JP2024049295A - 制御ユニット、姿勢改善支援装置、及び制御方法 - Google Patents

制御ユニット、姿勢改善支援装置、及び制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2024049295A
JP2024049295A JP2023053981A JP2023053981A JP2024049295A JP 2024049295 A JP2024049295 A JP 2024049295A JP 2023053981 A JP2023053981 A JP 2023053981A JP 2023053981 A JP2023053981 A JP 2023053981A JP 2024049295 A JP2024049295 A JP 2024049295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
posture
control unit
curve value
output
lumbar curve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023053981A
Other languages
English (en)
Inventor
健介 溝井
Kensuke Mizoi
直人 山内
Naoto Yamauchi
竜太 樫野
Ryuta Kashino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TS Tech Co Ltd
Original Assignee
TS Tech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TS Tech Co Ltd filed Critical TS Tech Co Ltd
Priority to PCT/JP2023/035306 priority Critical patent/WO2024071268A1/ja
Publication of JP2024049295A publication Critical patent/JP2024049295A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】シート着座者に対して、着座者の姿勢を報知することができる制御ユニット、姿勢改善支援装置、及び制御方法を提供する。【解決手段】制御ユニットは、椅子に着座する着座者の姿勢を判定し、判定結果を表示装置に出力するように制御することができる。制御ユニットは、椅子に内蔵された複数の可動体のそれぞれに設けられた圧力センサが出力する圧力信号を取得する取得部と、複数の前記圧力信号を所定の演算式に入力することによって、着座者の姿勢に関する指数であるランバーカーブ値を算出する演算部と、ランバーカーブ値に基づいて、着座者の姿勢を判定する判定部と、判定部の判定結果に対応する人体模式図を、表示装置に出力するように制御する出力制御部とを備える。【選択図】図9

Description

本発明は、制御ユニット、姿勢改善支援装置、及び制御方法に係り、特に、着座者の姿勢に応じた報知を行う制御ユニット、姿勢改善支援装置、及び制御方法に関する。
従来、シート着座者の姿勢等を検知し、着座者に警告を出力する姿勢報知装置が知られている。具体的には、シート着座者の姿勢を検知し、検知結果が適正でない(例えば、背中から腰にかけて大きく湾曲した猫背姿勢にある)と判定された際に、警報を出力する。これにより、着座者は、自らの姿勢を適正な状態に正すことができ、着座姿勢の改善を図ることが可能となる。
特許文献1には、圧力センサを用いて着座者の姿勢を判定する技術が開示されている。具体的には、シート内に複数の圧力センサを配置し、圧力センサが出力する圧力信号に基づいて、シートに加えられる体圧分布を求める。そして、得られた体圧分布を、予め用意された適性パターンと比較することにより、シート着座者の姿勢の適否を判定し、適正でないと判定された場合に警報を出力することが記載されている。
特開昭62-178449号公報
特許文献1に記載の技術によれば、圧力センサが出力する圧力信号に基づいて、着座者の姿勢が適正でないことを検出することができる。そのため、シート着座者が疲労し、着座姿勢がくずれた際に、これを検知して運転者に警告を出力することができる。しかしながら、着座者は、自分自身の姿勢がどのような姿勢であるかを知ることができなかった。このため、自らの姿勢を正すために、どのように姿勢を変化させればよいか、具体的に判断することができないという問題があった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シート着座者に対して、着座者の姿勢を報知することができる制御ユニット、姿勢改善支援装置、及び該姿勢改善支援装置の制御方法を提供することにある。
前記課題は、本発明の制御ユニットによれば、椅子に着座する着座者の姿勢を判定し、判定結果を表示装置に出力するように制御する制御ユニットであって、前記椅子に内蔵された複数の可動体のそれぞれに設けられた圧力センサが出力する圧力信号を取得する取得部と、前記取得部が取得した複数の前記圧力信号を所定の演算式に入力することによって、前記着座者の姿勢に関する指数であるランバーカーブ値を算出する演算部と、前記演算部が算出した前記ランバーカーブ値に基づいて、前記着座者の姿勢を判定する判定部と、前記判定部の判定結果に対応する人体模式図を、前記表示装置に出力するように制御する出力制御部と、を備えることにより解決される。
上記構成によれば、椅子に内蔵された複数の圧力センサが出力する圧力信号を所定の演算式に入力し、着座者の姿勢に関する指数であるランバーカーブ値が算出され、ランバーカーブ値に基づいて着座者の姿勢が判定される。このように、着座者の姿勢を、着座者の姿勢に関する指数であるランバーカーブ値に基づいて判定するため、着座者の姿勢の適否を定量的、かつ容易に判定することができる。また、出力制御部は、ランバーカーブ値に基づいて判定された着座者の姿勢の判定結果を、人体模式図として表示装置に出力するように制御する。そのため、着座者に対して、着座者の姿勢を報知することができ、着座者は、自らの姿勢を視覚的に把握することが可能となる。
また、前記判定部は、前記ランバーカーブ値に基づいて、前記着座者の姿勢が、少なくとも猫背姿勢、標準姿勢、又は反り背姿勢のいずれであるかを判定し、前記出力制御部は、前記人体模式図とともに、前記着座者の姿勢が前記猫背姿勢、前記標準姿勢、又は前記反り背姿勢のいずれであるかを示す文字を、前記表示装置に出力するように制御するとよい。
上記構成によれば、着座者の姿勢が少なくとも猫背姿勢、反り背姿勢、又は標準姿勢のいずれであるかが文字で出力される。このため、着座者は自らの姿勢を正すために、どのように姿勢を変化させればよいかを的確に把握することが可能となる。
また、前記出力制御部は、前記ランバーカーブ値の経時的な変化を示す時系列グラフを前記表示装置に出力するように制御するとよい。
上記構成によれば、ランバーカーブ値の時系列グラフが表示装置に出力されるため、着座者は、ランバーカーブ値の経時的な変化を確認しながら自らの姿勢を正すことが可能となる。
また、前記制御ユニットは、前記可動体が変位するように制御する可動体制御部を有し、前記演算部は、算出した前記ランバーカーブ値の統計的な変動量であるランバーカーブ値変動量を算出し、前記判定部は、前記演算部が算出した前記ランバーカーブ値変動量に基づいて、前記着座者の腰痛レベルを判定し、前記可動体制御部は、前記判定部による前記腰痛レベルの判定結果に基づいて、前記可動体が周期的に変位するように制御するとよい。
上記構成によれば、ランバーカーブ値の変動量に基づいて、着座者の腰痛レベルが判定されるとともに、腰痛レベルに基づいて可動体が周期的に変位するように制御される。そのため、ランバーカーブ値の変動量が大きく、すなわち腰部の姿勢が不安定な場合に、着座者が腰痛を患っていると判定することができる。そして、着座者が腰痛を患っていると判定された場合に、可動体を変位させることによって腰部に刺激を与え、着座者の腰痛を和らげることが可能となる。
また、前記制御ユニットは、前記着座者の体格に関する設定値の入力を受け付ける設定受付部を有し、前記演算部は、前記圧力信号及び前記設定値を、前記所定の演算式に入力することによって前記ランバーカーブ値を算出するとよい。
上記構成によれば、着座者の体格に関する設定値の入力を受け付けて、設定値に基づいてランバーカーブ値が算出される。そのため、着座者の体格に応じて適切なランバーカーブ値を算出することが可能となる。
また、姿勢改善支援装置は、制御ユニットと、前記圧力センサが設けられた複数の前記可動体を内蔵する前記椅子と、を備えるとよい。
上記構成によれば、椅子に着座する着座者に対して、着座者の姿勢を報知することが可能となり、着座者は、自らの姿勢を視覚的に把握することが可能となる。
また、前記課題は、本発明の制御方法によれば、椅子に着座する着座者の姿勢を判定し、判定結果を表示装置に出力するように制御する制御方法であって、コンピュータが、前記椅子に内蔵された複数の可動体のそれぞれに設けられた圧力センサが出力する圧力信号を取得する取得ステップと、前記取得ステップで取得した複数の前記圧力信号を所定の演算式に入力することによって、前記着座者の姿勢に関する指数であるランバーカーブ値を算出する演算ステップと、前記演算ステップが算出した前記ランバーカーブ値に基づいて、前記着座者の姿勢を判定する判定ステップと、前記判定ステップの判定結果に対応する人体模式図を、前記表示装置に出力するように制御する出力制御ステップと、を実行することにより解決される。
上記構成によれば、椅子に内蔵された複数の圧力センサが出力する圧力信号を所定の演算式に入力し、着座者の姿勢に関する指数であるランバーカーブ値が算出され、ランバーカーブ値に基づいて着座者の姿勢が判定される。このように、着座者の姿勢を、着座者の姿勢に関する指数であるランバーカーブ値に基づいて判定するため、着座者の姿勢の適否を定量的、かつ容易に判定することができる。また、出力制御部は、ランバーカーブ値に基づいて判定された着座者の姿勢の判定結果を、人体模式図として表示装置に出力するように制御する。そのため、着座者に対して、着座者の姿勢を報知することができ、着座者は、自らの姿勢を視覚的に把握することが可能となる。
本発明の制御ユニット、姿勢改善支援装置、及び制御方法によれば、着座者に対して、着座者の姿勢を報知することができ、着座者は、自らの姿勢を視覚的に把握することが可能となる。
また、着座者は自らの姿勢を正すために、どのように姿勢を変化させればよいかを的確に把握することが可能となる。
また、着座者は、ランバーカーブ値の経時的な変化を確認しながら自らの姿勢を正すことが可能となる。
また、着座者が腰痛を患っていると判定された場合に、可動体を変位させることによって腰部に刺激を与え、着座者の腰痛を和らげることが可能となる。
また、着座者の体格に応じて適切なランバーカーブ値を算出することが可能となる。
姿勢改善支援装置の概要を説明するための図である。 標準的な姿勢パターンの脊椎と骨盤を模式的に示す図である。 猫背の姿勢パターンの脊椎と骨盤を模式的に示す図である。 反り背の姿勢パターンの脊椎と骨盤を模式的に示す図である。 姿勢改善支援装置の機能構成を示す図である。 健康モード処理の流れを示す図である。 姿勢判定処理の流れを示す図である。 姿勢表示処理の流れを示す図である。 姿勢表示画面を示す図である。 揉捏処理の流れを示す図である。 揉捏実行画面を示す図である。 第二実施形態に係る車両用シートのバックフレームを前方から見た斜視図である。 第二実施形態に係る受圧部材の背面図である。 変形例に係る受圧部材の背面図である。 第三実施形態に係る車両用シートのバックフレームの正面図である。 第三実施形態に係る車両用シートのバックフレームの背面図である。 第四実施形態に係る車両用シートのバックフレームを後方から見た斜視図である。 図17のA-A断面図である。 図17のA-A断面図であって、制御ユニットの取付位置の変形例を示す図である。 第四実施形態に係る車両用シートのバックフレームを前方から見た斜視図であって、制御ユニットの取付位置の第二変形例を示す図である。 第四実施形態に係る車両用シートのバックフレームを前方から見た斜視図であって、制御ユニットの取付位置の第三変形例を示す図である。
以下、本発明の一実施形態に係る姿勢改善支援装置10と、制御ユニット30と、制御ユニット30が実行する制御方法について図面を参照しながら説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
また、以下の説明中、「シート前後方向」とは、車両用シートSの前後方向であり、車両用シートSに着座した着座者から見た前後方向と一致する方向である。「車両前後方向」とは、車両走行時の進行方向と一致する方向である。また、「シート幅方向」とは、車両用シートSの横幅方向であり、車両用シートSに着座した着座者から見た左右方向と一致する方向である。また、「上下方向」とは、車両用シートSの上下方向であり、車両が水平面を走行しているときには鉛直方向と一致する方向である。また、単に「外側」という場合は、車両用シートSの中心から外側に向かう方向において外側に近い方を指し、「内側」という場合は車両用シートSの外側から中心に向かう方向において中心に近い方を意味する。
<姿勢改善支援装置10の概要>
姿勢改善支援装置10は、車両用シートSに着座する着座者の姿勢を判定し、判定結果を着座者が利用する携帯端末MTに出力するように制御することによって、着座姿勢の改善を支援するために用いられる。姿勢改善支援装置10は、車両用シートSと、制御ユニット30と、を主な構成として有している。
図1は、車両用シートSを斜め前方から見た斜視図である。車両用シートSは、図1に示すように、シートクッション1と、シートバック2と、ヘッドレスト3と、を主な構成として備えている。図1において、車両用シートSの一部については、図示の都合上、表皮材Tを外した構成で図示している。
シートクッション1は、着座者の臀部を支持する着座部分となる。シートクッション1は、該シートクッション1の骨格を構成するシートクッションフレーム(不図示)にパッド材Pを載置し、さらにパッド材Pを表皮材Tで被覆することで構成されている。
シートバック2は、着座者の背部を支持する背もたれ部分となる。シートバック2は、該シートバック2の骨格を構成するシートバックフレーム(不図示)にパッド材Pを載置し、さらにパッド材Pを表皮材Tで被覆することで構成されている。
シートバック2には、複数のエアセル11が内蔵されている。エアセル11は、圧縮空気を注入することによって膨張し、逆に、圧縮空気を排出することによって収縮する流体袋である。シートバック2にエアセル11を内蔵し、圧縮空気を制御することによって、シートバック2を変位させることができる。
エアセル11は、着座者の肩甲骨と対向する位置に配設された肩部エアセル12と、腰部と対向する位置に配設された腰部エアセル13と、骨盤に対向する位置に配設された骨盤エアセル14と、を有している。後述するように、エアセル11は、膨張と収縮を周期的に繰り返すことによって、着座者の肩部、腰部、骨盤に対して刺激を与え、着座者の筋肉を揉み解す。また、着座者の姿勢の矯正を目的としてエアセル11が膨張することとしてもよい。
肩部エアセル12は、シートバック2の上方に位置し、シート幅方向の右側に配設された右肩エアセル12Rと、シート幅方向の左側に配設された左肩エアセル12Lと、を有している。肩部エアセル12を膨縮させることにより、着座者の僧帽筋又は肩甲挙筋を揉み解すことができる。
腰部エアセル13は、肩部エアセル12の下方であって、シート幅方向の中央に配設されている。腰部エアセル13は、第一腰部エアセル13Uと、第一腰部エアセル13Uより下方に位置する第二腰部エアセル13Dと、を有している。第一腰部エアセル13U、及び第二腰部エアセル13Dを膨縮させることにより、着座者の広背筋を揉み解すことができる。
骨盤エアセル14は、腰部エアセル13の下方であって、シート幅方向の中央に配設されている。骨盤エアセル14を膨縮させることにより、着座者の大殿筋を揉み解すことができる。
エアセル11には、圧力センサ15(図5参照)が設けられている。圧力センサ15は、複数のエアセル11の内圧を検知するために、それぞれのエアセル11に設けられている。換言すると、上述した右肩エアセル12R及び左肩エアセル12Lには、肩部圧力センサ16(右肩圧力センサ16R及び左肩圧力センサ16L)が設けられている。また、第一腰部エアセル13U及び第二腰部エアセル13Dには、腰部圧力センサ17(第一腰部圧力センサ17U及び第二腰部圧力センサ17D)が設けられている。また、骨盤エアセル14には、骨盤圧力センサ18が設けられている。このように、着座者の肩部、腰部及び骨盤に対向する位置に圧力センサ15が配設され、着座者による荷重を検出する。
制御ユニット30は、圧力センサ15が出力する圧力信号に基づいて、着座者の姿勢パターンを判定することができる。
図2から図4は、着座者の姿勢パターンを示す脊椎BN1及び骨盤BN2を模式的に示している。より具体的には、図2は、正常な姿勢を有する者の標準的な脊椎BN1と骨盤BN2の状態を示している。図2に示すように、標準的な脊椎BN1は、上から下に向かうとともに、緩やかに湾曲するS字形状を有している。
図3は、猫背姿勢を有する者の脊椎BN1と骨盤BN2の状態を示している。猫背姿勢は、円背姿勢とも呼ばれ、その脊椎BN1は、背中が丸まり、後方に膨出するように弧を描く形状を有している。
図4は、反り背姿勢を有する者の脊椎BN1と骨盤BN2の状態を示している。反り背姿勢は、反り腰姿勢、又は凹背姿勢とも呼ばれ、脊椎BN1の腰部が前方に突出する形状を有している。
制御ユニット30は、判定された着座者の姿勢を、着座者が利用する携帯端末MTに表示するように制御する。これにより着座者は、自らの姿勢を把握することができ、どのように姿勢を改善すればよいかを認識することが可能となる。制御ユニット30は、シートクッション1に内蔵されているが、これに限定されない。制御ユニット30は、車両用シートSとは別体に構成されて、車両用シートSが設置された車両に設けられていてもよい。
図1に戻って、ヘッドレスト3は、着座者の頭部を支えるように、シートバック2の上部に取り付けられている。ヘッドレスト3の内部には、ヘッドレスト3の骨格を形成するヘッドレストフレーム(不図示)が設けられている。
図1に図示されていないリクライニング装置は、シートクッション1に対して、シートバック2を回動可能に連結している。また、リクライニング装置は、シートバック2を、シートクッション1に対して所定の角度で傾斜した状態にロックすることができる。そして、リクライニング装置は、そのロックを解除することによりシートバック2を前方又は後方に倒伏することができる。
<姿勢改善支援装置10の機能構成について>
次に、姿勢改善支援装置10の機能構成について説明する。
図5は、姿勢改善支援装置10の機能構成を示す図である。姿勢改善支援装置10は、その機能構成として、制御ユニット30と、圧力センサ15と、エア供給ポンプ20と、バルブユニット21と、エアセル11と、を有している。制御ユニット30は、車両用シートSに内蔵されて、車両用シートS全体の制御を司る。また、制御ユニット30は、着座者が利用する携帯端末MTと無線通信を行い、携帯端末MTに対して、着座者の姿勢に関する報知信号を出力することができる。
圧力センサ15は、上述したように、エアセル11に設けられて、エアセル11の内圧を検出する。換言すると、圧力センサ15は、着座者の肩部、腰部、及び骨盤による荷重を検出する。圧力センサ15は、エアセル11の内部に設けられているが、これに限定されない。圧力センサ15は、着座者と対向する側のエアセル11の表面に設けられていてもよい。圧力センサ15は、圧力信号を制御ユニット30に対して出力する。
エア供給ポンプ20とバルブユニット21は、エアセル11に対して圧縮空気を供給する圧縮空気供給機構である。より詳細には、エア供給ポンプ20は、圧縮空気を生成する小型のエアポンプである。バルブユニット21は、電磁バルブと圧縮空気の吐出口を有し、電磁バルブを制御することによって圧縮空気の吐出を制御する。バルブユニット21から圧縮空気を吐出することによってエアセル11は膨張し、圧縮空気を排出することによってエアセル11は収縮する。
携帯端末MTは、表示部を有する情報通信端末であって、着座者が利用するスマートフォンである。携帯端末MTは、着座者の入力操作によって、後述する制御ユニット30の設定受付部35に対して各種の設定情報を出力することができる。また、携帯端末MTは、その表示部に、図9を参照して後述する姿勢表示画面40及び図11を参照して後述する揉捏実行画面50を表示させることができる。携帯端末MTは、着座者による入力操作を受け付けるとともに、表示装置としての機能を有していればよく、タブレット型端末であってもよい。また、携帯端末MTは、車両用シートS又は車両に搭載された情報通信端末であってもよい。携帯端末MTは、表示装置に相当する。
制御ユニット30は、シートクッション1に内蔵されたECU(Electronic Control Unit)である。ECUは、制御回路が組み込まれており、プログラムを実行するプロセッサと、不揮発性記憶媒体と、揮発性記憶媒体と、から構成されている。そしてプロセッサが、不揮発性記憶媒体に格納されたプログラムをロードして実行することにより、信号取得部31、LC演算部32、姿勢判定部33、エアセル制御部34、設定受付部35、及び出力制御部36として機能する。プロセッサは、コンピュータに相当する。
信号取得部31は、通信インターフェイスを有し、圧力センサ15が出力する圧力信号(圧力値)を取得する。より具体的には、信号取得部31は、右肩圧力センサ16R、左肩圧力センサ16L、第一腰部圧力センサ17U、第二腰部圧力センサ17D、及び骨盤圧力センサ18が出力する圧力信号を取得する。信号取得部31は、圧力信号を増幅する増幅回路、アナログ信号をディジタル信号に変換するADC(アナログ・ディジタル変換器)、及びノイズ成分を除去するフィルター回路を有していてもよい。信号取得部31は、取得部に相当する。
LC演算部32は、信号取得部31が取得した複数の圧力信号(圧力値)を得て、圧力値を所定の演算式に入力することによって、ランバーカーブ値を算出する。ここで、ランバーカーブ値とは、着座者の着座姿勢を、肩、腰、骨盤の圧力信号に基づいて総合的に評価するために用いられる指数である。換言すると、LC演算部32によって算出されたLC値を、予め定められた閾値と比較することによって、着座者の姿勢が標準的な適正姿勢であるか否かを判定することができる。また、LC値を予め定められた閾値と比較することによって、着座者の姿勢が猫背、又は反り背であるか否かを判定することができる。ランバーカーブ値は、LC値とも呼ばれる。
ランバーカーブ値をLCとすると、ランバーカーブ値は、以下の演算式(1)によって算出することができる。
LC=a1×X1+a2×X2+a3×X3+a4×X4+a5×X5+b (1)
ここで、X1、X2、X3、X4、X5は、それぞれ右肩圧力センサ16R、左肩圧力センサ16L、第一腰部圧力センサ17U、第二腰部圧力センサ17D、及び骨盤圧力センサ18が出力する圧力値である。また、a1、a2、a3、a4、a5、及びbは、予め複数の被験者を対象に行われる着座姿勢実験によって設定される係数である。このように、ランバーカーブ値は、線形一次多項式からなる演算式(1)によって算出することができる。
ここで、着座姿勢実験について説明する。着座姿勢実験では、最初に、カメラ等の撮影装置、又はモーションセンサによって被験者の姿勢情報が取得される。次に、取得された姿勢情報に対して、医師、又は専門家による姿勢評価が行われ、ランバーカーブ値が割り付けられる。続いて、被検者を圧力センサ15が内蔵された実験用シートに着座させ、圧力信号からなる実測値を取得する。上述した専門家による姿勢評価、及び実測値の取得を、複数の被験者に対して繰り返して実施することにより、ランバーカーブ値と、実測された圧力信号との間の相関性を分析することが可能となる。具体的には、ランバーカーブ値及び実測値に対して重回帰分析を行うことによって、係数a1、a2、a3、a4、a5、及びbを得ることができる。
ランバーカーブ値を算出するための式は、演算式(1)に限定されない。後述する設定受付部35が受け付ける設定値と圧力信号に基づいてランバーカーブ値を算出しても良い。このとき、ランバーカーブ値は、以下の演算式(2)によって算出することができる。
LC=a1×X1+a2×X2+a3×X3+a4×X4+a5×X5
+a6×X6+a7×X7+b (2)
ここで、X6及びX7は、着座者の体格に関する設定値であって、それぞれ着座者の体重及び身長である。また、a6及びa7は、上述した着座姿勢実験によって設定される係数である。
また、LC演算部32は、ランバーカーブ値の統計的な変動量であるLC変動量を算出する。LC変動量は、ランバーカーブ値を所定の計測期間に亘って継続的に算出した際のランバーカーブ値の標準偏差である。また、LC変動量は、計測期間中におけるランバーカーブ値と平均値との二乗累積偏差であってもよい。
計測期間は、5分が好適ある。後述するように、LC変動量は、姿勢判定部33が着座者の腰痛レベルを判定するために用いられる。そのため、計測期間が5分より短いと、腰痛レベルの判定精度が低下することとなる。また、計測時間が5分より長いと、腰痛レベルの判定結果を得るまでの時間が長くなりすぎることにより、着座者が不信感を覚えてしまう虞がある。ただし、計測期間は5分に限定されることなく、着座者によって設定可能であってもよい。また、計測期間は、LC変動量の収束条件に基づいて自動的に設定されてもよい。LC変動量は、ランバーカーブ値変動量に相当する。
姿勢判定部33は、LC演算部32が演算したランバーカーブ値に基づいて、着座者の姿勢を判定する。より具体的には、姿勢判定部33は、ランバーカーブ値に基づいて着座者の姿勢が、「猫背姿勢」、「やや猫背姿勢」、「標準姿勢」、「やや反り背姿勢」、「反り背姿勢」のいずれであるかを判定する。また、姿勢判定部33は、着座者の姿勢が「猫背姿勢」、「標準姿勢」、「反り背姿勢」のいずれであるかを判定することとしてもよい。姿勢判定部33は、ランバーカーブ値を、予め定められた所定の閾値と比較することによって着座者の姿勢を判定する。閾値は、着座者によって設定可能であってもよい。
また、姿勢判定部33は、LC演算部32が演算したLC変動量に基づいて、着座者の腰痛レベルを判定する。より具体的には、姿勢判定部33は、LC変動量に基づいて着座者が腰痛を患っているか否かを判定する。後述するように、姿勢判定部33によって着座者が腰痛を患っていると判定された場合、エアセル11が周期的に膨縮するように制御することによって、着座者の腰部の筋肉を揉みほぐす揉捏処理が行われる。姿勢判定部33は、LC変動量を予め定められた所定の閾値と比較することによって腰痛レベルを判定する。閾値は、着座者によって設定可能であってもよい。
エアセル制御部34は、エア供給ポンプ20及びバルブユニット21に対して制御信号を出力することによってエアセル11の膨縮を制御する。エアセル制御部34は、姿勢判定部33によって着座者が腰痛を患っていると判定された際に、予め定められた膨縮パターンでエアセル11が膨縮するように制御する。ここで、膨縮パターンの具体例を挙げて説明すると、最初に、エアセル11が、5秒間膨張するように制御される。次に、エアセル11が、5秒間収縮するように制御される。そして再び、エアセル11が、5秒間膨張するように繰り返し制御される。このようなエアセル11に対する膨縮制御が、1分間繰り返される。これにより、腰痛を患っていると判定された着座者の腰部の筋肉を揉みほぐし、着座者の負担を軽減することが可能となる。エアセル制御部34は、可動体制御部に相当する。
設定受付部35は、着座者による設定値の入力を受け付ける。具体的には、設定受付部35は、着座者の体格に関する設定値であって、身長、及び体重の入力を受け付ける。上述したように、LC演算部32は、入力された身長、体重、及び圧力センサ15が出力する圧力信号(圧力値)を演算式(2)に入力することによって、ランバーカーブ値を算出する。また、設定受付部35は、エアセル11に対して注入される圧縮空気量を設定値として入力することができてもよい。これにより、マッサージ処理において着座者の腰部の筋肉に加わる刺激の強さを適切に変更することが可能となる。
出力制御部36は、姿勢判定部33による判定結果に対応する人体模式図42が描かれた姿勢表示画面40(図9を参照)を携帯端末MTに出力するように制御する。具体的には、出力制御部36は、車両用シートSが有する無線通信インターフェイス(不図示)を介して携帯端末MTと相互通信を行うことによって姿勢表示画面40を携帯端末MTに出力するように制御する。詳細は後述するが、姿勢表示画面40には、着座者の姿勢に対応する人体模式図42とともに、着座者の姿勢が「猫背姿勢」、「やや猫背姿勢」、「標準姿勢」、「やや反り背姿勢」、「反り背姿勢」のいずれであるかを示す文字列が表示される。また、姿勢表示画面40には、ランバーカーブ値の経時的な変化を示す時系列グラフ47が表示される。
また、出力制御部36は、後述する揉捏処理の実行中に、揉捏実行画面50(図11を参照)を携帯端末MTに出力するように制御する。
<健康モード処理の流れについて>
次に、制御ユニット30によって実行される健康モード処理の流れについて説明する。健康モード処理は、圧力センサ15が出力する圧力信号に基づいて着座者の姿勢を判定し、判定された姿勢を着座者に報知することによって、着座者に対して着座姿勢の改善を促すために行われる処理である。健康モード処理は、着座者が利用する携帯端末MTを介して健康モード処理の開始操作が行われた場合に、制御ユニット30によって開始されるが、これに限定されない。予め定められた条件が満たされた場合に開始されることとしてもよい。
図6は、健康モード処理の流れを示している。図6に示すように、制御ユニット30は、最初に、着座者が着座しているか否かを判定することによって着座者を検知する(ステップS10)。具体的には、制御ユニット30は、圧力センサ15が出力する圧力信号に基づいて、着座者による荷重の有無を判定することによって着座者を検知することができる。また、制御ユニット30は、車両用シートSに内蔵された着座センサ(不図示)の出力信号に基づいて着座者を検知してもよい。
制御ユニット30は、着座者が検知されないと判定された場合(ステップS10:No)、着座者が検知されるまで待機する。
一方、着座者が検知されたと判定された場合(ステップS10:Yes)、制御ユニット30は、設定値を取得する(ステップS11)。具体的には、制御ユニット30は、着座者が利用する携帯端末MTを操作して入力された設定値を、無線通信回線を介して取得する。設定値には、着座者の身長及び体重が含まれる。
次に、制御ユニット30は、姿勢判定処理を実行する(ステップS12)。図7は、制御ユニット30が実行する姿勢判定処理の流れを示している。図7に示すように、制御ユニット30は、最初に、圧力センサ15が出力する圧力信号を取得する(ステップS20、取得ステップ)。具体的には、制御ユニット30は、右肩圧力センサ16R、左肩圧力センサ16L、第一腰部圧力センサ17U、第二腰部圧力センサ17D、及び骨盤圧力センサ18が出力する圧力信号(圧力値)を取得する。
次に、制御ユニット30は、ランバーカーブ値(LC値)を算出する(ステップS21、演算ステップ)。具体的には、制御ユニット30は、ステップS20で取得した圧力信号(圧力値)と、ステップS11で取得した設定値を上述した演算式(2)に入力することによりランバーカーブ値を算出する。
次に、制御ユニット30は、姿勢表示処理を実行する(ステップS22)。図8は、制御ユニット30が実行する姿勢表示処理の流れを示している。図8に示すように、制御ユニット30は、最初に、ランバーカーブ値を予め設定された閾値TH1と比較することにより、着座者が猫背姿勢であるか否かを判定する(ステップS30、判定ステップ)。制御ユニット30は、ランバーカーブ値が閾値TH1より小さいと判定された場合(ステップS30:Yes)、着座者が猫背姿勢であると判定する。次に、制御ユニット30は、着座者が利用する携帯端末MTに猫背に対応する人体模式図42を表示させる(ステップS31、出力制御ステップ)。より具体的には、制御ユニット30は、携帯端末MTと無線通信を行うことにより、携帯端末MTが、その表示部に姿勢表示画面40を出力するように制御する。
図9は、携帯端末MTの表示部にリアルタイム出力される姿勢表示画面40を示している。図9に示すように、姿勢表示画面40には、姿勢表示領域41と、グラフ表示領域46と、履歴表示領域48の3つの表示領域が形成されている。
姿勢表示領域41には、着座者の姿勢が模式的に示された人体模式図42と、着座者の姿勢を特定可能な姿勢特定表示43と、ランバーカーブ値表示44と、姿勢改善支援情報45と、が出力される。図10では、一例として着座者が「やや猫背」姿勢と判定された場合の画面例を示している。姿勢表示領域41には、着座姿勢の判定結果に対応した表示が出力される。具体的には、着座者が「猫背姿勢」と判定された場合には、「猫背姿勢」に対応する人体模式図42と「猫背」の文字列からなる姿勢特定表示43が表示される。同様に、着座者が「標準姿勢」、「やや反り背姿勢」、「反り背姿勢」と判定された場合には、それぞれの姿勢に対応する人体模式図42と姿勢特定表示43が出力される。また、人体模式図42の下方には、着座者による姿勢改善を支援する姿勢改善支援情報45が出力される。着座者は、人体模式図42と姿勢特定表示43によって自らの姿勢を視覚的に把握することができるとともに、姿勢改善支援情報45によって効果的に着座姿勢を改善することが可能となる。
グラフ表示領域46には、ランバーカーブ値の経時的な変化を示す時系列グラフ47が表示される。時系列グラフ47は、制御ユニット30の出力制御部36によって、リアルタイムに更新される。着座者は、時系列グラフ47を確認することによってランバーカーブ値の経時的な変化を認識することができ、ランバーカーブ値が大きく変動する場合には、腰の状態が不安定であり、腰痛を患う可能性が高いことを認識することができる。
履歴表示領域48には、過去に算出されたランバーカーブ値の履歴を示す日別履歴情報49が表示される。着座者は、日別履歴情報49によって、自らの姿勢の変化とその傾向を認識することができる。これにより、ランバーカーブ値が所望の数値から外れる方向に変化する傾向がみられる場合に、着座者に姿勢の改善を促すことが可能となる。
図8に戻って、ランバーカーブ値が閾値TH1より小さいと判定されなかった場合(ステップS30:No)、制御ユニット30は、ランバーカーブ値を閾値TH2と比較することにより、着座者がやや猫背姿勢であるか否かを判定する(ステップS32)。制御ユニット30は、ランバーカーブ値が閾値TH2より小さいと判定された場合(ステップS32:Yes)、着座者がやや猫背姿勢であると判定する。そして、制御ユニット30は、携帯端末MTの姿勢表示画面40に、やや猫背姿勢に対応する人体模式図42と姿勢特定表示43を表示させて(ステップS33)、姿勢表示処理を終了する。
また、ランバーカーブ値が閾値TH2より小さいと判定されなかった場合(ステップS32:No)、制御ユニット30は、ランバーカーブ値を閾値TH3と比較することにより、着座者が標準姿勢であるか否かを判定する(ステップS34)。制御ユニット30は、ランバーカーブ値が閾値TH3より小さいと判定された場合(ステップS34:Yes)、着座者が標準姿勢にあると判定する。そして、制御ユニット30は、携帯端末MTの姿勢表示画面40に、標準姿勢に対応する人体模式図42と姿勢特定表示43を表示させて(ステップS35)、姿勢表示処理を終了する。
また、ランバーカーブ値が閾値TH3より小さいと判定されなかった場合(ステップS34:No)、制御ユニット30は、ランバーカーブ値を閾値TH4と比較することにより、着座者がやや反り背姿勢であるか否かを判定する(ステップS36)。制御ユニット30は、ランバーカーブ値が閾値TH4より小さいと判定された場合(ステップS36:Yes)、着座者がやや反り背姿勢にあると判定する。そして、制御ユニット30は、携帯端末MTの姿勢表示画面40に、やや反り背姿勢に対応する人体模式図42と姿勢特定表示43を表示させて(ステップS37)、姿勢表示処理を終了する。
また、ランバーカーブ値が閾値TH4より小さいと判定されなかった場合(ステップS36:No)、制御ユニット30は、着座者が反り背姿勢にあると判定する。そして制御ユニット30は、携帯端末MTの姿勢表示画面40に、反り背姿勢に対応する人体模式図42と姿勢特定表示43を表示させて(ステップS38)、姿勢表示処理を終了する。
図7に戻って、制御ユニット30は、姿勢表示処理の次に、所定の計測時間が経過したか否かを判定する(ステップS23)。計測時間は、例えば5分である。計測時間が経過していないと判定された場合(ステップS23:No)、制御ユニット30は、ステップS20に戻って、ステップS20からステップ23を繰り返す。一方、計測時間を経過したと判定された場合(ステップS23:Yes)、制御ユニット30は、姿勢判定処理を終了する。
図6に戻って、制御ユニット30は、揉捏処理を実行する(ステップS13)。図10は、制御ユニット30が実行する揉捏処理の流れを示している。図10に示すように、制御ユニット30は、最初にLC変動量を算出する(ステップS40)。具体的には、制御ユニット30は、ランバーカーブ値と平均値との二乗累積偏差を算出する。
次に、制御ユニット30は、LC変動量を変動量閾値と比較する(ステップS41)。具体的には、制御ユニット30は、LC変動量を予め定められた変動量閾値と比較することにより、着座者が腰痛を患っているか否かを判定する。
LC変動量が変動量閾値より大きいと判定された場合、制御ユニット30は、エアセル11を膨縮させるように制御する(ステップS42)。具体的には、制御ユニット30は、エアセル11を膨縮させる膨縮パターンを取得し、膨縮パターンに基づいて、エア供給ポンプ20及びバルブユニット21を制御する。これにより、エアセル11が膨縮する。
また、制御ユニット30は、エアセル11を膨縮させるとともに、携帯端末MTの表示部に揉捏実行画面50を出力する。
図11は、携帯端末MTの表示部に出力される揉捏実行画面50を示している。図11に示すように揉捏実行画面50には、揉捏位置表示領域51及び揉捏状態表示領域54の2つの表示領域が形成されるとともに、モード選択ボタン56及び表示切替ボタン57が設けられている。
揉捏位置表示領域51には、エアセル11による揉捏位置を示す揉捏模式図52と、揉捏内容を補助的に説明する揉捏補助情報53が出力される。図11では、着座者の腰部を揉捏している状態が示されている。揉捏実行画面50に揉捏模式図52及び揉捏補助情報53が出力されるため、着座者は、どのような揉捏が行われているかを把握することができる。
揉捏状態表示領域54には、揉捏処理の残り時間が表示される。ただし、揉捏処理の残り時間の表示に限定されず、さらに揉捏処理開始後の経過時間が表示されてもよい。
モード選択ボタン56は、着座者によって操作されることによって、エアセル11の膨縮パターンを変更することができる。これにより、着座者は、自分の好みの膨縮パターンによる揉捏処理を実行させることが可能となる。
表示切替ボタン57は、着座者によって操作されることによって、携帯端末MTの表示部の出力を姿勢表示画面40に切り替えることができる。これにより、着座者は、自らの姿勢及びランバーカーブ値を姿勢表示画面40で確認しながら揉捏処理を実行することが可能となる。
以上のように構成された姿勢改善支援装置10によって、着座者に対して、着座者の姿勢を報知することができる。そのため、着座者は、自らの姿勢を把握したうえで、的確に姿勢の改善を図ることが可能となる。
<第二実施形態>
以上、本発明の一実施形態に係る姿勢改善支援装置10の構成について説明してきたが、上述した実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
上述した実施形態において、車両用シートSの制御を司る制御ユニット30は、シートクッション1に内蔵されていることとして説明したが、これに限定されない。制御ユニット30は、シートバック2に内蔵されていてもよい。
図12は、第二実施形態に係る車両用シートSのバックフレーム100を前方から見た斜視図である。図12に示すように、バックフレーム100は、上下方向に延在する左右のサイドフレーム110と、左右のサイドフレーム110の上端部及び下端部をそれぞれ連結するアッパーフレーム120と、ロアーフレーム130によって枠状に構成されている。そして、枠状のバックフレーム100の内側には、受圧部材140が配設されている。
左右のサイドフレーム110は、アッパーフレーム120と連結する上端部と、ロアーフレーム130と連結する下端部の間に、平板上のサイドフレームプレート111を有している。
アッパーフレーム120は、略U字形状に屈曲するパイプ材で構成されている。アッパーフレーム120は、その上端部において水平に延びる水平部121と、水平部121の両端から下方に向かって垂直に延びる垂直部122と、を有している。水平部121には、ヘッドレスト3のヘッドレストピラー(不図示)を支持するためのピラー支持部123が取り付けられている。
受圧部材140は、樹脂製の板状部材であり、左右のサイドフレーム110の間に介在している。受圧部材140は、シート幅方向の中央に位置し、着座者の背中を支持する受圧部141と、受圧部141の左右に位置する支持部142と、を有している。受圧部材140は、連結ワイヤ143によって左右のサイドフレーム110に連結されて支持されている。より詳細には、受圧部材140は、上部連結ワイヤ143A及び下部連結ワイヤ143Bと係合爪145を介して係合し、着座者の背中から受ける荷重を、後方に変形しながら受け止めることができるように構成されている。
受圧部材140には、後方に突出するビード部144が形成されている。より詳細には、上下方向に延びる第一ビード部144Aと、第一ビード部144Aを連結し、水平方向に延びる第二ビード部144Bと、左右方向に傾斜する第三ビード部144Cと、が受圧部材140に形成されている。第一ビード部144A、第二ビード部144B、及び第三ビード部144Cによって、ビードが延びる方向に対して受圧部材140の剛性を高めることができる。
図13は、受圧部材140の背面図である。受圧部材140の上方であって、左右方向の中央には、後方から前方に向かって湾曲する中央凹部141Aが形成されている。制御ユニット30は、中央凹部141Aに収容されるように、受圧部材140の背面側に配設されている。制御ユニット30を中央凹部141Aに配設することによって、着座者は、背中に違和感を覚えることなく車両用シートSに着座することが可能となる。なお、中央凹部141Aには、バルブユニット21が収容されても良い。中央凹部141Aにバルブユニット21を配設することにより、着座者は、背中に違和感を覚えることなく車両用シートSに着座することが可能となる。また、シートバック2に内蔵された肩部エアセル12、腰部エアセル13及び骨盤エアセル14に対して効率的に圧縮空気を送出することが可能となる。
<変形例>
上述した実施形態において、制御ユニット30は、受圧部材140のシート幅方向の中央に位置する中央凹部141Aに収容されるように配設されることとして説明したが、これに限定されない。
図14は、変形例に係る受圧部材140の背面図である。図14に示すように、シート幅方向の左右には、右凹部141B及び左凹部141Cが形成されている。そのため、制御ユニット30を右凹部141B及び左凹部141Cのいずれかに一方に配設し、バルブユニット21を他方に配設することができる。これにより、上述した実施形態と同様に、着座者は、背中に違和感を覚えることなく車両用シートSに着座することが可能となる。また、シートバック2に内蔵された肩部エアセル12、腰部エアセル13及び骨盤エアセル14に対して効率的に圧縮空気を送出することが可能となる。なお、中央凹部141A、右凹部141B、及び左凹部141Cには、制御ユニット30及びバルブユニット21以外の電装部品が配設されてもよい。
<第三実施形態>
上述した実施形態において、制御ユニット30及びバルブユニット21は、受圧部材140に形成された凹部に収容されるように配設されることして説明したが、これに限定されない。制御ユニット30及びバルブユニット21は、前後方向においてエアセル11と重ならない位置に配設すると好適である。
図15は、第三実施形態に係る車両用シートSのバックフレーム200の正面図である。また、図16は、バックフレーム200の背面図である。図15、図16に示すように、バックフレーム200は、上下方向に延在する左右のサイドフレーム210と、サイドフレーム210の上端部及び下端部をそれぞれ連結するアッパーフレーム220と、ロアーフレーム(不図示)によって枠状に構成されている。そして、枠状のバックフレーム200の内側には、エアセル11が取り付けられた受圧部材240が配設されている。
受圧部材240は、樹脂製の板状部材であり、左右のサイドフレーム110の間に介在している。受圧部材240は、連結ワイヤ243によって左右のサイドフレーム210に連結されて支持されている。より詳細には、受圧部材240は、上部連結ワイヤ243A及び下部連結ワイヤ243Bと係合爪244(図16を参照)を介して係合し、着座者から受ける荷重を、後方に変形しながら受け止めることができるように構成されている。
受圧部材240には、腰部エアセル13及び骨盤エアセル14が、エアセル固定具245によって吊り下げられて固定されている。より詳細には、腰部エアセル13の下方と、骨盤エアセル14が、前後方向において互いに重なり合うように受圧部材240に固定されている。エアセル固定具245は、受圧部材240に形成されたネジ孔と、ネジ孔に挿通されるネジによって構成されている。
腰部エアセル13及び骨盤エアセル14には、バルブユニット21から圧縮空気を供給するためのチューブ246が接続されている。
図16に示すように、制御ユニット30は、腰部エアセル13の上方に配設されている。換言すると、制御ユニット30は、エアセル11と前後方向で重ならない位置において受圧部材240に配設されている。これにより、着座者の背中よりも後方に存在する構成品が前後方向に大型化することを抑制することが可能となる。また、エアセル11が膨張した場合であっても、着座者は、背中に違和感を覚えることなく車両用シートSに着座することが可能となる。
<第四実施形態>
上述した実施形態において、制御ユニット30及びバルブユニット21は、受圧部材140に取り付けられることして説明したが、これに限定されない。制御ユニット30及びバルブユニット21は、バックフレーム300に取り付けられてもよい。
図17は、第四実施形態に係る車両用シートSのバックフレーム300を後方から見た斜視図である。図17に示すように、バックフレーム300は、上下方向に延在する左右のサイドフレーム310と、サイドフレーム310の上端部及び下端部をそれぞれ連結するアッパーフレーム320と、ロアーフレーム(不図示)と、によって枠状に構成されている。
サイドフレーム310は、金属プレートからなり、上下方向に二分割されている。具体的には、サイドフレーム310は、上方に位置する第一サイドフレーム片311と、下方に位置する第二サイドフレーム片312が部分的に重ね合わされることで構成されている。
アッパーフレーム320は、金属プレートからなり、シート幅方向の両端部は、それぞれ、第一サイドフレーム片311の上端部に溶接されている。
アッパーフレーム320は、側面視で略コ字状に折り曲げられている。詳細に説明すると、図17のA-A断面図である図18に示すように、アッパーフレーム320は、上壁部321と、上壁部321と対向する下壁部322と、上壁部321及び下壁部322を連結する前壁部323を有している。
上壁部321及び下壁部322には、上補強部321b及び下補強部322bがそれぞれ形成されている。上補強部321bは、上壁部321を部分的に窪ませることで形成されている。同様に、下補強部322bは、下壁部322を部分的に窪ませることで形成されている。上補強部321b及び下補強部322bの数及び配置は、図17に示す数と配置に限定されない。上補強部321bは、上壁部321の前端部であって、上壁部321と前壁部323の境界部分に形成されていてもよい。同様に、下補強部322bは、下壁部322の前端部であって、下壁部322と前壁部323の境界部分に形成されていてもよい。
図18に示すように、上壁部321の後端には、上方に屈曲する上屈曲部321cが形成されている。また、下壁部322の後端には、下方に屈曲する下屈曲部322cが形成されている。
前壁部323は、平坦面からなる中央部323aを有している。中央部323a、上壁部321、及び下壁部322は、制御ユニット30を収容する収容領域を形成している。換言すると制御ユニット30は、シート幅方向の中央において、上壁部321、下壁部322、及び前壁部323によって三方向から囲まれた状態でアッパーフレーム320に取り付けられている。これにより、制御ユニット30が他の部材と干渉することを抑制することとができるとともに、制御ユニット30をアッパーフレーム320に取り付けることによってバックフレーム300が大型化することを抑制することが可能となる。なお、上述した収容領域に、制御ユニット30以外の電装部品、例えばバルブユニット21が配設されてもよい。
<変形例>
上述した第四実施形態において、制御ユニット30は、前壁部323の背面側に取り付けることとして説明したが、これに限定されない。制御ユニット30は、下壁部322の前面側に取り付けられてもよい。
図19は、図17のA-A断面図であって、制御ユニット30を下壁部322の下屈曲部322cに取り付けた状態を示している。換言すると、制御ユニット30は、下壁部322の下屈曲部322cに三方向から囲まれた状態でアッパーフレーム320に取り付けられている。これにより、上述した第四実施形態と同様に、制御ユニット30が他の部材と干渉することを抑制することとができるとともに、制御ユニット30を取り付けることによってバックフレーム300が大型化することを抑制することが可能となる。
<第二変形例>
また、上述した第四実施形態において、制御ユニット30は、アッパーフレーム320に取り付けられることとして説明したが、これに限定されない。制御ユニット30は、サイドフレーム310に取り付けられてもよい。
図20は、制御ユニット30を第二サイドフレーム片312に取り付けた状態を示している。図20に示すように、左右のサイドフレーム310のうち、右側のサイドフレーム310の第二サイドフレーム片312には、制御ユニット30が取り付けられている。一方、左側のサイドフレーム310の第二サイドフレーム片312には、エアバッグモジュールAMが取り付けられている。換言すると、制御ユニット30は、左右のサイドフレーム310のうち、エアバッグモジュールAMが取り付けられていないサイドフレーム310に取り付けられている。これにより、制御ユニット30がエアバッグモジュールAMと干渉することなく、制御ユニット30をサイドフレーム310に取り付けることが可能となる。またエアバッグモジュールAMが作動した際に、制御ユニット30がエアバッグモジュールAMの動作に影響することを抑制することが可能となる。
ここで、制御ユニット30の取り付け位置についてより詳細に説明する。第二サイドフレーム片312は、上下方向の略中央位置において、第二サイドフレーム片312の剛性の向上を図るための凹凸部312aと、凹凸部312aの下方においてリクライニング装置と連結する平坦部312bが形成されている。制御ユニット30は、平坦部312bに取り付けられている。制御ユニット30を平坦部312bに取り付けることにより、その取付け強度の向上を図ることができる。
<第三変形例>
第三変形例として、制御ユニット30は、第二サイドフレーム片312に形成された凹凸部312aの凹部に収容するように取り付けられてもよい。
図21は、制御ユニット30を第二サイドフレーム片312の凹凸部312aに取り付けた状態を示している。制御ユニット30をサイドフレーム310に取り付けることによって、制御ユニット30が他の部材と干渉することを抑制することが可能となる。また、凹凸部312aは、平坦部312bと比べて剛性が向上しているため、制御ユニット30の耐震性、及び耐衝撃性の向上を図ることが可能となる。
上述した実施形態において、演算式(1)及び演算式(2)は、線形一次多項式であるとして説明したが、これに限定されない。ランバーカーブ値は、二次多項式又は三次多項式からなる演算式によって算出してもよい。
また、上述した実施形態において、車両用シートSにはエアセル11が内蔵されていることとして説明したが、これに限定されない。車両用シートSに内蔵されて、変位することによって着座者の筋肉に対して刺激を与えることができる可動体であればよく、アクチュエータ等からなる駆動部材を備えた弾性体が内蔵されていてもよい。
また上述した実施形態において、姿勢改善支援装置10は、車両に実装する場合を一例として挙げ、その構成例について説明したが、これに限定されない。姿勢改善支援装置10は、例えば、鉄道など車輪を有する他の地上走行用乗物や、地上以外を移動する航空機や船舶などに搭載されるシートにも実装され得る。また、姿勢改善支援装置10は、オフィスや、一般家庭で用いられる椅子に実装されてもよい。
S 車両用シート
P パッド材
T 表皮材
BN1 脊椎
BN2 骨盤
MT 携帯端末
AM エアバッグモジュール
1 シートクッション
2 シートバック
3 ヘッドレスト
4 スライドレール
10 姿勢改善支援装置
11 エアセル(可動体)
12 肩部エアセル
12R 右肩エアセル
12L 左肩エアセル
13 腰部エアセル
13U 第一腰部エアセル
13D 第二腰部エアセル
14 骨盤エアセル
15 圧力センサ
16 肩部圧力センサ
16R 右肩圧力センサ
16L 左肩圧力センサ
17 腰部圧力センサ
17U 第一腰部圧力センサ
17D 第二腰部圧力センサ
18 骨盤圧力センサ
20 エア供給ポンプ
21 バルブユニット
30 制御ユニット
31 信号取得部(取得部)
32 LC演算部(演算部)
33 姿勢判定部(判定部)
34 エアセル制御部(可動体制御部)
35 設定受付部
36 出力制御部
40 姿勢表示画面
41 姿勢表示領域
42 人体模式図
43 姿勢特定表示
44 ランバーカーブ値表示
45 姿勢改善支援情報
46 グラフ表示領域
47 時系列グラフ
48 履歴表示領域
49 日別履歴情報
50 揉捏実行画面
51 揉捏位置表示領域
52 揉捏模式図
53 揉捏補助情報
54 揉捏状態表示領域
56 モード選択ボタン
57 表示切替ボタン
100 バックフレーム
110 サイドフレーム
111 サイドフレームプレート
120 アッパーフレーム
121 水平部
122 垂直部
123 ピラー支持部
130 ロアーフレーム
140 受圧部材
141 受圧部
141A 中央凹部
141B 右凹部
141C 左凹部
142 支持部
143 連結ワイヤ
143A 上部連結ワイヤ
143B 下部連結ワイヤ
144 ビード部
144A 第一ビード部
144B 第二ビード部
144C 第三ビード部
145 係合爪
200 バックフレーム
210 サイドフレーム
220 アッパーフレーム
240 受圧部材
243 連結ワイヤ
243A 上部連結ワイヤ
243B 下部連結ワイヤ
244 係合爪
245 エアセル固定具
246 チューブ
300 バックフレーム
310 サイドフレーム
311 第一サイドフレーム片
312 第二サイドフレーム片
312a 凹凸部
312b 平坦部
320 アッパーフレーム
321 上壁部
321a 上貫通孔
321b 上補強部
321c 上屈曲部
322 下壁部
322a 下貫通孔
322b 下補強部
322c 下屈曲部
323 前壁部
323a 中央部
324 ピラーガイド
324a 支持孔
325 ヘッドレストピラー

Claims (7)

  1. 椅子に着座する着座者の姿勢を判定し、判定結果を表示装置に出力するように制御する制御ユニットであって、
    前記椅子に内蔵された複数の可動体のそれぞれに設けられた圧力センサが出力する圧力信号を取得する取得部と、
    前記取得部が取得した複数の前記圧力信号を所定の演算式に入力することによって、前記着座者の姿勢に関する指数であるランバーカーブ値を算出する演算部と、
    前記演算部が算出した前記ランバーカーブ値に基づいて、前記着座者の姿勢を判定する判定部と、
    前記判定部の判定結果に対応する人体模式図を、前記表示装置に出力するように制御する出力制御部と、を備えることを特徴とする制御ユニット。
  2. 前記判定部は、前記ランバーカーブ値に基づいて、前記着座者の姿勢が、少なくとも猫背姿勢、標準姿勢、又は反り背姿勢のいずれであるかを判定し、
    前記出力制御部は、前記人体模式図とともに、前記着座者の姿勢が前記猫背姿勢、前記標準姿勢、又は前記反り背姿勢のいずれであるかを示す文字を、前記表示装置に出力するように制御することを特徴とする請求項1に記載の制御ユニット。
  3. 前記出力制御部は、前記ランバーカーブ値の経時的な変化を示す時系列グラフを前記表示装置に出力するように制御することを特徴とする請求項1に記載の制御ユニット。
  4. 前記制御ユニットは、前記可動体が変位するように制御する可動体制御部を有し、
    前記演算部は、算出した前記ランバーカーブ値の統計的な変動量であるランバーカーブ値変動量を算出し、
    前記判定部は、前記演算部が算出した前記ランバーカーブ値変動量に基づいて、前記着座者の腰痛レベルを判定し、
    前記可動体制御部は、前記判定部による前記腰痛レベルの判定結果に基づいて、前記可動体が周期的に変位するように制御することを特徴とする請求項1に記載の制御ユニット。
  5. 前記制御ユニットは、前記着座者の体格に関する設定値の入力を受け付ける設定受付部を有し、
    前記演算部は、前記圧力信号及び前記設定値を、前記所定の演算式に入力することによって前記ランバーカーブ値を算出することを特徴とする請求項1に記載の制御ユニット。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の制御ユニットと、
    前記圧力センサが設けられた複数の前記可動体を内蔵する前記椅子と、を備える姿勢改善支援装置。
  7. 椅子に着座する着座者の姿勢を判定し、判定結果を表示装置に出力するように制御する制御方法であって、
    コンピュータが、
    前記椅子に内蔵された複数の可動体のそれぞれに設けられた圧力センサが出力する圧力信号を取得する取得ステップと、
    前記取得ステップで取得した複数の前記圧力信号を所定の演算式に入力することによって、前記着座者の姿勢に関する指数であるランバーカーブ値を算出する演算ステップと、
    前記演算ステップが算出した前記ランバーカーブ値に基づいて、前記着座者の姿勢を判定する判定ステップと、
    前記判定ステップの判定結果に対応する人体模式図を、前記表示装置に出力するように制御する出力制御ステップと、を実行することを特徴とする制御方法。
JP2023053981A 2022-09-28 2023-03-29 制御ユニット、姿勢改善支援装置、及び制御方法 Pending JP2024049295A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2023/035306 WO2024071268A1 (ja) 2022-09-28 2023-09-27 制御ユニット、姿勢改善支援装置、及び制御方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202263377372P 2022-09-28 2022-09-28
US63/377,372 2022-09-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024049295A true JP2024049295A (ja) 2024-04-09

Family

ID=90609371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023053981A Pending JP2024049295A (ja) 2022-09-28 2023-03-29 制御ユニット、姿勢改善支援装置、及び制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024049295A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10602846B2 (en) Method for using a chair providing uplifting force to the user
KR100865928B1 (ko) 지능형 마사지 의자
KR20020018174A (ko) 감지장치가 제공된 착석수단
JPWO2007094492A1 (ja) 疲労軽減機能付自動車用シート
TR201600262A2 (tr) Esnek araç koltuğu
Ng et al. Evaluation of an intelligent seat system
JPWO2005037020A1 (ja) 座席構造
JP2020066404A (ja) 姿勢判定装置
CN106852720B (zh) 按摩椅的睡眠模式运行方法和能够执行该方法的按摩椅
WO2019208764A1 (ja) Ecu装置、車両シート、着座者の下肢の長さ推定システム及び座高検出センサーの取付構造
KR101145647B1 (ko) 자세 제어 장치 및 방법
KR101583418B1 (ko) 착석자세 및 욕창 관리 시트 및 이의 제어방법
JP7569583B2 (ja) 背部追従支持装置、長時間の着座を防止する制御方法及び椅子
JP2024049295A (ja) 制御ユニット、姿勢改善支援装置、及び制御方法
KR101936134B1 (ko) 척추 상태 측정용 등받이 및 척추 교정 스트레칭 기구
KR101423423B1 (ko) 파워 시트
KR100772167B1 (ko) 보조등받침을 갖는 의자
WO2024071268A1 (ja) 制御ユニット、姿勢改善支援装置、及び制御方法
JP2012192901A (ja) 立位乗車移動体における姿勢調整装置、搭乗者姿勢調整方法、及び、搭乗者姿勢調整用プログラム
KR20200070048A (ko) 자세교정 자세
KR20200034106A (ko) 자율주행 차량용 시트의 승객 지지 시스템
JP3906649B2 (ja) 生体信号検出装置付き椅子
KR20090067459A (ko) 의자
JP2010004967A (ja) 骨盤クッション
KR102134924B1 (ko) 척추 맞춤형 의자