバイスを含み得る。1つ以上のメモリデバイス314は、非一時的なコンピュータ読取可能媒体、RAM、ROM、ハードドライブ、フラッシュドライブ、または他のメモリデバイスを含むもののそれらに限定されない、1つ以上のコンピュータ読取可能媒体を含み得る。1つ以上のメモリデバイス314は、1つ以上のプロセッサ312によって実行され得るコンピュータ読取可能命令316を含む、1つ以上のプロセッサ312によってアクセス可能な情報を格納することができる。命令316は、1つ以上のプロセッサ312によって実行されると1つ以上のプロセッサ312に動作を行なわせる任意の一組の命令であり得る。たとえば、命令316は、図1を参照して説明された身体データ判断器108および人間工学的評価器110を実現するために、1つ以上のプロセッサ312によって実行され得る。
The one or more processors 312 may include any suitable processing device, such as a microprocessor, microcontroller, integrated circuit, logic device, or other suitable processing device. One or
図4に示すように、1つ以上のメモリデバイス314は、1つ以上のプロセッサ312によって検索され、操作され、作成され、または格納され得るデータ318も格納することができる。データ318は、たとえば、センサデータおよび他のデータを含み得る。データ318は、コンピューティングデバイス310にローカルに、および/または1つ以上のデータベースに格納され得る。1つ以上のデータベースは、高帯域幅LANまたはWANによってコンピューティングデバイス310に接続されてもよく、または、ネットワーク340を通してコンピューティングデバイス310に接続されてもよい。1つ以上のデータベースは、それらが複数の場所に位置するように分割され得る。
As shown in FIG. 4, one or
コンピューティングデバイス310は、ネットワーク340を通して1つ以上の人間工学的評価用衣服330または他の好適なコンピューティングデバイスとデータを交換することができる。図4には人間工学的評価用衣服330が1つ示されているが、任意の数の人間工学的評価用衣服330がネットワーク340を通してコンピューティングデバイス310に接続され得る。人間工学的評価用衣服330は、任意の好適な衣服であり得る。いくつかの実現化例では、人間工学的評価用衣服は、本開示の例示的な局面を実現するために1つ以上の回路を形成するように構成された1本以上の導電性の糸を使用して構成されたスマート衣服であり得る。いくつかの実現化例では、人間工学的評価用衣服は、1つ以上のセンサデバイス350を含み得る。たとえば、そのような実現化例は、コンピューティングデバイス310が人間工学的評価用衣服からリモートに位置する実現化例を含み得る。
いくつかの実現化例では、コンピューティングデバイス310は、1つ以上の追加のコンピューティングデバイスに通信可能に結合され得る。たとえば、コンピューティングデバイス310は、たとえばそのような1つ以上の追加のコンピューティングデバイスに関連付けられた表示デバイスによって人間工学的評価をユーザに表示するために、人間工学的評価を示すデータを1つ以上の追加のコンピューティングデバイスに提供するように構成されてもよい。いくつかの実現化例では、1つ以上の追加のコンピューティングデバイスは、ユーザの同意を得て、複数の人間工学的評価用衣服および/または関連付けられたコンピューティングデバイスから複数の人間工学的評価を得るように構成されたサーバコンピューティングデバイスを含み得る。示されるように、そのようなサーバコンピューティングデバイスは次に、そのような人間工学的評価に関連付けられた傾向、パターンなどを判断するために、人間工学的評価を集めて分析するように構成され得る。いくつかの実現化例では、そのようなサーバコンピューティングデバイスは、人間工学的評価用衣服330の機能を促進するために、(たとえば、連携アプリケーション、直接通信を介して)1つ以上の人間工学的評価用衣服330と通信することができる。たとえば、サーバコンピューティングデバイス(たとえば、衣服のアプリケーションへの連携アプリケーション)は、それぞれの人間工学的評価用衣服330の1つ以上の機能(たとえば、センサデータを集めること、センサデータを処理すること、身体データを判断すること、人間工学的評価を判断することなど)をもたらし、および/または促進するために、1つ以上の人間工学的評価用衣服330と通信することができる。たとえば、サーバコンピューティングデバイスは、人間工学的評価用衣服330のデータ分析ツールを、時間をかけて提供/更新することができる。
In some implementations,
いくつかの実現化例では、コンピューティングデバイス310は、人間工学的評価を提供するクラウドベースのサービスをホストすることができる(または、他の態様で当該サービスに関連付けられ得る)。たとえば、コンピューティングデバイス310は、個々の人間工学的評価を示すデータといった、1つ以上の人間工学的評価用衣服330に関連付けられたデータを得るサービスに関連付けられてもよい。(たとえば、人間工学的評価用衣服からリモートの)コンピューティングデバイス310は、(たとえば、同じまたは異なる個人に関連付けられ得る)1つ以上の人間工学的評価用衣服330からのデータを、時間をかけて集めることができる。コンピューティングデバイス310は、そのようなデータに基づいて、全体の人間工学的評価、および/または人間工学的評価傾向を判断することができる。全体の人間工学的評価および/または傾向は、医療関連の追跡、スポーツ関連の追跡、怪我防止、および/または他の目的のために、クラウドベースのサービスの企業顧客、個人などに提供され得る。
In some implementations, the
いくつかの実現化例では、人間工学的評価用衣服330および/またはコンピューティングデバイス310は、1つ以上のモデル360を格納するかまたは含むことができる。たとえば、モデル360は、ニューラルネットワーク(たとえばディープニューラルネットワーク)などのさまざまな機械学習モデル、または他の多層非線形モデルであってもよく、もしくは他の態様で当該モデルを含み得る。ニューラルネットワークは、再帰型ニューラルネットワーク(たとえば長短期メモリ再帰型ニューラルネットワーク)、フィードフォワードニューラルネットワーク、または他の形態のニューラルネットワークを含み得る。
In some implementations,
いくつかの実現化例では、人間工学的評価用衣服330および/またはコンピューティングデバイス310は、(たとえば別のコンピューティングデバイスから)ネットワーク340を通して1つ以上のモデル360を受信し、1つ以上のモデル360をメモリ314/334に格納し、1つ以上のプロセッサ312/332によって1つ以上のモデル360を使用するかまたは他の態様で実現することができる。いくつかの実現化例では、人
間工学的評価用衣服330および/またはコンピューティングデバイス310は、(たとえば、並列の衣服較正および/または傾向分析を行なうために)単一のモデル360の複数の並列インスタンスを実現することができる。
In some implementations, the
モデル360は、人間工学的評価用衣服330を較正するように、および/または人間工学的評価傾向を判断するように訓練され得る。たとえば、モデル360は、身体データ、センサデータ、および/またはユーザに関連付けられた他のデータを少なくとも含む入力を受信することができる。モデル360は、ユーザに関連付けられた人間工学的評価を示すモデル出力を提供するように訓練され得る。モデル出力は、モデル入力(たとえば身体データ)に少なくとも部分的に基づき得る。これに加えて、またはこれに代えて、モデル360は、全体の人間工学的評価および/または1つ以上の人間工学的評価傾向を判断するように訓練され得る。たとえば、モデル360は、(たとえば、個人ユーザ、複数のユーザから)複数の人間工学的評価を含む入力を受信することができる。モデル360は、人間工学的評価における傾向(たとえば、経時的な評価パターン、反復特性、他の傾向)を示すモデル出力を提供するように訓練され得る。モデル出力は、モデル入力(たとえば、複数の人間工学的評価)に少なくとも部分的に基づき得る。
The
これに加えて、またはこれに代えて、1つ以上のモデル360は、クライアント−サーバ関係に従ってコンピューティングデバイス310および/または人間工学的評価用衣服330と通信する(たとえばコンピューティングデバイス310および/または人間工学的評価用衣服330からリモートの)サーバコンピューティングシステムに含まれ、もしくは他の態様で当該サーバコンピューティングシステムによって格納され実装され得る。たとえば、モデル360は、ウェブサービスの一部として、サーバコンピューティングシステムによって実装され得る。このため、1つ以上のモデル360は、コンピューティングデバイス310および/または人間工学的評価用衣服330で格納され実装されてもよく、ならびに/もしくは、1つ以上のモデル360は、サーバコンピューティングシステムで格納され実装されてもよい。
Additionally or alternatively, one or
モデル360は、ネットワーク340を通して通信可能に結合された訓練コンピューティングシステムとの対話を介して訓練され得る。訓練コンピューティングシステムは、サーバコンピューティングシステム、コンピューティングデバイス310、および/または人間工学的評価用衣服330から離れていてもよく、もしくは、サーバコンピューティングシステム、コンピューティングデバイス310、および/または人間工学的評価用衣服330の一部であってもよい。
The
訓練コンピューティングシステムは、たとえばエラーの後方伝搬といったさまざまな訓練または学習手法を使用して機械学習モデル360を訓練するモデル訓練器を含み得る。いくつかの実現化例では、エラーの後方伝搬を行なうことは、短縮された逆伝搬(truncated backpropagation)を時間をかけて行なうことを含み得る。モデル訓練器は、訓練中
のモデルの一般化能力を向上させるために、多くの一般化手法(たとえば、重み減衰、ドロップアウトなど)を行なうことができる。いくつかの実現化例では、監督訓練手法が、1組のラベル付き訓練データに対して使用され得る。
The training computing system may include a model trainer that trains the
特に、モデル訓練器は、1組の訓練データに基づいてモデル360を訓練することができる。訓練データは、たとえば、多くの以前の人間工学的評価および/またはそれに関連付けられた身体データ(および/またはセンサデータ)を含み得る。いくつかの実現化例では、訓練データは、ラベル付き人間工学的評価データを含み得る。訓練データは、手動で、自動で、または自動ラベリングと手動ラベリングとの組合せを使用してラベリングされ得る。
In particular, the model trainer can train the
いくつかの実現化例では、ユーザが同意した場合、訓練例が人間工学的評価用衣服330によって提供され得る。このため、そのような実現化例では、モデル360は、人間工学的評価用衣服330から受信されたユーザ個有の通信データについて、訓練コンピューティングシステムによって訓練され得る。場合によっては、このプロセスは、モデルの個別化と呼ばれ得る。
In some implementations, training examples may be provided by the
コンピューティングデバイス310が、人間工学的評価用衣服330からリモートに位置する離れた別個のデバイスである実現化例では、人間工学的評価用衣服330は、1つ以上のプロセッサ332と、メモリ334とを含み得る。たとえば、そのようなプロセッサ332および/またはメモリ334は、センサデバイス350からのセンサデータを得るために、および、たとえばネットワーク340を介してセンサデータをコンピューティングデバイス310に提供するために使用され得る。1つ以上のプロセッサ332は、1つ以上の中央処理装置(CPU)、および/または他の処理デバイスを含み得る。メモリ334は、1つ以上のコンピュータ読取可能媒体を含んでいてもよく、1つ以上のプロセッサ332によって実行され得る命令336とデータ338とを含む、1つ以上のプロセッサ332によってアクセス可能な情報を格納してもよい。
In implementations where
図4の人間工学的評価用衣服330および/またはコンピューティングデバイス310は、測定期間を開始し停止する機構または他の手段といった、ユーザから情報を提供し受信するためのさまざまな入力/出力デバイスを含み得る。いくつかの実現化例では、コンピューティングデバイス310は、本開示の例示的な局面に従って人間工学的評価を表示するためのユーザインターフェイスを提示するための表示デバイスを含み得る。
The
人間工学的評価用衣服330はまた、ネットワーク340を通して1つ以上のリモートコンピューティングデバイス(たとえばコンピューティングデバイス310)と通信するために使用されるネットワークインターフェイスを含み得る。ネットワークインターフェイスは、たとえば送信機、受信機、ポート、コントローラ、アンテナ、または他の好適なコンポーネントを含む、1つ以上のネットワークとインターフェイス接続するための任意の好適なコンポーネントを含み得る。
ネットワーク340は、ローカルエリアネットワーク(たとえばイントラネット)、ワイドエリアネットワーク(たとえばインターネット)、セルラーネットワーク、またはそれらのいくつかの組合せといった、任意のタイプの通信ネットワークであり得る。ネットワーク340はまた、人間工学的評価用衣服330とコンピューティングデバイス310との直接接続を含み得る。一般に、コンピューティングデバイス310と人間工学的評価用衣服330との通信は、任意のタイプの有線および/または無線接続を使用して、さまざまな通信プロトコル(たとえば、TCP/IP、HTTP、SMTP、FTP)、符号化またはフォーマット(たとえば、HTML、XML)、および/または保護スキーム(たとえば、VPN、セキュアHTTP、SSL)を使用して、ネットワークインターフェイスを介して実行され得る。
ここに説明された技術は、サーバ、データベース、ソフトウェアアプリケーション、および他のコンピュータベースのシステム、ならびに、行なわれたアクション、およびそのようなシステムとの間で送られた情報に言及している。当業者であれば、コンピュータベースのシステムの固有の柔軟性が、コンポーネント間でのタスクおよび機能性の多種多様の可能な構成、組合せ、および分割を可能にする、ということを認識するであろう。たとえば、ここに説明されたサーバプロセスは、単一のサーバ、または組合されて作動する複数のサーバを使用して実現されてもよい。データベースおよびアプリケーションは、単一のシステム上で実現されてもよく、または、複数のシステムにわたって分散されてもよい。分散されたコンポーネントは、順次、または並行して動作してもよい。 The techniques described herein refer to servers, databases, software applications, and other computer-based systems, as well as the actions taken and the information sent to and from such systems. Those skilled in the art will recognize that the inherent flexibility of computer-based systems allows for a wide variety of possible configurations, combinations, and divisions of tasks and functionality between components. .. For example, the server processes described herein may be implemented using a single server or multiple servers working in combination. Databases and applications may be implemented on a single system or distributed across multiple systems. The distributed components may operate sequentially or in parallel.
本主題はその特定の例示的な実施形態に関して詳細に説明されてきたが、前述の事項の理解を得た当業者であれば、そのような実施形態に対する変更、当該実施形態の変形、および当該実施形態との均等物を容易に作り出し得る、ということが理解されるであろう。したがって、本開示の範囲は限定のためではなく例示のためであり、本開示は、当業者には容易に明らかであるように、本主題へのそのような修正、変更および/または追加の含有を除外しない。 While the present subject matter has been described in detail with respect to particular exemplary embodiments thereof, those skilled in the art with the understanding of the foregoing will make changes to such embodiments, variations of such embodiments, and It will be appreciated that equivalents to the embodiments can easily be made. Accordingly, the scope of the present disclosure is illustrative rather than limiting, and the present disclosure includes such modifications, variations and/or additions to the present subject matter, as will be readily apparent to those skilled in the art. Do not exclude.
Claims (20)
ユーザによって着用された人間工学的評価用衣服に実装された1つ以上のセンサからのセンサデータを、1つ以上のコンピューティングデバイスによって受信するステップと、
前記センサデータに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザの少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた身体データを、前記1つ以上のコンピューティングデバイスによって判断するステップとを含み、前記身体データは、前記少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた曲げ角度に関連付けられており、前記方法はさらに、
前記身体データに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザに関連付けられた人間工学的評価を、前記1つ以上のコンピューティングデバイスによって判断するステップを含み、前記人間工学的評価は、前記ユーザに関連付けられた1つ以上の人間工学的ゾーンの表示を含み、前記1つ以上の人間工学的ゾーンは、前記少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた前記曲げ角度に少なくとも部分的に基づいて判断される、コンピュータにより実現される方法。 A computer-implemented method of determining an ergonomic rating associated with a user, the method comprising:
Receiving by one or more computing devices sensor data from one or more sensors implemented on an ergonomic evaluation garment worn by a user;
Determining physical data associated with at least one body segment of the user by the one or more computing devices based at least in part on the sensor data, the physical data comprising: Associated with a bend angle associated with one body segment, the method further comprising:
Determining at least partially based on the physical data an ergonomic rating associated with the user by the one or more computing devices, the ergonomic rating being associated with the user. A computer comprising an indication of one or more ergonomic zones, the one or more ergonomic zones being determined based at least in part on the bend angle associated with the at least one body segment. The method realized by.
1つ以上のメモリデバイスとを含む、コンピューティングシステムであって、
前記1つ以上のメモリデバイスは、前記1つ以上のプロセッサによって実行されると前記1つ以上のプロセッサに動作を行なわせるコンピュータ読取可能命令を格納しており、
前記動作は、
ユーザによって着用された人間工学的評価用衣服に実装された1つ以上のセンサからのセンサデータを受信することと、
前記センサデータに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザの少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた身体データを判断することとを含み、前記身体データは、前記少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた曲げ角度に関連付けられており、前記動作はさらに、
前記身体データに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザに関連付けられた人間工学的評価を判断することを含み、前記人間工学的評価は、前記ユーザに関連付けられた1つ以上の人間工学的ゾーンの表示を含み、前記1つ以上の人間工学的ゾーンは、前記少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた前記曲げ角度に少なくとも部分的に基づいて判断される、コンピューティングシステム。 One or more processors,
A computing system including one or more memory devices, comprising:
The one or more memory devices store computer readable instructions that, when executed by the one or more processors, cause the one or more processors to perform operations.
The operation is
Receiving sensor data from one or more sensors implemented on an ergonomic evaluation garment worn by a user;
Determining at least in part based on the sensor data, physical data associated with at least one body segment of the user, the physical data comprising a bend angle associated with the at least one body segment. And the action is further associated with
Determining at least in part the ergonomic rating associated with the user, the ergonomic rating of one or more ergonomic zones associated with the user. A computing system including a display, wherein the one or more ergonomic zones are determined based at least in part on the bend angle associated with the at least one body segment.
前記動作は、
ユーザによって着用された人間工学的評価用衣服に実装された1つ以上のセンサからのセンサデータを受信することと、
前記センサデータに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザの少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた身体データを判断することとを含み、前記身体データは、前記少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた曲げ角度に関連付けられており、前記動作はさらに、
前記身体データに少なくとも部分的に基づいて、前記ユーザに関連付けられた人間工学的評価を判断することを含み、前記人間工学的評価は、前記ユーザに関連付けられた1つ以上の人間工学的ゾーンの表示を含み、前記1つ以上の人間工学的ゾーンは、前記少なくとも1つの身体セグメントに関連付けられた前記曲げ角度に少なくとも部分的に基づいて判断される、1つ以上の有形で非一時的なコンピュータ読取可能媒体。 One or more tangible, non-transitory computer-readable media that store computer-readable instructions that, when executed by one or more processors, cause the one or more processors to perform operations.
The operation is
Receiving sensor data from one or more sensors implemented on an ergonomic evaluation garment worn by a user;
Determining at least in part based on the sensor data, physical data associated with at least one body segment of the user, the physical data comprising a bend angle associated with the at least one body segment. And the action is further associated with
Determining at least in part the ergonomic rating associated with the user, the ergonomic rating of one or more ergonomic zones associated with the user. One or more tangible, non-transitory computer including a display, the one or more ergonomic zones being determined based at least in part on the bend angle associated with the at least one body segment; Readable medium.
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