JP7132500B2 - Posture determination device - Google Patents
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本発明は、着座者の姿勢を判定する姿勢判定装置であり、特に着座者が座った状態において、姿勢の判定を行い、正しい姿勢を促すことが可能な姿勢判定装置に関する。
BACKGROUND OF THE
ヒトが日常的な動作を行っている間にその人の身体各部を押圧する等して、そのヒトの姿勢や骨格の歪みを能動的に補正する技術が開発されている。例えば、特許文献1に記載された技術では、内部にエアセルを搭載した車両用シートに人が着座すると、着座者の体格を判断してエアセルの膨圧を調整し、着座者の着座姿勢を能動的に補正する。これにより、シートに着座していながら着座者の身体的及び心理的な疲労を軽減することが可能となる。
Techniques have been developed for actively correcting a person's posture and skeletal distortion by, for example, pressing various parts of the person's body while the person is performing daily actions. For example, in the technology described in
ところで、着座した際の自分の姿勢については、本人が意識していないことが多く、例えば猫背の状態で座っている可能性がある。姿勢を補正するうえで、着座者の姿勢の状態を測定し、正常な姿勢に促すよう、例えば姿勢の判定結果から着座者の健康状態を警告すると好適である。 By the way, in many cases, the person himself or herself is not conscious of his or her own posture when seated, and for example, there is a possibility that the person sits in a stooped state. In order to correct the posture, it is preferable to measure the posture of the seated person and warn the seated person of the health condition based on the determination result of the posture so as to prompt the seated person to take a normal posture.
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、着座者の姿勢を判定し、判定された姿勢に応じて着座者に正常な姿勢に促すことが可能な姿勢判定装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to determine the posture of a seated person and to encourage the seated person to assume a normal posture according to the determined posture. An object of the present invention is to provide a determination device.
前記課題は、本発明の姿勢判定装置によれば、着座部及び背凭れを有する姿勢判定装置が、前記着座部及び前記背凭れに設けられ、着座者から受ける圧力を計測する圧力センサと、着座者から受ける圧力の計測値と前記着座者の姿勢パターンとの関係を示す姿勢情報を記憶する記憶部と、前記圧力センサにより計測された計測結果と前記記憶部に記憶された前記姿勢情報とを比較して着座者の姿勢パターンを判定し、判定した前記姿勢パターンに基づいて前記着座者のハムストリング筋の硬さを検出する制御部と、を備えることにより解決される。
圧力センサによる計測結果と姿勢情報とを比較して着座者の姿勢パターンを判定することができ、その結果に基づき着座者に適切な姿勢パターンを促すことが可能になる。またハムストリング筋の硬さを検出することで、例えば猫背の状態や腰痛の危険性等を判断するための情報を得ることが可能になる。
According to the posture determination device of the present invention, the posture determination device having a sitting portion and a backrest includes a pressure sensor that is provided on the seat portion and the backrest and measures the pressure received from the seated person; a storage unit for storing posture information indicating a relationship between a measured value of pressure received from a person and the posture pattern of the seated person; and a measurement result measured by the pressure sensor and the posture information stored in the storage unit. and a controller that determines the posture pattern of the seated person by comparison, and detects the hardness of the hamstring muscles of the seated person based on the determined posture pattern.
The posture pattern of the seated person can be determined by comparing the measurement result of the pressure sensor and the posture information, and based on the result, it is possible to prompt the seated person to adopt an appropriate posture pattern. Further, by detecting the hardness of the hamstring muscles, it is possible to obtain information for determining, for example, the state of a stooped back and the risk of back pain.
また、上記の姿勢判定装置において、前記着座部及び前記背凭れに、前記着座者の背中、臀部及び脚部を押圧する押圧機構を備え、前記制御部は、前記姿勢パターンに基づいて着座者の姿勢を補正するよう前記押圧機構を制御してよい。
着座者の背中、臀部及び脚部を押圧する押圧機構を備え、制御部が姿勢パターンに基づいて押圧機構を制御することにより、姿勢パターンに応じて着座者の姿勢を補正することが可能になる。
Further, in the posture determination device described above, the seating portion and the backrest are provided with a pressing mechanism for pressing the back, buttocks and legs of the seated person, and the control portion controls the posture of the seated person based on the posture pattern. The pressing mechanism may be controlled to correct posture.
A pressing mechanism for pressing the back, buttocks, and legs of the seated person is provided, and the control unit controls the pressing mechanism based on the posture pattern, so that the posture of the seated person can be corrected according to the posture pattern. .
また、上記の姿勢判定装置において、前記着座者のハムストリング筋が硬いと判定された場合、前記着座部の前記押圧機構により前記着座者のハムストリング筋を揉ねつしてよい。
押圧機構によりハムストリング筋を揉ねつすることにより、腰椎の湾曲量が改善され、例えば猫背の姿勢パターンを最適な姿勢パターンに補正することができる。
Further, in the posture determination device described above, when it is determined that the hamstring muscles of the seated person are hard, the hamstring muscles of the seated person may be kneaded by the pressing mechanism of the seat portion.
By kneading the hamstring muscles with the pressing mechanism, the amount of curvature of the lumbar spine is improved, and for example, a hunched posture pattern can be corrected to an optimum posture pattern.
また、上記の姿勢判定装置において、情報を表示する表示部を備え、前記制御部は、前記姿勢パターンと判定したハムストリング筋の硬さとにより、腰痛の危険度を判定し、腰痛の危険度に応じた警告画面を前記表示部に表示してよい。
着座者の腰痛の危険度を判定して警告画面を表示部に表示することで、着座者に腰痛の危険性があることを知らせ、適正な姿勢パターンに促すことが可能になる。
Further, in the posture determination device described above, a display unit for displaying information is provided, and the control unit determines the risk of low back pain based on the posture pattern and the hardness of the hamstring muscles determined, and determines the risk of low back pain. A corresponding warning screen may be displayed on the display unit.
By judging the degree of risk of low back pain of the seated person and displaying a warning screen on the display unit, it is possible to inform the seated person of the risk of low back pain and prompt the seated person to adopt an appropriate posture pattern.
また、上記の姿勢判定装置において、外部と通信可能な通信部を備え、前記制御部は、腰痛の危険度が高いと判定した場合、前記記憶部に予め登録された連絡先に、判定した結果を前記通信部により送信してよい。
例えば、腰痛の危険性が高いことをかかりつけの医療機関等に自動的に連絡することにより、腰痛が発症する前に適切な処置をすることが可能になる。
Further, in the posture determination device described above, a communication unit capable of communicating with the outside is provided, and when the control unit determines that the risk of low back pain is high, the determination result is sent to the contact information registered in advance in the storage unit. may be transmitted by the communication unit.
For example, by automatically informing a family medical institution or the like that there is a high risk of low back pain, it becomes possible to take appropriate measures before low back pain develops.
圧力センサにより計測した結果と、姿勢情報とを比較して着座者の姿勢パターンを判定することができ、ひいては着座者に姿勢パターンを促すことが可能になる。またハムストリング筋の硬さを検出することで、腰痛の危険性等の情報を得ることが可能になる。
また、着座者の背中、臀部及び脚部を押圧する押圧機構を備え、制御部が姿勢パターンに基づいて押圧機構を制御することにより、姿勢パターに応じて着座者の姿勢を補正することが可能になる。
押圧機構によりハムストリング筋を揉ねつすることにより、腰椎の湾曲量が改善され、例えば猫背の姿勢パターンを最適な姿勢パターンに補正することができる。
また、着座者の腰痛の危険度を判定して警告画面を表示部に表示することで、着座者に腰痛の危険性があることを知らせ、適正な姿勢パターンに促すことが可能になる。
また、腰痛の危険性が高いことをかかりつけの医療機関等に自動的に連絡することにより、腰痛が発症する前に適切な処置をすることが可能になる。
It is possible to determine the posture pattern of the seated person by comparing the result measured by the pressure sensor with the posture information, and eventually to prompt the seated person to adopt the posture pattern. Also, by detecting the hardness of the hamstring muscles, it is possible to obtain information such as the risk of low back pain.
Further, a pressing mechanism for pressing the back, buttocks, and legs of the seated person is provided, and the control unit controls the pressing mechanism based on the posture pattern, so that the posture of the seated person can be corrected according to the posture pattern. become.
By kneading the hamstring muscles with the pressing mechanism, the amount of curvature of the lumbar spine is improved, and for example, a hunched posture pattern can be corrected to an optimum posture pattern.
In addition, by judging the degree of risk of low back pain of the seated person and displaying a warning screen on the display unit, it is possible to inform the seated person of the risk of low back pain and prompt the seated person to adopt an appropriate posture pattern.
In addition, by automatically informing a family medical institution or the like that there is a high risk of low back pain, it becomes possible to take appropriate measures before low back pain develops.
以下、本発明の実施形態について、図1~図9Bを参照しながら説明する。なお、以下の説明において前後方向とは、車両の前後方向、すなわち車両の進行方向と一致する方向のことであり、左右方向とは、車両及び車両用シートの横幅方向と一致する方向のことである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 9B. In the following description, the front-rear direction is the front-rear direction of the vehicle, that is, the direction that coincides with the traveling direction of the vehicle, and the left-right direction is the direction that coincides with the width direction of the vehicle and the vehicle seat. be.
本実施形態に係る姿勢判定装置10は、図1に示すように、車両に設けられたシート(以下、車両用シート)Sに搭載されるものである。なお、姿勢判定装置10が搭載される車両用シートSは、運転手席、助手席、後部座席のいずれであってもよい。
そして、姿勢判定装置10は、車両用シートSに着座した着座者の背側部を押圧してその者の姿勢パターンをアクティブに判定する。ここで、姿勢パターンとは、着座者の姿勢に関する指標であり、本実施形態では、図2A~2Cに示すように、骨格中の各領域、肩BN1、腰BN2、仙骨BN3がなす円弧形状BLの状態により姿勢パターンが求められる。図2Aは、理想的な脊椎の状態である姿勢パターンを示して、円弧形状BLが緩やかなS字に形成される。図2Bは、猫背傾向の脊椎の状態である姿勢パターンを示しており、円弧形状BLはS字に形成されておらず、背中が丸くなった状態である。また、図2Cは、反り背傾向の脊椎の状態である姿勢パターンを示しており、円弧形状BLは曲がりの大きいS字に形成される。
A
Then, the
姿勢判定装置10が搭載される車両用シートSの基本構成については、公知の構成と同様である。具体的に説明すると、車両用シートSは、図1に示すように、着座者の背側部のうち、背中部を支持するシートバックS1(背凭れの一例)、臀部を支持するシートクッションS2(着座部の一例)及び頭部を支持するヘッドレストS3を備えている。ヘッドレストS3は、シートバックS1の上端部に取り付けられた一対のヘッドレストピラーHP(不図示)によって支持されており、ヘッドレストS3は、シートバックS1に対して固定されていても、上下方向に移動可能となっていてもよい。
The basic configuration of the vehicle seat S on which the
シートバックS1は、表皮材を介して着座者の背中に当たる不図示のバックパッドBPを有する。さらに、シートバックS1は、バックパッドBPと表皮材との間に、姿勢判定装置10のうちの背中側押圧ユニット11を備える。
背中側押圧ユニット11は、複数のエアセル1から構成され、着座者の肩BN1を押す第1背中側押圧機構11a、腰BN2及び仙骨BN3を押す第2背中側押圧機構11b、背中の側部を押圧する第3背中側押圧機構11cを備える。そして、第1背中側押圧機構11a、第2背中側押圧機構11b、第3背中側押圧機構11cのそれぞれには、圧力センサ4が設けられている。背中側押圧ユニット11は、各エアセル1の膨らみ状態を調整するアクチュエータ3を備える。また、第1背中側押圧機構11a、第2背中側押圧機構11b、第3背中側押圧機構11dは、不図示の保持フレームにより保持されている。
The seat back S1 has a back pad BP (not shown) that contacts the back of the seated person via a skin material. Furthermore, the seat back S1 includes a back-side pressing
The back-side pressing
シートクッションS2は、表皮材を介して着座者の臀部及び脚部に当たる不図示のクッションパッドCPを有する。さらに、シートクッションS2は、クッションパッドCPと表皮材との間に、姿勢判定装置10のうちの脚側押圧ユニット12を備える。脚側押圧ユニット12は、臀部を押圧する第1脚側押圧機構12a、脚部を押圧する第2脚側押圧機構12b、臀部の側部を押圧する第3脚側押圧機構12cを備える。第1脚側押圧機構12a、第2脚側押圧機構12b、第3脚側押圧機構12cには圧力センサ4が設けられる。また、脚側押圧ユニット12は、各押圧機構のエアセル1の膨らみ状態を調整するアクチュエータ3を備える。第1脚側押圧機構12a~第3脚側押圧機構12cは不図示の保持フレームにより保持されている。
The seat cushion S2 has a cushion pad CP (not shown) that comes into contact with the buttocks and legs of the seated person via a skin material. Further, the seat cushion S2 includes a leg-side
そして、各エアセル1は、その内部にエアが封入されて膨らむことにより、前方に位置するバックパッドBPを押し出して着座者の背中部を押圧する。これにより、着座者の背中部には押圧力が作用する。
Each
なお、本実施形態では、エアセル1のそれぞれはバックパッドBPの前側及びクッションパッドCPの上側に配置される。この場合、エアセル1が表皮材を介して着座者の背側部に押し当たるので、エアセル1の押圧に対する応答性(応答感度)がよい。なお、エアセル1は、バックパッドBPの後側やクッションパッドCPの下側に配置されてもよい。
In this embodiment, each of the
アクチュエータ3は、各エアセル1の膨らみ状態を調整して第1背中側押圧機構11a~第3背中側押圧機構11c、第1脚側押圧機構12a~第3脚側押圧機構12cの押圧状態を切り替えるものである。具体的に説明すると、アクチュエータ3は、不図示のチューブを介して各エアセル1と接続されており、各エアセル1内へのエアの封入及び各エアセル1からのエアの抜出を行う。これにより、第1背中側押圧機構~第3背中側押圧機構11c、第1脚側押圧機構12a~第3脚側押圧機構12cが着座者の背中を押圧する際の押圧状態が切り替わるようになる。ここで、押圧状態とは、押圧方向、押圧箇所、押圧力の大きさ等を総称する概念である。
The
なお、本実施形態において、アクチュエータ3はバックフレームの所定位置に取り付けられていて、例えば図4に示すようシートバックS1の背面側に取り付けられる。
In this embodiment, the
また、本実施形態に係るアクチュエータ3は、第1背中側押圧機構11a~第3背中側押圧機構11c、第1脚側押圧機構12a~第3脚側押圧機構12cを構成するエアセル1の各々について膨らみ状態をエアセル1別に調整することが可能である。
In addition, the
第1背中側押圧機構11a~第3背中側押圧機構11cの各々を構成するエアセル1は可動プレートMPに固定されていてもよい。エアセル1が可動プレートMPに固定される場合、可動プレートMPの後面には、シートバックS1の高さ方向に沿って延びた可動レールMRが取り付けられる。この可動レールMRは、支持プレートPLの前面に固定された固定レールFRに対して相対移動可能な状態で取り付けられている。さらに、可動レールMRと固定レールFRとの間には、可動レールMRを移動させるために動作する駆動部Gmが設けられている。この駆動部Gmは、前述のECUによって制御される駆動ローラであり、回転することにより、固定レールFRに対して可動レールMRが動くようになる。一枚の可動プレートMPに第1背中側押圧機構11a~第3背中側押圧機構11cすべてが固定されてもよく、第1背中側押圧機構11a~第3背中側押圧機構11cの各々に対して可動プレートMPが個別に設けられていることとしてもよい。このような構成であれば、第1背中側押圧機構11a~第3背中側押圧機構11cをそれぞれ独立して移動させることが可能となる。
The
第1脚側押圧機構12a~第3脚側押圧機構12cの各々を構成するエアセル1も同様に可動プレートMP(不図示)に固定されている。この可動プレートMPの後面には、シートクッションS2の水平方向に沿って延びた可動レールMRが取り付けられている。この可動レールMRは、支持プレートPLの前面に固定された固定レールFRに対して相対移動可能な状態で取り付けられている。さらに、可動レールMRと固定レールFRとの間には、可動レールMRを移動させるために動作する駆動部Gmが設けられている。この駆動部Gmは、前述のECUによって制御される駆動ローラであり、回転することにより、固定レールFRに対して可動レールMRが動くようになる。
The
以上のような構成により、姿勢判定装置10では、車両用シートSに着座した着座者Mの体格に応じて第1背中側押圧機構11a~第3背中側押圧機構11c、第1脚側押圧機構12a~第3脚側押圧機構12cの位置を変更させることが可能である。この結果、身長の大小を問わず着座者の姿勢パターンを補正することが可能となる。
With the configuration described above, the
以上のように本実施形態では、着座者の背中側の各領域を押圧する際の押圧状態を各エアセル1で個別に調整することが出来る。また着座者の脚及び臀部側の領域を押圧する際の押圧状態を、エアセル1で調整することが出来る。そのため、図4に示すように着座者Mのハムストリング筋H・臀筋Dを揉ねつすることが可能になる。なお、ハムストリング筋とは、人間の下肢後面を作る筋肉であり、大腿二頭筋、半膜様筋、半腱様筋の3つの大腿後面にある筋を合わせたものである。
As described above, in this embodiment, each
ところで、本実施形態では、アクチュエータ3によるエアの封入及び抜出が不図示の電子制御ユニット(以下、ECU)によって自動制御される。より詳細に説明すると、車両用シートSには、着座者Mが車両用シートSに着座した時点で骨格に関する指標値を計測する計測器が搭載されている。ここで、骨格に関する指標値とは、着座者Mの骨格の曲がり状態、具体的には脊椎各部の曲率に応じて変化する値のことである。より具体的に説明すると、図1に示すように、各エアセル1には、計測器としての圧力センサ4が取り付けられている。この圧力センサ4は、上記の指標値の一例としての座面圧バランス・重量・座位骨盤角度等を計測する。圧力センサ4の計測結果はECUに伝送され、ECUは圧力センサ4の計測結果に基づいて着座者Mの座位腰椎湾曲量を算出する。
By the way, in this embodiment, the sealing and extraction of air by the
着座者の座位腰椎湾曲量を算出した後、ECUは、着座者の姿勢パターンを判定する。具体的には、ECUは、計測した座位骨盤角度αにより、着座者の姿勢が図2A~図2Cに示す姿勢パターンのいずれかに当てはまるか否か判定する。 After calculating the amount of sitting lumbar curvature of the seated person, the ECU determines the posture pattern of the seated person. Specifically, the ECU determines whether or not the posture of the seated person corresponds to any one of the posture patterns shown in FIGS.
ECU50は、図3に示すように各種機器を制御するコントローラ51(制御部)と、データを記憶するメモリ52(記憶部)とを備える。メモリ52には、着座者Mから受ける圧力の計測値と、着座者の姿勢パターンとの関係を示す姿勢情報55が記憶される。姿勢情報55は、たとえば猫背傾向または反り背傾向かを判定するために、体重等に応じた座位骨盤角度α(図4参照、シートバックS1が延びる方向Cに対する垂直面Bと骨盤Aとの角度)の閾値T1~T3が記録される。また、姿勢判定装置10は、ECU50が判定した結果を表示する表示部53を備えてよい。また、判定結果を外部に送信する通信部54を備えてよい。
The
コントローラ51は、図5に示すように、まず、圧力センサ4から受ける圧力を計測することにより着座者M、例えばドライバが着座したか否かを判断する(S101)。着座者Mの座面圧、重量を取得(S102)し、座位骨盤角度α(図4参照)を算出してメモリ52に記憶された姿勢情報55と、を比較し、着座者Mの姿勢パターンを判定する(S103)。また、判定した着座者Mの姿勢パターンに基づいて、着座者Mのハムストリング筋の硬さを検出する(S104)。
As shown in FIG. 5, the
姿勢パターンを判定する処理について、図6に示すフローと図8に示す座位腰椎湾曲量と座位骨盤角度と関係を示すグラフとを用いて説明する。 The processing for determining the posture pattern will be described with reference to the flow shown in FIG. 6 and the graph of FIG. 8 showing the relationship between the sitting posture lumbar curvature amount and the sitting posture pelvis angle.
図8について説明する。座位腰椎湾曲量と姿勢パターンは関連していて、座位腰椎湾曲量が所定の値以下例えば5mm以下である場合、猫背傾向(範囲A)があると判定することができる。さらに座位腰椎湾曲量が0mm以下である場合、腰痛の危険度が高い(範囲D)と判定することができる。また、座位腰椎湾曲量が10mm以上である場合、反り背傾向(範囲C)であると判定することができる。座位腰椎湾曲量が5~10mmの範囲である場合、姿勢パターンは理想的であると判定する。なお、座位腰椎湾曲量の閾値は一例であり、座者の体重や身長等によって変化する。 FIG. 8 will be described. The amount of curvature of the lumbar spine in the sitting position and the posture pattern are related, and when the amount of curvature of the lumbar spine in the sitting position is equal to or less than a predetermined value, for example, 5 mm or less, it can be determined that there is a hunchback tendency (range A). Furthermore, when the sitting lumbar spine curvature amount is 0 mm or less, it can be determined that the risk of low back pain is high (range D). Also, when the amount of curvature of the lumbar spine in the sitting position is 10 mm or more, it can be determined that there is a tendency to arch the back (range C). If the amount of sitting lumbar curvature is in the range of 5-10 mm, the posture pattern is determined to be ideal. Note that the threshold value for the lumbar curvature amount in the sitting position is an example, and varies depending on the weight, height, and the like of the sitting person.
座位腰椎湾曲量と座位骨盤角度は、図8に示すように相関関係があり、座位骨盤角度によって座位腰椎湾曲量を推定することができる。座位骨盤角度は、圧力センサ4から計測できる。そのため、本実施形態では座位骨盤角度αにより、姿勢パターンを判定する。
The sitting lumbar curvature amount and the sitting pelvis angle are correlated as shown in FIG. 8, and the sitting lumbar curvature amount can be estimated from the sitting pelvis angle. The sitting pelvic angle can be measured from the
姿勢パターンを判定する際、座位骨盤角度αが姿勢情報55に記録された閾値T1(約10°)と比較する(S201)。座位骨盤角度αが閾値T1以下である場合(S201でNo)、反り背傾向ではないと判定し、次に閾値T2(約5°)と比較する(S202)。座位骨盤角度αが閾値T2より高い場合、座位骨盤角度αは理想的な姿勢の範囲Bであり、座位腰椎湾曲量は正常値であると判定する。 When determining the posture pattern, the sitting pelvic angle α is compared with the threshold value T1 (approximately 10°) recorded in the posture information 55 (S201). If the sitting pelvic angle α is equal to or less than the threshold T1 (No in S201), it is determined that there is no arched back tendency, and then compared with the threshold T2 (approximately 5°) (S202). If the sitting pelvis angle α is higher than the threshold value T2, it is determined that the sitting pelvis angle α falls within the ideal posture range B and that the sitting lumbar curvature amount is a normal value.
座位骨盤角度αが、閾値T1より大きい場合(S201でYes)、姿勢パターンは反り背傾向であると判定する(S204)。このとき、ECU50は、アクチュエータ3を駆動させ、背中側押圧ユニット11の第1背中側押圧機構11a~第3背中側押圧機構11cを用いて着座者Mの背中を押圧することで姿勢を補正する。
If the sitting pelvis angle α is greater than the threshold value T1 (Yes in S201), it is determined that the posture pattern is the arched back tendency (S204). At this time, the
座位骨盤角度αが、閾値T2より小さい場合(S202でYes)、姿勢パターンは猫背傾向であると判定する(S206)。なお、ハムストリング筋の硬さと猫背の姿勢には関連性があり、ハムストリング筋が硬い、すなわちハムストリング筋が伸びなくなると骨盤が引っ張られるため後ろに傾くようになる。そのため猫背傾向になりやすい。そこで、S206で姿勢パターンを猫背傾向であると判断した場合、脚側押圧ユニット12、特に第1脚側押圧機構12aを用いて大殿筋・ハムストリング筋を揉ねつする(S207)。ハムストリング筋を揉ねつすることにより、ハムストリング筋が柔らかくなり伸びやすくなり、骨盤が前方に移動する。そのため、着座者の猫背姿勢を補正することができる。S205及びS207において、しばらくの間、押圧機構を動かし姿勢を補正した後は、姿勢パターンを判定する処理を終了してよい。また、再度、座位骨盤角度αと姿勢情報55とを比較し、姿勢パターンが理想的なものになるまで繰り返し行ってもよい。
If the sitting pelvis angle α is smaller than the threshold value T2 (Yes in S202), it is determined that the posture pattern is stooped (S206). It should be noted that there is a relationship between the stiffness of the hamstring muscles and the stooped posture. Therefore, it is easy to tend to stoop. Therefore, if the posture pattern is determined to be stooped in S206, the leg
次に、腰痛危険度判定の処理について説明する。姿勢パターンにおいて、猫背傾向である場合、座位腰痛湾曲量がかなり低い値である場合、腰痛の危険度が高いと判定することができる。例えば座位腰痛湾曲量が0mm以下(座位骨盤角度がT3以下)である場合、極端な猫背であると推定できる。本実施形態の姿勢判定装置10では、姿勢パターンを判定し猫背傾向であるとした場合、さらに座位骨盤角度が閾値T3より低い場合(S303でYes)、極端な猫背であり腰痛危険度が高いと判定する(S306)。この場合、表示部53であるディスプレイに警告画面を表示する(S308)。さらに、メモリ52に、腰痛危険度が高い場合の連絡先の情報、例えば、かかりつけの病院のメールアドレスやサーバの情報があれば、その連絡先に通信部54を介してECU50による判定結果である腰痛の危険度が高いことを送付してもよい(S309)。なお、S303で、猫背ではあるが座位骨盤角度が閾値T3より高く腰痛危険度が低いと判定された場合(S304)でも、ディスプレイに姿勢パターンが猫背であるものの腰痛危険度は低い旨の警告画面を表示してもよい(S305)。
Next, the processing for low back pain risk determination will be described. If the posture pattern shows a hunched posture, or if the amount of curvature of low back pain in the sitting position is a considerably low value, it can be determined that the risk of low back pain is high. For example, if the amount of bending of the lower back in the sitting position is 0 mm or less (the pelvic angle in the sitting position is T3 or less), it can be estimated that the back is extremely stooped. In the
上述のように、姿勢判定装置10は、ECU50が判定した結果を表示する表示部53を備える。表示部53は、例えば車両に取り付けられたディスプレイ又は着座者が使用するスマートフォンである。ECU50とディスプレイ・スマートフォンはケーブル等により直接接続されるか、無線LAN又はブルートゥース(登録商標)等により無線接続されてもよい。表示部53には、例えば図9Aに示すように、ECU50が判定した姿勢パターン、腰痛の危険度等を示す警告画面60が表示される。
As described above, the
表示部53には、警告画面60として、着座者Mに判定された結果が分かりやすいよう、図9Aに示すように姿勢パターンのいずれかを示すイラスト61と文字情報(例えば「猫背」)とが同時に表示される。また、図9Aに示すように、猫背傾向であることが判定された場合、猫背の姿勢に伴う将来的なリスクが画面上のメッセージ表示部62に示される。例えば、猫背による将来的なリスク(危険度)として、「肩こり・腰痛・内臓圧迫による胃腸障害などに注意が必要」といった警告メッセージがメッセージ表示部62に表示される。また、猫背の要因についての情報がメッセージ表示部62に示されてもよい。例えば「骨盤が後傾しています」、「筋肉のバランスが崩れています」等が表示される。また、理想的な姿勢に促すメッセージが画面上のメッセージ表示部62に示されてもよい。例えば「背筋・大胸筋を意識し、骨盤を起こす事で、筋肉が鍛えられ理想の姿勢を保つことが出来ます。」というメッセージが表示される。また、猫背のイラストと合わせて、理想の姿勢のイラストが別途表示されてもよい。
On the
図9Bには、表示部53に表示される警告画面の別例を示す。警告画面60aには、現在の姿勢パターンのイラスト61aを「Before」の欄に示し、姿勢が補正された後の理想の姿勢パターンのイラスト61bが「After」の欄に示されている。姿勢の変化を可視化することにより姿勢の改善を促す。そのとき、押圧装置により腰が押圧され、座面の押圧装置によりハムストリング筋が柔らかくなることで、腰椎湾曲量が修正され背骨盤角度が正常な状態になることを警告画面60aに表示してもよい。また画面のメッセージ表示部62aには、理想の姿勢に促すメッセージとして、例えば「背筋・大胸筋を意識し、骨盤を起こす事で、筋肉が鍛えられ理想の姿勢を保つことができます」といった内容が表示される。
FIG. 9B shows another example of the warning screen displayed on the
なお、腰痛の危険度が高いと判断された場合、腰痛危険度の判定結果をディスプレイに表示する際、ECU50は周辺にある病院等を自動的に検索して、着座者にその結果をディスプレイに表示して病院を紹介するようにしてもよい。病院を探す手間が省けるとともに、緊急性を要する場合、例えば同乗者に腰痛が発症した場合、ドライバは即座に対応して同乗者を紹介された病院に連れて行くことができる。
When it is determined that the risk of low back pain is high, the
そして、ECU50は、着座者Mの姿勢パターンを判定した後、アクチュエータ3を制御して、着座者の姿勢パターンに応じたエアセル1の膨らみ状態をアクチュエータ3に調整させる。例えば、姿勢パターンを猫背であると判定した場合、座面に配置されたエアセル1を調整することにより、着座者のハムストリング筋/臀筋を揉ねつし、腰椎湾曲量の変化量を高める。姿勢パターンが反り背傾向(反腰)であると判定した場合は、シートバックS1に配置されたエアセル1をアクチュエータ3により制御し肩を押圧して、腰椎湾曲量を下げるようにする。
After determining the posture pattern of the seated person M, the
このように、本実施形態の姿勢判定装置10を用いれば、着座者の姿勢を判定し、判定された姿勢に応じて着座者に正常な姿勢を促すことができる。さらに、シートクッションS2及びシートバックS1に設けられたエアセル1により、着座者の姿勢を改善することを促すことが可能になる。
Thus, by using the
なお、姿勢パターンに関する指標値を計測するための計測器は、圧力センサ4に限定されず、姿勢パターンに関する指標値を計測できる限り他の計測器であってもよく、例えば、骨格各部の曲率を計測する形状センサを用いることとしてもよい。
Note that the measuring device for measuring the index value for the posture pattern is not limited to the
さらに、本実施形態では、着座者が車両用シートSに着座した状態において車両の後方から衝突荷重が掛かると、アクチュエータ3は、すべてのエアセル1からエアを一気に抜き出すこととしている。より具体的に説明すると、後方からの衝突荷重が車両に作用したことを前述のECUが検知した時点でアクチュエータ3を制御し、各エアセル1のエアを抜き出すようにしている。この結果、車両に対して後方からの荷重が掛かった際に着座者の身体が車両用シートSの後方に潜り込めるようになるので、後方衝突発生時に着座者の安全を確保することが可能となる。
Furthermore, in this embodiment, when a collision load is applied from the rear of the vehicle while the occupant is seated on the vehicle seat S, the
なお、本実施形態では、車両の後方から衝突荷重が掛かったことをECU50が検知すると、ECU50からの命令に応じてアクチュエータ3が各エアセル1のエアを抜き出すこととしているが、車両の後方から衝突荷重が掛かった際に機械的にエアセル1のエアが抜き出るような構成であってもよい。
In this embodiment, when the
上記の実施形態には、主として本発明の姿勢判定装置10について説明した。しかし、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
In the above embodiment, the
車両用シートSは、搭載される車両の車体と連動してもよい。例えば、車両の急発進又は急制動時に、サイドサポート又はサイサポートを移動させることにより、尻ずれを抑制しても構わない。 The vehicle seat S may be interlocked with the vehicle body in which it is mounted. For example, when the vehicle starts suddenly or brakes suddenly, the hip displacement may be suppressed by moving the side supports or the thigh supports.
第3脚側押圧機構12cにより着座者Mの骨盤を固定したうえで揉ねつし、姿勢を改善する効果を高めてもよい。このとき、体格差・及び個人差に合わせて、押圧機構の位置や圧力を自動的に調節する。
The pelvis of the seated person M may be fixed by the third leg-side
第1脚側押圧機構12aにより着座者Mの大殿筋やハムストリング筋を押すための最適な圧力を出すよう、座面上に押圧機構を支持するフレームを設けてもよい。
A frame that supports the pressing mechanism may be provided on the seat surface so that the first leg side
また、着座者Mが着座した際、骨盤を支持するよう、姿勢判定装置10は、脚側押圧ユニット12の第1脚側押圧機構12a~第3脚側押圧機構12cを膨らませて尻ズレを防止し、正しい位置に着座者が座れるよう保持してもよい。
In addition, when the seated person M is seated, the
アクチュエータにヒータを備え、着座者Mを揉ねつする際、ヒータにより空気を温め、温めた空気をエアセルに送付してもよい。また、アクチュエータに空気冷却器を備え、空気冷却器により空気を冷やし、冷風をエアセル1に送付してもよい。エアセル1の温度を調整することにより、着座者が快適に揉ねつを受けられるようにする。
A heater may be provided in the actuator, and when the seated person M is kneaded, the air may be warmed by the heater and the warmed air may be sent to the air cell. Alternatively, the actuator may be provided with an air cooler, the air may be cooled by the air cooler, and the cold air may be sent to the
また、エアセルを膨らませる際に空気だけでなく、温度調整されたジェル又は液体を送付してもよい。ジェル又は液体を使用することで蓄熱効果が高まり、より長時間、所望の温度を維持することが可能になる。 Also, when inflating the air cell, not only air but also temperature-controlled gel or liquid may be sent. The use of gels or liquids increases the heat storage effect and allows the desired temperature to be maintained for a longer period of time.
背中側押圧ユニット11及び脚側押圧ユニット12に設けられたエアセル1を振動させることにより、揉ねつ効果を高めてもよい。また、車両用シートSにヒータを設け、着座者Mの体をヒータにより事前に温めることにより、揉ねつ効果を高めてもよい。
The kneading effect may be enhanced by vibrating the
また、着座者Mの背中やハムストリング筋だけでなく、腰椎部を揉ねつすることで、腰椎の可動域を増加させ、姿勢の改善効果を高めてもよい。例えば腰椎部を伸ばすことにより、ストレッチ効果で椎間板の可動域が広がり、姿勢の改善効果が高まる。 Also, by kneading not only the back and hamstring muscles of the seated person M, but also the lumbar spine, the range of motion of the lumbar spine may be increased, and the effect of improving the posture may be enhanced. For example, by stretching the lumbar vertebrae, the range of motion of the intervertebral discs is increased due to the stretching effect, and the effect of improving posture is enhanced.
また、車両用シートSは、車体に搭載された自動ブレーキシステムと連動してもよい。例えば、急発進・急制動時に第3背中側押圧機構11c(サイドサポート)及び第2脚側押圧機構12b(サイサポート)を動かすことで着座者の尻ズレを防止する。また、例えば、自動ブレーキがかかった場合、車両用シートSの姿勢判定装置10、すなわちマッサージ装置及び姿勢矯正装置を自動的に停止させるよう制御してもよい。
Further, the vehicle seat S may be interlocked with an automatic braking system mounted on the vehicle body. For example, the seated person's buttocks are prevented from slipping by moving the third back-side
また、着座者の姿勢の変動をリアルタイムで計測し姿勢の変動により、着座者の疲労状態を予測して、揉ねつ用エアセル(脚側押圧ユニット12)を動作させマッサージしてもよい。例えば、運転初期では、正常な姿勢である場合も、運転を続けると猫背になる場合がある。その変動を読み取って、猫背になる前に、大臀筋・ハムストリング筋を揉ねつして柔らかくすることで正しい姿勢ができるようにしてよい。 Alternatively, the change in the posture of the seated person may be measured in real time, the state of fatigue of the seated person may be predicted based on the change in posture, and the kneading air cells (leg-side pressing unit 12) may be operated to massage. For example, even if the driver is in a normal posture at the beginning of driving, the driver may become stooped as the driver continues to drive. You can read the fluctuations and knead your gluteus maximus and hamstring muscles to soften them before you stoop so that you can have the correct posture.
また、上記の実施形態では、車両用シートSに搭載される姿勢判定装置を例に挙げて説明した。ただし、本発明の姿勢判定装置は、車両用シートS以外のシート、例えば、療養ベッド、事務用椅子、待合室のベンチ、飛行機のシート・電車のシート・船のシート、バス・タクシードライバーのシート、歯科診療用の椅子、家庭用ソファ、映画館等の商業施設や病院等の公共施設に設置されたシート(座席)にも搭載可能である。 Further, in the above-described embodiment, the posture determination device mounted on the vehicle seat S has been described as an example. However, the posture determination device of the present invention can be applied to a seat other than the vehicle seat S, such as a medical bed, an office chair, a waiting room bench, an airplane seat, a train seat, a ship seat, a bus/taxi driver seat, It can also be mounted on chairs for dental treatment, sofas for home use, and seats (seats) installed in commercial facilities such as movie theaters and public facilities such as hospitals.
また、シートカバー状の圧力センサ内臓マットを、後付けで既存の車両用シートSに敷くことで、姿勢の検知から、ハムストリング筋の柔軟性の判定等を行ってもよい。 Further, by laying a seat cover-like mat with a built-in pressure sensor on the existing vehicle seat S as a retrofit, the flexibility of the hamstring muscles may be determined based on the posture detection.
M 着座者
H ハムストリング筋
D 大殿筋
BN1 肩
BN2 腰
BN3 仙骨
BL 円弧形状
S 車両用シート
S1 シートバック
S2 シートクッション
S3 ヘッドレスト
1 エアセル
3 アクチュエータ
4 圧力センサ
10 姿勢判定装置
11 背中側押圧ユニット
11a 第1背中側押圧機構
11b 第2背中側押圧機構
11c 第3背中側押圧機構
12 脚側押圧ユニット
12a 第1脚側押圧機構
12b 第2脚側押圧機構
12c 第3脚側押圧機構
50 ECU
51 制御部
52 記憶部
53 表示部
54 通信部
55 姿勢情報
60、60a 警告画面
61、61a、62b イラスト
62、62a メッセージ表示部
M Seated person H Hamstring muscle D Gluteus maximus muscle BN1 Shoulder BN2 Waist BN3 Sacrum BL Arc shape S Vehicle seat S1 Seat back S2 Seat
51
Claims (5)
前記着座部及び前記背凭れに設けられ、着座者から受ける圧力を計測する圧力センサと、
着座者から受ける圧力の計測値と前記着座者の姿勢パターンとの関係を示す姿勢情報を記憶する記憶部と、
前記圧力センサにより計測された計測結果と前記記憶部に記憶された前記姿勢情報とを比較して前記着座者の姿勢パターンを判定し、判定した前記姿勢パターンに基づいて前記着座者のハムストリング筋の硬さを検出する制御部と、を備えることを特徴とする姿勢判定装置。 A posture determination device having a sitting portion and a backrest,
a pressure sensor provided on the seat portion and the backrest for measuring the pressure received from the seated person;
a storage unit for storing posture information indicating a relationship between a measured value of pressure received from a seated person and a posture pattern of the seated person;
A measurement result measured by the pressure sensor is compared with the posture information stored in the storage unit to determine a posture pattern of the seated person, and a hamstring muscle of the seated person is determined based on the determined posture pattern. and a control unit that detects the hardness of the posture determination device.
前記制御部は、前記姿勢パターンに基づいて着座者の姿勢を補正するよう前記押圧機構を制御する、ことを特徴とする請求項1に記載の姿勢判定装置。 The seating portion and the backrest are provided with a pressing mechanism for pressing the back, buttocks and legs of the seated person,
2. The posture determination device according to claim 1, wherein the control unit controls the pressing mechanism so as to correct the posture of the seated person based on the posture pattern.
前記制御部は、前記姿勢パターンと判定したハムストリング筋の硬さとにより、腰痛の危険度を判定し、腰痛の危険度に応じた警告画面を前記表示部に表示することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の姿勢判定装置。 Equipped with a display for displaying information,
3. The control unit determines a risk of low back pain based on the posture pattern and the hardness of the hamstring muscles determined, and displays a warning screen corresponding to the risk of low back pain on the display unit. 4. The posture determination device according to any one of 1 to 3.
前記制御部は、腰痛の危険度が高いと判定した場合、前記記憶部に予め登録された連絡先に、判定した結果を前記通信部により送信することを特徴とする請求項4に記載の姿勢判定装置。
Equipped with a communication unit that can communicate with the outside,
5. The posture according to claim 4, wherein, when the control unit determines that the risk of back pain is high, the communication unit transmits the determination result to a contact registered in advance in the storage unit. judgment device.
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