JP5923904B2 - Back pain prevention device and method of operating the same - Google Patents

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Description

本発明は、重量物の取扱作業を行う作業者の腰痛の発生を予防する腰痛予防装置及びその作動方法に関するものである。 The present invention relates to a low back pain prevention apparatus for preventing the occurrence of low back pain of an operator who handles heavy objects and an operation method thereof .

近年、介護現場や運送・建築現場に見られるような重労働に対して腰痛を患う人の割合が非常に高いといわれている。現場作業においては、適切な作業姿勢の教育や荷物重量の上限等の措置を講じている所もあるものの腰痛割合は依然として高い水準にある。   In recent years, it is said that the percentage of people suffering from back pain is very high with respect to heavy labor as seen in nursing care sites, transportation and construction sites. In the field work, the back pain ratio is still at a high level, although there are places where appropriate work posture education and the upper limit of the load weight are taken.

上記の問題を改善する為には、作業による腰部の負担を定量的に示し腰痛の危険性を作業者自身が認識する必要がある。作業による負担の定量化については、例えば、特許文献1に開示されているように、作業姿勢を類別してそれぞれに重みをつけ、数量、重量、時間及びそれらの係数を入力することにより作業負担を点数化する方法がある。作業負担の点数化は、適正な作業条件を作成する際に活用される。   In order to improve the above problems, it is necessary for the operator himself to recognize the risk of low back pain by quantitatively indicating the burden on the lower back due to work. For quantifying the burden caused by work, for example, as disclosed in Patent Document 1, the work posture is classified and weighted, and the work burden is entered by inputting the quantity, weight, time, and their coefficients. There is a method of scoring. The work load scoring is used to create appropriate work conditions.

また、特許文献2には、CADシステムで作図した構造物上に溶接作業者を模した作業者モデルを導入し、コンピュータによる解析を用いて、この作業者モデルが溶接作業を行う際の主要関節部の筋力を推定し、年齢による筋力疲労と回復特性に応じて負担を定量的に表示させる方法がある。作業者モデルの負担が定量化されることにより、実作業者の負担を予め把握したり、製造部門の高齢化に対応した構造の見直しを行ったりすることが可能となる。   Further, Patent Document 2 introduces a worker model that simulates a welding worker on a structure drawn by a CAD system, and uses a computer analysis to analyze the main joint when the worker model performs welding work. There is a method for estimating the muscle strength of the head and displaying the burden quantitatively according to the strength fatigue and recovery characteristics by age. By quantifying the burden on the worker model, it becomes possible to grasp the burden on the actual worker in advance or to review the structure corresponding to the aging of the manufacturing department.

さらに、特許文献3には、長時間の立位姿勢作業についての負担を作業別拘束率、持続時間、歩行数を元に腰部負担点、足部負担点を求めてガイドラインと照合して問題点の有無を確認する方法がある。これらの負担点は、疲労が最も少なくなる作業形態を作成する際に活用される。   Furthermore, Patent Document 3 has a problem in that the burden on the long-standing posture work is obtained by checking the waist burden point and the foot burden point based on the restraint rate by task, the duration, and the number of walks, and checking with the guidelines. There is a method to confirm the presence or absence. These burden points are utilized when creating a work form that minimizes fatigue.

特開昭59−164034号公報JP 59-164034 A 特開平7−73157号公報JP-A-7-73157 特開2003−10157号公報JP 2003-10157 A

上述した特許文献1〜3に記載の方法によれば、作業による負担を定量的に把握することができる。しかしながら、これらの従来の方法には以下の課題がある。   According to the methods described in Patent Documents 1 to 3 described above, the work burden can be grasped quantitatively. However, these conventional methods have the following problems.

第一に、これらの従来の方法は、作業による負担を定量的に把握して、適正な作業計画や構造計画を作成することを目的としている。したがって、重労働を行っている作業者にリアルタイムで作業による負担の危険を促すことはできない。   First, these conventional methods are intended to quantitatively grasp the work burden and create an appropriate work plan and structure plan. Therefore, it is impossible to urge the worker who is working hard in real time to bear the risk of work burden.

第二に、作業による負担を定量的に把握するためには、作業者が実施した作業に基づいて作業者又は作業管理者等が作業姿勢等の必要なデータを入力する。もしくは、作業者が実施する予定の作業を想定して設計者又は計画者等が作業姿勢等の必要なデータを入力する。この入力作業に多大な労力が必要である。   Second, in order to quantitatively grasp the work burden, the worker or the work manager or the like inputs necessary data such as the work posture based on the work performed by the worker. Alternatively, a designer or a planer inputs necessary data such as a work posture assuming a work to be performed by the worker. This input work requires a lot of labor.

第三に、自動車の生産ラインなどは作業自体が定常的なものであるのに対して、介護や運輸・建築等の現場においては非定常的な作業が多く、その作業毎に適切な入力データを設定して、作業による負担を定量化するのは多大な労力が必要である。また、作業における動作を記録する手間もかかる。   Third, while the production lines of automobiles are routine work, there are many non-regular work in the field of nursing care, transportation and construction, and appropriate input data for each work. In order to quantify the burden caused by work, a great deal of labor is required. Moreover, it takes time and effort to record the operation in the work.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡便で且つ作業者がリアルタイムで作業による腰部の負担の危険を把握できる腰痛予防装置及びその作動方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a low back pain prevention device that is simple and that allows an operator to grasp the risk of burden on the lower back due to work in real time, and an operating method thereof.

上記の課題を解決するため、請求項1に係る腰痛予防装置の構成上の特徴は、人の状態から腰痛の危険性をリアルタイムで察知し警告する腰痛予防装置であって、人の体幹に装着され該体幹の角度を検出する体幹角度検出手段と、人の足底に装着され該足底に作用する荷重を検出する足底荷重検出手段と、前記体幹角度検出手段と前記足底荷重検出手段とにより検出された各情報に基づいて腰部にかかる負担を負担値として算出する負担値算出手段と、人の基本情報に基づいて腰部に障害が発生する可能性のある腰部にかかる負担をリスク値として設定するリスク値設定手段と、前記負担値と前記リスク値との比較に基づいて警告を発信する警告手段と、を備えることである。   In order to solve the above-mentioned problems, the constitutional feature of the low back pain prevention device according to claim 1 is a low back pain prevention device that detects and warns in real time the risk of low back pain from a human condition, Trunk angle detection means that is mounted and detects the angle of the trunk, plantar load detection means that detects a load that is mounted on the sole of a person and acts on the sole, the trunk angle detection means, and the foot The load value calculating means for calculating the load on the waist as a load value based on each information detected by the bottom load detecting means, and the waist that may cause a disorder in the waist based on the basic information of the person A risk value setting unit that sets a burden as a risk value; and a warning unit that issues a warning based on a comparison between the burden value and the risk value.

請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1に記載の腰痛予防装置において、人の上腕に装着され該上腕の角度を検出する上腕角度検出手段と、人の前腕に装着され該前腕の角度を検出する前腕角度検出手段と、人の体幹の長さ、上腕の長さ及び前腕の長さの各入力値と、前記体幹角度検出手段、前記上腕角度検出手段及び前記前腕角度検出手段により検出された各情報とに基づいて人の手の位置を算出する手位置算出手段と、を備え、前記負担値算出手段は、前記体幹角度検出手段と前記足底荷重検出手段とにより検出された各情報、及び前記手位置算出手段により算出された情報に基づいて腰部にかかる負担を負担値として算出することである。   The constitutional feature of the invention according to claim 2 is that in the back pain prevention device according to claim 1, an upper arm angle detection means for detecting an angle of the upper arm, which is attached to a person's upper arm, and which is attached to the forearm of the person, Forearm angle detection means for detecting the angle of the forearm, input values of human trunk length, upper arm length and forearm length, trunk angle detection means, upper arm angle detection means and forearm Hand position calculating means for calculating the position of a human hand based on each piece of information detected by the angle detecting means, and the burden value calculating means includes the trunk angle detecting means and the sole load detecting means. And calculating the burden on the lower back as a burden value based on the information detected by the above and the information calculated by the hand position calculating means.

請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項2に記載の腰痛予防装置において、人の手に装着され該手に作用する荷重を検出する手荷重検出手段を備え、前記負担値算出手段は、前記体幹角度検出手段と前記足底荷重検出手段と前記手荷重検出手段とにより検出された各情報、及び前記手位置算出手段により算出された情報に基づいて腰部にかかる負担を負担値として算出することである。   The constitutional feature of the invention according to claim 3 is the back pain prevention device according to claim 2, further comprising hand load detecting means for detecting a load that is worn on a human hand and acts on the hand, wherein the load value calculation is performed. The means bears a burden on the waist based on each information detected by the trunk angle detecting means, the sole load detecting means, and the hand load detecting means, and information calculated by the hand position calculating means. It is to calculate as a value.

請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項2又は3に記載の腰痛予防装置において、人の体幹の長さ、上腕の長さ及び前腕の長さの各前記入力値を人の身長と各該入力値との相関に基づいて定めることである。   The constitutional feature of the invention according to claim 4 is the low back pain prevention device according to claim 2 or 3, wherein each input value of a human trunk length, upper arm length, and forearm length is determined by a person. Is determined based on the correlation between the height of each and the input values.

請求項5に係る発明の構成上の特徴は、請求項1〜4のうちのいずれか一つに記載の腰痛予防装置において、人の基本情報の入力を行うための端末を備えることである。   The structural feature of the invention according to claim 5 is that the back pain prevention device according to any one of claims 1 to 4 includes a terminal for inputting basic information of a person.

請求項6に係る発明の構成上の特徴は、請求項1〜5のうちのいずれか一つに記載の腰痛予防装置において、前記体幹角度検出手段及び/又は前記足底荷重検出手段により検出された情報は、無線により前記負担値算出手段に送られることである。   The structural feature of the invention according to claim 6 is the back pain prevention device according to any one of claims 1 to 5, which is detected by the trunk angle detection means and / or the sole load detection means. The information thus obtained is transmitted to the burden value calculation means by radio.

請求項7に係る発明の構成上の特徴は、請求項1〜6のうちのいずれか一つに記載の腰痛予防装置において、前記体幹角度検出手段が背中の胸椎の高さに配置されていることである。   A structural feature of the invention according to claim 7 is the low back pain prevention device according to any one of claims 1 to 6, wherein the trunk angle detection means is arranged at the height of the back thoracic vertebra. It is that you are.

請求項8に係る発明の構成上の特徴は、請求項1〜7のうちのいずれか一つに記載の腰痛予防装置において、前記警告手段が人に装着されていると共に前記警告が音及び/又は振動であることである。   The structural feature of the invention according to claim 8 is the low back pain prevention device according to any one of claims 1 to 7, wherein the warning means is worn on a person and the warning is sound and / or Or it is vibration.

請求項9に係る発明の構成上の特徴は、請求項1〜8のうちのいずれか一つに記載の腰痛予防装置において、前記警告手段は、前記負担値≧前記リスク値であるときに前記警告を発信することである。   The structural feature of the invention according to claim 9 is the low back pain prevention device according to any one of claims 1 to 8, wherein the warning means is configured such that the load value ≧ the risk value. It is to send a warning.

請求項10に係る発明の構成上の特徴は、請求項1〜9のうちのいずれか一つに記載の腰痛予防装置において、前記負担値は、腰椎の椎間板に発生する圧迫力であると共に、前記リスク値は、腰椎の椎間板に障害が発生する可能性のある圧迫力であることである。   The structural feature of the invention according to claim 10 is the back pain prevention device according to any one of claims 1 to 9, wherein the burden value is a compression force generated in an intervertebral disc of the lumbar vertebra, The risk value is a compression force that may cause damage to the lumbar disc.

請求項11に係る発明の構成上の特徴は、請求項10に記載の腰痛予防装置において、前記リスク値は、少なくとも性別及び年齢を含む人の基本情報に基づいて設定された性別年齢別リスク値であることである。   The constitutional feature of the invention according to claim 11 is the low back pain prevention device according to claim 10, wherein the risk value is a risk value by gender age set based on basic information of a person including at least gender and age. It is to be.

上記の課題を解決するため、請求項12に係る腰痛予防装置の作動方法の構成上の特徴は、人の状態から腰痛の危険性をリアルタイムで察知し警告する腰痛予防装置の作動方法であって、人の体幹の長さ、上腕の長さ及び前腕の長さと、人の体幹の角度、上腕の角度及び前腕の角度とに基づいて人の手の位置を算出する手位置算出ステップと、人の体幹の角度と足底に作用する荷重と人の手の位置とに基づいて腰部にかかる負担を負担値として算出する負担値算出ステップと、腰部に障害が発生する可能性のある腰部にかかる負担をリスク値として設定するリスク値設定ステップと、前記負担値≧前記リスク値であるときに警告を発信する警告ステップと、を備えることである。 In order to solve the above-mentioned problem, the structural feature of the operation method of the low back pain prevention device according to claim 12 is the operation method of the low back pain prevention device that detects and warns in real time the risk of low back pain from a human condition. A hand position calculating step for calculating the position of the human hand based on the length of the human trunk, the length of the upper arm and the length of the forearm, and the angle of the human trunk, the angle of the upper arm and the angle of the forearm; A burden value calculating step for calculating a burden on the waist as a burden value based on the angle of the human trunk, the load acting on the sole and the position of the person's hand, and a disorder may occur in the waist A risk value setting step for setting a burden on the lower back as a risk value, and a warning step for transmitting a warning when the load value ≧ the risk value.

請求項13に係る発明の構成上の特徴は、請求項12に記載の腰痛予防装置の作動方法において、前記負担値算出ステップは、人の体幹の角度と足底に作用する荷重と人の手の位置と手に作用する荷重とに基づいて腰部にかかる負担を負担値として算出することである。 A structural feature of the invention according to claim 13 is the operation method of the back pain prevention device according to claim 12, wherein the burden value calculating step includes an angle of the human trunk, a load acting on the sole, The burden on the waist is calculated as a burden value based on the position of the hand and the load acting on the hand.

請求項1に係る発明によれば、人体に装着される体幹角度検出手段と足底荷重検出手段とにより腰部の負担値を算出すると共に、人の基本情報に基づいて腰部のリスク値を設定して、負担値とリスク値との比較に基づいてリアルタイムで警告を発信する。よって、本発明の腰痛予防装置を装着した作業者は、リアルタイムで作業による腰部の負担の危険を把握できる。これにより、作業者は、腰痛を患う前に、即座に作業姿勢や作業負荷の改善、及び共同作業への転換等を行うことが可能であり、腰痛の発生を予防することができる。   According to the first aspect of the present invention, the burden value of the waist is calculated by the trunk angle detecting means and the sole load detecting means attached to the human body, and the risk value of the waist is set based on the basic information of the person. Then, a warning is sent in real time based on the comparison between the burden value and the risk value. Therefore, the worker wearing the back pain prevention device of the present invention can grasp the risk of burden on the lower back due to work in real time. Thus, the operator can immediately improve the work posture and workload, switch to collaborative work, etc. before suffering from back pain, and can prevent the occurrence of back pain.

また、本発明の腰痛予防装置は、作業者の人体に装着可能な体幹角度検出手段及び足底荷重検出手段により負担値を算出するためのデータ(作業者の姿勢及び負荷に関する各情報)をリアルタイムで自動的に取得できる。よって、本発明の腰痛予防装置は、構成が簡素であると共に、作業に関するデータを作業者又は調査者が記録する必要がなく簡便である。また、作業内容が変わっても作業に関するデータを自動的に取得できるため、どのような作業にも対応が可能である。なお、体幹とは、胴体のことであり、人体の頭、首、四肢を除いた、胸部と腹部とを差す。   Further, the low back pain prevention device of the present invention provides data (each information on the posture and load of the worker) for calculating the burden value by the trunk angle detecting means and the sole load detecting means that can be worn on the human body of the worker. Can be acquired automatically in real time. Therefore, the low back pain prevention apparatus of the present invention has a simple configuration and is simple because the operator or the investigator does not need to record data related to the work. In addition, even if the work content changes, data related to the work can be automatically acquired, so that any work can be handled. The trunk is the trunk and refers to the chest and abdomen excluding the head, neck and limbs of the human body.

請求項2に係る発明によれば、腰痛予防装置は、人の手の位置を算出する手位置算出手段を備え、人体に装着される体幹角度検出手段と足底荷重検出手段とにより検出された各情報、及び人の手の位置の情報に基づいて腰部の負担値を算出する。請求項1に係る腰痛予防装置においては、作業による全荷重が体幹の最上部である肩に鉛直に作用するという仮定を設けることによって腰部の負担値の最大値を算出することができる。しかし、多くの場合、荷重は手から肩へと伝達され、同一の荷重であっても手の位置が腰部から遠くなるほど腰部を中心としたモーメントが大きくなり、腰部の負担値が大きくなる。本発明によれば、人の手の位置を考慮して腰部の負担値を算出するため、腰部の負担値の算出精度が向上し、腰痛の発生を予防する効果がより高くなる。   According to the second aspect of the present invention, the low back pain prevention device includes hand position calculating means for calculating the position of the human hand, and is detected by the trunk angle detecting means and the sole load detecting means attached to the human body. The burden value of the lower back is calculated based on the information and the position information of the human hand. In the lower back pain prevention apparatus according to the first aspect, the maximum value of the burden value of the lower back can be calculated by providing the assumption that the total load due to the operation acts vertically on the shoulder which is the uppermost part of the trunk. However, in many cases, the load is transmitted from the hand to the shoulder, and even with the same load, the moment around the waist increases as the position of the hand is further from the waist, and the burden value on the waist increases. According to the present invention, since the burden value of the lower back is calculated in consideration of the position of the human hand, the calculation accuracy of the lower shoulder is improved, and the effect of preventing the occurrence of lower back pain is further enhanced.

請求項3に係る発明によれば、腰痛予防装置は、人の手に作用する荷重を検出する手荷重検出手段を備え、人体に装着される体幹角度検出手段と足底荷重検出手段と手荷重検出手段とにより検出された各情報、及び人の手の位置の情報に基づいて腰部の負担値を算出する。請求項2に係る腰痛予防装置においては、作業による全荷重が手に作用するという仮定を設けることによって腰部の負担値の最大値を算出することができる。しかし、作業内容によっては、荷重が手と肩とに分散して作用する場合があり、作業による全荷重が手に作用するという仮定では腰部の負担値を過剰に見積もる可能性がある。本発明によれば、手に作用する荷重と、肩に作用する荷重(=作業による全荷重−手に作用する荷重)とを区別して腰部の負担値を算出できるため、腰部の負担値の算出精度がさらに向上し、腰痛の発生を過剰に予防することなく適切に予防することができる。   According to the third aspect of the present invention, the low back pain prevention device includes hand load detecting means for detecting a load acting on a human hand, and a trunk angle detecting means, a sole load detecting means, and a hand attached to the human body. Based on each piece of information detected by the load detection means and information on the position of the human hand, the burden value of the waist is calculated. In the lower back pain prevention device according to the second aspect, the maximum value of the burden value on the lower back can be calculated by providing an assumption that the total load due to the operation acts on the hand. However, depending on the content of the work, the load may act in a distributed manner on the hand and shoulder, and there is a possibility of overestimating the burden value on the waist on the assumption that the total load due to the work acts on the hand. According to the present invention, since the load value of the waist can be calculated by distinguishing between the load acting on the hand and the load acting on the shoulder (= total load due to work−load acting on the hand), The accuracy is further improved, and it can be appropriately prevented without excessively preventing the occurrence of back pain.

請求項4に係る発明によれば、人の手の位置を算出するために必要な体幹の長さ、上腕の長さ及び前腕の長さの各入力値を身長と各入力値との相関に基づいて定める。よって、人の身長を入力値とするだけで、人の手の位置を算出するために必要な人体の長さに関する各入力値を定めることが可能であり簡便である。   According to the invention of claim 4, the input values of the trunk length, the upper arm length, and the forearm length necessary for calculating the position of the human hand are correlated with the height and each input value. Determine based on. Therefore, it is possible to determine each input value relating to the length of the human body necessary for calculating the position of the person's hand simply by using the height of the person as an input value, which is convenient.

請求項5に係る発明によれば、端末を用いることにより、容易に腰痛予防装置の制御条件の設定変更を行うことができる。   According to the invention which concerns on Claim 5, the setting change of the control conditions of a back pain prevention apparatus can be easily performed by using a terminal.

請求項6に係る発明によれば、体幹に装着された体幹角度検出手段からの情報、及び/又は足底に装着された足底荷重検出手段からの情報が無線により負担値算出手段に送られる。よって、情報が有線で送られる場合と比べて、作業者の身体の動きが拘束されにくい。   According to the invention of claim 6, information from the trunk angle detection means attached to the trunk and / or information from the sole load detection means attached to the sole is wirelessly transmitted to the burden value calculation means. Sent. Therefore, compared with the case where information is sent by wire, the movement of the worker's body is less likely to be restrained.

請求項7に係る発明によれば、体幹角度検出手段が背中の胸椎の高さに配置されている。作業者が荷物を持ち上げる際、作業者の背中は不規則に湾曲するため、体幹角度が背中の上下方向に一定とはならない。このため、体幹角度検出手段が装着される位置によって、異なる体幹角度が検出される。しかし、体幹角度検出手段を背中の胸椎の高さに配置することによって、不規則に湾曲した背中の中で比較的精度よく体幹角度の代表値を検出することが可能となり、体幹角度に基づいて腰部の負担値を精度よく算出することが可能となる。   According to the invention of claim 7, the trunk angle detection means is arranged at the height of the back thoracic vertebra. When the operator lifts the load, the operator's back is irregularly curved, so that the trunk angle is not constant in the vertical direction of the back. For this reason, different trunk angles are detected depending on the position where the trunk angle detection means is mounted. However, by arranging the trunk angle detection means at the height of the back thoracic vertebra, it becomes possible to detect the representative value of the trunk angle with relatively high accuracy in the irregularly curved back, and the trunk angle Based on the above, it is possible to accurately calculate the burden value of the waist.

請求項8に係る発明によれば、警告手段が人に装着されていると共に警告が音及び/又は振動である。よって、警告が音の場合には、作業者自身とその周囲の人々に作業者が腰部の負担の危険が伴う作業を行っていることを周知することができる。また、警告が振動の場合には、周囲の人々に知られることなく作業者が腰部の負担の危険を認識することができる。   According to the eighth aspect of the present invention, the warning means is worn by a person and the warning is sound and / or vibration. Therefore, when the warning is a sound, it is possible to inform the worker himself and the people around him that the worker is performing work involving the risk of burden on the waist. Further, when the warning is vibration, the worker can recognize the risk of the burden on the lower back without being known to surrounding people.

請求項9に係る発明によれば、負担値≧リスク値であるときに警告を発信する。すなわち、腰部に障害が発生する可能性が小さい段階では作業者に警告が発信されない。よって、作業者は、警告が発信されない限り、安心して作業を継続することができる。なお、請求項9に係る発明の構成は、負担値が100%リスク値以上となったときに警告を発信するものであるが、この構成とは異なる構成として、例えば、負担値が100%リスク値に達する前に、90%リスク値、95%リスク値等の段階毎に警告を発信してもよい。この際、段階毎に警告の種類を変えておけば、作業者が負担の程度を認識しやすい。   According to the ninth aspect of the invention, a warning is issued when the burden value ≧ the risk value. That is, a warning is not sent to the worker at a stage where the possibility of a failure in the lower back is small. Therefore, the worker can continue working with peace of mind unless a warning is transmitted. The configuration of the invention according to claim 9 is to issue a warning when the burden value becomes 100% risk value or more. However, as a configuration different from this configuration, for example, the burden value is 100% risk. Before reaching the value, a warning may be sent for each stage such as 90% risk value, 95% risk value, and the like. At this time, if the type of warning is changed for each stage, the operator can easily recognize the degree of the burden.

請求項10に係る発明によれば、負担値を腰椎の椎間板に発生する圧迫力とすると共に、リスク値を腰椎の椎間板に障害が発生する可能性のある圧迫力としている。腰痛は、腰椎の椎間板に作用する様々な荷重の中で特に圧迫力が大きくなったときに発生することが多い。よって、負担値及びリスク値を椎間板圧迫力とすることは、腰痛予防の観点から最も効果的である。   According to the invention of claim 10, the burden value is the compression force generated in the lumbar intervertebral disc, and the risk value is the compression force that may cause a failure in the lumbar intervertebral disc. Low back pain often occurs when the compression force increases, among other loads acting on the lumbar disc. Therefore, using the burden value and the risk value as the intervertebral disc compression force is most effective from the viewpoint of preventing back pain.

請求項11に係る発明によれば、性別及び年齢を含む人の基本情報に基づいて性別年齢別リスク値を設定する。リスク値は、作業者それぞれの体格、筋力、骨格、健康状態等によって異なるため、当然ながら、作業者毎にリスク値を定めるのが望ましい。しかし、作業者毎に厳密なリスク値を定めるためには、作業前に多くの検査を要するため実用性に欠ける。ここで、リスク値は、人の基本情報のうちで性別及び年齢との相関が高い。よって、作業者の性別及び年齢に基づいて性別年齢別リスク値を設定すれば、作業者の検査を要することなく、作業者毎にある程度精度の高いリスク値を設定することができる。   According to the invention which concerns on Claim 11, the risk value according to sex age is set based on the basic information of the person including sex and age. Since the risk value varies depending on each worker's physique, muscular strength, skeleton, health condition, etc., it is naturally desirable to determine the risk value for each worker. However, in order to determine a strict risk value for each worker, a lot of inspections are required before work, so that it is not practical. Here, the risk value is highly correlated with gender and age in the basic information of a person. Therefore, if the gender age risk value is set based on the gender and age of the worker, a risk value with a certain degree of accuracy can be set for each worker without requiring the worker's inspection.

請求項12に係る発明によれば、人の体幹の角度と足底に作用する荷重と人の手の位置とにより算出された腰部の負担値と、腰部に障害が発生する可能性のある腰部のリスク値との比較に基づいてリアルタイムで警告が発信される。よって、本発明の腰痛予防装置の作動方法によれば、請求項1に係る発明と同様に、作業者は、リアルタイムで作業による腰部の負担の危険を把握できる。これにより、作業者は、腰痛を患う前に、即座に作業姿勢や作業負荷の改善、及び共同作業への転換等を行うことが可能であり、腰痛の発生を予防することができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, there is a possibility that an obstacle occurs in the lower back and the burden value of the lower back calculated by the angle of the human trunk, the load acting on the sole and the position of the human hand. A warning is issued in real time based on a comparison with the risk value of the lower back. Therefore, according to the operation method of the low back pain prevention device of the present invention, as in the invention according to claim 1, the operator can grasp the risk of the burden on the low back due to the work in real time. Thus, the operator can immediately improve the work posture and workload, switch to collaborative work, etc. before suffering from back pain, and can prevent the occurrence of back pain.

請求項12に係る発明によれば、腰痛予防装置の作動方法は、人の体幹の角度と足底に作用する荷重と人の手の位置とに基づいて腰部の負担値を算出する。よって、本発明の腰痛予防装置の作動方法によれば、請求項2に係る発明と同様に、人の手の位置を考慮して腰部の負担値を算出するため、腰部の負担値の算出精度が向上し、腰痛の発生を予防する効果がより高くなる。 According to the twelfth aspect of the present invention, the operation method of the low back pain prevention device calculates the burden value of the lower back based on the angle of the human trunk, the load acting on the sole and the position of the human hand. Therefore, according to the operation method of the low back pain prevention device of the present invention, as in the invention according to claim 2, since the burden value of the waist is calculated in consideration of the position of the human hand, the calculation accuracy of the burden value of the waist is calculated. And the effect of preventing the occurrence of low back pain is enhanced.

請求項13に係る発明によれば、腰痛予防装置の作動方法は、人の体幹の角度と足底に作用する荷重と人の手の位置と手に作用する荷重とに基づいて腰部の負担値を算出する。よって、本発明の腰痛予防装置の作動方法によれば、請求項3に係る発明と同様に、手に作用する荷重と、肩に作用する荷重とを区別して腰部の負担値を算出できるため、腰部の負担値の算出精度がさらに向上し、腰痛の発生を過剰に予防することなく適切に予防することができる。 According to the thirteenth aspect of the invention, the operation method of the low back pain prevention device is based on the load on the lower back based on the angle of the human trunk, the load acting on the sole, the position of the human hand and the load acting on the hand. Calculate the value. Therefore, according to the operation method of the low back pain prevention device of the present invention, the load value of the lower back can be calculated by distinguishing the load acting on the hand and the load acting on the shoulder, similarly to the invention according to claim 3. The calculation accuracy of the burden value of the lower back is further improved, and the occurrence of lower back pain can be appropriately prevented without excessively preventing it.

以上のように、本発明によれば、簡便で且つ作業者がリアルタイムで作業による腰部の負担の危険を把握できる腰痛予防装置及びその作動方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a low back pain prevention apparatus and an operation method thereof that are simple and allow an operator to grasp the risk of burden on the lower back due to work in real time.

第1実施形態の腰痛予防装置を装着した作業者を模式的に説明する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates typically the operator with which the low back pain prevention apparatus of 1st Embodiment was mounted | worn. 第1実施形態における椎間板圧迫力の算出モデルを示している。The calculation model of the disc compression force in 1st Embodiment is shown. 第1実施形態における角度センサの取付け位置及び脊椎の構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the attachment position of the angle sensor in 1st Embodiment, and the structure of the spine. 男性の椎間板圧迫力の限界値及び許容値を示すグラフである。It is a graph which shows the limit value and tolerance value of a male intervertebral disc compression force. 女性の椎間板圧迫力の限界値及び許容値を示すグラフである。It is a graph which shows the limit value and tolerance value of female intervertebral disc compression force. 第1実施形態の腰痛予防装置の作動を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the action | operation of the low back pain prevention apparatus of 1st Embodiment. 立位姿勢の説明図である。It is explanatory drawing of a standing posture. 第2実施形態の腰痛予防装置を装着した作業者を模式的に説明する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates typically the operator with which the low back pain prevention apparatus of 2nd Embodiment was mounted | worn. 第2実施形態における椎間板圧迫力の算出モデルを示している。The calculation model of the intervertebral disk compression force in 2nd Embodiment is shown. 第2実施形態の腰痛予防装置の作動を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the action | operation of the low back pain prevention apparatus of 2nd Embodiment.

以下、本発明の腰痛予防装置及びその作動方法の実施形態について図面を参照しつつ詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of a low back pain prevention device and an operation method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<第1実施形態>
(1)腰痛予防装置1の構成
図3に示すように、作業者(人)Mの体幹B(一般に、胴体と呼ばれている)は、脊椎Sp(一般に、背骨と呼ばれている)によって支えられている。脊椎Spは、椎骨と椎間板とが連続的に積み重なり全体として緩やかにS字にカーブした構造を呈している。このように脊椎SpがS字にカーブしていることによって、外部からの衝撃や体重の負担が和らげられている。
<First Embodiment>
(1) Configuration of Back Pain Prevention Device 1 As shown in FIG. 3, the trunk B (generally referred to as the trunk) of the worker (person) M is the spine Sp (generally referred to as the spine). Is supported by. The spine Sp has a structure in which vertebrae and intervertebral discs are continuously stacked and gently curved into an S shape as a whole. Thus, the spine Sp is curved in an S shape, so that the impact from the outside and the burden of weight are reduced.

脊椎Spは、頭蓋骨の後頭骨にある大後頭孔より下降し、骨盤に至る。脊椎Spは、上から順に、7椎の頸椎Ce、12椎の胸椎Th、5椎の腰椎Lu、5椎の仙椎Sa、及び3〜6椎の尾椎Coの約30個の椎骨により形成されている。ここで、5椎の腰椎Luの第3腰椎と第4腰椎との間、及び第4腰椎と第5腰椎との間において、腰痛が発生しやすいと言われている。   The spine Sp descends from the large occipital hole in the occipital bone of the skull and reaches the pelvis. The spine Sp is formed from about 30 vertebrae of 7 cervical vertebrae Ce, 12 thoracic vertebrae Th, 5 lumbar vertebrae Lu, 5 sacral vertebrae Sa, and 3-6 vertebrae covertebral Co in order from the top. Has been. Here, it is said that low back pain is likely to occur between the third and fourth lumbar vertebrae of the five lumbar vertebrae Lu and between the fourth and fifth lumbar vertebrae.

図1に示すように、腰痛予防装置1は、作業者Mの体に装着される装置であって、角度センサ(体幹角度検出手段)2と、荷重センサ(足底荷重検出手段)3と、制御ユニット4とを備えている。制御ユニット4には、CPU(負担値算出手段、リスク値設定手段、警告手段)5と、スピーカー(警告手段)6と、端末7とが一体に備わっている。   As shown in FIG. 1, a back pain prevention device 1 is a device worn on the body of an operator M, and includes an angle sensor (trunk angle detection means) 2, a load sensor (plantar load detection means) 3, The control unit 4 is provided. The control unit 4 is integrally provided with a CPU (burden value calculation means, risk value setting means, warning means) 5, a speaker (warning means) 6, and a terminal 7.

角度センサ2は、ベルト2bに固定されており、ベルト2bを作業者Mの体幹Bの胸部に巻付けることによって、作業者Mの背中の胸椎Thの高さに装着されている。角度センサ2には、検出された角度情報を制御ユニット4に無線で送信するためのアンテナ2aが備わっている。角度センサ2は、水平、鉛直等の基準線に対する角度を検出し得るセンサであって、角度センサ2としては、加速度センサやジャイロセンサ等を用いることができる。   The angle sensor 2 is fixed to the belt 2b, and is attached to the height of the thoracic vertebra Th on the back of the worker M by winding the belt 2b around the chest of the trunk B of the worker M. The angle sensor 2 includes an antenna 2 a for transmitting the detected angle information to the control unit 4 wirelessly. The angle sensor 2 is a sensor that can detect an angle with respect to a reference line such as horizontal and vertical. As the angle sensor 2, an acceleration sensor, a gyro sensor, or the like can be used.

ここで、図3に示すように、角度センサ2を胸椎Thの最上部の角度センサ2’の位置から胸椎Thの最下部の角度センサ2’’の位置までの範囲に装着することができる。しかし、作業者Mの背中には凹凸があるため、作業者Mの立位姿勢(図7示)において、角度センサ2の取付角度は、取付位置毎に異なる値となる。したがって、作業者Mが作業を行っていない立位姿勢において、角度センサ2の初期値を検出すると共に、作業者Mが作業を開始した後の体幹角度θを角度センサ2の初期値からの変化量とすれば、角度センサ2の取付位置によらず体幹角度θを検出することが可能となる。なお、本実施形態においては、図2に示すように、水平に対する脊椎Spのなす角度を体幹角度θとしている。   Here, as shown in FIG. 3, the angle sensor 2 can be mounted in a range from the position of the uppermost angle sensor 2 ′ of the thoracic vertebra Th to the position of the lowermost angle sensor 2 ″ of the thoracic vertebra Th. However, since the back of the worker M is uneven, the mounting angle of the angle sensor 2 varies depending on the mounting position in the standing posture of the worker M (shown in FIG. 7). Therefore, in the standing posture where the worker M is not working, the initial value of the angle sensor 2 is detected, and the trunk angle θ after the worker M starts working is determined from the initial value of the angle sensor 2. If the amount of change is used, the trunk angle θ can be detected regardless of the mounting position of the angle sensor 2. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the angle formed by the spine Sp with respect to the horizontal is the trunk angle θ.

荷重センサ3は、作業靴3bの靴底に配置されており、作業者Mが作業靴3bを履くことによって、作業者Mの足底Sに装着されている。作業靴3bの踵側には、荷重センサ3により検出された荷重情報を制御ユニット4に無線で送信するためのアンテナ3aが備わっている。荷重センサ3は、足底Sに作用する全荷重(荷重)Waを検出し得るセンサであって、荷重センサ3としては、ロードセル、圧力センサ、ひずみゲージ等を用いることができる。   The load sensor 3 is disposed on the sole of the work shoe 3b, and is attached to the sole S of the worker M when the worker M wears the work shoe 3b. On the heel side of the work shoe 3b, an antenna 3a for transmitting the load information detected by the load sensor 3 to the control unit 4 wirelessly is provided. The load sensor 3 is a sensor that can detect a total load (load) Wa acting on the sole S. As the load sensor 3, a load cell, a pressure sensor, a strain gauge, or the like can be used.

本実施形態においては、1足の作業靴3bの靴底に、前後に3個、左右に2個の計6個の荷重センサ3を配置している。各荷重センサ3は、作業靴3bの靴底に設けられたスパイク状の凸部に配置されており、各荷重センサ3の位置でのみ靴底が地面に接地している。したがって、左右一対の作業靴3bの全荷重センサ3で検出した荷重の合計値は、作業者Mの体重Wと作業者Mが持ち上げる荷物Pの荷重(負荷荷重α)とを合計した全荷重Waとなる。なお、スパイク状の凸部の形状、個数及び材質は、作業の種類に応じて適宜設定される。   In the present embodiment, a total of six load sensors 3 are arranged on the sole of one work shoe 3b, three in the front and rear and two in the left and right. Each load sensor 3 is disposed on a spike-like convex portion provided on the sole of the work shoe 3b, and the sole is in contact with the ground only at the position of each load sensor 3. Therefore, the total value of the loads detected by the total load sensor 3 of the pair of left and right work shoes 3b is the total load Wa obtained by summing the weight W of the worker M and the load of the load P lifted by the worker M (load load α). It becomes. Note that the shape, number and material of the spike-like convex portions are appropriately set according to the type of work.

制御ユニット4は、ベルト4bに固定されており、ベルト4bを作業者Mの体幹Bの腰部に巻付けることによって、作業者Mの背中の腰椎Luの高さに装着されている。制御ユニット4には、角度センサ2及び荷重センサ3からの各情報を受信するためのアンテナ4aが備わっている。   The control unit 4 is fixed to the belt 4b, and is attached to the height of the lumbar vertebra Lu on the back of the worker M by winding the belt 4b around the waist of the trunk B of the worker M. The control unit 4 includes an antenna 4a for receiving information from the angle sensor 2 and the load sensor 3.

CPU5は、制御ユニット4の内部に配置されている。このCPU(負担値算出手段)5により、角度センサ2と荷重センサ3とにより検出された各情報に基づいて腰部にかかる負担を負担値Rとして算出する。また、このCPU(リスク値設定手段)5により、作業者Mの基本情報に基づいて腰部に障害が発生する可能性のある腰部にかかる負担をリスク値rとして設定する。また、このCPU(警告手段)5により、負担値Rとリスク値rとの比較に基づいて、負担値R≧リスク値rであるときにスピーカー6に警告音を発信する命令を送る。   The CPU 5 is disposed inside the control unit 4. The CPU (load value calculation means) 5 calculates the load on the waist as a load value R based on each information detected by the angle sensor 2 and the load sensor 3. Further, the CPU (risk value setting means) 5 sets the burden on the lower back where a failure may occur on the lower back based on the basic information of the worker M as the risk value r. Further, the CPU (warning means) 5 sends a command to send a warning sound to the speaker 6 when the burden value R ≧ the risk value r, based on the comparison between the burden value R and the risk value r.

スピーカー6は、制御ユニット4の表面に露出して配置されている。スピーカー6は、音量及びメロディの選択が可能となっている。   The speaker 6 is disposed so as to be exposed on the surface of the control unit 4. The speaker 6 can select a volume and a melody.

端末7は、制御ユニット4の表面に露出して配置されている。作業者Mは、端末7の入力画面を操作して、角度センサ2及び荷重センサ3のサンプリング間隔の入力と、作業者Mの基本情報のうちの少なくとも性別及び年齢の入力とを行う。この入力情報がCPU5に記憶される。   The terminal 7 is disposed so as to be exposed on the surface of the control unit 4. The operator M operates the input screen of the terminal 7 to input the sampling intervals of the angle sensor 2 and the load sensor 3 and input at least gender and age of the basic information of the worker M. This input information is stored in the CPU 5.

(2)負担値Rの算出
作業者Mが行う作業によって腰椎Luの椎間板に発生する圧迫力(椎間板圧迫力)を負担値Rとする。図2に示すように、本実施形態においては、腰椎Luの椎間板圧迫力Rを算出する関節部から上の脊椎Spを剛体と見なした簡易計算モデルを作成して、力の釣り合い式により、腰椎Luに作用する椎間板圧迫力Rを算出する(参考文献1:L.A.Strait,V.T Inman,H.J.Ralstone;Simple Illustrations of Physical Principles Selected from Physiology and Medicine. Am.J.Phys.15 375-382(1947))。
(2) Calculation of the burden value R The burden force R is the compression force (intervertebral disk compression force) generated in the intervertebral disc of the lumbar Lu by the work performed by the worker M. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, a simple calculation model in which the upper spine Sp from the joint part for calculating the intervertebral disc compression force R of the lumbar Lu is regarded as a rigid body is created, and a force balance equation is used. Intervertebral disc compression force R acting on the lumbar Lu is calculated (Reference 1: LAStrait, VT Inman, HJRalstone; Simple Illustrations of Physical Principles Selected from Physiology and Medicine. Am. J. Phys. 15 375-382 (1947)).

図2において、Wは作業者Mの体重、αは荷物Pによる負荷荷重、W1は体幹Bの重さ、Wsは両腕と頭との合計重さW2に負荷荷重αを加えた重さ、Lは体幹Bの長さ(胸椎Th及び腰椎Luの合計長さ)、Feは脊椎起立筋力、θは体幹角度(脊椎角度)、Rは椎間板圧迫力を示している。   In FIG. 2, W is the weight of the worker M, α is the load applied by the load P, W1 is the weight of the trunk B, and Ws is the total weight W2 of both arms and the head plus the load load α. , L is the length of the trunk B (the total length of the thoracic vertebra Th and lumbar vertebra Lu), Fe is the spine standing muscle strength, θ is the trunk angle (spine angle), and R is the intervertebral disc compression force.

ここで、体重Wは、作業者Mが作業を行っていない立位姿勢(図7示)において、荷重センサ3により検出した値である。負荷荷重αは、作業者Mが作業を開始した後に荷重センサ3により検出した全荷重Waから体重Wを引いた値である。体幹Bの重さW1は、一般にW1=0.4Wで算出され、重さW1が体幹Bの長さLの1/2の位置に作用すると考える。両腕と頭との合計重さW2は、一般にW2=0.2Wで算出される。また、脊椎起立筋力Feは、作業者Mの姿勢によらず脊椎Spに対して12°の角度で、体幹Bの長さLの上から1/3の位置に作用すると考える。   Here, the weight W is a value detected by the load sensor 3 in a standing posture (shown in FIG. 7) where the worker M is not working. The load load α is a value obtained by subtracting the weight W from the total load Wa detected by the load sensor 3 after the worker M starts work. The weight W1 of the trunk B is generally calculated by W1 = 0.4W, and it is considered that the weight W1 acts on a position of ½ of the length L of the trunk B. The total weight W2 of both arms and the head is generally calculated as W2 = 0.2W. Further, it is considered that the erection strength Fe of the spine acts on the position 1/3 from the length L of the trunk B at an angle of 12 ° with respect to the spine Sp regardless of the posture of the worker M.

力の釣り合い式は、以下に示すとおりである。
Fe・sin12°・(2L/3)−0.4W・cosθ・L/2
−(0.2W+α)・cosθ・L=0 ………… (式1)
Ry−Fe・sin(θ−12°)−0.4W
−(0.2W+α)=0 ………… (式2)
Rx−Fe・cos(θ−12°)=0 ………… (式3)
R=√(Rx+Ry) ………… (式4)
The balance equation of force is as shown below.
Fe · sin 12 ° · (2L / 3) −0.4W · cos θ · L / 2
-(0.2W + α) · cos θ · L = 0 (Equation 1)
Ry-Fe · sin (θ-12 °) -0.4W
− (0.2W + α) = 0 (Equation 2)
Rx-Fe · cos (θ-12 °) = 0 (Equation 3)
R = √ (Rx 2 + Ry 2 ) (Equation 4)

なお、(式1)における変数Lは、(式1)の両辺を変数Lで割ることによって消去される。(式4)に(式1)、(式2)及び(式3)を代入すると、椎間板圧迫力Rは、W、α及びθを変数とする関数となる。よって、角度センサ2により検出される体幹角度θと、荷重センサ3によって検出される体重W及び負荷荷重αとにより、椎間板圧迫力(負担値)Rを算出することができる。   Note that the variable L in (Expression 1) is deleted by dividing both sides of (Expression 1) by the variable L. When (Expression 1), (Expression 2), and (Expression 3) are substituted into (Expression 4), the intervertebral disc compression force R becomes a function with W, α, and θ as variables. Therefore, the intervertebral disc compression force (burden value) R can be calculated from the trunk angle θ detected by the angle sensor 2 and the weight W and the load load α detected by the load sensor 3.

(3)リスク値rの設定
スピーカー6は、負担値R≧リスク値rであるときに警告音を発信する。したがって、作業者Mの安全を考えると極力小さいリスク値rを設定するとよい。しかし、リスク値rを小さくしすぎると警告音が頻繁に発信されることになるため、作業者Mに過剰な不安を抱かせることとなる。本実施形態においては、作業者Mの基本情報のうちの性別及び年齢に基づいて、腰部に障害が発生する可能性のあるリスク値rを設定(算出)する。
(3) Setting of Risk Value r The speaker 6 transmits a warning sound when the burden value R ≧ the risk value r. Therefore, considering the safety of the worker M, it is preferable to set a risk value r as small as possible. However, if the risk value r is too small, warning sounds are frequently transmitted, which causes the worker M to have excessive anxiety. In the present embodiment, based on the gender and age in the basic information of the worker M, a risk value r that may cause a disorder in the lower back is set (calculated).

なお、リスク値rは、上述の負担値Rと比較する値であることから、腰部に障害が発生する可能性のある椎間板圧迫力とする。リスク値rは、様々な知見に基づいて適宜設定することが可能であることは言うまでもなく、したがって、以下に説明するリスク値rの設定方法は一例にすぎない。   Since the risk value r is a value to be compared with the above-described burden value R, it is assumed to be an intervertebral disc compression force that may cause a disorder in the lumbar region. It goes without saying that the risk value r can be set as appropriate based on various findings. Therefore, the setting method of the risk value r described below is merely an example.

表1に男性の年齢別椎間板圧迫力の限界値Rd及び許容値Ra、表2に女性の年齢別椎間板圧迫力の限界値Rd及び許容値Raを示す。また、図4に男性の椎間板圧迫力の限界値Rd及び許容値Raを示すグラフ、図5に女性の椎間板圧迫力の限界値Rd及び許容値Raを示すグラフを示す。   Table 1 shows the limit value Rd and the allowable value Ra of the intervertebral disc compression force for males, and Table 2 shows the limit value Rd and the allowable value Ra of the intervertebral disc compression force for females. FIG. 4 is a graph showing the limit value Rd and the allowable value Ra of the male intervertebral disk compression force, and FIG. 5 is a graph showing the limit value Rd and the allowable value Ra of the female intervertebral disk compression force.

Figure 0005923904
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Figure 0005923904
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参考文献2(Genaidy,Spinal compression tolerance limits for the design of manual material handling operations in the workplace)には、性別及び対象年齢毎に単発荷重(1回の載荷)における椎間板圧迫力の限界値Rdが開示されている。この椎間板圧迫力の限界値Rdが発生する負荷荷重αdを上述した(式1)〜(式4)により算出した。   Reference 2 (Genaidy, Spinal compression tolerance limits for the design of manual material handling operations in the workplace) discloses the limit value Rd of the intervertebral disc compression force for a single load (single load) for each gender and target age. ing. The load load αd at which the limit value Rd of the intervertebral disc compression force is generated was calculated by the above-described (Expression 1) to (Expression 4).

上記(2)で述べたとおり、椎間板圧迫力Rは、W、α及びθを変数とする関数であるため、椎間板圧迫力Rd、体重W、体幹角度θを設定すれば、負荷荷重αdが求まる。ここで、体重Wとしては、日本における対象年齢毎の平均体重を入力し、また、体幹角度θとしては、負荷荷重αdが最も小さくなる場合を想定して、脊椎Spが鉛直から90°前傾したときの体幹角度θ=0°を入力した。こうして得られた負荷荷重αdは表1及び2に示すとおりである。   As described in (2) above, the intervertebral disc compression force R is a function with W, α, and θ as variables. Therefore, if the intervertebral disc compression force Rd, weight W, and trunk angle θ are set, the load load αd is I want. Here, as the weight W, an average weight for each target age in Japan is input, and as the trunk angle θ, assuming that the load load αd is the smallest, the spine Sp is 90 ° before the vertical. The trunk angle θ = 0 ° when tilted was input. The load load αd thus obtained is as shown in Tables 1 and 2.

そして、負荷荷重αdは、単発荷重における限界値であるため、さらに安全側を考慮すると、繰返し荷重における許容値を求めるとよいと考えた。参考基準1(ISO 11228-1:2003 Ergonomics-Manual handling-)には、単発荷重における限界値から繰返し荷重における許容値を求める際の係数について記載されている。この係数は、作業時間及び作業頻度に対応して設定されており、例えば、介護施設のヘルパーを想定して、作業時間を2〜8時間、作業頻度を1時間当たり4回の作業とすると、係数が0.85となる。したがって、繰返し荷重における負荷荷重αaをαa=0.85αdとして求めた。そして、負荷荷重αa、上述した対象年齢毎の平均体重W、及び体幹角度θ=0°により繰返し荷重における椎間板圧迫力の許容値Raを求めた。   Since the load load αd is a limit value in a single load, it is considered that it is better to obtain an allowable value in a repetitive load in consideration of the safety side. Reference Criteria 1 (ISO 11228-1: 2003 Ergonomics-Manual handling-) describes the coefficients for determining the allowable value for repeated load from the limit value for single load. This coefficient is set corresponding to the work time and work frequency. For example, assuming a care facility helper, the work time is 2 to 8 hours, and the work frequency is 4 work per hour. The coefficient is 0.85. Therefore, the load αa in the repeated load was determined as αa = 0.85αd. Then, the allowable value Ra of the intervertebral disc compression force in the repeated load was obtained from the load load αa, the average weight W for each target age described above, and the trunk angle θ = 0 °.

図4及び5に示すように、椎間板圧迫力の許容値Raは、椎間板圧迫力の限界値Rdよりも小さい値となっている。また、椎間板圧迫力の許容値Raは、男性よりも女性の方が値が小さく、対象年齢が上がるにつれて値が低下する傾向がある。本実施形態においては、椎間板圧迫力の許容値Raをリスク値rとした。そして、表1及び2に示す性別年齢別の椎間板圧迫力の許容値RaをCPU5に記憶させた。   As shown in FIGS. 4 and 5, the allowable value Ra of the intervertebral disc compression force is smaller than the limit value Rd of the intervertebral disc compression force. In addition, the allowable value Ra of the intervertebral disc compression force is smaller for women than for men, and tends to decrease as the target age increases. In the present embodiment, the allowable value Ra of the intervertebral disc compression force is the risk value r. Then, the allowable value Ra of the intervertebral disc compression force by sex and age shown in Tables 1 and 2 was stored in the CPU 5.

(4)腰痛予防装置1の作動
図6に本実施形態の腰痛予防装置1の作動を説明するフローチャートを示す。まず、作業者Mは、角度センサ2が装備されたベルト2b、及び荷重センサ3が装備された作業靴3bを装着する。なお、作業者Mは、制御ユニット4を装備したベルト4bを装着していない。
(4) Operation of Back Pain Prevention Device 1 FIG. 6 shows a flowchart for explaining the operation of the back pain prevention device 1 of this embodiment. First, the worker M wears the belt 2b equipped with the angle sensor 2 and the work shoes 3b equipped with the load sensor 3. The worker M is not wearing the belt 4b equipped with the control unit 4.

作業者Mは、腰痛予防装置1の電源スイッチをONにした後、ステップS1において、端末7の入力画面を操作して、角度センサ2及び荷重センサ3のサンプリング間隔の入力と、作業者Mの基本情報のうちの性別及び年齢の入力とを行う。そして、作業者Mは、制御ユニット4を装備したベルト4bを装着して立位姿勢をとる。   After turning on the power switch of the low back pain prevention device 1, the worker M operates the input screen of the terminal 7 in step S <b> 1 to input the sampling intervals of the angle sensor 2 and the load sensor 3, and the worker M's Enter the gender and age of the basic information. Then, the worker M wears the belt 4b equipped with the control unit 4 and takes a standing posture.

ステップS2において、上記(3)で述べたように、予めCPU5に記憶させた性別年齢別の椎間板圧迫力の許容値Raから、作業者Mの性別及び年齢に対応した椎間板圧迫力の許容値Raを抽出する。そして、この許容値Raをリスク値rとしてCPU5に記憶させる。   In step S2, as described in the above (3), the disc compression force allowable value Ra corresponding to the sex and age of the worker M is determined from the gender age allowable disc Ra stored in the CPU 5 in advance. To extract. Then, this allowable value Ra is stored in the CPU 5 as the risk value r.

ステップS3及びS4において、作業者Mは立位姿勢のままであり、荷重センサ3により検出した作業者Mの体重WをCPU5に記憶させる。また、角度センサ2が初期化(現在の角度をゼロとする)される。ステップS4が完了すると制御ユニット4から準備完了の報知音が発信され、作業者Mは立位姿勢を崩すことができる。   In steps S3 and S4, the worker M remains in the standing posture, and the weight W of the worker M detected by the load sensor 3 is stored in the CPU 5. Further, the angle sensor 2 is initialized (the current angle is set to zero). When step S4 is completed, a notification sound of completion of preparation is transmitted from the control unit 4, and the worker M can break the standing posture.

ステップS5において、作業者Mは作業を開始した後、ステップS6において、角度センサ2及び荷重センサ3により、体幹角度θ及び負荷荷重αが検出される。ここで、体幹角度θは、角度センサ2の初期値からの変化量である。また、負荷荷重αは、荷重センサ3で検出する全荷重(荷重)Waから体重Wを引いた値である。   In step S5, the worker M starts work, and then in step S6, the trunk angle θ and the load load α are detected by the angle sensor 2 and the load sensor 3. Here, the trunk angle θ is an amount of change from the initial value of the angle sensor 2. The load load α is a value obtained by subtracting the weight W from the total load (load) Wa detected by the load sensor 3.

ステップS7において、上記(2)で述べたように、体幹角度θと、体重Wと、負荷荷重αとを用いて椎間板圧迫力(負担値)Rを算出する。ステップS8において、負担値Rとリスク値rとを比較して、負担値R≧リスク値rであるときには、ステップS9に進んでスピーカー6から警告音を発信する。また、負担値R<リスク値rであるときには、ステップS6に戻って体幹角度θ及び負荷荷重αの検出を継続する。ステップS6はステップS1で設定したサンプリング間隔で繰返される。   In step S7, as described in (2) above, the intervertebral disc compression force (burden value) R is calculated using the trunk angle θ, the weight W, and the load load α. In step S8, the burden value R and the risk value r are compared, and if the burden value R ≧ risk value r, the process proceeds to step S9 and a warning sound is transmitted from the speaker 6. If the burden value R <the risk value r, the process returns to step S6 and continues to detect the trunk angle θ and the load load α. Step S6 is repeated at the sampling interval set in step S1.

ステップS9において、スピーカー6から警告音が発信された後、ステップS10において、作業者Mは、腰痛予防装置1の電源スイッチをOFFにするか否かの選択を行い、電源スイッチをOFFにすることにより、腰痛予防装置1による腰部の負担の監視を終了する。また、電源スイッチをOFFにしない場合には、ステップS6に戻って体幹角度θ及び負荷荷重αの検出を継続する。   In step S9, after a warning sound is transmitted from the speaker 6, in step S10, the worker M selects whether to turn off the power switch of the back pain prevention device 1, and turns off the power switch. Thus, the monitoring of the burden on the lower back by the lower back pain prevention device 1 is terminated. If the power switch is not turned off, the process returns to step S6 and the detection of the trunk angle θ and the load load α is continued.

(5)腰痛予防装置1の効果
このような本実施形態の構成によると、作業者Mの人体に装着された角度センサ2と荷重センサ3とにより腰椎Luの椎間板に発生する圧迫力を負担値Rとして算出すると共に、作業者Mの基本情報のうちの性別及び年齢に基づいて腰椎Luの椎間板に障害が発生する可能性のある圧迫力をリスク値rとして設定している。そして、負担値Rとリスク値rとを比較して、負担値≧リスク値であるときにリアルタイムで警告音を発信している。
(5) Effect of the back pain prevention device 1 According to the configuration of this embodiment, the pressure force generated on the disc of the lumbar Lu by the angle sensor 2 and the load sensor 3 attached to the human body of the worker M is a burden value. While calculating as R, based on the gender and age in the basic information of the worker M, a compression force that may cause a failure in the intervertebral disc of the lumbar Lu is set as the risk value r. The burden value R and the risk value r are compared, and a warning sound is transmitted in real time when the burden value ≧ the risk value.

よって、本実施形態の腰痛予防装置1を装着した作業者Mは、リアルタイムで作業による腰部の負担の危険を把握できる。これにより、作業者Mは、腰痛を患う前に、即座に作業姿勢や作業負荷の改善、及び共同作業への転換等を行うことが可能であり、腰痛の発生を予防することができる。   Therefore, the worker M wearing the back pain prevention device 1 of the present embodiment can grasp the risk of the burden on the waist due to the work in real time. As a result, the worker M can immediately improve the work posture and workload, switch to collaborative work, and the like before suffering from back pain, and can prevent the back pain from occurring.

また、本実施形態の腰痛予防装置1は、作業者Mの人体に装着可能な角度センサ2及び荷重センサ3により負担値Rを算出するためのデータ(作業者Mの姿勢及び負荷に関する各情報)をリアルタイムで自動的に取得できる。よって、本実施形態の腰痛予防装置1は、構成が簡素であると共に、作業に関するデータを作業者M又は調査者が記録する必要がなく簡便である。また、作業内容が変わっても作業に関するデータを自動的に取得できるため、どのような作業にも対応が可能である。   Further, the back pain prevention device 1 of the present embodiment has data for calculating the burden value R by the angle sensor 2 and the load sensor 3 that can be worn on the human body of the worker M (each information on the posture and load of the worker M). Can be acquired automatically in real time. Therefore, the low back pain prevention device 1 of the present embodiment has a simple configuration and is simple because it is not necessary for the worker M or the investigator to record data regarding the work. In addition, even if the work content changes, data related to the work can be automatically acquired, so that any work can be handled.

また、本実施形態においては、負担値R≧リスク値rであるときに警告音が発信される。このため、腰部に障害が発生する可能性が小さい段階では作業者Mに警告音が発信されない構成となるため、作業者Mは、警告音が発信されない限り、安心して作業を継続することができる。   In the present embodiment, a warning sound is transmitted when the burden value R ≧ the risk value r. For this reason, since it becomes the structure where a warning sound is not transmitted to the worker M at the stage where the possibility of a failure occurring in the lower back is low, the worker M can continue working with peace of mind unless a warning sound is transmitted. .

また、腰痛は、腰椎Luの椎間板に作用する様々な荷重の中で特に圧迫力が大きくなったときに発生することが多い。よって、本実施形態のように、負担値Rを腰椎Luの椎間板に発生する圧迫力とすると共に、リスク値rを腰椎Luの椎間板に障害が発生する可能性のある圧迫力とすることは、腰痛予防の観点から最も効果的である。   In addition, low back pain often occurs when the compression force increases particularly among various loads acting on the intervertebral disc of the lumbar Lu. Therefore, as in the present embodiment, the burden value R is a compression force generated in the intervertebral disc of the lumbar Lu, and the risk value r is a compression force that may cause a failure in the intervertebral disc of the lumbar Lu. It is most effective from the viewpoint of back pain prevention.

また、リスク値rは、人の基本情報のうちで性別及び年齢との相関が高い。よって、本実施形態のように、作業者Mの性別及び年齢に基づいて性別年齢別リスク値rを設定すれば、作業者Mの詳細な人体検査を要することなく、作業者M毎にある程度精度の高いリスク値rを設定することができる。   The risk value r is highly correlated with gender and age in the basic information of a person. Therefore, if the gender age risk value r is set based on the sex and age of the worker M as in the present embodiment, a certain degree of accuracy can be obtained for each worker M without requiring a detailed human body inspection of the worker M. A high risk value r can be set.

また、本実施形態の構成によれば、CPU5へのデータ入力に端末7を用いることにより、容易に腰痛予防装置1の制御条件の設定変更を行うことができる。   Further, according to the configuration of the present embodiment, the setting of the control conditions of the low back pain prevention device 1 can be easily performed by using the terminal 7 for data input to the CPU 5.

また、本実施形態の構成によれば、角度センサ2及び荷重センサ3からの各情報が無線により制御ユニット4内のCPU5に送られる。よって、各情報が有線で送られる場合と比べて、作業者Mの身体の動きが拘束されにくい。   Further, according to the configuration of the present embodiment, each information from the angle sensor 2 and the load sensor 3 is sent to the CPU 5 in the control unit 4 by radio. Therefore, compared with the case where each information is sent with a wire communication, the movement of the worker's M body is hard to be restrained.

また、本実施形態の構成によれば、角度センサ2が不規則に湾曲した背中の中で比較的精度よく体幹角度θの代表値を検出できる背中の胸椎Thの高さに配置されている。よって、体幹角度θに基づいて腰部の負担値Rを精度よく算出することが可能となる。   Further, according to the configuration of the present embodiment, the angle sensor 2 is disposed at the height of the back thoracic vertebra Th that can detect the representative value of the trunk angle θ with relatively high accuracy in the irregularly curved back. . Therefore, it is possible to accurately calculate the burden value R of the lower back based on the trunk angle θ.

また、本実施形態の構成によれば、警告音を発信するスピーカー(警告手段)6が制御ユニット4と一体に作業者Mの人体に装着されている。したがって、作業者M自身とその周囲の人々に作業者Mが腰部の負担の危険が伴う作業を行っていることを周知することができる。   Further, according to the configuration of the present embodiment, the speaker (warning means) 6 that transmits a warning sound is attached to the human body of the worker M together with the control unit 4. Therefore, it is possible to inform the worker M himself and the people around it that the worker M is performing a work involving the risk of burden on the lower back.

<第2実施形態>
(1)腰痛予防装置10の構成
上述のとおり、第1実施形態の腰痛予防装置1においては、作業による負荷荷重α(以下、全負荷荷重αと呼ぶ)が体幹Bの最上部である肩に鉛直に作用するという仮定を設けて、剛体リンクモデルにより腰部の負担値Rを算出している。本実施形態の腰痛予防装置10においては、様々な作業状況に対する汎用性を高めるために、手Haの位置を考慮すると共に、全負荷荷重αが手Haと肩とに配分されるという仮定を設けて、剛体リンクモデルにより腰部の負担値Rを算出する(図8及び9示)。
Second Embodiment
(1) Configuration of the Back Pain Prevention Device 10 As described above, in the back pain prevention device 1 according to the first embodiment, the load load α (hereinafter referred to as the total load load α) due to work is the shoulder at the top of the trunk B. The load value R of the lumbar region is calculated by a rigid link model. In the low back pain prevention device 10 of the present embodiment, in order to improve versatility for various work situations, the position of the hand Ha is considered and an assumption is made that the total load load α is distributed to the hand Ha and the shoulder. Thus, the waist load value R is calculated by the rigid link model (shown in FIGS. 8 and 9).

したがって、第1実施形態においては、図1に示したように作業者Mが腕を鉛直下方に伸ばして荷物Pを持ち上げる作業状況を想定しているのに対して、本実施形態においては、図8に示すように作業者Mが腕を前方に伸ばして荷物P1を手Haと肩とで持ち上げる作業状況を想定している。なお、本実施形態においては、作業者Mが両腕を均等に前方に伸ばして荷重P1を持ち上げる作業状況を想定しており、以下の説明においては、特に断りのない限り、上腕A1、前腕A2及び手Haとは、両腕の両上腕A1、両前腕A2及び両手Haのことである。   Accordingly, in the first embodiment, it is assumed that the worker M lifts the load P by extending his arm vertically downward as shown in FIG. As shown in FIG. 8, it is assumed that the worker M extends his arms forward and lifts the load P1 with his hands Ha and shoulders. In the present embodiment, it is assumed that the worker M extends both arms forward and lifts the load P1, and in the following description, the upper arm A1 and the forearm A2 unless otherwise specified. And the hands Ha are both upper arms A1, both forearms A2 and both hands Ha of both arms.

図8に示すように、腰痛予防装置10は、作業者Mの体に装着される装置であって、体幹Bに装着される角度センサ(体幹角度検出手段)2と、上腕A1に装着される角度センサ(上腕角度検出手段)21と、前腕A2に装着される角度センサ(前腕角度検出手段)22と、足底Sに装着される荷重センサ(足底荷重検出手段)3と、手Haに装着される荷重センサ(手荷重検出手段)30と、制御ユニット40とを備えている。制御ユニット40には、CPU(負担値算出手段、リスク値設定手段、手位置算出手段、警告手段)50と、スピーカー(警告手段)6と、バイブレータ(警告手段)60と、端末70とが一体に備わっている。角度センサ2、荷重センサ3及びスピーカー6の構成及び動作については、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。   As shown in FIG. 8, the back pain prevention device 10 is a device that is worn on the body of the worker M, and is worn on the angle sensor (trunk angle detection means) 2 that is worn on the trunk B and on the upper arm A1. Angle sensor (upper arm angle detection means) 21, angle sensor (forearm angle detection means) 22 attached to the forearm A 2, load sensor (foot load detection means) 3 attached to the sole S, and hand A load sensor (manual load detecting means) 30 attached to Ha and a control unit 40 are provided. In the control unit 40, a CPU (burden value calculation means, risk value setting means, hand position calculation means, warning means) 50, a speaker (warning means) 6, a vibrator (warning means) 60, and a terminal 70 are integrated. It has. Since the configurations and operations of the angle sensor 2, the load sensor 3, and the speaker 6 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

角度センサ21は、ベルト21bに固定されており、ベルト21bを作業者Mの上腕A1に巻付けることによって作業者Mの両腕の各上腕A1に装着されている。角度センサ21には、検出された角度情報を制御ユニット40に無線で送信するためのアンテナ21aが備わっている。角度センサ21は、第1実施形態における角度センサ2と同様に、水平、鉛直等の基準線に対する角度を検出し得るセンサであって、角度センサ21としては、加速度センサやジャイロセンサ等を用いることができる。   The angle sensor 21 is fixed to the belt 21b, and is attached to each upper arm A1 of both arms of the worker M by winding the belt 21b around the upper arm A1 of the worker M. The angle sensor 21 includes an antenna 21 a for transmitting detected angle information to the control unit 40 wirelessly. Similar to the angle sensor 2 in the first embodiment, the angle sensor 21 is a sensor that can detect an angle with respect to a reference line such as horizontal and vertical. As the angle sensor 21, an acceleration sensor, a gyro sensor, or the like is used. Can do.

ここで、作業者Mが作業を行っていない立位姿勢(図7示)において、角度センサ21の初期値を検出すると共に、作業者Mが作業を開始した後の角度センサ21の初期値からの変化量を上腕角度θ1とする。図9に示すように、水平に対する上腕A1のなす角度を上腕角度θ1としている。   Here, in the standing posture (shown in FIG. 7) in which the worker M is not working, the initial value of the angle sensor 21 is detected, and from the initial value of the angle sensor 21 after the worker M starts working. Is the upper arm angle θ1. As shown in FIG. 9, the angle formed by the upper arm A1 with respect to the horizontal is the upper arm angle θ1.

角度センサ22は、角度センサ21と同様にベルト22b及びアンテナ22aを備えており、ベルト22bを作業者Mの前腕A2に巻付けることによって作業者Mの両腕の各前腕A2に装着されている。角度センサ22においても、角度センサ21と同様に作業者Mが作業を開始した後の角度センサ22の初期値からの変化量を前腕角度θ2とする。図9に示すように、水平に対する前腕A2のなす角度を前腕角度θ2としている。   Similar to the angle sensor 21, the angle sensor 22 includes a belt 22b and an antenna 22a. The angle sensor 22 is attached to each forearm A2 of both arms of the worker M by winding the belt 22b around the forearm A2 of the worker M. . Also in the angle sensor 22, the amount of change from the initial value of the angle sensor 22 after the worker M starts work is set as the forearm angle θ <b> 2 in the same manner as the angle sensor 21. As shown in FIG. 9, the angle formed by the forearm A2 with respect to the horizontal is the forearm angle θ2.

本実施形態においては、手Haの位置を算出するために、第1実施形態よりもより正しい立位姿勢で角度センサ21及び22の初期値を検出する必要がある。図7に示す正しい立位姿勢とは、背筋と膝を伸ばし、両足に均等に体重をかけて立ち、上肢は自然に下垂し、手掌(手のひら)を大腿に向けて手の指を伸ばした状態である。   In the present embodiment, in order to calculate the position of the hand Ha, it is necessary to detect the initial values of the angle sensors 21 and 22 with a more correct standing posture than in the first embodiment. The correct standing posture shown in FIG. 7 is a state in which the back and knees are stretched, the weight is equally applied to both feet, the upper limb is drooped naturally, and the palm of the hand is stretched toward the thigh. It is.

荷重センサ30は、作業者Mの両手Haにそれぞれ装着される各作業手袋30bの手掌全面及び指先部に複数個配置されている。作業手袋30bの手首部分には、荷重センサ30により検出された荷重情報を制御ユニット40に無線で送信するためのアンテナ30aが備わっている。荷重センサ30は、手Haに作用する荷重α2(図9示)を検出し得るセンサであって、荷重センサ30としては、圧力センサ、ひずみゲージ等を用いることができる。左右一対の作業手袋30bの全荷重センサ30で検出した荷重の合計値は、両手Haに作用する合計の荷重α2となる。   A plurality of load sensors 30 are arranged on the entire palm surface and fingertips of each work glove 30b attached to both hands Ha of the worker M. The wrist part of the work glove 30b is provided with an antenna 30a for transmitting the load information detected by the load sensor 30 to the control unit 40 wirelessly. The load sensor 30 is a sensor that can detect a load α2 (shown in FIG. 9) acting on the hand Ha, and as the load sensor 30, a pressure sensor, a strain gauge, or the like can be used. The total load detected by the total load sensor 30 of the pair of left and right work gloves 30b is the total load α2 acting on both hands Ha.

制御ユニット40は、ベルト4bに固定されており、ベルト4bを作業者Mの体幹Bの腰部に巻付けることによって、作業者Mの背中の腰椎Luの高さに装着されている。制御ユニット40には、角度センサ2、角度センサ21、角度センサ22、荷重センサ3及び荷重センサ30からの各情報を受信するためのアンテナ4aが備わっている。   The control unit 40 is fixed to the belt 4b, and is attached to the height of the lumbar vertebra Lu on the back of the worker M by winding the belt 4b around the waist of the trunk B of the worker M. The control unit 40 includes an antenna 4 a for receiving information from the angle sensor 2, the angle sensor 21, the angle sensor 22, the load sensor 3, and the load sensor 30.

CPU50は、制御ユニット40の内部に配置されている。このCPU(手位置算出手段)50により、作業者Mの体幹Bの長さL、上腕A1の長さL1及び前腕A2の長さL2の各入力値と、角度センサ2、角度センサ21及び角度センサ22により検出された各角度情報とに基づいて手Haの位置を算出する。また、このCPU(負担値算出手段)50により、角度センサ2、荷重センサ3及び荷重センサ30により検出された各情報と、算出した手Haの位置情報とに基づいて腰部にかかる負担を負担値Rとして算出する。   The CPU 50 is disposed inside the control unit 40. By this CPU (hand position calculation means) 50, the input value of the length L of the trunk B, the length L1 of the upper arm A1, and the length L2 of the forearm A2 of the worker M, the angle sensor 2, the angle sensor 21, and The position of the hand Ha is calculated based on each angle information detected by the angle sensor 22. Further, the CPU (burden value calculating means) 50 determines the burden on the lower back based on the information detected by the angle sensor 2, the load sensor 3, and the load sensor 30 and the calculated position information of the hand Ha. Calculate as R.

また、このCPU(リスク値設定手段)50により、作業者Mの基本情報に基づいて腰部に障害が発生する可能性のある腰部にかかる負担をリスク値rとして設定する。また、このCPU(警告手段)50により、負担値Rとリスク値rとの比較に基づいて、負担値R≧リスク値rであるときに、又は警告乗率β(β<100%)を考慮して、負担値R≧(β×リスク値r)であるときに、スピーカー6に警告音を発信する命令、及びバイブレータ60に振動を発信する命令のうちのいずれか一方又は両方を送る。   Further, the CPU (risk value setting means) 50 sets the burden on the lower back that may cause a failure on the lower back as the risk value r based on the basic information of the worker M. Further, based on the comparison between the burden value R and the risk value r, the CPU (warning means) 50 considers when the burden value R ≧ the risk value r or the warning multiplier β (β <100%). Then, when the burden value R ≧ (β × risk value r), one or both of a command for transmitting a warning sound to the speaker 6 and a command for transmitting vibration to the vibrator 60 are transmitted.

バイブレータ60は、制御ユニット40の内部に配置されており、作業者Mの腰部に振動を伝達する。バイブレータ60は、振動の強さの選択が可能となっている。バイブレータ60としては、携帯電話やゲーム機のコントローラ等に内蔵されている小型モータ等を利用した小型のバイブレータを用いることができる。   The vibrator 60 is arranged inside the control unit 40 and transmits vibrations to the waist of the worker M. The vibrator 60 can select the strength of vibration. As the vibrator 60, a small vibrator using a small motor or the like built in a controller of a mobile phone or a game machine can be used.

端末70は、制御ユニット40の表面に露出して配置されている。作業者Mは、端末70の入力画面を操作して、作業者Mの基本情報のうちの少なくとも性別、年齢及び身長Hの入力と、警告手段(スピーカー6及びバイブレータ60)の選択と、警告乗率βの入力とを行う。この入力情報がCPU50に記憶される。なお、本実施形態においては、各センサ(角度センサ2、角度センサ21、角度センサ22、荷重センサ3、荷重センサ30)のサンプリング間隔は、予めCPU50に設定されており、端末70によるサンプリング間隔の入力は行わない。   The terminal 70 is disposed so as to be exposed on the surface of the control unit 40. The worker M operates the input screen of the terminal 70 to input at least gender, age and height H among the basic information of the worker M, selection of warning means (speaker 6 and vibrator 60), and warning multiplication. The rate β is input. This input information is stored in the CPU 50. In this embodiment, the sampling interval of each sensor (angle sensor 2, angle sensor 21, angle sensor 22, load sensor 3, load sensor 30) is set in the CPU 50 in advance, and the sampling interval of the terminal 70 is Do not enter.

(2)負担値Rの算出
図9に示すように、本実施形態においては、腰椎Luの椎間板圧迫力(負担値)Rを算出する関節部(位置o)から上の脊椎Sp、上腕A1及び前腕A2を3連結の剛体と見なした簡易計算モデルを作成して、力の釣り合い式により、腰椎Luに作用する椎間板圧迫力Rを算出する。図9において、位置aは手首の位置、位置bは手首から肩までの距離の1/2の位置、位置cは肩の位置、位置dは体幹Bの長さLの1/2の位置、位置eは体幹Bの長さLの上から1/3の位置を示している。
(2) Calculation of burden value R As shown in FIG. 9, in the present embodiment, the spine Sp, the upper arm A1, and the upper spine Sp from the joint (position o) for calculating the intervertebral disc compression force (burden value) R of the lumbar Lu A simple calculation model in which the forearm A2 is regarded as a three-connected rigid body is created, and an intervertebral disc compression force R acting on the lumbar vertebra Lu is calculated by a force balance equation. In FIG. 9, position a is the wrist position, position b is half the distance from the wrist to the shoulder, position c is the shoulder position, and position d is the half length L of the trunk B. The position e indicates a position 1/3 from the top of the length L of the trunk B.

図9において、Wは作業者Mの体重、W1は体幹Bの重さ、W2は両腕と頭との合計重さ、α1は肩に作用する荷重、α2は手Haに作用する荷重、Lは体幹Bの長さ(胸椎Th及び腰椎Luの合計長さ)、L1は上腕A1の長さ、L2は前腕A2の長さ、Feは脊椎起立筋力、θは体幹角度(脊椎角度)、θ1は上腕角度、θ2は前腕角度、Rは椎間板圧迫力を示している。   In FIG. 9, W is the weight of the worker M, W1 is the weight of the trunk B, W2 is the total weight of both arms and the head, α1 is a load acting on the shoulder, α2 is a load acting on the hand Ha, L is the length of the trunk B (the total length of the thoracic vertebra Th and lumbar Lu), L1 is the length of the upper arm A1, L2 is the length of the forearm A2, Fe is the erection strength of the spine, and θ is the trunk angle (spine angle) ), Θ1 represents the upper arm angle, θ2 represents the forearm angle, and R represents the intervertebral disc compression force.

なお、体幹Bの長さL、上腕A1の長さL1及び前腕A2の長さL2は、作業者Mの身長Hと相関があり、L=0.35H、L1=0.186H及びL2=0.146Hという相関式により算出することができる(参考文献3:D.B.Chaffin, G.B.K.Andersson, B.J.Martin:”Occupational Biomechanics” (Wiley,New York 1984)、参考文献4:J.A.Roebuck, K.H.E.Kroemer, W.G.Thomson:”Engineering Anthropometry Methods” (Wiley-Interscience,New York 1975))。   The length L of the trunk B, the length L1 of the upper arm A1, and the length L2 of the forearm A2 are correlated with the height H of the worker M, and L = 0.35H, L1 = 0.186H, and L2 = (Reference 3: DBChaffin, GBKAndersson, BJ Martin: “Occupational Biomechanics” (Wiley, New York 1984), Reference 4: JA Roebuck, KHEKroemer, WGThomson : “Engineering Anthropometry Methods” (Wiley-Interscience, New York 1975)).

体重Wは、作業者Mが作業を行っていない立位姿勢(図7示)において、荷重センサ3により検出した値である。位置dに作用する体幹Bの重さW1は、一般にW1=0.4Wで算出される。位置bに作用する両腕と頭との合計重さW2は、一般にW2=0.2Wで算出される(頭の重さも位置bに作用すると仮定した)。位置aに作用する荷重α2は、荷重センサ30により検出した値である。位置cに作用する荷重α1は、作業者Mが作業を開始した後に荷重センサ3により検出した全荷重Waから体重Wを引いて全負荷荷重αを算出し(α=Wa−W)、この全負荷荷重αから荷重α2を引いた値である(α1=α−α2)。また、位置eに作用する脊椎起立筋力Feは、作業者Mの姿勢によらず脊椎Spに対して12°の角度で作用する。   The weight W is a value detected by the load sensor 3 in a standing posture (shown in FIG. 7) where the worker M is not working. The weight W1 of the trunk B acting on the position d is generally calculated as W1 = 0.4W. The total weight W2 of both arms and the head acting on the position b is generally calculated as W2 = 0.2 W (assuming that the weight of the head also acts on the position b). The load α2 acting on the position a is a value detected by the load sensor 30. The load α1 acting on the position c is calculated by subtracting the weight W from the total load Wa detected by the load sensor 3 after the worker M starts work (α = Wa−W). This is a value obtained by subtracting the load α2 from the load load α (α1 = α−α2). Further, the spine standing muscle force Fe acting on the position e acts on the spine Sp at an angle of 12 ° regardless of the posture of the worker M.

位置a、b、c、d、eのそれぞれに作用する荷重α2、W2、α1、W1、Feによって発生する位置oまわりのモーメントMa、Mb、Mc、Md、Meは、以下に示すとおりである。
Ma=(L・cosθ+L1・cosθ1+L2・cosθ2)・α2
Mb={L・cosθ+(L1・cosθ1+L2・cosθ2)/2}・W2
Mc=L・cosθ・α1
Md=L/2・cosθ・W1
Me=2L/3・sin12°・Fe
The moments Ma, Mb, Mc, Md and Me around the position o generated by the loads α2, W2, α1, W1, and Fe acting on the positions a, b, c, d, and e are as follows. .
Ma = (L · cos θ + L1 · cos θ1 + L2 · cos θ2) · α2
Mb = {L · cos θ + (L1 · cos θ1 + L2 · cos θ2) / 2} · W2
Mc = L · cos θ · α1
Md = L / 2 · cos θ · W1
Me = 2L / 3 · sin12 ° · Fe

力の釣り合い式は、以下に示すとおりである。
Me=Ma+Mb+Mc+Md ………… (式10)
Ry=W1+W2+α1+α2+Fe・sin(θ−12°) … (式20)
Rx=Fe・cos(θ−12°) ………… (式30)
R=√(Rx+Ry) ………… (式40)
The balance equation of force is as shown below.
Me = Ma + Mb + Mc + Md (Equation 10)
Ry = W1 + W2 + α1 + α2 + Fe · sin (θ−12 °) (Equation 20)
Rx = Fe · cos (θ−12 °) (Equation 30)
R = √ (Rx 2 + Ry 2 ) (Equation 40)

位置oまわりのモーメント及び力の釣り合い式において、変数L、L1、L2、θ、θ1、θ2、W1、W2、α1及びα2は、入力値、検出値又は算出値であり既知数である。変数Feのみが未知数である。したがって、(式10)から算出した脊椎起立筋力Feを(式20)及び(式30)に代入して椎間板圧迫力Rの鉛直成分Ry及び水平成分Rxを算出し、算出したRy、Rxを(式40)に代入することにより椎間板圧迫力(負担値)Rを算出することができる。   In the balance equation of moment and force around the position o, variables L, L1, L2, θ, θ1, θ2, W1, W2, α1, and α2 are input values, detected values, or calculated values, which are known numbers. Only the variable Fe is unknown. Therefore, the vertical component Ry and the horizontal component Rx of the intervertebral disc compression force R are calculated by substituting the erected spine strength Fe calculated from (Equation 10) into (Equation 20) and (Equation 30), and the calculated Ry and Rx are ( By substituting into equation (40), the intervertebral disc compression force (burden value) R can be calculated.

(3)リスク値rの設定
本実施形態におけるリスク値rは、第1実施形態におけるリスク値rと同一であり、作業者Mの基本情報のうちの性別及び年齢に基づいて算出した性別年齢別の椎間板圧迫力の許容値Raである(表1、表2、図4、図5示)。本実施形態におけるリスク値rの設定方法は、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
(3) Setting of risk value r The risk value r in the present embodiment is the same as the risk value r in the first embodiment, and is calculated based on the gender and age in the basic information of the worker M. The allowable value Ra of the intervertebral disc compression force (shown in Table 1, Table 2, FIG. 4 and FIG. 5). Since the setting method of the risk value r in this embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

なお、本実施形態及び第1実施形態のリスク値rが同一値となる理由は次のとおりである。作業者Mが腕を前方に伸ばして荷物P1を持ち上げる本実施形態の作業状況(図8示)を表1及び2に当てはめると、設定値である椎間板圧迫力の限界値Rdは表1及び2と同一値である。力の釣り合い式(式10)〜(式40)を用いて椎間板圧迫力の限界値Rdから算出する負荷荷重の限界値αd及びの許容値αaは、腰部を中心としたモーメントの腕が長くなることにより表1及び2よりも小さい値となる。しかし、力の釣り合い式(式10)〜(式40)を用いて負荷荷重の許容値αaから算出する椎間板圧迫力の許容値Raは表1及び2と同一値となる。すなわち、本実施形態と第1実施形態との力の釣り合い式の相違は、椎間板圧迫力の許容値Ra(リスク値r)の値に影響を及ぼさない。   The reason why the risk values r in the present embodiment and the first embodiment are the same is as follows. When the work situation (shown in FIG. 8) of the present embodiment in which the operator M extends the arm forward and lifts the load P1 is applied to Tables 1 and 2, the limit value Rd of the intervertebral disc compression force, which is a set value, is as shown in Tables 1 and 2. Is the same value. The load load limit value αd calculated from the limit value Rd of the intervertebral disc compression force using the force balance equations (Equation 10) to (Equation 40), and the allowable value αa, increase the moment arm around the waist. As a result, the value is smaller than those in Tables 1 and 2. However, the allowable value Ra of the intervertebral disc compression force calculated from the allowable value αa of the load load using the force balance equations (Expression 10) to (Expression 40) is the same value as in Tables 1 and 2. That is, the difference in the force balance equation between the present embodiment and the first embodiment does not affect the value of the allowable value Ra (risk value r) of the intervertebral disc compression force.

(4)腰痛予防装置10の作動
図10に本実施形態の腰痛予防装置10の作動を説明するフローチャートを示す。まず、作業者Mは、角度センサ2が装備されたベルト2bを体幹Bの胸部に、角度センサ21が装備されたベルト21bを上腕A1に、角度センサ22が装備されたベルト22bを前腕A2にそれぞれ装着し、荷重センサ3が装備された作業靴3b、及び荷重センサ30が装備された作業手袋30bをそれぞれ装着する。なお、作業者Mは、制御ユニット40を装備したベルト4bを装着していない。
(4) Operation of Back Pain Prevention Device 10 FIG. 10 shows a flowchart for explaining the operation of the back pain prevention device 10 of the present embodiment. First, the worker M places the belt 2b equipped with the angle sensor 2 on the chest of the trunk B, the belt 21b equipped with the angle sensor 21 on the upper arm A1, and the belt 22b equipped with the angle sensor 22 on the forearm A2. The work shoes 3b equipped with the load sensor 3 and the work gloves 30b equipped with the load sensor 30 are respectively worn. The worker M is not wearing the belt 4b equipped with the control unit 40.

作業者Mは、腰痛予防装置10の電源スイッチをONにした後、ステップSS1において、端末70の入力画面を操作して、作業者Mの基本情報のうちの年齢、性別及び身長Hの入力を行う。また、端末70の入力画面を操作して、警告手段であるスピーカー6及びバイブレータ60の選択と、リスク値rに対する警告乗率βの入力とを行う。そして、作業者Mは、制御ユニット40を装備したベルト4bを装着して立位姿勢をとる。   After turning on the power switch of the low back pain prevention device 10, the worker M operates the input screen of the terminal 70 in step SS <b> 1 to input the age, sex, and height H of the basic information of the worker M. Do. Further, the input screen of the terminal 70 is operated to select the speaker 6 and the vibrator 60 as warning means and input the warning multiplier β for the risk value r. Then, the worker M wears the belt 4b equipped with the control unit 40 and takes a standing posture.

ステップSS2において、第1実施形態におけるステップS2と同様に、予めCPU50に記憶させた性別年齢別の椎間板圧迫力の許容値Raから、作業者Mの性別及び年齢に対応した椎間板圧迫力の許容値Raを抽出する。そして、この許容値Raをリスク値rとしてCPU50に記憶させる。   In step SS2, as in step S2 in the first embodiment, the disc compression force tolerance value corresponding to the gender and age of the worker M is determined from the gender age discriminating disc tolerance value Ra stored in the CPU 50 in advance. Ra is extracted. Then, the allowable value Ra is stored in the CPU 50 as the risk value r.

ステップSS3において、作業者Mの身長Hから、体幹Bの長さLをL=0.35H、上腕A1の長さL1をL1=0.186H、及び前腕A2の長さL2をL2=0.146Hという相関式によりそれぞれ算出する。   In step SS3, from the height H of the worker M, the length L of the trunk B is L = 0.35H, the length L1 of the upper arm A1 is L1 = 0.186H, and the length L2 of the forearm A2 is L2 = 0. .146H, respectively.

ステップSS4において、作業者Mが立位姿勢をとるように促すための音声指示(アナウンス)が制御ユニット40から発せられる。例えば、制御ユニット40から「背筋と膝を伸ばして直立し、両腕を体に沿って下に伸ばした立位姿勢をお取り下さい。」という音声指示が発せられる。   In step SS4, a voice instruction (announcement) for prompting the worker M to take a standing posture is issued from the control unit 40. For example, a voice instruction is issued from the control unit 40, “Please stand upright with your spine and knees extended and your arms extended downward along your body.”

ステップSS5及びSS6において、作業者Mは立位姿勢のままであり、荷重センサ3により検出した作業者Mの体重WをCPU50に記憶させる。また、角度センサ2、角度センサ21及び角度センサ22がそれぞれ初期化(現在の角度をゼロとする)される。ステップSS6が完了すると制御ユニット40から準備完了の報知音が発信され、作業者Mは立位姿勢を崩すことができる。なお、ステップSS5及びSS6を実行している途中で、作業者Mが正しい立位姿勢を崩すと、足底Sに装備された複数個の荷重センサ3の個々の値が不安定となる。このとき、制御ユニット40から正しい立位姿勢をとるように促すための音声指示が発せられる構成とすることもできる。   In steps SS5 and SS6, the worker M remains in the standing posture, and the weight W of the worker M detected by the load sensor 3 is stored in the CPU 50. In addition, the angle sensor 2, the angle sensor 21, and the angle sensor 22 are initialized (the current angle is set to zero). When step SS6 is completed, a notification sound of preparation completion is transmitted from the control unit 40, and the worker M can break the standing posture. Note that if the worker M breaks the correct standing posture during the execution of steps SS5 and SS6, the individual values of the plurality of load sensors 3 mounted on the sole S become unstable. At this time, a voice instruction for prompting the control unit 40 to take a correct standing posture may be issued.

ステップSS7において、作業者Mは作業を開始した後、ステップSS8において、角度センサ2、角度センサ21及び角度センサ22により、体幹角度θ、上腕角度θ1及び前腕角度θ2が検出される。ここで、体幹角度θ、上腕角度θ1及び前腕角度θ2は、ステップSS6において検出した初期値からの変化量である。また、ステップSS7において、荷重センサ3及び荷重センサ30により、全負荷荷重α及び手Haに作用する荷重α2が検出される。また、肩に作用する荷重α1がα1=α−α2という式で算出される。ここで、全負荷荷重αは、荷重センサ3で検出する全荷重(荷重)Waから体重Wを引いた値である。   In step SS7, the worker M starts work, and in step SS8, the angle sensor 2, the angle sensor 21, and the angle sensor 22 detect the trunk angle θ, the upper arm angle θ1, and the forearm angle θ2. Here, the trunk angle θ, the upper arm angle θ1, and the forearm angle θ2 are amounts of change from the initial values detected in step SS6. In step SS7, the load sensor 3 and the load sensor 30 detect the total load load α and the load α2 acting on the hand Ha. Further, the load α1 acting on the shoulder is calculated by the equation α1 = α−α2. Here, the total load load α is a value obtained by subtracting the weight W from the total load (load) Wa detected by the load sensor 3.

ステップSS9において、上記(2)で述べたように、体重W、体幹角度θ、上腕角度θ1、前腕角度θ2、全負荷荷重α、肩に作用する荷重α1、手Haに作用する荷重α2、体幹Bの長さL、上腕A1の長さL1、及び前腕A2の長さL2を用いて椎間板圧迫力(負担値)Rを算出する。ステップSS10において、負担値Rと(β×リスク値r)とを比較して、負担値R≧(β×リスク値r)であるときには、ステップSS11に進んでスピーカー6及びバイブレータ60のうちのステップSS1で選択された一方又は両方から警告を発信する。また、負担値R<(β×リスク値r)であるときには、ステップSS8に戻る。ステップSS8は予めCPU50に設定されているサンプリング間隔で繰返される。   In step SS9, as described in (2) above, weight W, trunk angle θ, upper arm angle θ1, forearm angle θ2, total load load α, load α1 acting on the shoulder, load α2 acting on hand Ha, An intervertebral disk compression force (burden value) R is calculated using the length L of the trunk B, the length L1 of the upper arm A1, and the length L2 of the forearm A2. In step SS10, the burden value R is compared with (β × risk value r), and when the burden value R ≧ (β × risk value r), the process proceeds to step SS11 and the steps of the speaker 6 and the vibrator 60 are performed. A warning is transmitted from one or both selected in SS1. When the burden value R <(β × risk value r), the process returns to step SS8. Step SS8 is repeated at a sampling interval preset in the CPU 50.

ステップSS11において、警告が発信された後、ステップSS12において、作業者Mは、腰痛予防装置10の電源スイッチをOFFにするか否かの選択を行い、電源スイッチをOFFにすることにより、腰痛予防装置10による腰部の負担の監視を終了する。また、電源スイッチをOFFにしない場合には、ステップSS8に戻る。   In step SS11, after the warning is transmitted, in step SS12, the worker M selects whether or not to turn off the power switch of the low back pain prevention device 10, and by turning off the power switch, the back pain prevention is performed. The monitoring of the burden on the lower back by the device 10 is terminated. If the power switch is not turned off, the process returns to step SS8.

(5)腰痛予防装置10の効果
このような本実施形態の構成によると、腰痛予防装置10は、作業者Mの体幹Bの体幹角度θと、足底Sに作用する荷重Waと、作業者Mの手Haの位置と、手Haに作用する荷重α2に基づいて腰椎Luの椎間板に発生する圧迫力を負担値Rとして算出する。よって、作業者Mの手Haの位置を考慮して腰部の負担値Rを算出するため、腰部の負担値Rの算出精度が向上し、腰痛の発生を予防する効果がより高くなる。また、手Haに作用する荷重α2と、肩に作用する荷重α1(=全負荷荷重α−手に作用する荷重α2)とを区別して腰部の負担値Rを算出できるため、手Haのみに全負荷荷重αが作用すると仮定する場合よりも、腰部の負担値Rの算出精度が向上し、腰痛の発生を過剰に予防することなく適切に予防することができる。
(5) Effect of Back Pain Prevention Device 10 According to the configuration of this embodiment, the back pain prevention device 10 includes the trunk angle θ of the trunk B of the worker M, the load Wa acting on the sole S, Based on the position of the hand Ha of the worker M and the load α2 acting on the hand Ha, the compression force generated in the intervertebral disc of the lumbar Lu is calculated as a load value R. Accordingly, since the waist burden value R is calculated in consideration of the position of the hand Ha of the worker M, the calculation accuracy of the waist burden value R is improved, and the effect of preventing the occurrence of back pain is enhanced. Further, the load value R of the waist can be calculated by distinguishing the load α2 acting on the hand Ha and the load α1 acting on the shoulder (= total load load α−load α2 acting on the hand). Compared with the assumption that the load load α acts, the calculation accuracy of the burden value R of the lower back is improved, and it is possible to appropriately prevent the occurrence of low back pain without excessively preventing the back pain.

また、本実施形態の構成によると、作業者Mの手Haの位置を算出するために必要な体幹Bの長さL、上腕A1の長さL1及び前腕A2の長さL2の各入力値を身長Hと各入力値との相関に基づいて定めている。よって、作業者Mの身長Hを入力値とするだけで、作業者Mの手Haの位置を算出するために必要な人体の長さに関する各入力値を定めることが可能であり簡便である。本実施形態における他の効果については、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。   In addition, according to the configuration of the present embodiment, the input values of the length L of the trunk B, the length L1 of the upper arm A1, and the length L2 of the forearm A2 necessary for calculating the position of the hand Ha of the worker M. Is determined based on the correlation between the height H and each input value. Therefore, it is possible to determine each input value relating to the length of the human body necessary for calculating the position of the hand Ha of the worker M simply by using the height H of the worker M as an input value, which is convenient. Other effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

<その他の実施形態>
なお、本発明の腰痛予防装置及びその作動方法は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができることは言うまでもない。
<Other embodiments>
The back pain prevention device and the operation method thereof according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention. Needless to say, it can be implemented in the form.

例えば、第1及び第2実施形態においては、作業者Mに一つの角度センサ2を装着しているが、作業者Mの背中に沿って複数個の角度センサ2を配置してもよい。この場合、複数個の角度センサ2が検出した角度情報を平均化することによって体幹角度θの精度を高めたり、各角度センサ2が検出した角度情報と各角度センサ2同士の間隔とに基づいて脊椎Spの湾曲状況を算出して体幹角度θの精度を高めたりすることができる。   For example, in the first and second embodiments, one angle sensor 2 is attached to the worker M, but a plurality of angle sensors 2 may be arranged along the back of the worker M. In this case, the accuracy of the trunk angle θ is improved by averaging the angle information detected by the plurality of angle sensors 2, or based on the angle information detected by each angle sensor 2 and the interval between the angle sensors 2. Thus, the curvature state of the spine Sp can be calculated to increase the accuracy of the trunk angle θ.

また、第1及び第2実施形態においては、角度センサ2及び制御ユニット4、40をそれぞれ別々のベルト2b及び4bにより作業者Mの体幹Bに装着しているが、例えば、専用のベスト(上着)に角度センサ2及び制御ユニット4、40を装備して、作業者Mがこのベストを着用することにより角度センサ2及び制御ユニット4、40を装着してもよい。このように、専用のベストに角度センサ2及び制御ユニット4、40を装備する場合には、複数個の角度センサ2を配置しやすく、また、角度センサ2と制御ユニット4、40とを有線で繋ぐことも可能となる。   Further, in the first and second embodiments, the angle sensor 2 and the control units 4 and 40 are mounted on the trunk B of the worker M by separate belts 2b and 4b, respectively. The angle sensor 2 and the control units 4 and 40 may be mounted on the outerwear, and the angle sensor 2 and the control units 4 and 40 may be mounted by the worker M wearing this vest. As described above, when the angle sensor 2 and the control units 4 and 40 are equipped on the dedicated vest, a plurality of angle sensors 2 can be easily arranged, and the angle sensor 2 and the control units 4 and 40 are wired. It can also be connected.

また、第2実施形態においては、角度センサ21及び22をそれぞれ別々のベルト21b及び22bに装備して作業者Mの上腕A1及び前腕A2に装着しているが、例えば、一つの肘サポーターに上腕A1用の角度センサ21及び前腕A2用の角度センサ22をそれぞれ装備して、作業者Mがこの肘サポーターを装着することにより角度センサ21及び22を装着してもよい。   In the second embodiment, the angle sensors 21 and 22 are mounted on the separate belts 21b and 22b, respectively, and attached to the upper arm A1 and the forearm A2 of the worker M. For example, the upper arm is attached to one elbow supporter. The angle sensor 21 for the forearm A2 and the angle sensor 22 for the forearm A2 may be equipped, respectively, and the worker M may wear the elbow supporter to attach the angle sensors 21 and 22.

また、第1実施形態においては、作業者Mが装着する制御ユニット4に、CPU(負担値算出手段、リスク値設定手段、警告手段)5と、スピーカー(警告手段)6と、端末7とを一体に備えているが、例えば、CPU5と、スピーカー6と、端末7とを別体としてもよい。端末7については、作業者Mとは別の場所に置いておいてもよい。第2実施形態においても同様に、CPU50と、スピーカー6と、バイブレータ60と端末70とを別体としてもよい。   In the first embodiment, the control unit 4 worn by the worker M is provided with a CPU (burden value calculation means, risk value setting means, warning means) 5, a speaker (warning means) 6, and a terminal 7. For example, the CPU 5, the speaker 6, and the terminal 7 may be provided separately. The terminal 7 may be placed in a place different from the worker M. Similarly, in the second embodiment, the CPU 50, the speaker 6, the vibrator 60, and the terminal 70 may be separated.

また、第1実施形態においては、警告としてスピーカー6による警告音、第2実施形態においては、警告としてスピーカー6による警告音及びバイブレータ60による振動のうちのいずれか一方又は両方を用いているが、警告の種類はこれに限らない。例えば、警告として、ランプの点灯、電光掲示板への表示、作業管理者の監視画面への表示、及びこれらの警告を適宜併用して用いることもできる。   In the first embodiment, a warning sound from the speaker 6 is used as a warning. In the second embodiment, one or both of a warning sound from the speaker 6 and a vibration from the vibrator 60 is used as a warning. The type of warning is not limited to this. For example, as a warning, a lamp can be turned on, displayed on an electric bulletin board, displayed on a work manager's monitoring screen, and these warnings can be used in combination as appropriate.

また、第1実施形態においては、力の釣り合い式(式1)〜(式4)により、第2実施形態においては、力の釣り合い式(式10)〜(式40)により、椎間板圧迫力(負担値)Rを算出しているが、負担値Rの算出方法はこれに限定されず他の算出式を用いることもできる。例えば、Fisher、Morrisの式を用いた「腹圧」を考慮した力の釣り合い式を用いることもできる(参考文献5:N.Badler, D.Metaxas,B.Webber and M.Steedman:”The Center for Human Modeling and Simulation” Vol.4,No.1,81-96(1995))。   Further, in the first embodiment, the intervertebral disc compression force (formula 1) to (formula 4) and in the second embodiment, the force balance formula (formula 10) to (formula 40) are used. Although the burden value R is calculated, the calculation method of the burden value R is not limited to this, and other calculation formulas may be used. For example, it is possible to use a force balance equation that takes into account the “abdominal pressure” using the Fisher and Morris equations (Reference 5: N. Badler, D. Metaxas, B. Webber and M. Steedman: “The Center for Human Modeling and Simulation ”Vol.4, No.1, 81-96 (1995)).

また、第2実施形態においては、作業者Mが腕を前方に伸ばして荷物P1を手Haと肩とで持ち上げる作業状況を想定して、荷重センサ30により手Haに作用する荷重α2を検出する構成としている。しかし、作業者Mが肩を利用することなく荷重P1を手Haのみで持ち上げる作業状況においては、手Haに作用する荷重α2が全負荷荷重αとなるため、手Haに作用する荷重α2を検出する必要はなく、作業者Mは荷重センサ30が装備された作業手袋30bを装着する必要はない。   In the second embodiment, the load sensor 30 detects the load α2 acting on the hand Ha assuming that the worker M extends his arm forward and lifts the load P1 with the hand Ha and the shoulder. It is configured. However, in the work situation where the worker M lifts the load P1 with the hand Ha alone without using the shoulder, the load α2 acting on the hand Ha becomes the total load load α, and therefore the load α2 acting on the hand Ha is detected. The worker M does not need to wear the work gloves 30b equipped with the load sensor 30.

また、第2実施形態においては、作業者Mが両腕を均等に前方に伸ばして荷重P1を持ち上げる作業状況を想定して、脊椎Sp、上腕A1及び前腕A2を3連結の剛体と見なした簡易計算モデルを作成して、椎間板圧迫力Rを算出している。しかし、作業者Mの両腕の伸び方が左右で異なっていたり、作業者Mが左右一方の腕のみで荷重を持ち上げたりする作業状況も想定できる。この場合には、脊椎Spから右腕に繋がる3連結の剛体と、脊椎Spから左腕に繋がる3連結の剛体とに分けた簡易計算モデルを作成すればよい。そして、(式10)に示したモーメントの釣り合い式に、右腕によるモーメントと、左腕によるモーメントとを個々に考慮すると共に、(式20)に示した力の釣り合い式に、右腕に作用する荷重と、左腕に作用する荷重とを個々に考慮すればよい。   In the second embodiment, assuming that the worker M extends both arms forward and lifts the load P1, the spine Sp, the upper arm A1, and the forearm A2 are regarded as three connected rigid bodies. A simple calculation model is created to calculate the intervertebral disc compression force R. However, it is also possible to assume a work situation in which the way in which the arms of the worker M are extended differs between the left and right, or the worker M lifts the load with only one of the left and right arms. In this case, it is only necessary to create a simple calculation model divided into three connected rigid bodies connecting the spine Sp to the right arm and three connected rigid bodies connecting the spine Sp to the left arm. Then, in the moment balance equation shown in (Equation 10), the moment by the right arm and the moment by the left arm are individually considered, and the force acting on the right arm in the force balance equation shown in (Equation 20) The load acting on the left arm may be considered individually.

また、第1及び第2実施形態においては、作業者Mの性別及び年齢からリスク値rを設定しているが、リスク値rの設定方法はこれに限らない。例えば、作業者Mの性別、年齢及び体重Wから作業者Mの体重Wを反映したリスク値rを算出してもよい。この場合、図6に示すフローチャートにおいて、ステップS3の後にステップS2を行うこととなる。また、図10に示すフローチャートにおいて、ステップSS5の後にステップSS2を行うこととなる。さらに、作業者Mの体幹角度θも考慮して作業姿勢を反映したリスク値rを算出してもよい。この場合、図6に示すフローチャートにおいて、ステップS6の後にステップS2を行うこととなる。また、図10に示すフローチャートにおいて、ステップSS8の後にステップSS2を行うこととなる。   In the first and second embodiments, the risk value r is set based on the gender and age of the worker M, but the method for setting the risk value r is not limited to this. For example, the risk value r reflecting the weight W of the worker M may be calculated from the sex, age, and weight W of the worker M. In this case, in the flowchart shown in FIG. 6, step S2 is performed after step S3. In the flowchart shown in FIG. 10, step SS2 is performed after step SS5. Further, the risk value r reflecting the work posture may be calculated in consideration of the trunk angle θ of the worker M. In this case, in the flowchart shown in FIG. 6, step S2 is performed after step S6. In the flowchart shown in FIG. 10, step SS2 is performed after step SS8.

なお、第1及び第2実施形態の腰痛予防装置1及び10を用いれば、作業者Mの腰椎Luの椎間板に発生する椎間板圧迫力(負担値)Rを電子データとして残すことも可能である。したがって、この電子データを作業者Mが受けた作業負荷の記録として保存しておくことができる。   If the low back pain prevention devices 1 and 10 of the first and second embodiments are used, it is possible to leave the intervertebral disc compression force (burden value) R generated in the intervertebral disc of the lumbar Lu of the worker M as electronic data. Therefore, this electronic data can be stored as a record of the workload received by the worker M.

1 … 腰痛予防装置
2、2’、2’’… 角度センサ(体幹角度検出手段)
3 … 荷重センサ(足底荷重検出手段)
5 … CPU(負担値算出手段、リスク値設定手段、警告手段)
6 … スピーカー(警告手段) 7 … 端末
10 … 腰痛予防装置 21 … 角度センサ(上腕角度検出手段)
22 … 角度センサ(前腕角度検出手段)
30 … 荷重センサ(手荷重検出手段)
50 … CPU(負担値算出手段、リスク値設定手段、手位置算出手段、警告手段)
60 … バイブレータ(警告手段) 70 … 端末
A1 … 上腕 A2 … 前腕
B … 体幹 H … 身長
Ha … 手 L … 体幹の長さ
L1 … 上腕の長さ L2 … 前腕の長さ
M … 作業者(人)
Ra … 椎間板圧迫力の許容値(リスク値)
R … 椎間板圧迫力(負担値) r … リスク値
S … 足底 Sp … 脊椎
Th … 胸椎 Lu … 腰椎
Wa … 全荷重(荷重) α2 … 手に作用する荷重
θ … 体幹角度 θ1 … 上腕角度
θ2 … 前腕角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Low back pain prevention apparatus 2, 2 ', 2''... Angle sensor (trunk angle detection means)
3 ... Load sensor (plantar load detection means)
5 ... CPU (burden value calculation means, risk value setting means, warning means)
6 ... Speaker (warning means) 7 ... Terminal 10 ... Back pain prevention device 21 ... Angle sensor (upper arm angle detection means)
22 ... Angle sensor (forearm angle detection means)
30 ... Load sensor (hand load detection means)
50 ... CPU (burden value calculation means, risk value setting means, hand position calculation means, warning means)
60 ... Vibrator (warning means) 70 ... Terminal A1 ... Upper arm A2 ... Forearm B ... Trunk H ... Height Ha ... Hand L ... Trunk length L1 ... Upper arm length L2 ... Forearm length M ... Worker ( Man)
Ra: Intervertebral disc compression force tolerance (risk value)
R ... Intervertebral disc compression force (burden value) r ... Risk value S ... Plantar Sp ... Spine Th ... Thoracic spine Lu ... Lumbar spine Wa ... Full load (load) α2 ... Load acting on the hand θ ... Trunk angle θ1 ... Upper arm angle θ2 ... Forearm angle

Claims (13)

人の状態から腰痛の危険性をリアルタイムで察知し警告する腰痛予防装置であって、
人の体幹に装着され該体幹の角度を検出する体幹角度検出手段と、
人の足底に装着され該足底に作用する荷重を検出する足底荷重検出手段と、
前記体幹角度検出手段と前記足底荷重検出手段とにより検出された各情報に基づいて腰部にかかる負担を負担値として算出する負担値算出手段と、
人の基本情報に基づいて腰部に障害が発生する可能性のある腰部にかかる負担をリスク値として設定するリスク値設定手段と、
前記負担値と前記リスク値との比較に基づいて警告を発信する警告手段と、
を備えることを特徴とする腰痛予防装置。
A back pain prevention device that detects and warns about the risk of back pain in real time from the state of a person,
A trunk angle detection means that is mounted on a human trunk and detects the angle of the trunk;
Plantar load detection means for detecting a load applied to the plantar of a person and acting on the plantar;
A burden value calculating means for calculating a burden on the lower back as a burden value based on each information detected by the trunk angle detecting means and the sole load detecting means;
A risk value setting means for setting a burden on the waist that may cause a disorder on the waist based on the basic information of the person as a risk value;
Warning means for issuing a warning based on a comparison between the burden value and the risk value;
A low back pain prevention device comprising:
人の上腕に装着され該上腕の角度を検出する上腕角度検出手段と、
人の前腕に装着され該前腕の角度を検出する前腕角度検出手段と、
人の体幹の長さ、上腕の長さ及び前腕の長さの各入力値と、前記体幹角度検出手段、前記上腕角度検出手段及び前記前腕角度検出手段により検出された各情報とに基づいて人の手の位置を算出する手位置算出手段と、を備え、
前記負担値算出手段は、前記体幹角度検出手段と前記足底荷重検出手段とにより検出された各情報、及び前記手位置算出手段により算出された情報に基づいて腰部にかかる負担を負担値として算出することを特徴とする請求項1に記載の腰痛予防装置。
Upper arm angle detection means mounted on a person's upper arm and detecting the angle of the upper arm;
Forearm angle detection means for detecting the angle of the forearm worn on a person's forearm;
Based on human trunk length, upper arm length, and forearm length input values, and information detected by the trunk angle detection means, the upper arm angle detection means, and the forearm angle detection means Hand position calculating means for calculating the position of a person's hand
The burden value calculation means uses the burden on the lower back based on the information detected by the trunk angle detection means and the sole load detection means and the information calculated by the hand position calculation means as a burden value. The back pain prevention device according to claim 1, wherein the device is calculated.
人の手に装着され該手に作用する荷重を検出する手荷重検出手段を備え、
前記負担値算出手段は、前記体幹角度検出手段と前記足底荷重検出手段と前記手荷重検出手段とにより検出された各情報、及び前記手位置算出手段により算出された情報に基づいて腰部にかかる負担を負担値として算出することを特徴とする請求項2に記載の腰痛予防装置。
Comprising a hand load detecting means for detecting a load applied to a human hand and acting on the hand;
The burden value calculating means is provided on the waist based on each information detected by the trunk angle detecting means, the sole load detecting means, and the hand load detecting means, and information calculated by the hand position calculating means. The back pain prevention device according to claim 2, wherein the burden is calculated as a burden value.
人の体幹の長さ、上腕の長さ及び前腕の長さの各前記入力値を人の身長と各該入力値との相関に基づいて定めることを特徴とする請求項2又は3に記載の腰痛予防装置。   4. The human trunk length, upper arm length, and forearm length input values are determined based on a correlation between a person's height and each input value. Back pain prevention device. 人の基本情報の入力を行うための端末を備えることを特徴とする請求項1〜4うちのいずれか一つに記載の腰痛予防装置。 The back pain prevention device according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a terminal for inputting basic information of a person. 前記体幹角度検出手段及び/又は前記足底荷重検出手段により検出された情報は、無線により前記負担値算出手段に送られることを特徴とする請求項1〜5うちのいずれか一つに記載の腰痛予防装置。 The trunk angle detecting means and / or information detected by the sole load detecting means, to any one of claims 1 to 5, characterized in that is sent to the load value calculation means by radio The back pain prevention apparatus as described. 前記体幹角度検出手段が背中の胸椎の高さに配置されていることを特徴とする請求項1〜6のうちのいずれか一つに記載の腰痛予防装置。   The back pain prevention device according to any one of claims 1 to 6, wherein the trunk angle detection means is disposed at a height of a back thoracic vertebra. 前記警告手段が人に装着されていると共に前記警告が音及び/又は振動であることを特徴とする請求項1〜7のうちのいずれか一つに記載の腰痛予防装置。   The back pain prevention device according to any one of claims 1 to 7, wherein the warning means is attached to a person and the warning is sound and / or vibration. 前記警告手段は、前記負担値≧前記リスク値であるときに前記警告を発信することを特徴とする請求項1〜8のうちのいずれか一つに記載の腰痛予防装置。   The back pain prevention device according to any one of claims 1 to 8, wherein the warning means transmits the warning when the burden value ≥ the risk value. 前記負担値は、腰椎の椎間板に発生する圧迫力であると共に、前記リスク値は、腰椎の椎間板に障害が発生する可能性のある圧迫力であることを特徴とする請求項1〜9のうちのいずれか一つに記載の腰痛予防装置。   10. The load value is a compression force generated in a lumbar intervertebral disc, and the risk value is a compression force that may cause a failure in a lumbar intervertebral disc. The back pain prevention apparatus as described in any one of these. 前記リスク値は、少なくとも性別及び年齢を含む人の基本情報に基づいて設定された性別年齢別リスク値であることを特徴とする請求項10に記載の腰痛予防装置。   The back pain prevention device according to claim 10, wherein the risk value is a gender age risk value set based on basic information of a person including at least gender and age. 人の状態から腰痛の危険性をリアルタイムで察知し警告する腰痛予防装置の作動方法であって、
人の体幹の長さ、上腕の長さ及び前腕の長さと、人の体幹の角度、上腕の角度及び前腕の角度とに基づいて人の手の位置を算出する手位置算出ステップと、
人の体幹の角度と足底に作用する荷重と人の手の位置とに基づいて腰部にかかる負担を負担値として算出する負担値算出ステップと、
腰部に障害が発生する可能性のある腰部にかかる負担をリスク値として設定するリスク値設定ステップと、
前記負担値≧前記リスク値であるときに警告を発信する警告ステップと、
を備えることを特徴とする腰痛予防装置の作動方法
A method for operating a low back pain prevention device that detects and warns in real time the risk of low back pain from a human condition,
A hand position calculating step for calculating the position of the human hand based on the length of the human trunk, the length of the upper arm and the length of the forearm and the angle of the human trunk, the angle of the upper arm and the angle of the forearm;
A burden value calculating step for calculating a burden on the waist as a burden value based on the angle of the human trunk and the load acting on the sole and the position of the human hand;
A risk value setting step for setting a burden on the lumbar region that may cause a disorder on the lumbar region as a risk value;
A warning step for issuing a warning when the burden value ≥ the risk value;
A method for operating a low back pain prevention device, comprising:
前記負担値算出ステップは、人の体幹の角度と足底に作用する荷重と人の手の位置と手に作用する荷重とに基づいて腰部にかかる負担を負担値として算出することを特徴とする請求項12に記載の腰痛予防装置の作動方法The burden value calculating step calculates the burden on the waist as a burden value based on the angle of the human trunk, the load acting on the sole, the position of the human hand, and the load acting on the hand. The operating method of the back pain prevention apparatus of Claim 12.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6397222B2 (en) * 2013-12-17 2018-09-26 国立大学法人北海道大学 Auxiliary tool, auxiliary method and program
WO2015094089A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Neuromedicine Behavior Lab Scandinavia Ab A system intended for measuring, evaluating and/or giving feedback on the sitting posture of a user
JP6636349B2 (en) * 2016-02-05 2020-01-29 シャープ株式会社 Alarm systems and controls
US10828767B2 (en) 2016-11-11 2020-11-10 Sarcos Corp. Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi-passive elastic actuators with internal valve arrangements
US10821614B2 (en) 2016-11-11 2020-11-03 Sarcos Corp. Clutched joint modules having a quasi-passive elastic actuator for a robotic assembly
JP6968351B2 (en) * 2016-12-09 2021-11-17 国立大学法人北海道大学 Load measuring device, caregiving device, load measuring method, and load measuring program
CN108042249A (en) * 2017-12-21 2018-05-18 无锡智开医疗机器人有限公司 A kind of lumbar support protective device
JP6586700B2 (en) * 2018-03-13 2019-10-09 国立大学法人北海道大学 Load detection apparatus, information processing apparatus, load detection method, and load detection program
JP7192528B2 (en) * 2019-01-24 2022-12-20 株式会社ジェイテクト assist device
JP2020124464A (en) * 2019-02-04 2020-08-20 株式会社ニコン Load measuring apparatus, load measuring system, load measuring method, and program
JP7384597B2 (en) * 2019-09-02 2023-11-21 Cyberdyne株式会社 Lumbar load evaluation device and method using a wearable motion assist device
JP6997228B2 (en) * 2020-01-08 2022-01-17 和寛 瀧本 Deep muscle state estimator
KR102337148B1 (en) * 2020-04-03 2021-12-08 성균관대학교산학협력단 Apparatus and method for workload assessment
JP6822715B1 (en) * 2020-10-19 2021-01-27 地方独立行政法人鳥取県産業技術センター Body load estimation device and body load estimation method
JP7465842B2 (en) * 2021-03-26 2024-04-11 株式会社日立製作所 Work Support System
US20230032821A1 (en) * 2021-07-22 2023-02-02 The Boeing Company Ergonomics improvement systems having wearable sensors and related methods
US11918855B2 (en) 2021-07-22 2024-03-05 The Boeing Company Ergonomics improvement systems having wearable sensors and related methods
WO2024047738A1 (en) * 2022-08-30 2024-03-07 日本電気株式会社 Inspection device, inspection system, inspection method, and non-transitory computer-readable medium
US11924023B1 (en) 2022-11-17 2024-03-05 Sarcos Corp. Systems and methods for redundant network communication in a robot

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3714218A1 (en) * 1987-04-29 1988-12-01 Huberti Helmut Dr Med THERAPEUTIC PROTECTIVE DEVICE AGAINST OVERLOAD OF THE HUMAN MOTORIZED APPARATUS, SOCIAL FOOT SCALE
JP2006085262A (en) * 2004-09-14 2006-03-30 Nagoya Institute Of Technology Portable failure predicting/notifying device
JP5430378B2 (en) * 2009-12-11 2014-02-26 トヨタ自動車株式会社 Workload prediction device

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