JPWO2018070389A1 - Biological state estimation system and biological state estimation method - Google Patents

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Abstract

生体状態推定システムは、生体の接触によって生じる物理量を検出し、センサ情報として出力する状態検出手段が取り付けられた家具と、センサ情報を収集する生体情報収集装置と、センサ情報に基づき、家具に接触する生体の状態を推定する生体状態推定装置とで構成され、生体状態推定装置は、センサ情報を記憶する記憶装置と、センサ情報に基づき、生体の状態を推定する推定制御装置とを備え、推定制御装置は、センサ情報に基づき、時間に対する物理量の状態を示す状態情報を生成して記憶装置に記憶させる状態情報生成部と、状態情報から物理量に関する特徴を抽出して生体の状態を推定し、推定結果である推定情報を記憶装置に記憶させる生体状態推定部とを有する。The living body state estimation system detects a physical quantity generated by contact with a living body and touches the furniture based on the furniture to which the state detection means for outputting the sensor information is attached, the living body information collection device that collects the sensor information, and the sensor information. A biological state estimation device that estimates the state of the living body, and the biological state estimation device includes a storage device that stores sensor information and an estimation control device that estimates the state of the biological body based on the sensor information. Based on the sensor information, the control device generates state information indicating the state of the physical quantity with respect to time and stores the state information in the storage device, and extracts a feature related to the physical quantity from the state information to estimate the state of the living body, A biological state estimation unit that stores estimation information as an estimation result in a storage device.

Description

本発明は、生体の状態を推定する生体状態推定システム、センサユニットおよび家具、ならびに生体状態推定方法に関する。   The present invention relates to a living body state estimating system, a sensor unit and furniture, and a living body state estimating method for estimating a living body state.

従来から、生体の身体運動は、複数の関節運動の組み合わせによって生じるものであり、例えば、それを構成する各関節における筋力が発揮する特性を把握することが重要であることが知られている。このような生体においては、運動不足、加齢または怪我等により、筋肉量が減少することで筋力が低下し、平衡感覚、運動機能および身体能力等の低下をもたらすことにより、生体に対する転倒または怪我を引き起こす可能性が高まる。   Conventionally, a body movement of a living body is caused by a combination of a plurality of joint movements. For example, it is known that it is important to grasp characteristics exhibited by muscle strength in each joint constituting the body movement. In such a living body, due to lack of exercise, aging or injury, muscle strength decreases due to a decrease in muscle mass, resulting in a decrease in balance, motor function, physical ability, etc. The possibility of causing is increased.

通常、筋力等の生体の状態を測定する場合には、種々の専用機器を身体に装着して荷重等を測定し、それを医師または理学療法士等の専門家が測定値に基づいて総合的に判断している。この場合、筋力を測定するためには、往診または通院をする必要があり、日常的な筋力等の測定が困難であり、また、筋力の低下に伴う転倒の可能性等の評価を行うことが困難であった。   Usually, when measuring the state of a living body such as muscle strength, various special devices are attached to the body and the load is measured, and a doctor or a physical therapist or other specialists based on the measured values Judgment. In this case, in order to measure the muscle strength, it is necessary to go to the hospital or go to the hospital, it is difficult to measure daily muscle strength, etc., and it is possible to evaluate the possibility of falling due to the decrease in muscle strength, etc. It was difficult.

そこで、最近では、日常的な筋力等の測定を可能とするため、生体が段差上に設けられた荷重検出部に登攀することにより、生体の筋力を簡単に測定および評価することができる評価装置が提案されている(例えば、特許文献1)。   Therefore, recently, in order to enable measurement of daily muscle strength and the like, an evaluation apparatus that can easily measure and evaluate the muscle strength of a living body by climbing on a load detection unit provided on the step. Has been proposed (for example, Patent Document 1).

特開2014−28129号公報JP 2014-28129 A

しかしながら、特許文献1に記載の方法では、筋力等の測定および評価を行うための評価装置を家庭内に設け、筋力等を測定および評価するために、生体が当該評価装置を使用して筋力等を測定するという動作を、いちいち行う必要があるという課題があった。また、場合によっては、評価装置を生体の身体に装着する必要がある。   However, in the method described in Patent Document 1, an evaluation apparatus for measuring and evaluating muscle strength and the like is provided in the home, and a living body uses the evaluation apparatus to measure and evaluate muscle strength and the like. There has been a problem that it is necessary to perform the operation of measuring each time. In some cases, it is necessary to attach the evaluation device to the body of a living body.

そこで、本発明は、上記従来の技術における課題に鑑みてなされたものであって、生体に対して特別な器具等を装着することなく、また、生体が意識することなく、生体の状態を推定することが可能な生体状態推定システム、センサユニットおよび家具、ならびに生体状態推定方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and estimates the state of a living body without attaching a special instrument or the like to the living body and without being conscious of the living body. It is an object of the present invention to provide a biological state estimation system, a sensor unit, furniture, and a biological state estimation method that can be performed.

本発明に係る生体状態推定システムは、生体の接触によって生じる物理量を検出し、検出結果をセンサ情報として出力する状態検出手段が取り付けられた家具と、前記状態検出手段から出力された前記センサ情報を収集する生体情報収集装置と、前記生体情報収集装置によって収集された前記センサ情報に基づき、前記家具に接触する前記生体の状態を推定する生体状態推定装置とで構成され、前記生体状態推定装置は、前記センサ情報を記憶する記憶装置と、前記センサ情報に基づき、前記生体の状態を推定する推定制御装置とを備え、前記推定制御装置は、前記センサ情報に基づき、時間に対する前記物理量の状態を示す状態情報を生成するとともに、生成した前記状態情報を前記記憶装置に記憶させる状態情報生成部と、前記状態情報から前記物理量に関する特徴を抽出し、該特徴に基づき前記家具に接触する前記生体の状態を推定するとともに、推定した前記生体の状態を示す推定情報を前記記憶装置に記憶させる生体状態推定部とを有するものである。   The living body state estimation system according to the present invention detects a physical quantity generated by contact of a living body, and furnishes to which a state detection unit that outputs a detection result as sensor information is attached, and the sensor information output from the state detection unit. A living body information collecting device that collects and a living body state estimating device that estimates the state of the living body in contact with the furniture based on the sensor information collected by the living body information collecting device; A storage device that stores the sensor information; and an estimation control device that estimates the state of the living body based on the sensor information. The estimation control device indicates the state of the physical quantity with respect to time based on the sensor information. A state information generation unit that generates state information to be displayed and stores the generated state information in the storage device; and the state information Extracting a feature relating to the physical quantity, estimating a state of the living body contacting the furniture based on the feature, and a biological state estimating unit storing the estimated information indicating the estimated state of the living body in the storage device; I have it.

以上のように、本発明によれば、生体が家具に接触することによって付与される荷重に基づき、生体の状態を推定することにより、生体に対して特別な器具等を装着することなく、また、生体が意識することなく、生体の状態を推定することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to estimate the state of the living body based on the load applied when the living body comes into contact with the furniture without attaching a special instrument or the like to the living body. The state of the living body can be estimated without being conscious of the living body.

実施の形態1に係る生体状態推定システムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the biological condition estimation system which concerns on Embodiment 1. FIG. 図1における推定制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of a structure of the estimation control apparatus in FIG. 図1に示す家具としての椅子に対する荷重センサの取り付けについて説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating attachment of the load sensor with respect to the chair as furniture shown in FIG. 実施の形態1に係る生体状態推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of a flow of biological state estimation processing according to the first embodiment. 実施の形態2に係る推定制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。6 is a functional block diagram illustrating an example of a configuration of an estimation control device according to Embodiment 2. FIG. 太ももの筋力が十分である生体が椅子に着座する際の座面に対する荷重の状態について説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the state of the load with respect to the seat surface at the time of the biological body with sufficient muscular strength of a thigh sitting on a chair. 太ももの筋力が十分である生体が椅子に着座する際の座面に対する荷重の状態についてさらに説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating further the state of the load with respect to the seat surface at the time of the biological body with sufficient muscle strength of a thigh sitting on a chair. 太ももの筋力が弱い生体が椅子に着座する際の座面に対する荷重の状態について説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the state of the load with respect to the seat surface at the time of the biological body with weak muscular strength of a thigh sitting on a chair. 太ももの筋力が弱い生体が椅子に着座する際の座面に対する荷重の状態についてさらに説明するための概略図である。It is the schematic for further demonstrating the state of the load with respect to the seat surface at the time of the biological body with weak muscular strength of a thigh sitting on a chair. 実施の形態2に係る筋力推定処理の流れの第1の例を示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a first example of a flow of muscle strength estimation processing according to the second embodiment. 実施の形態2に係る筋力推定処理の流れの第2の例を示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a second example of the flow of muscle strength estimation processing according to the second embodiment. 実施の形態2に係る筋力推定処理の流れの第3の例を示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a third example of the flow of muscle strength estimation processing according to the second embodiment. 実施の形態2に係る筋力推定処理の流れの第4の例を示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a fourth example of the flow of muscle strength estimation processing according to the second embodiment. 実施の形態3に係る生体状態推定システムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the biological condition estimation system which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態3に係る筋力推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of a flow of muscle strength estimation processing according to the third embodiment. 太ももの筋力が十分である生体が椅子から起立する際の座面に対する荷重の状態について説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the state of the load with respect to the seat surface at the time of the biological body with sufficient thigh muscle strength standing up from a chair. 太ももの筋力が弱い生体が椅子から起立する際の座面に対する荷重の状態について説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the state of the load with respect to the seat surface at the time of the biological body with weak thigh strength rising from a chair. 実施の形態4に係る筋力推定処理の流れの第1の例を示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a first example of a flow of muscle strength estimation processing according to the fourth embodiment. 実施の形態4に係る筋力推定処理の流れの第2の例を示すフローチャートである。14 is a flowchart illustrating a second example of the flow of muscle strength estimation processing according to the fourth embodiment. 実施の形態4に係る筋力推定処理の流れの第3の例を示すフローチャートである。14 is a flowchart illustrating a third example of the flow of muscle strength estimation processing according to the fourth embodiment. 実施の形態5に係る収集制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 10 is a functional block diagram illustrating an example of a configuration of a collection control device according to a fifth embodiment. 実施の形態6に係る推定制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 10 is a functional block diagram illustrating an example of a configuration of an estimation control device according to a sixth embodiment. 実施の形態7に係る推定制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 20 is a functional block diagram illustrating an example of a configuration of an estimation control device according to a seventh embodiment. 実施の形態8に係る推定制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 20 is a functional block diagram illustrating an example of a configuration of an estimation control device according to an eighth embodiment. 実施の形態9に係る家具としてのベッドの構成の一例を示す概略図である。FIG. 25 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a bed as furniture according to a ninth embodiment. 実施の形態9に係る推定制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 20 is a functional block diagram illustrating an example of a configuration of an estimation control device according to a ninth embodiment. 実施の形態9に係る体位推定処理の際に用いられる荷重状態情報の一例を示す概略図である。FIG. 25 is a schematic diagram illustrating an example of load state information used in the body posture estimation process according to the ninth embodiment. 実施の形態10に係る家具としての洋式便器の構成の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a structure of the western style toilet bowl as furniture concerning Embodiment 10. FIG. 実施の形態11に係る推定制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 38 is a functional block diagram showing an example of a configuration of an estimation control apparatus according to Embodiment 11. 実施の形態12に係る推定制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 38 is a functional block diagram illustrating an example of a configuration of an estimation control device according to Embodiment 12. 振戦について説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating a tremor. 実施の形態12に係る振戦推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。29 is a flowchart illustrating an example of a tremor estimation process according to the twelfth embodiment. 実施の形態13に係る推定制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 38 is a functional block diagram illustrating an example of a configuration of an estimation control apparatus according to Embodiment 13. 実施の形態14に係る生体状態推定システムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the biological condition estimation system which concerns on Embodiment 14. FIG. 図34における推定制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of a structure of the estimation control apparatus in FIG. 加速度センサを用いた場合のセンサ情報について説明するための第1の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the 1st example for demonstrating the sensor information at the time of using an acceleration sensor. 加速度センサを用いた場合のセンサ情報について説明するための第2の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the 2nd example for demonstrating the sensor information at the time of using an acceleration sensor. 図36の第1の例における生体の重心の推定について説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating estimation of the gravity center of the biological body in the 1st example of FIG.

実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態1では、椅子またはベッド等の家具に状態検出手段としての荷重センサを取り付け、荷重センサによる検出結果に基づき、各種の生体状態推定処理を行う。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the biological state estimation system according to Embodiment 1 of the present invention will be described. In the first embodiment, a load sensor as a state detection unit is attached to furniture such as a chair or a bed, and various biological state estimation processes are performed based on the detection result by the load sensor.

[生体状態推定システムの構成]
図1は、本実施の形態1に係る生体状態推定システム100の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、生体状態推定システム100は、生体情報収集装置1、生体状態推定装置2および家具3で構成され、生体情報収集装置1および生体状態推定装置2がインターネット等のネットワーク4に有線または無線で接続されている。
[Configuration of biological state estimation system]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the biological state estimation system 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the biological state estimation system 100 includes a biological information collection device 1, a biological state estimation device 2, and furniture 3. The biological information collection device 1 and the biological state estimation device 2 are connected to a network 4 such as the Internet. Wired or wireless connection.

(生体情報収集装置)
生体情報収集装置1は、収集制御装置10、入出力インタフェース(I/F)11、表示装置12および入力装置13を備えている。生体情報収集装置1は、後述する荷重センサ31A〜31Dで検出された物理量としてのセンサ情報を収集するものである。
(Biological information collection device)
The biological information collection device 1 includes a collection control device 10, an input / output interface (I / F) 11, a display device 12, and an input device 13. The biological information collection device 1 collects sensor information as physical quantities detected by load sensors 31A to 31D described later.

収集制御装置10は、図示しないRAM(Random Access Memory)をワークメモリとして用い、図示しないROM(Read Only Memory)に予め記憶されたプログラムに従い、この生体情報収集装置1の全体の動作を制御する。収集制御装置10は、例えばマイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)などの演算装置上で実行されるソフトウェア、または各種処理を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成される。   The collection control device 10 uses a RAM (Random Access Memory) (not shown) as a work memory, and controls the entire operation of the biological information collection device 1 according to a program stored in advance in a ROM (Read Only Memory) (not shown). The collection control device 10 is configured by, for example, software such as a microcomputer or a CPU (Central Processing Unit) or hardware such as a circuit device that implements various processes.

収集制御装置10は、後述する家具3に取り付けられた荷重センサ31A〜31Dから検出結果を示す情報であるセンサ情報を受け取り、受け取ったセンサ情報を、入出力I/F11を介してネットワーク4に供給する。また、収集制御装置10は、後述する生体状態推定装置2から、センサ情報に基づき得られる、生体状態推定装置2の生体状態推定処理による推定結果を示す推定情報を、ネットワーク4および入出力I/F11を介して受信する。   The collection control device 10 receives sensor information, which is information indicating detection results, from load sensors 31A to 31D attached to the furniture 3 described later, and supplies the received sensor information to the network 4 via the input / output I / F 11. To do. In addition, the collection control apparatus 10 obtains estimation information indicating an estimation result obtained by the biological state estimation process of the biological state estimation apparatus 2 obtained from the biological state estimation apparatus 2 described later based on sensor information, and the network 4 and the input / output I / Receive via F11.

入出力I/F11は、ネットワーク4を介して接続された生体状態推定装置2との通信を、予め決められたプロトコルに従って制御する。入出力I/F11における通信制御は、収集制御装置10の命令に基づきなされる。入出力I/F11は、収集制御装置10から供給されたセンサ情報を生体状態推定装置2に転送する際の通信制御を行う。また、入出力I/F11は、ネットワーク4から供給された推定情報を受信し、受信した推定情報を収集制御装置10に供給する。   The input / output I / F 11 controls communication with the biological state estimation device 2 connected via the network 4 according to a predetermined protocol. Communication control in the input / output I / F 11 is performed based on a command from the collection control apparatus 10. The input / output I / F 11 performs communication control when transferring the sensor information supplied from the collection control device 10 to the biological state estimation device 2. Further, the input / output I / F 11 receives the estimation information supplied from the network 4 and supplies the received estimation information to the collection control device 10.

表示装置12は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等によって構成され、荷重センサ31A〜31Dにより得られるセンサ情報、および生体状態推定装置2から受信した推定情報等を表示する。表示装置12としては、例えば、LCDまたは有機ELディスプレイ上にタッチセンサを有するタッチパネルが積層されたタッチパネルディスプレイを用いることができる。   The display device 12 includes, for example, an LCD (Liquid Crystal Display), an organic EL (Electro Luminescence) display, and the like, and displays sensor information obtained by the load sensors 31A to 31D, estimated information received from the biological state estimation device 2, and the like. To do. As the display device 12, for example, a touch panel display in which a touch panel having a touch sensor is stacked on an LCD or an organic EL display can be used.

入力装置13は、この生体情報収集装置1を操作するために用いられる各種のボタンまたはキー等が設けられ、各ボタンまたはキー等に対する操作に応じた操作信号を出力する。このような入力装置13としては、例えば、リモートコントローラ、または生体情報収集装置1に設けられたキーおよびボタン等を用いることができる。また、上述したように、表示装置12がタッチパネルディスプレイである場合には、各種ボタンまたはキーがソフトウェアボタンまたはソフトウェアキーとして表示装置12に表示されるようにしてもよい。なお、この生体情報収集装置1において、表示装置12および入力装置13は、必須の構成ではなく、必要に応じて設けてもよい。   The input device 13 is provided with various buttons or keys used for operating the biological information collection device 1, and outputs an operation signal corresponding to an operation on each button or key. As such an input device 13, for example, a remote controller or keys and buttons provided in the biological information collecting device 1 can be used. As described above, when the display device 12 is a touch panel display, various buttons or keys may be displayed on the display device 12 as software buttons or software keys. In the biological information collecting apparatus 1, the display device 12 and the input device 13 are not essential components and may be provided as necessary.

(生体状態推定装置)
生体状態推定装置2は、例えば、生体情報収集装置1が設置された地点とは異なる地点に設置されたサーバである、または、クラウド上に設置されるものであり、ネットワーク4を介して生体情報収集装置1と接続されている。生体状態推定装置2は、推定制御装置20、入出力インタフェース(I/F)21および記憶装置22を備えている。生体状態推定装置2は、荷重センサ31A〜31Dで検出されたセンサ情報に基づき、家具3に接触する生体の状態を推定するものである。
(Biological state estimation device)
The biological state estimation device 2 is, for example, a server installed at a point different from the point where the biological information collection device 1 is installed, or is installed on the cloud, and the biological information is obtained via the network 4. The collector 1 is connected. The biological state estimation device 2 includes an estimation control device 20, an input / output interface (I / F) 21, and a storage device 22. The living body state estimation device 2 estimates the state of a living body in contact with the furniture 3 based on sensor information detected by the load sensors 31A to 31D.

推定制御装置20は、図示しないRAMをワークメモリとして用い、図示しないROMに予め記憶されたプログラムに従い、この生体状態推定装置2の全体の動作を制御する。推定制御装置20は、例えばマイクロコンピュータ、CPUなどの演算装置上で実行されるソフトウェア、または後述する各種処理を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成される。   The estimation control device 20 uses a RAM (not shown) as a work memory, and controls the overall operation of the biological state estimation device 2 according to a program stored in advance in a ROM (not shown). The estimation control device 20 is configured by, for example, software executed on an arithmetic device such as a microcomputer or CPU, or hardware such as a circuit device that implements various processes described later.

推定制御装置20は、ネットワーク4を介して生体情報収集装置1から受け取ったセンサ情報を、入出力I/F21を介して受け取り、後述する記憶装置22に記憶させる。また、推定制御装置20は、生体情報収集装置1から受け取ったセンサ情報に基づき、家具3に接触する生体の状態を推定する生体状態推定処理を行う。そして、推定制御装置20は、生体状態推定処理によって得られる推定結果を示す推定情報を、ネットワーク4を介して生体情報収集装置1に送信する。   The estimation control device 20 receives the sensor information received from the biological information collection device 1 via the network 4 via the input / output I / F 21 and stores it in the storage device 22 described later. In addition, the estimation control device 20 performs a biological state estimation process for estimating the state of the living body in contact with the furniture 3 based on the sensor information received from the biological information collecting device 1. Then, the estimation control device 20 transmits estimation information indicating an estimation result obtained by the biological state estimation process to the biological information collection device 1 via the network 4.

推定制御装置20は、生体状態推定処理の際に用いられる各種データおよび推定情報を、記憶装置22に記憶させる。なお、推定制御装置20で行われる生体状態推定処理の詳細については、後述する。   The estimation control device 20 stores various data and estimation information used in the biological state estimation processing in the storage device 22. Details of the biological state estimation process performed by the estimation control device 20 will be described later.

入出力I/F21は、ネットワーク4を介して接続された生体情報収集装置1との通信を、予め決められたプロトコルに従って制御する。入出力I/F21における通信制御は、推定制御装置20の命令に基づきなされる。入出力I/F21は、推定制御装置20から供給された推定情報を生体情報収集装置1に転送する際の通信制御を行う。また、入出力I/F21は、ネットワーク4から供給されたセンサ情報を受信し、受信したセンサ情報を推定制御装置20に供給する。   The input / output I / F 21 controls communication with the biological information collecting apparatus 1 connected via the network 4 according to a predetermined protocol. Communication control in the input / output I / F 21 is performed based on a command from the estimation control device 20. The input / output I / F 21 performs communication control when transferring the estimated information supplied from the estimation control device 20 to the biological information collection device 1. Further, the input / output I / F 21 receives the sensor information supplied from the network 4 and supplies the received sensor information to the estimation control device 20.

記憶装置22は、例えばフラッシュメモリ、またはHDD(Hard Disk Drive)等で構成されている。記憶装置22は、後述する推定制御装置20の制御に基づき、生体情報収集装置1から受け取ったセンサ情報、推定制御装置20による生体状態推定処理の際に用いられる各種データ、および生体状態推定処理によって得られる推定情報等を記憶する。   The storage device 22 is configured by, for example, a flash memory or an HDD (Hard Disk Drive). The storage device 22 performs sensor information received from the biological information collection device 1 based on the control of the estimation control device 20 described later, various data used in the biological state estimation processing by the estimation control device 20, and the biological state estimation processing. The estimated information obtained is stored.

なお、この例では、生体状態推定装置2全体が生体情報収集装置1とは異なる地点、例えばクラウド上に設置されたものであるように説明したが、これはこの例に限られない。例えば、この生体状態推定装置2を構成する一部がクラウド上に設置されるようにしてもよい。具体的には、例えば、生体状態推定装置2の記憶装置22のみがクラウド上に設置され、生体状態推定装置2におけるそれ以外の構成は、生体情報収集装置1が設置される地点と同一の地点に設置されるようにしてもよい。   In this example, the whole biological state estimation device 2 has been described as being installed on a point different from the biological information collection device 1, for example, the cloud, but this is not limited to this example. For example, a part of the biological state estimation device 2 may be installed on the cloud. Specifically, for example, only the storage device 22 of the biological state estimation device 2 is installed on the cloud, and other configurations of the biological state estimation device 2 are the same as the points where the biological information collection device 1 is installed. You may make it install in.

(家具)
家具3は、例えば、椅子、ベッドまたは便器等の生体が着座などのように接触することができるものである。家具3には、複数の荷重センサ31A〜31Dが取り付けられている。以下では、家具3が椅子である場合を例にとって説明する。
(furniture)
The furniture 3 can be a living body such as a chair, a bed, or a toilet that can be contacted like a seat. A plurality of load sensors 31 </ b> A to 31 </ b> D are attached to the furniture 3. Hereinafter, a case where the furniture 3 is a chair will be described as an example.

荷重センサ31A〜31Dは、家具3としての椅子などの座面等を有する本体を支持する脚部それぞれに取り付けられている。具体的には、例えば、荷重センサ31Aは、生体が椅子に着座した状態で右前方の脚部に取り付けられ、荷重センサ31Bは左前方の脚部に取り付けられる。また、荷重センサ31Cは右後方の脚部に取り付けられ、荷重センサ31Dは左後方の脚部に取り付けられる。   The load sensors 31 </ b> A to 31 </ b> D are attached to the legs that support the main body having a seating surface such as a chair as the furniture 3. Specifically, for example, the load sensor 31A is attached to the right front leg while the living body is seated on a chair, and the load sensor 31B is attached to the left front leg. The load sensor 31C is attached to the right rear leg, and the load sensor 31D is attached to the left rear leg.

荷重センサ31A〜31Dは、取り付けられたそれぞれの脚部に対応する位置に付与される荷重を物理量として検出し、検出結果をセンサ情報として出力する。なお、以下の説明において、荷重センサ31A〜31Dを特に区別する必要がない場合には、単に「荷重センサ31」と適宜称するものとする。また、「荷重センサ31」には、単一の荷重センサを示す場合と複数の荷重センサを示す場合との両方を含むものとする。   The load sensors 31A to 31D detect a load applied to a position corresponding to each attached leg as a physical quantity, and output the detection result as sensor information. In the following description, when it is not necessary to distinguish the load sensors 31A to 31D, they are simply referred to as “load sensor 31” as appropriate. The “load sensor 31” includes both a case where a single load sensor is shown and a case where a plurality of load sensors are shown.

また、この例では、荷重センサ31として4つの荷重センサ31A〜31Dを用いる場合について説明したが、これに限られず、本実施の形態1では、荷重センサ31として少なくとも3つ以上用いればよい。これは、家具3に付与される前後および左右の荷重を検出できるようにするためである。例えば、3つの荷重センサ31A〜31Cを用いる場合には、家具3としての椅子における4つの脚部のうちいずれか3つの脚部のそれぞれに、荷重センサ31A〜31Cを取り付ける。   In this example, the case where four load sensors 31 </ b> A to 31 </ b> D are used as the load sensor 31 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and in the first embodiment, at least three load sensors 31 may be used. This is to enable detection of the front / rear and left / right loads applied to the furniture 3. For example, when three load sensors 31 </ b> A to 31 </ b> C are used, the load sensors 31 </ b> A to 31 </ b> C are attached to any three of the four legs in the chair as the furniture 3.

さらに、生体の状態に左右差がない場合には、左右での比較は重要ではないため、家具3に付与される前後の荷重を検出できればよい。したがって、この場合には、家具3の前後に取り付けるように、2つの荷重センサ31を用いてもよい。   Furthermore, when there is no difference between the left and right in the state of the living body, the comparison between the left and right is not important. Therefore, in this case, two load sensors 31 may be used so as to be attached to the front and rear of the furniture 3.

[推定制御装置の構成]
図2は、図1における推定制御装置20の構成の一例を示す機能ブロック図である。図2に示すように、推定制御装置20は、入力処理部25、出力処理部26、荷重状態情報生成部27および生体状態推定部40を有している。
[Configuration of estimation control device]
FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the estimation control device 20 in FIG. As illustrated in FIG. 2, the estimation control device 20 includes an input processing unit 25, an output processing unit 26, a load state information generation unit 27, and a biological state estimation unit 40.

入力処理部25は、生体情報収集装置1から受信したセンサ情報を、入出力I/F21を介して受け取り、受け取ったセンサ情報を荷重状態情報生成部27に対して出力する。出力処理部26は、生体状態推定部40から推定情報を受け取り、受け取った推定情報を入出力I/F21に対して出力する。   The input processing unit 25 receives the sensor information received from the biological information collection device 1 via the input / output I / F 21 and outputs the received sensor information to the load state information generation unit 27. The output processing unit 26 receives the estimation information from the biological state estimation unit 40 and outputs the received estimation information to the input / output I / F 21.

荷重状態情報生成部27は、入力処理部25から受け取ったセンサ情報を記憶装置22に記憶させる。また、荷重状態情報生成部27は、当該センサ情報に基づき、時間に対する荷重の状態を示す荷重状態情報を生成するとともに、当該荷重状態情報を記憶装置22に記憶させる。なお、荷重状態情報の詳細については後述する。   The load state information generation unit 27 stores the sensor information received from the input processing unit 25 in the storage device 22. Further, the load state information generation unit 27 generates load state information indicating a load state with respect to time based on the sensor information, and stores the load state information in the storage device 22. Details of the load state information will be described later.

生体状態推定部40は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報に基づき、荷重センサ31が取り付けられた家具3に接触する生体の状態を推定する生体状態推定処理を行う。そして、生体状態推定部40は、推定処理の結果を示す推定情報を出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   Based on the load state information generated by the load state information generation unit 27, the biological state estimation unit 40 performs a biological state estimation process for estimating the state of the living body contacting the furniture 3 to which the load sensor 31 is attached. Then, the biological state estimation unit 40 outputs estimation information indicating the result of the estimation process and stores it in the storage device 22.

[家具の構造]
図3は、図1に示す家具3としての椅子3aに対する荷重センサ31の取り付けについて説明するための概略図である。図3に示すように、家具3としての椅子3aは、生体が接触する本体と、本体を支持する複数の脚部3cで構成されている。
[Furniture structure]
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the attachment of the load sensor 31 to the chair 3a as the furniture 3 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the chair 3a as the furniture 3 is composed of a main body that comes into contact with a living body and a plurality of legs 3c that support the main body.

椅子3aの本体には、生体が着座することができる座面3bが設けられている。また、椅子3aの脚部3cには、荷重センサ31を含んで構成されたセンサユニット30が取り付けられている。センサユニット30は、例えば、椅子3aの座面3bと脚部3cとの間(図3(a))、または椅子3aの脚部3cが床面に接触する位置(図3(b))に取り付けられている。   The main body of the chair 3a is provided with a seating surface 3b on which a living body can sit. A sensor unit 30 including a load sensor 31 is attached to the leg 3c of the chair 3a. The sensor unit 30 is, for example, between the seat surface 3b and the leg 3c of the chair 3a (FIG. 3A) or at a position where the leg 3c of the chair 3a contacts the floor (FIG. 3B). It is attached.

(センサユニット)
センサユニット30は、この生体状態推定システム100に設けられた荷重センサ31の数に対応して複数設けられている。それぞれのセンサユニット30は、図3(c)に示すように、1つの荷重センサ31と、板状部材32と、カラー33aおよび33bとで構成されている。板状部材32は、椅子3aの脚部3cに荷重センサ31を取り付けるために設けられ、座面3bに脚部3cを固定するための座面側固定部材(図3(a))、または脚部3cの下部(図3(b))に、ねじ等の接続部材を用いて取り付けられている。また、板状部材32には、カラー33aを介して荷重センサ31がねじ等の接続部材を用いて取り付けられている。荷重センサ31は、カラー33bを介して脚部3c側の脚部側固定部材に、ねじ等の接続部材を用いて取り付けられている。
(Sensor unit)
A plurality of sensor units 30 are provided corresponding to the number of load sensors 31 provided in the biological state estimation system 100. As shown in FIG. 3C, each sensor unit 30 includes a single load sensor 31, a plate member 32, and collars 33a and 33b. The plate-like member 32 is provided to attach the load sensor 31 to the leg 3c of the chair 3a, and a seating surface side fixing member (FIG. 3 (a)) or leg for fixing the leg 3c to the seating surface 3b. It is attached to the lower part of the part 3c (FIG. 3B) using a connecting member such as a screw. A load sensor 31 is attached to the plate-like member 32 through a collar 33a using a connecting member such as a screw. The load sensor 31 is attached to the leg-side fixing member on the leg 3c side via a collar 33b using a connection member such as a screw.

接続部材は、例えば、家具3の脚部3cを本体に接続する場合に、一般的に用いられているもの、例えば一般的な接続規格に用いられている外径が6mmのM6ねじ等を用いると好ましい。これは、様々な家具3に対してセンサユニット30を容易に取り付けることができるように、センサユニット30に汎用性を持たせるためである。   For example, when the leg 3c of the furniture 3 is connected to the main body, the connecting member uses a member generally used, for example, an M6 screw having an outer diameter of 6 mm used for a general connection standard. And preferred. This is to make the sensor unit 30 versatile so that the sensor unit 30 can be easily attached to various furniture 3.

このようにして構成されたそれぞれのセンサユニット30をそれぞれの脚部3cに取り付けることにより、荷重センサ31は、生体が座面3bに着座した場合等に、脚部3cに対応する座面3bの位置に付与される荷重を検出することができる。また、ねじ等の汎用の接続部材を用いて脚部3cにセンサユニット30を取り付ける構造とすることにより、センサユニット30は、椅子3aだけでなく、ベッドなどの脚部を有する一般的な家具に対して、容易かつ確実に取り付けることができる。   By attaching each sensor unit 30 configured in this way to each leg 3c, the load sensor 31 is provided on the seat surface 3b corresponding to the leg 3c when a living body is seated on the seat 3b. A load applied to the position can be detected. Further, by adopting a structure in which the sensor unit 30 is attached to the leg portion 3c using a general-purpose connection member such as a screw, the sensor unit 30 is not only a chair 3a but also general furniture having leg portions such as a bed. On the other hand, it can be easily and reliably attached.

なお、センサユニット30の構造、ならびに椅子3aに対するセンサユニット30の取り付け構造は、この例に限られず、椅子3aの脚部3cに対応する位置に付与される荷重を検出することができれば、どのような構造でもよい。   In addition, the structure of the sensor unit 30 and the mounting structure of the sensor unit 30 to the chair 3a are not limited to this example, and any method can be used as long as the load applied to the position corresponding to the leg 3c of the chair 3a can be detected. It may be a simple structure.

[生体状態推定システムの動作]
次に、本実施の形態1に係る生体状態推定システム100の動作について、図1および図2を参照して説明する。
[Operation of biological state estimation system]
Next, the operation of the biological state estimation system 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 1 and FIG.

まず、家具3に設けられたそれぞれの荷重センサ31は、予め設定された時間毎に荷重を検出し、検出結果をセンサ情報として出力する。それぞれの荷重センサ31から出力されたセンサ情報は、生体情報収集装置1に供給される。生体情報収集装置1は、それぞれの荷重センサ31から供給されたセンサ情報を受け取り、収集制御装置10および入出力I/F11を介して外部に出力する。生体情報収集装置1から出力されたセンサ情報は、ネットワーク4を介して生体状態推定装置2に供給される。   First, each load sensor 31 provided in the furniture 3 detects a load for each preset time, and outputs the detection result as sensor information. The sensor information output from each load sensor 31 is supplied to the biological information collecting apparatus 1. The biological information collection device 1 receives the sensor information supplied from each load sensor 31 and outputs the sensor information to the outside via the collection control device 10 and the input / output I / F 11. The sensor information output from the biological information collection device 1 is supplied to the biological state estimation device 2 via the network 4.

生体状態推定装置2は、入出力I/F21を介して生体情報収集装置1から供給されたセンサ情報を受け取り、推定制御装置20に供給する。推定制御装置20は、供給されたセンサ情報を記憶装置22に記憶させるとともに、荷重状態情報生成部27において荷重状態情報を生成する。また、推定制御装置20は、生体状態推定部40において、荷重状態情報に基づく生体状態推定処理を行う。そして、推定制御装置20は、推定結果を示す推定情報を生成して出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   The biological state estimation device 2 receives the sensor information supplied from the biological information collection device 1 via the input / output I / F 21 and supplies the sensor information to the estimation control device 20. The estimation control device 20 stores the supplied sensor information in the storage device 22 and generates load state information in the load state information generation unit 27. Moreover, the estimation control apparatus 20 performs the biological state estimation process based on the load state information in the biological state estimation unit 40. Then, the estimation control device 20 generates and outputs estimation information indicating the estimation result, and stores it in the storage device 22.

推定制御装置20から出力された推定情報は、入出力I/F21を介して生体状態推定装置2から出力される。生体状態推定装置2から出力された推定情報は、ネットワーク4を介して生体情報収集装置1に供給される。   The estimation information output from the estimation control device 20 is output from the biological state estimation device 2 via the input / output I / F 21. The estimation information output from the biological state estimation device 2 is supplied to the biological information collection device 1 via the network 4.

生体情報収集装置1は、入出力I/F11を介して生体状態推定装置2から供給された推定情報を受け取り、収集制御装置10に供給する。収集制御装置10は、例えば表示装置12等を用いて供給された推定情報を表示させる。   The biological information collection device 1 receives the estimation information supplied from the biological state estimation device 2 via the input / output I / F 11 and supplies it to the collection control device 10. The collection control device 10 displays the estimated information supplied using, for example, the display device 12 or the like.

(生体状態推定処理)
次に、生体状態推定部40による生体状態推定処理について説明する。生体状態推定処理は、家具3に接触している生体の状態を推定する処理である。図4は、本実施の形態1に係る生体状態推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(Biological state estimation process)
Next, the biological state estimation process by the biological state estimation unit 40 will be described. The biological state estimation process is a process for estimating the state of the biological body in contact with the furniture 3. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the flow of the biological state estimation process according to the first embodiment.

図4に示すように、まず、生体状態推定処理を行うにあたり、荷重状態情報生成部27は、設定時間毎に供給されるセンサ情報を取得する(ステップS1)。次に、荷重状態情報生成部27は、取得したセンサ情報に基づいて荷重状態を時系列的に並べ、時間に対する荷重の状態を示す荷重状態情報を荷重センサ31A〜31D毎に生成する(ステップS2)。   As shown in FIG. 4, first, when performing the biological state estimation process, the load state information generation unit 27 acquires sensor information supplied at every set time (step S1). Next, the load state information generation unit 27 arranges the load states in time series based on the acquired sensor information, and generates load state information indicating the load state with respect to time for each of the load sensors 31A to 31D (step S2). ).

次に、生体状態推定部40は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報から、各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重の特徴を抽出する。このときの荷重状態情報から得られる特徴は、例えば、各荷重センサ31A〜31Dに付与される荷重の大きさ、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重が増加または減少する順序、および各荷重センサ31A〜31Dに付与される荷重が安定している時間などである。このようにして得られる特徴には、家具3に接触している生体の状態に関する情報が含まれている。   Next, the biological state estimation unit 40 extracts the characteristics of the loads detected by the load sensors 31A to 31D from the load state information generated by the load state information generation unit 27. The characteristics obtained from the load state information at this time include, for example, the magnitude of the load applied to each of the load sensors 31A to 31D, the order in which the load on each of the load sensors 31A to 31D increases or decreases, and each of the load sensors 31A to 31A. This is the time during which the load applied to 31D is stable. The characteristics obtained in this way include information on the state of the living body in contact with the furniture 3.

生体状態推定部40は、荷重状態情報から得られた特徴に基づき、家具3に接触している生体の状態を推定する生体状態推定処理を行う(ステップS3)。生体状態推定処理によって推定できる生体の状態は、例えば、生体の筋力または振戦等である。そして、生体状態推定部40は、推定した生体の状態を示す推定情報を生成する(ステップS4)。   The biological state estimation unit 40 performs a biological state estimation process for estimating the state of the biological body in contact with the furniture 3 based on the characteristics obtained from the load state information (step S3). The living body state that can be estimated by the living body state estimating process is, for example, the muscle strength or tremor of the living body. And the biological state estimation part 40 produces | generates the estimation information which shows the estimated biological state (step S4).

以上のように、本実施の形態1に係る生体状態推定システム100は、生体による荷重を検出し、センサ情報として出力する複数の荷重センサ31が取り付けられた家具3と、複数の荷重センサ31から出力されたセンサ情報を収集する生体情報収集装置1と、生体情報収集装置1によって収集されたセンサ情報に基づき、家具3に接触する生体の状態を推定する生体状態推定装置2とで構成されている。また、生体状態推定装置2は、センサ情報を記憶する記憶装置22と、センサ情報に基づき、生体の状態を推定する推定制御装置20とを備え、推定制御装置20は、センサ情報に基づき、時間に対する荷重の状態を示す荷重状態情報を生成するとともに、生成した荷重状態情報を記憶装置に記憶させる荷重状態情報生成部27と、荷重状態情報から荷重に関する特徴を抽出し、家具3に接触する生体の状態を推定するとともに、推定した生体の状態を示す推定情報を記憶装置22に記憶させる生体状態推定部40とを有している。これにより、本実施の形態1では、家具3に接触している生体の状態を、生体に対して器具等を装着することなく、かつ意識することなく推定することができる。   As described above, the living body state estimation system 100 according to the first embodiment includes the furniture 3 to which the plurality of load sensors 31 that detect the load due to the living body and output as sensor information are attached, and the plurality of load sensors 31. The living body information collecting apparatus 1 that collects the output sensor information and the living body state estimating apparatus 2 that estimates the state of the living body in contact with the furniture 3 based on the sensor information collected by the living body information collecting apparatus 1. Yes. The biological state estimation device 2 includes a storage device 22 that stores sensor information, and an estimation control device 20 that estimates the state of the biological body based on the sensor information. The estimation control device 20 uses time information based on the sensor information. The load state information generating unit 27 generates load state information indicating the state of the load on the load, stores the generated load state information in the storage device, and extracts a feature related to the load from the load state information, and contacts the furniture 3 with the living body And a biological state estimation unit 40 that stores estimated information indicating the estimated biological state in the storage device 22. Thereby, in this Embodiment 1, the state of the biological body which is contacting the furniture 3 can be estimated without attaching an instrument etc. with respect to the biological body, and without being conscious.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態2では、実施の形態1における生体状態推定部40による生体状態推定処理として、家具3に接触する生体の筋力を推定する筋力推定処理を行う。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 2 of the present invention will be described. In the second embodiment, as the biological state estimation process by the biological state estimation unit 40 in the first embodiment, the muscle strength estimation process for estimating the muscle strength of the living body in contact with the furniture 3 is performed. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態2に係る生体情報収集装置1および家具3の構成については、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。一方、生体状態推定装置2については、推定制御装置20が生体状態推定処理として筋力推定処理を行う点で実施の形態1と相違する。   About the structure of the biometric information collection apparatus 1 and the furniture 3 which concern on this Embodiment 2, since it is the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted. On the other hand, the biological state estimation device 2 is different from the first embodiment in that the estimation control device 20 performs muscle strength estimation processing as biological state estimation processing.

[推定制御装置の構成]
図5は、本実施の形態2に係る推定制御装置20の構成の一例を示す機能ブロック図である。図5に示すように、推定制御装置20は、入力処理部25、出力処理部26、荷重状態情報生成部27および筋力推定部41を有している。
[Configuration of estimation control device]
FIG. 5 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the estimation control apparatus 20 according to the second embodiment. As illustrated in FIG. 5, the estimation control device 20 includes an input processing unit 25, an output processing unit 26, a load state information generation unit 27, and a muscle strength estimation unit 41.

筋力推定部41は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報を受け取り、受け取った荷重状態情報に基づき、荷重センサ31が取り付けられた家具3に接触する生体の筋力を推定する筋力推定処理を行う。そして、筋力推定部41は、推定処理によって得られる生体の筋力状態を示す情報を推定情報として出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   The muscular strength estimation unit 41 receives the load state information generated by the load state information generation unit 27, and based on the received load state information, muscular strength estimation that estimates the muscular strength of a living body that contacts the furniture 3 to which the load sensor 31 is attached. Process. The muscle strength estimation unit 41 outputs information indicating the muscle strength state of the living body obtained by the estimation process as estimated information and stores the information in the storage device 22.

(筋力推定処理)
次に、本実施の形態2に係る筋力推定部41による筋力推定処理について説明する。筋力推定処理は、椅子3a等の家具3に接触している生体の筋力を推定する処理である。以下では、生体が図3に示す家具3としての椅子3aに着座する場合を例にとり、着座する生体の下肢、特に太ももの筋力を推定する処理について説明する。
(Muscle strength estimation processing)
Next, the muscle strength estimation process by the muscle strength estimation unit 41 according to the second embodiment will be described. The muscular strength estimation process is a process of estimating the muscular strength of a living body that is in contact with the furniture 3 such as the chair 3a. Below, the case where a living body sits on the chair 3a as the furniture 3 shown in FIG. 3 is taken as an example, and the process of estimating muscle strength of the lower limb of the living body, particularly the thigh, will be described.

一般的に、生体が椅子3aに着座する場合、生体の太ももの筋力が十分である場合と弱い場合とでは、椅子3aの座面3bに対して付与される荷重の状態が異なる。そこで、本実施の形態2による筋力推定処理では、生体が椅子3aに着座する動作を行う場合において、それぞれの荷重センサ31で検出されるセンサ情報を時系列的に解析することにより、生体の筋力を推定する。   In general, when a living body is seated on the chair 3a, the state of the load applied to the seating surface 3b of the chair 3a differs depending on whether the muscle strength of the living body's thigh is sufficient or weak. Therefore, in the muscle strength estimation process according to the second embodiment, when the living body performs an operation of sitting on the chair 3a, the muscle strength of the living body is analyzed by analyzing the sensor information detected by each load sensor 31 in time series. Is estimated.

ここではまず、筋力推定処理の処理方法を説明する前に、生体が椅子3aに着座する場合における座面3bに対する荷重の状態について説明する。   Here, before describing the processing method of the muscle force estimation process, the state of the load on the seat surface 3b when the living body is seated on the chair 3a will be described.

(1)筋力が十分である場合
図6は、太ももの筋力が十分である生体が椅子3aに着座する際の座面3bに対する荷重の状態について説明するための概略図である。図6において、横軸は時間を示し、縦軸は荷重を示す。
(1) When muscle strength is sufficient FIG. 6: is the schematic for demonstrating the state of the load with respect to the seat surface 3b at the time of the biological body with sufficient muscle strength of a thigh sitting on the chair 3a. In FIG. 6, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates load.

筋力が十分な生体が起立した状態(図6(a))から椅子3aに着座する場合、一般的には、まず、生体はお辞儀をするように体幹を前傾させる(図6(b))。次に、生体は、重心線を体の中心に維持しつつ、膝を徐々に屈曲させながら座面3bの高さを探る。そして、臀部が座面3bに接触する(図6(c))と、生体は、座面3bに体重をかけながら体幹(胴体)を徐々に垂直にしていく(図6(d))。   When sitting on the chair 3a from a state where a living body with sufficient muscular strength stands (FIG. 6A), generally, the living body first tilts the trunk forward so as to bow (FIG. 6B). ). Next, the living body searches for the height of the seating surface 3b while gradually bending the knee while maintaining the center of gravity line at the center of the body. When the buttocks come into contact with the seat surface 3b (FIG. 6C), the living body gradually makes the trunk (body) vertical while applying weight to the seat surface 3b (FIG. 6D).

すなわち、この場合には、図6(e)に示すように、ある時点tで生体が座り始め、臀部が椅子3aの座面3bに接触すると、まず、座面3bの前方に対応する位置に設けられた荷重センサ31Aおよび31Bに対する荷重が緩やかに増加し、時点tで最大荷重に到達する。That is, in this case, as shown in FIG. 6 (e), beginning sit vivo at some point t 1, the buttocks are in contact with the seat surface 3b of the chair 3a, firstly, a position corresponding to the front of the seat surface 3b load on the load sensor 31A and 31B provided on increases gradually, reaching the maximum load at the time t 2.

次に、座面3bの前方に対する荷重に遅れて、座面3bの後方に対応する位置に設けられた荷重センサ31Cおよび31Dに対する荷重が増加し、時点tよりも遅い時点tで最大荷重に到達する。そして、生体が椅子3aに対して完全に着座すると、荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重が緩やかに減少し、時点tで一定値となり、安定した状態を維持する。この場合では、生体が座り始めた時点tから完全に着座する時点tまでに要する時間Tは、比較的短時間となる。Next, a delay in the load on the front of the seat surface 3b, the load is increased relative to the load sensor 31C and 31D provided in a position corresponding to the rear of the seat surface 3b, the maximum load at a later time t 3 than time t 2 To reach. When the living body is completely seated against the chair 3a, decreased gradual load detected by the load sensor 31A-31D, it becomes constant value at time t 4, to maintain a stable state. In this case, the time T 1 required from the time t 1 at which the living body starts to sit to the time t 4 at which it is completely seated is a relatively short time.

図7は、太ももの筋力が十分である生体が椅子3aに着座する際の座面3bに対する荷重の状態についてさらに説明するための概略図である。図7において、横軸は時間を示し、縦軸は各荷重センサ31に対する荷重を生体の体重で除した体重比の荷重を示す。図7(a)は、椅子3aの右前方に取り付けられた荷重センサ31Aと、右後方に取り付けられた荷重センサ31Cとで検出された荷重の時間的な変化を示す。図7(b)は、椅子3aの左前方に取り付けられた荷重センサ31Bと、左後方に取り付けられた荷重センサ31Dとで検出された荷重の時間的な変化を示す。   FIG. 7 is a schematic diagram for further explaining the state of the load on the seating surface 3b when a living body with sufficient muscle strength of the thigh is seated on the chair 3a. In FIG. 7, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the weight ratio load obtained by dividing the load on each load sensor 31 by the body weight of the living body. FIG. 7A shows temporal changes in the load detected by the load sensor 31A attached to the right front of the chair 3a and the load sensor 31C attached to the right rear. FIG.7 (b) shows the time change of the load detected with the load sensor 31B attached to the left front of the chair 3a, and the load sensor 31D attached to the left back.

図7(a)に示すように、生体が椅子3aに対して着座する際には、全体的に荷重が増加する。生体の筋力が十分である場合、椅子3aの右側の前後方に取り付けられた2つの荷重センサ31Aおよび31Cに対する荷重のうちピーク値が検出された時点においては、後方の荷重センサ31Cに対する荷重が前方の荷重センサ31Aに対する荷重よりも大きい。また、図7(b)に示すように、椅子3aに対して左側の前後方に取り付けられた2つの荷重センサ31Bおよび31Dに対する荷重についても、同様の傾向を有している。   As shown in FIG. 7A, when the living body is seated on the chair 3a, the load increases as a whole. When the muscular strength of the living body is sufficient, when the peak value is detected among the loads on the two load sensors 31A and 31C attached to the right front and rear of the chair 3a, the load on the rear load sensor 31C is forward. Is greater than the load on the load sensor 31A. Moreover, as shown in FIG.7 (b), it has the same tendency also about the load with respect to the two load sensors 31B and 31D attached to the left front and back with respect to the chair 3a.

(2)筋力が弱い場合
図8は、太ももの筋力が弱い生体が椅子3aに着座する際の座面3bに対する荷重の状態について説明するための概略図である。図8において、横軸は時間を示し、縦軸は荷重を示す。
(2) When Muscle Strength is Weak FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a state of a load on the seat surface 3b when a living body with weak muscle strength of the thigh sits on the chair 3a. In FIG. 8, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates load.

高齢者などの筋力が弱い生体が起立した状態(図8(a))から椅子3aに着座する場合、一般的には、体幹を前傾させることによって前方に転倒することに対する恐怖心などにより、生体は、体幹を前傾させることなく膝を屈曲させ、椅子3aの座面3bの高さを探る。このとき、太もも前部の筋肉にかかる負荷に耐えきれず、膝が急激に屈曲するため、椅子3aの座面3bに対して「ドスン」と着座する(図8(b))。椅子3aに着座した後、生体は、加齢により安定した姿勢を維持することが困難であり、安定した状態となるまでに多くの時間を要する、または姿勢が不安定な状態が継続する(図8(c))。   When sitting on the chair 3a from a standing body (Fig. 8 (a)) such as an elderly person with a weak muscular strength, generally due to fear of falling forward by tilting the trunk forward The living body bends the knee without tilting the trunk forward and searches for the height of the seating surface 3b of the chair 3a. At this time, the load on the muscles in the front of the thigh cannot be withstood, and the knee bends rapidly, so that it sits on the seat surface 3b of the chair 3a (FIG. 8 (b)). After sitting on the chair 3a, it is difficult for the living body to maintain a stable posture due to aging, and it takes a long time to become stable or the posture is unstable (see FIG. 8 (c)).

すなわち、この場合には、図8(d)に示すように、ある時点tで生体が座面3bに「ドスン」と着座するため、座面3bの前後に対する位置に設けられたすべての荷重センサ31A〜31Dに対する荷重が急激に増加し、時点t(t)で最大荷重に到達する。このときの最大荷重は、筋力が十分である生体が着座したときの最大荷重よりも大きいものとなる。また、このように高齢者などの太ももの筋力が弱い生体が着座した場合には、着座後も姿勢が安定しないため、荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重が安定しない。この場合では、生体が座り始めた時点tから完全に着座する時点までに要する時間Tは、筋力が十分な生体の場合と比較して非常に長くなるか、または計時が困難となる。That is, in this case, as shown in FIG. 8 (d), for seating a "thud" biological at some time t 1 is the seating face 3b, all of the load provided in a position relative to the front and rear of the seat surface 3b The load on the sensors 31 </ b> A to 31 </ b> D increases rapidly and reaches the maximum load at time t 2 (t 3 ). The maximum load at this time is larger than the maximum load when a living body with sufficient muscle strength is seated. In addition, when a living body with weak muscle strength of the thigh such as an elderly person is seated in this way, the posture is not stable even after sitting, so the loads detected by the load sensors 31A to 31D are not stable. In this case, the time T 1 required from the time point t 1 at which the living body starts to sit to the time point at which it is completely seated is much longer than in the case of a living body with sufficient muscular strength, or it is difficult to measure time.

図9は、太ももの筋力が弱い生体が椅子3aに着座する際の座面3bに対する荷重の状態についてさらに説明するための概略図である。図9において、横軸は時間を示し、縦軸は各荷重センサ31に対する荷重を生体の体重で除した体重比の荷重を示す。図9(a)は、椅子3aの右前方に取り付けられた荷重センサ31Aと、右後方に取り付けられた荷重センサ31Cとで検出された荷重の時間的な変化を示す。図9(b)は、椅子3aの左前方に取り付けられた荷重センサ31Bと、左後方に取り付けられた荷重センサ31Dとで検出された荷重の時間的な変化を示す。   FIG. 9 is a schematic diagram for further explaining the state of the load on the seating surface 3b when a living body with weak muscle strength of the thigh sits on the chair 3a. In FIG. 9, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the weight ratio load obtained by dividing the load on each load sensor 31 by the body weight of the living body. FIG. 9A shows temporal changes in the load detected by the load sensor 31A attached to the right front of the chair 3a and the load sensor 31C attached to the right rear. FIG. 9B shows temporal changes in the load detected by the load sensor 31B attached to the left front of the chair 3a and the load sensor 31D attached to the left rear.

図9(a)に示すように、生体が椅子3aに対して着座する際には、全体的に荷重が増加する。生体の筋力が弱い場合、椅子3aの右側の前後方に取り付けられた2つの荷重センサ31Aおよび31Cに対する荷重のうちピーク値が検出された時点においては、前方の荷重センサ31Aに対する荷重が後方の荷重センサ31Cに対する荷重よりも大きい。また、図9(b)に示すように、椅子3aに対して左側の前後方に取り付けられた2つの荷重センサ31Bおよび31Dに対する荷重についても、同様の傾向を有している。   As shown in FIG. 9A, when the living body sits on the chair 3a, the load increases as a whole. When the muscular strength of the living body is weak, when the peak value is detected among the loads on the two load sensors 31A and 31C attached to the right front and rear of the chair 3a, the load on the front load sensor 31A is the rear load. It is larger than the load on the sensor 31C. Moreover, as shown in FIG.9 (b), it has the same tendency also about the load with respect to the two load sensors 31B and 31D attached to the chair 3a on the left front back.

このように、筋力が相違する生体が椅子3aに対する着座動作を行った場合には、太ももの筋力が十分であるか否かによって、椅子3aに設けられた荷重センサ31A〜31Dに対する荷重が増加する順序および最大荷重の大きさ等の荷重の状態が異なる。したがって、この場合には、荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の状態を時系列的に解析し、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重が増加する順序および最大荷重の大きさを特徴として抽出することにより、生体の筋力を推定することができる。   As described above, when a living body having different muscle strength performs a sitting operation on the chair 3a, the load on the load sensors 31A to 31D provided on the chair 3a increases depending on whether or not the muscle strength of the thigh is sufficient. The load state such as the order and the maximum load size is different. Therefore, in this case, by analyzing the state of the load on the load sensors 31A to 31D in time series and extracting the order of increasing the load on each of the load sensors 31A to 31D and the magnitude of the maximum load as features, The muscle strength of the living body can be estimated.

また、この例では、生体が椅子3aに座り始めてから完全に着座するまでに要する時間Tが、筋力の状態によって異なる。そのため、本実施の形態2では、生体が椅子3aに座り始めた時点から完全に着座した時点までの時間Tを、筋力を推定する際の特徴とすることもできる。In this example, the time T 1 that organism required until fully seated since the start sitting in a chair 3a, varies depending on the state of the muscle. Therefore, in the second embodiment, the time T 1 of the up to the point where the biological is fully seated from the time of starting to sit on a chair 3a, may also be characterized in estimating muscle.

さらに、この例では、生体が椅子3aに着座する際に荷重のピーク値が検出された時点における前後方の荷重の相対的な大きさが、筋力の状態によって異なる。そのため、本実施の形態2では、荷重のピーク値が検出された時点における前後方の荷重の相対的な大きさを特徴とすることもできる。   Furthermore, in this example, the relative magnitude of the front and rear loads at the time when the peak value of the load is detected when the living body is seated on the chair 3a differs depending on the state of the muscular strength. Therefore, the second embodiment can also be characterized by the relative magnitude of the front and rear loads at the time when the peak value of the load is detected.

これにより、荷重状態情報生成部27は、設定時間毎に供給されるセンサ情報に基づき、荷重状態情報を生成する。そして、筋力推定部41は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報から、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重が増加する順序、最大荷重の大きさ、あるいは座り始めから完全な着座までの時間を筋力推定に関する特徴として抽出する。また、筋力推定部41は、家具3の前後に取り付けられた荷重センサ31Aおよび31Cまたは荷重センサ31Bおよび31Dにおいて荷重のピーク値が検出された時点の荷重の大きさを特徴として抽出する。このようにして筋力推定に関する特徴を抽出すると、筋力推定部41は、抽出した特徴に基づき、生体の筋力が十分であるか否かを判断する。   Thereby, the load state information generation part 27 produces | generates load state information based on the sensor information supplied for every setting time. Then, the muscle force estimation unit 41 determines from the load state information generated by the load state information generation unit 27, the order in which the loads on the load sensors 31A to 31D increase, the magnitude of the maximum load, or from the start of sitting to complete seating. Is extracted as a feature related to muscle strength estimation. Further, the muscular strength estimation unit 41 extracts the magnitude of the load at the time when the peak value of the load is detected in the load sensors 31A and 31C or the load sensors 31B and 31D attached to the front and rear of the furniture 3 as a feature. When the features relating to muscle strength estimation are extracted in this way, the muscle strength estimation unit 41 determines whether or not the muscle strength of the living body is sufficient based on the extracted features.

(a)各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の順序を特徴とした場合
例えば、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重が増加する順序を特徴として抽出した場合について考える。生体の筋力が十分である場合、各荷重センサ31A〜31Dにおいては、前方の荷重センサ31Aおよび31Bで検出される荷重が増加してから、後方の荷重センサ31Cおよび31Dで検出される荷重が増加する。そして、前方の荷重センサ31Aおよび31Bで最大荷重が検出された後、後方の荷重センサ31Cおよび31Dで最大荷重が検出される。
(A) When the order of loads on the load sensors 31A to 31D is a feature For example, consider a case where the order of increasing loads on the load sensors 31A to 31D is extracted as a feature. When the muscular strength of the living body is sufficient, in each of the load sensors 31A to 31D, after the load detected by the front load sensors 31A and 31B increases, the load detected by the rear load sensors 31C and 31D increases. To do. Then, after the maximum load is detected by the front load sensors 31A and 31B, the maximum load is detected by the rear load sensors 31C and 31D.

すなわち、この場合には、前方の荷重センサ31Aおよび31Bで最大荷重が検出される時点tと、後方の荷重センサ31Cおよび31Dで最大荷重が検出される時点tとが一致しない。That is, in this case, the time t 2 when the maximum load is detected in front of the load sensor 31A and 31B, and the time point t 3 when maximum load is detected at the rear of the load sensor 31C and 31D do not match.

一方、生体の筋力が弱い場合、各荷重センサ31A〜31Dにおいては、前方の荷重センサ31Aおよび31Bで検出される荷重と、後方の荷重センサ31Cおよび31Dで検出される荷重とが、同時に増加する。そして、前方の荷重センサ31Aおよび31Bと後方の荷重センサ31Cおよび31Dとにおいて、ほぼ同時に最大荷重に到達する。   On the other hand, when the muscular strength of the living body is weak, in each of the load sensors 31A to 31D, the load detected by the front load sensors 31A and 31B and the load detected by the rear load sensors 31C and 31D increase simultaneously. . The front load sensors 31A and 31B and the rear load sensors 31C and 31D reach the maximum load almost simultaneously.

すなわち、この場合には、前方の荷重センサ31Aおよび31Bで最大荷重が検出される時点tと、後方の荷重センサ31Cおよび31Dで最大荷重が検出される時点tとが一致する。That is, in this case, the time t 2 the maximum load in front of the load sensor 31A and 31B is detected, and the time t 3 when the maximum load is detected by the rear load sensor 31C and 31D coincide.

ここで、「最大荷重が検出されるタイミングが一致する」とは、予め設定された時間内に各荷重センサ31A〜31Dで最大荷重が検出されることをいう。このときの設定された時間は、同時に最大荷重が検出されたと考えてよい時間であり、具体的には、例えば1秒程度である場合のことを指す。   Here, “the timing at which the maximum load is detected coincides” means that the maximum load is detected by each of the load sensors 31A to 31D within a preset time. The set time at this time is a time when it can be considered that the maximum load is detected at the same time, and specifically indicates a case where it is about 1 second, for example.

図10は、本実施の形態2に係る筋力推定処理の流れの第1の例を示すフローチャートである。この場合、筋力推定部41は、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の順序を特徴として抽出する(ステップS11)。筋力推定部41は、荷重センサ31Aおよび31Bで最大荷重が検出された時点tと、荷重センサ31Cおよび31Dで最大荷重が検出された時点tとの時間的な差分を示す差分時間Tを算出し、算出した差分時間Tが予め設定された時間内に含まれるか否かにより、筋力が十分であるか否かを判断する(ステップS12)。そして、差分時間Tが設定時間を超える場合(ステップS12;Yes)、筋力推定部41は、生体の筋力が十分であると判断する(ステップS13)。また、差分時間Tが設定時間以内である場合(ステップS12;No)、筋力推定部41は、生体の筋力が弱っていると判断する(ステップS14)。FIG. 10 is a flowchart showing a first example of the flow of muscle strength estimation processing according to the second embodiment. In this case, the muscular strength estimation unit 41 extracts the order of loads on the load sensors 31A to 31D as a feature (step S11). The muscle force estimation unit 41 includes a difference time T 2 indicating a temporal difference between a time point t 2 when the maximum load is detected by the load sensors 31A and 31B and a time point t 3 when the maximum load is detected by the load sensors 31C and 31D. it is calculated, depending on whether the calculated difference time T 2 that is included in the preset time, strength determines whether sufficient (step S12). When the difference time T 2 exceeds a set time (step S12; Yes), muscle force estimation unit 41, the biological muscle strength is determined to be sufficient (step S13). Further, when the difference time T 2 is within the set time (Step S12; No), muscle force estimation unit 41 determines that the biometric muscle is weak (step S14).

(b)各荷重センサ31A〜31Dに対する最大荷重の大きさを特徴とした場合
また、例えば、各荷重センサ31A〜31Dに対する最大荷重の大きさを特徴として抽出した場合について考える。上述したように、生体の筋力の状態が異なる場合には、椅子3aに対する着座の動作が異なる。そのため、各荷重センサ31A〜31Dに対する最大荷重の大きさが異なる。したがって、この場合には、荷重に対して閾値を予め設定し、各荷重センサ31A〜31Dに対する最大荷重の大きさと、設定閾値との比較結果に基づき、生体の筋力を推定する。
(B) Case where the magnitude of the maximum load with respect to each of the load sensors 31A to 31D is characterized In addition, for example, a case where the magnitude of the maximum load with respect to each of the load sensors 31A to 31D is extracted as a feature is considered. As described above, when the muscular strength of the living body is different, the sitting operation with respect to the chair 3a is different. Therefore, the magnitude | size of the maximum load with respect to each load sensor 31A-31D differs. Therefore, in this case, a threshold value is set in advance for the load, and the muscular strength of the living body is estimated based on a comparison result between the magnitude of the maximum load for each of the load sensors 31A to 31D and the set threshold value.

図11は、本実施の形態2に係る筋力推定処理の流れの第2の例を示すフローチャートである。この場合、筋力推定部41は、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の大きさを特徴として抽出する(ステップS21)。次に、筋力推定部41は、各荷重センサ31A〜31Dで検出された最大荷重の大きさと、設定閾値とを比較することにより、筋力が十分であるか否かを判断する(ステップS22)。   FIG. 11 is a flowchart illustrating a second example of the flow of muscle strength estimation processing according to the second embodiment. In this case, the muscular strength estimation unit 41 extracts the magnitude of the load for each of the load sensors 31A to 31D as a feature (step S21). Next, the muscular strength estimation unit 41 determines whether or not the muscular strength is sufficient by comparing the magnitude of the maximum load detected by each of the load sensors 31A to 31D with a set threshold value (step S22).

そして、最大荷重の大きさが設定閾値未満である場合(ステップS22;Yes)、筋力推定部41は、生体の筋力が十分であると判断する(ステップS23)。また、最大荷重の大きさが設定閾値以上である場合(ステップS22;No)、筋力推定部41は、生体の筋力が弱っていると判断する(ステップS24)。なお、このときの閾値は、筋力が十分である生体が通常の動作で着座した場合の最大荷重を超えない程度の値であり、具体的には、例えば体重比で120%程度の値に設定される。   And when the magnitude | size of the maximum load is less than a setting threshold value (step S22; Yes), the muscular strength estimation part 41 judges that the muscular strength of a biological body is enough (step S23). Moreover, when the magnitude | size of the maximum load is more than a setting threshold value (step S22; No), the muscular strength estimation part 41 judges that the muscular strength of a biological body is weak (step S24). The threshold value at this time is a value that does not exceed the maximum load when a living body with sufficient muscular strength is seated in a normal motion, and is specifically set to a value of about 120% in weight ratio, for example. Is done.

(c)着座動作の時間を特徴とした場合
さらに、例えば、生体が着座を開始してから完全に着座するまでの時間(以下、「着座動作時間」と適宜称する)を特徴として抽出した場合について考える。上述したように、生体の筋力の状態が異なる場合には、着座を開始してから完全に着座するまでの着座動作時間Tが異なる。
(C) When characterized by the time of the sitting operation Further, for example, when the time from when the living body starts to sit until it is completely seated (hereinafter referred to as “sitting operation time” as appropriate) is extracted as a feature Think. As described above, when a biological muscle condition are different, the seating operation time T 1 of the until fully seated since the start of the seating is different.

したがって、この場合には、各荷重センサ31A〜31Dによって生体が着座することによって付与される荷重が検出されてから、生体が完全に着座し、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の大きさが安定するまでの着座動作時間Tに対する閾値を設定する。そして、着座動作時間Tと設定閾値との比較結果に基づき、生体の筋力を推定する。Therefore, in this case, after the load applied when the living body is seated by each of the load sensors 31A to 31D is detected, the living body is completely seated, and the magnitude of the load on each of the load sensors 31A to 31D is stable. setting a threshold for the seating operation time T 1 of the till. Then, based on the comparison result of the sitting operation time T 1 and the set threshold value, estimates the biological muscle.

図12は、本実施の形態2に係る筋力推定処理の流れの第3の例を示すフローチャートである。この場合、筋力推定部41は、着座動作時間Tを特徴として抽出する(ステップS31)。次に、筋力推定部41は、この着座動作時間Tと設定閾値とを比較することにより、筋力が十分であるか否かを判断する(ステップS32)。そして、着座動作時間Tが設定閾値未満である場合(ステップS32;Yes)、筋力推定部41は、生体の筋力が十分であると判断する(ステップS33)。また、着座動作時間Tが設定閾値以上である場合(ステップS32;No)、筋力推定部41は、生体の筋力が弱っていると判断する(ステップS34)。FIG. 12 is a flowchart showing a third example of the flow of muscle strength estimation processing according to the second embodiment. In this case, muscle force estimation unit 41 extracts the seating operation time T 1 as the feature (step S31). Next, muscle force estimation unit 41, by comparing the seating operation time T 1 and a set threshold, muscle determines whether sufficient (step S32). When seated operation time T 1 is less than the set threshold value (step S32; Yes), muscle force estimation unit 41, the biological muscle strength is determined to be sufficient (step S33). Also, if the seating operation time T 1 is not less than a set threshold (Step S32; No), muscle force estimation unit 41 determines that the biometric muscle is weak (step S34).

なお、このときの閾値は、筋力が十分である生体が通常の動作で着座した場合に安定した状態で着座したと考えてよい時間であり、具体的には、例えば1秒程度に設定される。また、「生体が安定した状態」とは、各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重による振幅の大きさが予め設定された範囲内に収まっている状態を示し、具体的には、例えば、1秒間の振幅における標準偏差の±2倍以下である状態のことを指す。   Note that the threshold value at this time is a time during which a living body with sufficient muscular strength may be considered to be seated in a stable state when seated in a normal motion, and is specifically set to about 1 second, for example. . In addition, the “state in which the living body is stable” indicates a state in which the magnitude of the amplitude due to the load detected by each of the load sensors 31A to 31D is within a preset range. This refers to a state of not more than ± 2 times the standard deviation in amplitude for 1 second.

(d)荷重ピーク時における前後方の荷重の相対的な大きさを特徴とした場合
さらに、例えば、生体が着座する際に荷重のピーク値が検出された時点における前後方の荷重の相対的な大きさを特徴として抽出した場合について考える。上述したように、生体の筋力が異なる場合には、荷重ピーク時における前後方の荷重の相対的な大きさが異なる。
(D) When characterized by the relative magnitude of the front and rear loads at the time of the load peak Further, for example, the relative of the front and rear loads at the time when the load peak value is detected when the living body is seated. Consider the case where size is extracted as a feature. As described above, when the muscle strength of the living body is different, the relative magnitudes of the front and rear loads at the time of the load peak are different.

したがって、この場合には、荷重センサ31Aおよび31Cにおいて荷重のピーク値が検出された際に、前方に取り付けられた荷重センサ31Aと、後方に取り付けられた荷重センサ31Bとによって検出された荷重を比較する。また、荷重センサ31Bおよび31Dにおいて荷重のピーク値が検出された際に、前方に取り付けられた荷重センサ31Bと、後方に取り付けられた荷重センサ31Dとによって検出された荷重を比較する。そして、比較結果に基づき、生体の筋力を推定する。   Therefore, in this case, when the peak value of the load is detected in the load sensors 31A and 31C, the load detected by the load sensor 31A attached to the front and the load sensor 31B attached to the rear is compared. To do. Moreover, when the load peak value is detected in the load sensors 31B and 31D, the load detected by the load sensor 31B attached to the front and the load sensor 31D attached to the rear is compared. Based on the comparison result, the muscle strength of the living body is estimated.

図13は、本実施の形態2に係る筋力推定処理の流れの第4の例を示すフローチャートである。なお、ここでは、家具3の右側の前後に取り付けられた荷重センサ31Aおよび31Cによって検出された荷重に基づいて筋力を推定する場合を例にとって説明する。   FIG. 13 is a flowchart showing a fourth example of the flow of muscle strength estimation processing according to the second embodiment. Here, a case where muscle strength is estimated based on loads detected by load sensors 31A and 31C attached to the front and rear of the right side of the furniture 3 will be described as an example.

この場合、筋力推定部41は、荷重のピーク値が検出された時点の前後方の荷重センサ31Aおよび31Cに対する荷重の相対的な大きさを特徴として抽出する(ステップS41)。次に、筋力推定部41は、前方の荷重センサ31Aによる荷重と後方の荷重センサ31Cによる荷重とを比較することにより、筋力が十分であるか否かを判断する(ステップS42)。   In this case, the muscular strength estimation unit 41 extracts the relative magnitude of the load with respect to the front and rear load sensors 31A and 31C at the time when the peak value of the load is detected as a feature (step S41). Next, the muscular strength estimation unit 41 determines whether or not the muscular strength is sufficient by comparing the load by the front load sensor 31A and the load by the rear load sensor 31C (step S42).

前方の荷重センサ31Aによる荷重が後方の荷重センサ31Cによる荷重よりも小さい場合(ステップS42;Yes)、筋力推定部41は、生体の筋力が十分であると判断する(ステップS43)。また、前方の荷重センサ31Aによる荷重が後方の荷重センサ31Cによる荷重以上である場合(ステップS42;No)、筋力推定部41は、生体の筋力が弱っていると判断する(ステップS44)。   When the load from the front load sensor 31A is smaller than the load from the rear load sensor 31C (step S42; Yes), the muscle force estimation unit 41 determines that the muscle strength of the living body is sufficient (step S43). When the load from the front load sensor 31A is equal to or greater than the load from the rear load sensor 31C (step S42; No), the muscle force estimation unit 41 determines that the living body muscle strength is weak (step S44).

この例では、上述した(a)〜(d)のいずれかを特徴として抽出した場合について説明したが、これに限らず、例えば(a)〜(d)のいずれか複数、または(a)〜(d)の全部を特徴として抽出してもよい。   In this example, the case where any one of (a) to (d) described above is extracted as a feature has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, any one of (a) to (d), or (a) to (a) All of (d) may be extracted as features.

以上のように、本実施の形態2では、生体状態推定部40は、家具3のそれぞれの脚部3cに取り付けられた複数の荷重センサ31で検出されたセンサ情報から得られる荷重状態情報に基づき、家具3に着座する生体の筋力を推定する筋力推定部41であり、筋力推定部41は、家具3に対する着座に関する動作を示す特徴に基づき、生体の筋力を推定する。   As described above, in the second embodiment, the biological state estimation unit 40 is based on the load state information obtained from the sensor information detected by the plurality of load sensors 31 attached to the respective leg portions 3c of the furniture 3. The muscle strength estimating unit 41 estimates the muscle strength of the living body seated on the furniture 3, and the muscle strength estimating unit 41 estimates the muscle strength of the living body based on the characteristics indicating the operation related to the sitting on the furniture 3.

また、本実施の形態2において、このときの着座に関する動作を示す特徴は、複数の荷重センサ31で検出された生体による荷重が増加する順序、複数の荷重センサ31で検出された最大荷重の大きさ、生体が家具3に対する着座を開始してから着座するまでの時間を示す着座動作時間、または、荷重ピーク時における前後方の荷重の相対的な大きさであり、これらの特徴と、当該特徴に対して予め設定された閾値等との比較結果に基づき、生体の筋力を推定する。これにより、本実施の形態2では、生体が椅子等の家具に着座する際の動作に基づき、生体の筋力を推定することができる。   Further, in the second embodiment, the characteristics indicating the operation related to the seating at this time are the order in which the load due to the living body detected by the plurality of load sensors 31 increases, and the magnitude of the maximum load detected by the plurality of load sensors 31. The sitting operation time indicating the time from when the living body starts sitting on the furniture 3 until it is seated, or the relative magnitude of the front and rear loads at the time of the load peak. These characteristics and the characteristics The muscle strength of the living body is estimated based on a comparison result with a preset threshold value or the like. Thereby, in this Embodiment 2, the muscular strength of a biological body can be estimated based on the operation | movement at the time of a biological body sitting on furniture, such as a chair.

実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態3では、実施の形態2と同様に、実施の形態1における生体状態推定部40による生体状態推定処理として、家具3に接触する生体の筋力を推定する筋力推定処理を行う。
Embodiment 3 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 3 of the present invention will be described. In the third embodiment, as in the second embodiment, the muscular strength estimation process for estimating the muscular strength of the living body contacting the furniture 3 is performed as the biological state estimation process by the biological state estimating unit 40 in the first embodiment.

本実施の形態3に係る生体状態推定システム100は、1個の荷重センサ31を用いて、生体が家具3としての椅子3aから着座する場合の荷重の状態に基づき筋力の推定を行う点で、実施の形態2と相違する。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1および2と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。   The living body state estimation system 100 according to the third embodiment uses one load sensor 31 to estimate muscle strength based on the load state when the living body is seated from the chair 3a as the furniture 3. This is different from the second embodiment. In the following description, parts common to those in the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

[生体状態推定システムの構成]
図14は、本実施の形態3に係る生体状態推定システム100の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、生体状態推定システム100は、生体情報収集装置1、生体状態推定装置2および家具3で構成される。生体情報収集装置1および生体状態推定装置2は、インターネット等のネットワーク4に有線または無線で接続されている。なお、生体状態推定装置2における推定制御装置20の構成は、図5に示す推定制御装置20と同様である。
[Configuration of biological state estimation system]
FIG. 14 is a block diagram illustrating an example of a configuration of the biological state estimation system 100 according to the third embodiment. As shown in FIG. 1, the biological state estimation system 100 includes a biological information collection device 1, a biological state estimation device 2, and furniture 3. The biological information collection device 1 and the biological state estimation device 2 are connected to a network 4 such as the Internet by wire or wireless. The configuration of the estimation control device 20 in the biological state estimation device 2 is the same as that of the estimation control device 20 shown in FIG.

(生体情報収集装置)
生体情報収集装置1は、図1に示す生体情報収集装置1と同様に、収集制御装置10、入出力インタフェース(I/F)11、表示装置12および入力装置13を備えている。収集制御装置10は、家具3に取り付けられた荷重センサ31Eから検出結果を示す情報であるセンサ情報を受け取り、受け取ったセンサ情報を、入出力I/F11を介してネットワーク4に供給する。それ以外の収集制御装置10の機能は、図1に示す収集制御装置10と同様である。
(Biological information collection device)
The biological information collection device 1 includes a collection control device 10, an input / output interface (I / F) 11, a display device 12, and an input device 13, similarly to the biological information collection device 1 shown in FIG. The collection control device 10 receives sensor information, which is information indicating a detection result, from the load sensor 31E attached to the furniture 3, and supplies the received sensor information to the network 4 via the input / output I / F 11. The other functions of the collection control apparatus 10 are the same as those of the collection control apparatus 10 shown in FIG.

(家具)
家具3は、例えば椅子3aであり、荷重センサ31Eが取り付けられている。荷重センサ31Eは、椅子3aの後方に取り付けられる。具体的には、荷重センサ31Eは、例えば後方の左右の脚部のいずれか一方に取り付けられる。
(furniture)
The furniture 3 is, for example, a chair 3a, to which a load sensor 31E is attached. The load sensor 31E is attached to the back of the chair 3a. Specifically, the load sensor 31E is attached to either one of the left and right legs, for example.

(筋力推定処理)
次に、本実施の形態3に係る筋力推定部41による筋力推定処理について説明する。椅子3aの後方に1個の荷重センサ31Eを取り付けた場合、生体の筋力が十分である場合と筋力が弱い場合とでは、荷重センサ31Eで検出される荷重のピーク値が大きく異なる。具体的には、生体の筋力が十分である場合、荷重のピーク値は、筋力が弱い場合と比較して大きい。
(Muscle strength estimation processing)
Next, the muscle strength estimation process by the muscle strength estimation unit 41 according to the third embodiment will be described. When one load sensor 31E is attached to the back of the chair 3a, the peak value of the load detected by the load sensor 31E differs greatly between when the muscular strength of the living body is sufficient and when the muscular strength is weak. Specifically, when the muscular strength of the living body is sufficient, the peak value of the load is larger than that when the muscular strength is weak.

そこで、本実施の形態3において、筋力推定部41は、荷重センサ31Eで検出された荷重のピーク値を特徴として抽出し、生体の筋力を推定する。この場合には、荷重のピーク値に対して閾値を予め設定し、筋力推定部41は、荷重センサ31Eで検出された荷重のピーク値と設定閾値とを比較し、比較結果に基づいて生体の筋力を推定する。   Therefore, in the third embodiment, the muscle strength estimation unit 41 extracts the peak value of the load detected by the load sensor 31E as a feature, and estimates the muscle strength of the living body. In this case, a threshold value is set in advance for the peak value of the load, and the muscular strength estimation unit 41 compares the peak value of the load detected by the load sensor 31E with the set threshold value, and based on the comparison result, Estimate muscle strength.

図15は、本実施の形態3に係る筋力推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。筋力推定部41は、荷重センサ31Eに対する荷重のピーク値を特徴として抽出する(ステップS81)。次に、筋力推定部41は、荷重センサ31Eで検出された荷重のピーク値と、設定閾値とを比較することにより、筋力が十分であるか否かを判断する(ステップS82)。   FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of a flow of muscle strength estimation processing according to the third embodiment. The muscular strength estimation unit 41 extracts the peak value of the load with respect to the load sensor 31E as a feature (step S81). Next, the muscular strength estimation unit 41 determines whether or not the muscular strength is sufficient by comparing the peak value of the load detected by the load sensor 31E with the set threshold value (step S82).

そして、荷重ピーク値が設定閾値以上である場合(ステップS82;Yes)、筋力推定部41は、生体の筋力が十分であると判断する(ステップS83)。また、荷重のピーク値が設定閾値未満である場合(ステップS82;No)、筋力推定部41は、生体の筋力が弱っていると判断する(ステップS84)。   If the load peak value is equal to or greater than the set threshold value (step S82; Yes), the muscle force estimation unit 41 determines that the muscle strength of the living body is sufficient (step S83). If the peak load value is less than the set threshold (step S82; No), the muscle strength estimation unit 41 determines that the muscle strength of the living body is weak (step S84).

なお、この例では、1個の荷重センサ31Eを椅子3aの後方に取り付けた場合について説明したが、これに限られず、例えば椅子3aの前方に、荷重センサをさらに取り付けてもよい。上述のように1個の荷重センサ31Eを椅子3aの後方に取り付けた場合、着座時の筋力推定は、絶対評価によって行われる。これに対して、椅子3aの前方に荷重センサ31を取り付けた場合、着座時の筋力推定は、前後の荷重の状態に応じて相対的に判断することができる。そのため、椅子3aに対する荷重の状態を精度よく判断することができ、着座時における生体の筋力の推定精度を向上させることができる。   In this example, the case where one load sensor 31E is attached to the back of the chair 3a has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a load sensor may be further attached to the front of the chair 3a. As described above, when one load sensor 31E is attached to the back of the chair 3a, muscle strength estimation at the time of sitting is performed by absolute evaluation. On the other hand, when the load sensor 31 is attached in front of the chair 3a, muscle strength estimation at the time of sitting can be relatively determined according to the state of the load before and after. Therefore, the state of the load on the chair 3a can be accurately determined, and the estimation accuracy of the muscle strength of the living body at the time of sitting can be improved.

また、椅子3aの前後に荷重センサ31を設けることにより、筋力の推定だけでなく、例えば生体が椅子3aに着座した際の重心を判断することができる。これにより、生体が、着座瞬間時に前寄りに座ったのか、あるいは後寄りに座ったのかを判断することができる。   Further, by providing the load sensors 31 before and after the chair 3a, not only the estimation of muscle strength but also the center of gravity when the living body is seated on the chair 3a can be determined. Thereby, it can be determined whether the living body sat at the front or the rear at the moment of sitting.

さらに、脳卒中片麻痺、あるいは膝または股関節の手術等によって生体の筋力に左右差がある場合には、椅子3aの後方の左右にそれぞれ荷重センサ31を取り付けてもよい。これにより、左右での荷重の状態の比較を行うことができ、比較結果に基づいて、リハビリの度合い等を推定することもできる。   Furthermore, when there is a left-right difference in the muscle strength of the living body due to stroke hemiplegia or knee or hip surgery, the load sensors 31 may be attached to the left and right behind the chair 3a. Thereby, the state of the load on the left and right can be compared, and the degree of rehabilitation and the like can be estimated based on the comparison result.

実施の形態4.
次に、本発明の実施の形態4に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態4では、実施の形態2および3と同様に、実施の形態1における生体状態推定部40による生体状態推定処理として、家具3に接触する生体の筋力を推定する筋力推定処理を行う。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1〜3と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 4 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 4 of the present invention will be described. In the fourth embodiment, as in the second and third embodiments, the muscle strength estimation process for estimating the muscle strength of the living body that contacts the furniture 3 is performed as the biological state estimation process by the biological state estimation unit 40 in the first embodiment. . In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first to third embodiments, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態4に係る生体状態推定システム100については、図1および図5に示す構成と同様であるため、説明を省略する。本実施の形態4に係る生体状態推定装置2では、実施の形態2および3と同様に、推定制御装置20が生体状態推定処理として筋力推定処理を行うが、ここでは、生体が家具3としての椅子3aから起立する場合の荷重の状態に基づき筋力の推定を行う点で、実施の形態2および3と相違する。   The biological state estimation system 100 according to the fourth embodiment is the same as the configuration shown in FIGS. 1 and 5 and will not be described. In the biological state estimation device 2 according to the fourth embodiment, as in the second and third embodiments, the estimation control device 20 performs the muscle strength estimation process as the biological state estimation process. The second embodiment is different from the second and third embodiments in that the muscle strength is estimated based on the state of the load when standing up from the chair 3a.

(筋力推定処理)
本実施の形態4に係る筋力推定部41による筋力推定処理について説明する。以下では、生体が図3に示す家具3としての椅子3aから起立する場合を例にとり、起立する生体の下肢、特に太ももの筋力を推定する処理について説明する。
(Muscle strength estimation processing)
The muscle strength estimation process by the muscle strength estimation unit 41 according to the fourth embodiment will be described. Below, the case where a biological body stands up from the chair 3a as the furniture 3 shown in FIG. 3 is described as an example, and processing for estimating muscle strength of the standing biological body, particularly the thigh will be described.

生体が椅子3aから起立する場合には、実施の形態2で示すように椅子3aに着座する場合と同様に、生体の太ももの筋力が十分である場合と弱い場合とでは、椅子3aの座面3bに対する荷重の状態が異なる。そこで、本実施の形態4による筋力推定処理では、生体が椅子3aから起立する動作を行う場合において、それぞれの荷重センサ31で検出されるセンサ情報を時系列的に解析することにより、生体の筋力を推定する。   When the living body stands up from the chair 3a, as in the case of sitting on the chair 3a as shown in the second embodiment, the sitting surface of the chair 3a is used when the muscle strength of the living body is sufficient or weak. The load state for 3b is different. Therefore, in the muscle strength estimation processing according to the fourth embodiment, when the living body performs an operation of standing up from the chair 3a, the muscle strength of the living body is analyzed by analyzing the sensor information detected by each load sensor 31 in time series. Is estimated.

ここではまず、筋力推定処理の処理方法を説明する前に、生体が椅子3aから起立する場合における座面3bに対する荷重の状態について説明する。   Here, before describing the processing method of the muscle force estimation process, the state of the load on the seat surface 3b when the living body stands up from the chair 3a will be described.

(3)筋力が十分である場合
図16は、太ももの筋力が十分である生体が椅子3aから起立する際の座面3bに対する荷重の状態について説明するための概略図である。図16において、横軸は時間を示し、縦軸は荷重を示す。
(3) When muscle strength is sufficient FIG. 16: is the schematic for demonstrating the state of the load with respect to the seat surface 3b when the biological body with sufficient muscle strength of the thigh stands up from the chair 3a. In FIG. 16, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates load.

筋力が十分な生体が椅子3aに着座した状態(図16(a))から起立する場合、一般的には、まず、生体はお辞儀をするように体幹を前傾させ、重心線を体の前方に移動させる(図16(b))。次に、生体は、重心線を移動させた際の慣性を利用して臀部を浮かせ(図16(c))、起立する(図16(d))。   When a living body with sufficient muscular strength stands up from the state of sitting on the chair 3a (FIG. 16 (a)), generally, the living body first tilts the trunk forward so that it bows, and the center of gravity line is Move forward (FIG. 16B). Next, the living body lifts the buttocks using the inertia when the barycentric line is moved (FIG. 16C) and stands up (FIG. 16D).

すなわち、この場合には、図16(e)に示すように、ある時点tで生体が起立を始め、臀部が椅子3aの座面3bから離れると、まず、座面3bの後方に対応する位置に設けられた荷重センサ31Cおよび31Dに対する荷重が緩やかに減少する。また、それと同時に、座面3bの前方に対応する位置に設けられた荷重センサ31Aおよび31Bに対する荷重が緩やかに増加する。そして、時点tで、荷重センサ31Cおよび31Dに対する荷重の大きさが最小荷重となる。次に、座面3bの後方に対する荷重に遅れた時点tにおいて、座面3bの前方に対応する位置に設けられた荷重センサ31Aおよび31Bに対する荷重が減少し、時点tで最小荷重となる。That is, in this case, as shown in FIG. 16 (e), living body began standing at some point t 5, the buttocks away from the seat surface 3b of the chair 3a, first, corresponding to the rear of the seat surface 3b The load on the load sensors 31C and 31D provided at the position gradually decreases. At the same time, the load on the load sensors 31A and 31B provided at the position corresponding to the front of the seat surface 3b gradually increases. Then, at time t 6, the magnitude of the load is the minimum load for the load sensor 31C and 31D. Then, at time t 7, which is delayed in loading on the rear of the seat surface 3b, the load is reduced relative to the load sensor 31A and 31B provided in a position corresponding to the front of the seat surface 3b, the minimum load at time t 8 .

そして、生体が椅子3aから完全に起立すると、荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重が時点tで一定値、すなわち生体による荷重が付与されていない状態となり、安定した状態を維持する。この場合では、生体が起立を始める時点tから完全に起立する時点tまでに要する時間Tは、比較的短時間となる。When the living body is completely erected from a chair 3a, a constant value at load time t 8, which is detected by the load sensor 31A-31D, i.e. a state in which no load is applied by the biological, it remains stable. In this case, the time T 3 required from the time point t 5 at which the living body starts to stand up to the time point t 7 at which the living body completely stands up is a relatively short time.

(4)筋力が弱い場合
図17は、太ももの筋力が弱い生体が椅子3aから起立する際の座面3bに対する荷重の状態について説明するための概略図である。図17において、横軸は時間を示し、縦軸は荷重を示す。
(4) When Muscle Strength is Weak FIG. 17 is a schematic diagram for explaining a state of a load on the seat surface 3b when a living body with weak muscle strength of the thigh stands up from the chair 3a. In FIG. 17, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates load.

高齢者などの筋力が弱い生体が椅子3aに着座した状態(図17(a))から起立する場合、一般的には、徐々に起立することが困難であるため、一気に起立しようとする(図17(b))が、筋力が弱く体重による負荷に耐えることができない。そのため、このような生体は、起立動作を繰り返すことによってようやく起立することができる(図17(c))。   When a living body with weak muscular strength, such as an elderly person, stands up from a state where it is seated on the chair 3a (FIG. 17 (a)), it is generally difficult to stand up gradually. 17 (b)) has weak muscle strength and cannot withstand the load due to weight. Therefore, such a living body can finally stand up by repeating the standing-up operation (FIG. 17C).

すなわち、この場合には、図17(d)に示すように、着座時の荷重が安定しない状態から、ある時点tで生体がいきなり起立しようとするため、座面3bの前後に対する位置に設けられたすべての荷重センサ31A〜31Dに対する荷重が急激に減少し、時点t(t)で一旦、最小荷重となる。一方、生体は、一度に起立することができず、複数回にわたって同様の起立動作を行い、急激な負荷の増加および減少を繰り返した後、時点tで完全に起立する。これにより、起立動作を開始する時点tから完全に起立する時点tまでの間に、荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の増加および減少を繰り返し、最後に時点tで荷重が一定値となり、安定した状態を維持する。この場合では、起立動作を開始する時点tから完全に起立する時点tまでの時間Tにおいて、荷重の極大点が複数回計測される。That is, in this case, as shown in FIG. 17 (d), from a state in which the load during seating is not stable, because it attempts to biological suddenly standing at some point t 5, provided in a position relative to the front and rear of the seat surface 3b reduced load abruptly for all load sensors 31A~31D that is, once at time t 6 (t 8), the minimum load. Meanwhile, living body, can not be erected at a time, the same standing operation several times, after repeated increase and decrease of a sudden load is completely erected at t 9. Thus, until time t 9 to fully erected from time t 5 to begin the standing operation, repeatedly increasing and decreasing load on the load sensor 31A-31D, the load becomes constant value finally at time t 9, Maintain a stable state. In this case, at time T 3 to time t 9 to fully erected from time t 5 to begin the standing operation, the maximum point of the load is measured a plurality of times.

このように、筋力が相違する生体が椅子3aからの起立動作を行った場合には、太ももの筋力が十分であるか否かによって、椅子3aに設けられた荷重センサ31A〜31Dに対する荷重が減少する順序、および起立開始から完全な起立までの間に検出される極大点の数等の荷重の状態が異なる。したがって、この場合には、荷重センサ31A〜31Dに対する荷重が減少する順序、および起立開始から完全な起立までの間に検出される極大点の数を特徴として抽出することにより、生体の筋力を推定することができる。   As described above, when a living body having different muscle strength performs a standing motion from the chair 3a, the load on the load sensors 31A to 31D provided on the chair 3a decreases depending on whether or not the muscle strength of the thigh is sufficient. The state of the load, such as the number of local maximum points detected from the start order to the complete standing, is different. Therefore, in this case, the muscle strength of the living body is estimated by extracting, as features, the order in which the loads on the load sensors 31A to 31D decrease and the number of local maximum points detected from the start of standing to the complete standing. can do.

また、この例では、生体が椅子3aから起立し始めてから最初に起立するまでに要する時間が、筋力の状態によって異なる。そのため、生体が起立し始めた時点から最初に起立した時点までの時間、すなわち生体の筋力が十分である場合の時間Tおよび生体の筋力が弱い場合の時間Tを、筋力を推定する際の特徴とすることもできる。Further, in this example, the time required for the living body to stand up from the chair 3a until it first stands up varies depending on the state of muscular strength. Therefore, the time until the time the organism was first erected from the time of starting to erect, that is, the time T 5 when the time T 3 and a biological muscle strength is weak when muscle of a living body is sufficient, when estimating the strength It can also be set as the feature.

これにより、荷重状態情報生成部27は、設定時間毎に供給されるセンサ情報に基づき、荷重状態情報を生成する。そして、筋力推定部41は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報から、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重が減少する順序、起立開始から完全な起立までの間に検出される極大点の数、あるいは起立開始から完全な起立までの時間を筋力推定に関する特徴として抽出する。このようにして筋力推定に関する特徴を抽出すると、筋力推定部41は、抽出した特徴に基づき、生体の筋力が十分であるか否かを判断する。   Thereby, the load state information generation part 27 produces | generates load state information based on the sensor information supplied for every setting time. Then, the muscular strength estimation unit 41 detects, from the load state information generated by the load state information generation unit 27, the order in which the load on each of the load sensors 31A to 31D decreases, and the maximum detected between the start of standing and the complete standing. The number of points or the time from the start of standing until the complete standing is extracted as a feature relating to muscle strength estimation. When the features relating to muscle strength estimation are extracted in this way, the muscle strength estimation unit 41 determines whether or not the muscle strength of the living body is sufficient based on the extracted features.

(e)各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の順序を特徴とした場合
例えば、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重が増加する順序を特徴として抽出した場合について考える。生体の筋力が十分である場合、各荷重センサ31A〜31Dにおいては、後方の荷重センサ31Cおよび31Dで検出される荷重が減少してから、前方の荷重センサ31Aおよび31Bで検出される荷重が減少する。そして、後方の荷重センサ31Cおよび31Dで最小荷重が検出された後、前方の荷重センサ31Aおよび31Bで最小荷重が検出される。
(E) When the order of loads on the load sensors 31A to 31D is a feature For example, consider a case where the order of increasing loads on the load sensors 31A to 31D is extracted as a feature. When the muscular strength of the living body is sufficient, in each of the load sensors 31A to 31D, the load detected by the rear load sensors 31C and 31D decreases, and then the load detected by the front load sensors 31A and 31B decreases. To do. Then, after the minimum load is detected by the rear load sensors 31C and 31D, the minimum load is detected by the front load sensors 31A and 31B.

すなわち、この場合には、後方の荷重センサ31Cおよび31Dで最小荷重が検出される時点tと、前方の荷重センサ31Aおよび31Bで最大荷重が検出される時点tとが一致しない。That is, in this case, the time t 6 the minimum load behind the load sensor 31C and 31D are detected, and the time point t 8 the maximum load is detected in front of the load sensor 31A and 31B do not match.

一方、生体の筋力が弱い場合、後方の荷重センサ31Cおよび31Dで検出される荷重と、各荷重センサ31A〜31Dにおいては、前方の荷重センサ31Aおよび31Bで検出される荷重とが、同時に減少する。そして、後方の荷重センサ31Cおよび31Dと前方の荷重センサ31Aおよび31Bとにおいて、ほぼ同時に最小荷重に到達する。   On the other hand, when the muscular strength of the living body is weak, the load detected by the rear load sensors 31C and 31D and the load detected by the front load sensors 31A and 31B simultaneously decrease in each of the load sensors 31A to 31D. . Then, the rear load sensors 31C and 31D and the front load sensors 31A and 31B reach the minimum load almost simultaneously.

すなわち、この場合には、後方の荷重センサ31Cおよび31Dで最小荷重が検出される時点tと、前方の荷重センサ31Aおよび31Bで最小荷重が検出される時点tとが一致する。That is, in this case, the time t 6 the minimum load behind the load sensor 31C and 31D are detected, and the time t 8 the minimum load in front of the load sensor 31A and 31B is detected to match.

ここで、「最小荷重が検出されるタイミングが一致する」とは、予め設定された時間内に各荷重センサ31A〜31Dで最小荷重が検出されることをいう。このときの設定された時間は、同時に最小荷重が検出されたと考えてよい時間であり、具体的には、例えば0.2秒程度である場合のことを指す。   Here, “the timing at which the minimum load is detected coincides” means that the minimum load is detected by each of the load sensors 31A to 31D within a preset time. The set time at this time is a time when it can be considered that the minimum load has been detected at the same time, and specifically indicates, for example, about 0.2 seconds.

図18は、本実施の形態4に係る筋力推定処理の流れの第1の例を示すフローチャートである。この場合、筋力推定部41は、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の順序を特徴として抽出する(ステップS51)。筋力推定部41は、荷重センサ31Cおよび31Dで最小荷重が検出された時点tと、荷重センサ31Aおよび31Bで最小荷重が検出された時点tとの時間的な差分を示す差分時間Tを算出し、算出した差分時間Tが予め設定された時間内に含まれるか否かにより、筋力が十分であるか否かを判断する(ステップS52)。そして、差分時間Tが設定時間内に含まれない場合(ステップS52;Yes)、筋力推定部41は、生体の筋力が十分であると判断する(ステップS53)。また、差分時間Tが設定時間内に含まれる場合(ステップS52;No)、筋力推定部41は、生体の筋力が弱っていると判断する(ステップS54)。FIG. 18 is a flowchart showing a first example of the flow of muscle strength estimation processing according to the fourth embodiment. In this case, the muscular strength estimation unit 41 extracts the order of loads on the load sensors 31A to 31D as a feature (step S51). The muscle force estimation unit 41 includes a difference time T 4 indicating a time difference between a time point t 6 when the minimum load is detected by the load sensors 31C and 31D and a time point t 8 when the minimum load is detected by the load sensors 31A and 31B. is calculated, depending on whether the calculated difference time T 4 is included in the preset time, strength determines whether sufficient (step S52). When the difference time T 4 is not included within the set time (Step S52; Yes), muscle force estimation unit 41, the biological muscle strength is determined to be sufficient (step S53). Also, if the difference time T 4 is contained within the set time (Step S52; No), muscle force estimation unit 41 determines that the biometric muscle is weak (step S54).

(f)起立動作の間の極大点の数を特徴とした場合
また、例えば、生体が起立を開始してから完全に起立するまでの時間(以下、「起立動作時間」と適宜称する)の間に検出される極大点の数を特徴とした場合について考える。上述したように、生体の筋力の状態が異なる場合には、椅子3aからの起立の動作が異なる。そのため、起立動作時間中に各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重の極大点の数が異なる。したがって、この場合には、荷重の極大点に対して閾値を予め設定し、荷重の極大点と設定閾値との比較結果に基づき、生体の筋力を推定する。
(F) When characterized by the number of local maximum points during the standing-up operation Also, for example, during the time from when the living body starts to stand up until it completely stands up (hereinafter referred to as “standing-up operation time” as appropriate) Let us consider the case where the number of local maximum points detected is characterized. As described above, when the muscular strength of the living body is different, the standing operation from the chair 3a is different. Therefore, the number of maximum points of the load detected by each of the load sensors 31A to 31D during the standing operation time is different. Therefore, in this case, a threshold is set in advance for the maximum point of the load, and the muscle strength of the living body is estimated based on a comparison result between the maximum point of the load and the set threshold.

図19は、本実施の形態4に係る筋力推定処理の流れの第2の例を示すフローチャートである。この場合、筋力推定部41は、起立動作時間中に検出される荷重の極大点を特徴として抽出する(ステップS61)。次に、筋力推定部41は、各荷重センサ31A〜31Dで検出された、起立動作時間Tの間に検出された極大点と設定閾値とを比較することにより、筋力が十分であるか否かを判断する(ステップS62)。FIG. 19 is a flowchart showing a second example of the flow of muscle strength estimation processing according to the fourth embodiment. In this case, the muscular strength estimation unit 41 extracts the maximum point of the load detected during the standing motion time as a feature (step S61). Next, the muscular strength estimation unit 41 compares the maximum point detected by the load sensors 31 </ b> A to 31 </ b> D during the standing motion time T <b> 3 with the set threshold value to determine whether or not the muscular strength is sufficient. Is determined (step S62).

そして、極大点の数が設定閾値未満である場合(ステップS62;Yes)、筋力推定部41は、生体の筋力が十分であると判断する(ステップS63)。また、極大点の数が設定閾値以上である場合(ステップS62;No)、筋力推定部41は、生体の筋力が弱っていると判断する(ステップS64)。なお、このときの閾値は、筋力が十分である生体が通常の動作で起立した場合に生じる極大点の数を超えない程度の値であり、具体的には、例えば「2」に設定される。   And when the number of local maximum points is less than a setting threshold value (step S62; Yes), the muscular strength estimation part 41 judges that the muscular strength of a biological body is enough (step S63). Moreover, when the number of local maximum points is more than a setting threshold value (step S62; No), the muscular strength estimation part 41 judges that the muscular strength of a biological body is weak (step S64). Note that the threshold value at this time is a value that does not exceed the number of maximum points generated when a living body with sufficient muscular strength stands up in a normal operation, and is specifically set to “2”, for example. .

(g)起立動作の時間を特徴とした場合
さらに、例えば、生体が起立を開始してから最初に起立するまでの時間(以下、「初期起立動作時間」と適宜称する)を特徴として抽出した場合について考える。上述したように、生体の筋力の状態が異なる場合には、起立を開始してから最初に起立するまでの初期起立動作時間が異なる。
(G) When characterized by the time of standing motion Further, for example, when extracting the time from when the living body starts standing until it first stands (hereinafter referred to as “initial standing motion time” as appropriate) think about. As described above, when the muscular strength of the living body is different, the initial standing operation time from the start to the first standing is different.

したがって、この場合には、各荷重センサ31A〜31Dによって生体が起立することによって荷重の減少が検出されてから、生体が最初に起立し、各荷重センサ31A〜31Dに対する生体による荷重の大きさが「0」となるまでの初期起立動作時間(図16(e)における時間Tおよび図17(d)における時間T)に対する閾値を設定する。そして、初期起立動作時間と設定閾値との比較結果に基づき、生体の筋力を推定する。Therefore, in this case, after the decrease in the load is detected by the living body standing by the load sensors 31A to 31D, the living body first stands, and the magnitude of the load by the living body on each of the load sensors 31A to 31D is determined. A threshold is set for the initial standing up operation time until reaching “0” (time T 3 in FIG. 16E and time T 5 in FIG. 17D). Then, based on the comparison result between the initial standing motion time and the set threshold, the muscle strength of the living body is estimated.

図20は、本実施の形態4に係る筋力推定処理の流れの第3の例を示すフローチャートである。この場合、筋力推定部41は、初期起立動作時間を特徴として抽出する(ステップS71)。次に、筋力推定部41は、この初期起立動作時間と設定閾値とを比較することにより、筋力が十分であるか否かを判断する(ステップS72)。そして、初期起立動作時間が設定閾値以上である場合(ステップS72;Yes)、筋力推定部41は、生体の筋力が十分であると判断する(ステップS73)。また、初期起立動作時間が設定閾値未満である場合(ステップS72;No)、筋力推定部41は、生体の筋力が弱っていると判断する(ステップS74)。なお、このときの閾値は、筋力が十分である生体が通常の動作で起立した場合に要する時間を超えない程度の時間であり、具体的には、例えば0.4秒程度に設定される。   FIG. 20 is a flowchart showing a third example of the flow of muscle strength estimation processing according to the fourth embodiment. In this case, the muscular strength estimation unit 41 extracts the initial standing motion time as a feature (step S71). Next, the muscular strength estimation unit 41 determines whether or not the muscular strength is sufficient by comparing the initial standing operation time with the set threshold value (step S72). If the initial standing operation time is equal to or longer than the set threshold (step S72; Yes), the muscle strength estimation unit 41 determines that the muscle strength of the living body is sufficient (step S73). Further, when the initial standing operation time is less than the set threshold (Step S72; No), the muscle strength estimation unit 41 determines that the muscle strength of the living body is weak (Step S74). Note that the threshold value at this time is a time that does not exceed the time required when a living body with sufficient muscular strength stands up in a normal operation, and is specifically set to about 0.4 seconds, for example.

なお、この(g)では、初期起立動作時間を筋力推定に関する特徴とした場合について説明したが、これに限られず、例えば、生体が起立を開始してから完全に起立するまでの起立動作時間Tを特徴としてもよい。この場合、筋力の弱い生体における起立動作時間Tは、筋力が十分である生体における起立動作時間Tよりも長くなると考えられる。そのため、例えば起立動作時間Tに対して閾値を設け、筋力推定部41は、起立動作時間Tが設定閾値未満である場合に生体の筋力が十分であると判断し、起立動作時間Tが設定閾値以上である場合に生体の筋力が弱っていると判断することができる。In addition, although (g) demonstrated the case where the initial standing motion time was made into the characteristic regarding muscle strength estimation, it is not restricted to this, For example, standing motion time T until a living body fully stands after starting standing is demonstrated. 3 may be a feature. In this case, standing operating time T 3 in the weak strength vivo is thought to be longer than the standing operation time T 3 in the body muscle strength is sufficient. Therefore, for example, a threshold is provided for the standing motion time T 3 , and the muscle force estimation unit 41 determines that the muscle strength of the living body is sufficient when the standing motion time T 3 is less than the set threshold, and the standing motion time T 3. Can be determined that the muscular strength of the living body is weak.

また、この例では、上述した(e)〜(g)のいずれかを特徴として抽出した場合について説明したが、これに限らず、例えば(e)〜(g)のいずれか複数、または(e)〜(g)の全部を特徴として抽出してもよい。   In this example, the case where any one of (e) to (g) described above is extracted as a feature has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, any one of (e) to (g) or (e ) To (g) may be extracted as features.

以上のように、本実施の形態4において、生体状態推定部40は、家具3のそれぞれの脚部3cに取り付けられた複数の荷重センサ31で検出されたセンサ情報から得られる荷重状態情報に基づき、家具3に着座する生体の筋力を推定する筋力推定部41であり、筋力推定部41は、家具3に対する起立に関する動作を示す特徴に基づき、生体の筋力を推定する。   As described above, in the fourth embodiment, the biological state estimation unit 40 is based on the load state information obtained from the sensor information detected by the plurality of load sensors 31 attached to each leg 3c of the furniture 3. The muscle strength estimating unit 41 estimates the muscle strength of a living body seated on the furniture 3, and the muscle strength estimating unit 41 estimates the muscle strength of the living body based on the characteristics indicating the operation related to the standing with respect to the furniture 3.

また、このときの起立に関する動作を示す特徴は、複数の荷重センサ31で検出された生体による荷重が減少する順序、生体が家具3からの起立を開始してから起立するまでの時間を示す起立動作時間の間の極大点の数、または起立動作時間であり、これらの特徴と、当該特徴に対して予め設定された閾値等との比較結果に基づき、生体の筋力を推定する。これにより、本実施の形態4では、生体が椅子等の家具から起立する際の動作に基づき、生体の筋力を推定することができる。   In addition, the characteristics indicating the operation related to standing at this time are the order in which the load due to the living body detected by the plurality of load sensors 31 decreases, and the standing time indicating the time from when the living body starts to stand up from the furniture 3 until it stands up. The number of local maximum points during the operation time or the standing operation time, and the muscle strength of the living body is estimated based on a comparison result between these features and a threshold value or the like set in advance for the features. Thereby, in this Embodiment 4, the muscular strength of a biological body can be estimated based on the operation | movement at the time of a biological body standing up from furniture, such as a chair.

実施の形態5.
次に、本発明の実施の形態5に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態5では、実施の形態2〜4と同様にして、椅子3aなどの着座できる家具3に着座する生体に対する筋力推定処理を行う。そして、推定された筋力に応じて椅子3aにおける座面3bの高さを調整する座面高さ調整処理を行う。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1〜4と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 5 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 5 of the present invention will be described. In the fifth embodiment, in the same manner as in the second to fourth embodiments, muscle strength estimation processing is performed on a living body seated on furniture 3 that can be seated such as chair 3a. And the seat surface height adjustment process which adjusts the height of the seat surface 3b in the chair 3a according to the estimated muscular strength is performed. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first to fourth embodiments, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態5に係る生体状態推定装置2については、実施の形態2と同様である。また、本実施の形態5に係る家具3としての椅子3aは、外部からの制御によって座面3bの高さが調整可能であるものとする。この例では、生体情報収集装置1の制御に基づき、椅子3aの座面3bの高さが調整される。   The biological state estimation device 2 according to the fifth embodiment is the same as that of the second embodiment. In addition, in the chair 3a as the furniture 3 according to the fifth embodiment, the height of the seating surface 3b can be adjusted by control from the outside. In this example, the height of the seat surface 3b of the chair 3a is adjusted based on the control of the biological information collecting apparatus 1.

[収集制御装置の構成]
図21は、本実施の形態5に係る収集制御装置10の構成の一例を示す機能ブロック図である。なお、図21は、椅子3aの座面3bの高さ調整に関連する部分のみを図示し、それ以外の部分については、図示および説明を省略する。図21に示すように、収集制御装置10は、入力処理部15、出力処理部16、座面高さ決定部17、座面駆動制御部18、および記憶部19を有している。
[Configuration of the collection controller]
FIG. 21 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the collection control apparatus 10 according to the fifth embodiment. FIG. 21 illustrates only a portion related to the height adjustment of the seat surface 3b of the chair 3a, and illustration and description of other portions are omitted. As illustrated in FIG. 21, the collection control apparatus 10 includes an input processing unit 15, an output processing unit 16, a seating surface height determining unit 17, a seating surface drive control unit 18, and a storage unit 19.

入力処理部15は、生体状態推定部40から推定情報を受け取り、受け取った推定情報を座面高さ決定部17に対して出力する。出力処理部16は、座面駆動制御部18から後述する座面制御信号を受け取り、受け取った座面制御信号を椅子3aに対して出力する。   The input processing unit 15 receives the estimation information from the biological state estimation unit 40 and outputs the received estimation information to the seat surface height determination unit 17. The output processing unit 16 receives a seating surface control signal, which will be described later, from the seating surface drive control unit 18, and outputs the received seating surface control signal to the chair 3a.

座面高さ決定部17は、入力処理部15から受け取った推定情報に基づき、記憶部19に記憶された座面高さテーブルを参照して、椅子3aに着座した生体に対応する座面3bの高さを決定する。座面駆動制御部18は、座面3bの高さを座面高さ決定部17で決定した高さにするための座面制御信号を生成し、出力処理部16に対して出力する。   The seating surface height determination unit 17 refers to the seating surface height table stored in the storage unit 19 based on the estimation information received from the input processing unit 15, and the seating surface 3b corresponding to the living body seated on the chair 3a. Determine the height. The seating surface drive control unit 18 generates a seating surface control signal for setting the height of the seating surface 3 b to the height determined by the seating surface height determination unit 17, and outputs it to the output processing unit 16.

記憶部19は、座面3bの高さを決定する際に用いられる座面高さテーブルが予め記憶されている。記憶部19に記憶された座面高さテーブルは、座面高さ決定部17の要求に基づいて読み出される。座面高さテーブルには、推定された筋力と、座面3bの高さとが互いに関連付けられている。推定された筋力に関連付けられる座面3bの高さは、椅子3aに着座した生体にとって最適な高さとなる高さである。   The storage unit 19 stores in advance a seating surface height table that is used when determining the height of the seating surface 3b. The seat height table stored in the storage unit 19 is read based on a request from the seat height determining unit 17. In the seat height table, the estimated muscle strength and the height of the seat 3b are associated with each other. The height of the seat surface 3b associated with the estimated muscular strength is a height that is optimal for the living body seated on the chair 3a.

ここで、生体にとっての最適な高さとは、例えば、その生体が最大限の力を使って椅子3aから起立することができる高さである。具体的には、例えば、筋力が弱い生体に対しては、着座時の座面3bの高さよりも高いものであり、筋力が十分な生体に対しては、着座時の座面3bの高さよりも低いものである。   Here, the optimum height for the living body is, for example, a height at which the living body can stand up from the chair 3a using the maximum force. Specifically, for example, for a living body with weak muscle strength, it is higher than the height of the seating surface 3b at the time of sitting, and for a living body with sufficient muscle strength, from the height of the seating surface 3b at the time of sitting. Is also low.

[生体状態推定システムの動作]
次に、本実施の形態5に係る生体状態推定システム100の動作について、図21を参照して説明する。なお、本実施の形態5に係る生体状態推定システム100において、椅子3aに着座した生体の筋力を推定する処理については、実施の形態2および3と同様であるため、ここでは説明を省略する。
[Operation of biological state estimation system]
Next, the operation of the biological state estimation system 100 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the living body state estimation system 100 according to the fifth embodiment, the process for estimating the muscle strength of the living body seated on the chair 3a is the same as in the second and third embodiments, and thus the description thereof is omitted here.

生体状態推定装置2の推定制御装置20によって推定された、椅子3aに着座した生体の筋力状態を示す推定情報が収集制御装置10に入力されると、入力処理部15は、当該推定情報を受け取り、受け取った推定情報を座面高さ決定部17に供給する。   When the estimation information indicating the muscle strength state of the living body seated on the chair 3a estimated by the estimation control device 20 of the biological state estimation device 2 is input to the collection control device 10, the input processing unit 15 receives the estimation information. Then, the received estimated information is supplied to the seat surface height determining unit 17.

座面高さ決定部17は、入力処理部15から推定情報を受け取ると、記憶部19から座面高さテーブルを読み出す。座面高さ決定部17は、読み出した座面高さテーブルを参照して推定情報が示す生体の筋力に対応する椅子3aの座面3bの高さを決定する座面高さ調整処理を行う。そして、座面高さ決定部17は、座面高さ調整処理により決定した座面3bの高さを示す情報を座面駆動制御部18に供給する。   When receiving the estimation information from the input processing unit 15, the seating surface height determining unit 17 reads the seating surface height table from the storage unit 19. The seat surface height determination unit 17 performs a seat surface height adjustment process for determining the height of the seat surface 3b of the chair 3a corresponding to the muscle strength of the living body indicated by the estimation information with reference to the read seat surface height table. . Then, the seat surface height determination unit 17 supplies information indicating the height of the seat surface 3b determined by the seat surface height adjustment process to the seat surface drive control unit 18.

座面駆動制御部18は、座面高さ決定部17から受け取った座面3bの高さを示す情報に基づき、座面3bの高さを制御するための座面制御信号を生成し、出力処理部16に供給する。出力処理部16は、座面駆動制御部18から供給された座面制御信号を椅子3aに対して出力する。これにより、椅子3aの座面3bの高さは、座面制御信号が示す高さに設定され、このときの座面3bの高さは、椅子3aに着座した生体にとって最適な高さとなる。   Based on the information indicating the height of the seating surface 3b received from the seating surface height determining unit 17, the seating surface drive control unit 18 generates a seating surface control signal for controlling the height of the seating surface 3b, and outputs it. This is supplied to the processing unit 16. The output processing unit 16 outputs the seating surface control signal supplied from the seating surface drive control unit 18 to the chair 3a. Thereby, the height of the seat surface 3b of the chair 3a is set to the height indicated by the seat surface control signal, and the height of the seat surface 3b at this time is the optimum height for the living body seated on the chair 3a.

(座面高さ調整処理)
次に、本実施の形態5に係る座面高さ調整処理について説明する。通常、椅子3aの座面3bの高さは、規格などにより、例えば42cmなどの予め定められた基準高さに設定されている。このような椅子3aに生体が着座している場合に、生体が起立しようとすると、筋力が十分な生体であれば、容易に起立することができる。一方、筋力が弱い生体が起立しようとすると、基準高さに設定された座面3bの高さから起立するには、生体の筋力が不足してしまう。
(Seat height adjustment process)
Next, the seat surface height adjustment process according to the fifth embodiment will be described. Usually, the height of the seat surface 3b of the chair 3a is set to a predetermined reference height such as 42 cm, for example, according to a standard or the like. When a living body is seated on such a chair 3a, if the living body tries to stand up, if the living body has sufficient muscle strength, it can easily stand up. On the other hand, if a living body with weak muscular strength tries to stand up, the muscular strength of the living body will be insufficient to stand up from the height of the seating surface 3b set to the reference height.

このように、通常の座面3bの高さは、生体の筋力の状態に応じて、起立時に必要な筋力が異なる。そこで、本実施の形態5では、生体の筋力の状態によらず、椅子3aから起立することができるとともに、起立による適切なトレーニングができるように、椅子3aの座面3bの高さを調整する座面高さ調整処理を行う。   As described above, the normal seating surface 3b has different muscular strengths required for standing up depending on the state of muscular strength of the living body. Therefore, in the fifth embodiment, the height of the seat surface 3b of the chair 3a is adjusted so that it can stand up from the chair 3a regardless of the state of the muscular strength of the living body and can perform appropriate training by standing up. The seat height adjustment process is performed.

この処理において、生体情報収集装置1の収集制御装置10は、例えば、生体状態推定装置2からの前記推定情報が、生体の筋力が十分であることを示す場合に、座面3bの高さを着座時の高さよりも低く設定する。一方、収集制御装置10は、例えば、推定情報が、生体の筋力が弱いことを示す場合に、座面3bの高さを着座時の高さよりも高く設定する。   In this process, the collection control device 10 of the biological information collection device 1 increases the height of the seat surface 3b when the estimation information from the biological state estimation device 2 indicates that the muscular strength of the biological body is sufficient, for example. Set lower than the seating height. On the other hand, for example, when the estimation information indicates that the muscular strength of the living body is weak, the collection control device 10 sets the height of the seat surface 3b higher than the height at the time of sitting.

以上のように、本実施の形態5に係る生体状態推定システム100において、家具3は、生体が着座する座面3bが設けられ、生体情報収集装置1は、生体の筋力と座面3bの高さとが互いに関連付けられた座面高さテーブルが記憶された記憶部19と、推定情報に基づき、座面高さテーブルを参照して座面3bの高さを決定する座面高さ決定部17と、座面3bが決定された座面の高さとなるように座面の高さを制御する座面駆動制御部18とを備えている。   As described above, in the living body state estimation system 100 according to the fifth embodiment, the furniture 3 is provided with the seat surface 3b on which the living body is seated, and the living body information collection device 1 is configured to increase the muscle strength of the living body and And a seating surface height determining unit 17 that determines the height of the seating surface 3b with reference to the seating surface height table based on the estimation information. And a seating surface drive control unit 18 that controls the height of the seating surface so that the seating surface 3b becomes the determined height of the seating surface.

そして、座面高さ決定部17は、推定情報が、生体の筋力が十分であることを示す場合に、家具3の座面3bを、生体が着座した際の高さよりも低くし、推定情報が、生体の筋力が弱いことを示す場合に、家具3の座面3bを、生体が着座した際の高さよりも高くする。これにより、生体の筋力の状態によらず、椅子3aから起立することができるとともに、起立による適切なトレーニングすることができる。また、その際には、生体は、特別な器具等を装着することなく、かつトレーニングを意識する必要がない。   And the seat surface height determination part 17 makes the seat surface 3b of the furniture 3 lower than the height when the living body is seated when the estimated information indicates that the living body's muscle strength is sufficient, and the estimated information However, when it shows that the muscular strength of the living body is weak, the seating surface 3b of the furniture 3 is made higher than the height when the living body is seated. Thereby, it is possible to stand up from the chair 3a regardless of the state of the muscular strength of the living body and to perform appropriate training by standing up. In this case, the living body does not need to wear special equipment or the like and is not conscious of training.

実施の形態6.
次に、本発明の実施の形態6に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態6では、実施の形態1〜5と同様にして荷重状態情報を生成し、生成した荷重状態情報に基づき、生体における以前からの筋力の変化を推定する。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1〜5と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 6 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 6 of the present invention will be described. In the sixth embodiment, load state information is generated in the same manner as in the first to fifth embodiments, and a change in muscle strength from before in the living body is estimated based on the generated load state information. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first to fifth embodiments, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態6に係る生体情報収集装置1および家具3の構成については、実施の形態1〜4と同様であるため、説明を省略する。一方、生体状態推定装置2については、推定制御装置20が生体状態推定処理として筋力変化推定処理を行う点で実施の形態1〜5と相違する。   About the structure of the biometric information collection apparatus 1 and the furniture 3 which concern on this Embodiment 6, since it is the same as that of Embodiment 1-4, description is abbreviate | omitted. On the other hand, the biological state estimation device 2 is different from the first to fifth embodiments in that the estimation control device 20 performs a muscle force change estimation process as the biological state estimation process.

[推定制御装置の構成]
図22は、本実施の形態6に係る推定制御装置20の構成の一例を示す機能ブロック図である。図22に示すように、推定制御装置20は、入力処理部25、出力処理部26、荷重状態情報生成部27および筋力変化推定部42を有している。
[Configuration of estimation control device]
FIG. 22 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the estimation control apparatus 20 according to the sixth embodiment. As illustrated in FIG. 22, the estimation control device 20 includes an input processing unit 25, an output processing unit 26, a load state information generation unit 27, and a muscle force change estimation unit 42.

筋力変化推定部42は、荷重状態情報生成部27で生成された現在の荷重状態情報と、記憶装置22に記憶された過去の荷重状態情報とを比較し、生体の筋力状態の変化を推定する筋力変化推定処理を行う。そして、筋力変化推定部42は、推定処理によって得られる生体の筋力変化を示す情報を推定情報として出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   The muscle force change estimation unit 42 compares the current load state information generated by the load state information generation unit 27 with the past load state information stored in the storage device 22, and estimates a change in the muscle strength state of the living body. Perform muscle strength change estimation processing. The muscular strength change estimation unit 42 outputs information indicating the muscular strength change of the living body obtained by the estimation process as estimation information and stores the information in the storage device 22.

(筋力変化推定処理)
次に、本実施の形態6に係る筋力変化推定部42による筋力変化推定処理について説明する。上述したように、荷重状態情報は、これを用いることによって、家具3に接触する生体における筋力の状態を判断することができる。そこで、本実施の形態6では、センサ情報を取得した際に得られる荷重状態情報を逐次記憶しておき、過去の荷重状態情報と現在の荷重状態情報とを比較して、家具3に接触する生体における筋力の変化を推定する筋力変化推定処理を行う。
(Muscle strength estimation processing)
Next, the muscle force change estimation process by the muscle force change estimation unit 42 according to the sixth embodiment will be described. As described above, the load state information can be used to determine the state of muscle strength in the living body that contacts the furniture 3. Therefore, in the sixth embodiment, the load state information obtained when the sensor information is acquired is sequentially stored, the past load state information is compared with the current load state information, and the furniture 3 is contacted. A muscle force change estimation process for estimating a change in muscle strength in the living body is performed.

筋力変化推定部42は、荷重センサ31で検出されたセンサ情報から得られる現在の荷重状態情報と、記憶装置22に記憶された過去の荷重状態情報とを比較し、比較結果に基づき、家具3に接触する生体における筋力の変化を推定する。例えば、筋力変化推定部42は、現在および過去の荷重状態情報のそれぞれから、生体が家具3としての椅子3aに着座する動作など、家具3に対して同様の動作をしていると判断できる荷重の状態を、荷重に関する特徴として抽出する。そして、筋力変化推定部42は、抽出した特徴が示す荷重の状態に基づき、生体における筋力の変化を推定する。   The muscular strength change estimation unit 42 compares the current load state information obtained from the sensor information detected by the load sensor 31 with the past load state information stored in the storage device 22, and based on the comparison result, the furniture 3 The change of the muscular strength in the living body that contacts For example, the muscular strength change estimation unit 42 can determine that the living body is performing a similar operation on the furniture 3 such as an operation of sitting on a chair 3a as the furniture 3 from each of current and past load state information. Are extracted as features relating to the load. Then, the muscular strength change estimation unit 42 estimates the muscular strength change in the living body based on the load state indicated by the extracted feature.

以上のように、本実施の形態6に係る生体状態推定システム100において、生体状態推定部40は、荷重状態情報に基づき、生体における筋力の変化を推定する筋力変化推定部42であり、筋力変化推定部42は、記憶装置22に記憶された過去の荷重状態情報と、センサ情報に基づき荷重状態情報生成部27で生成された現在の荷重状態情報とに基づき、生体における筋力の変化を推定する。これにより、生体における筋力の衰え、怪我の治癒の程度、または平均的な年齢における筋力との比較などを、生体に対して特別な器具等を装着することなく、かつ筋力の変化を計測していることを意識することなく推定することができる。   As described above, in the biological state estimation system 100 according to the sixth embodiment, the biological state estimation unit 40 is the muscle strength change estimation unit 42 that estimates a change in muscle strength in the living body based on the load state information. The estimation unit 42 estimates a change in muscle strength in the living body based on past load state information stored in the storage device 22 and current load state information generated by the load state information generation unit 27 based on the sensor information. . This makes it possible to measure changes in muscle strength without wearing special equipment on the body, such as muscle strength decline in the living body, degree of healing of injury, or comparison with muscle strength at an average age. We can estimate without being conscious of being.

実施の形態7.
次に、本発明の実施の形態7に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態7では、実施の形態1〜6と同様にして荷重状態情報を生成し、生成した荷重状態情報に基づき、椅子3aなどの着座できる家具3に着座している生体のバランスを推定する。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1〜6と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 7 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 7 of the present invention will be described. In the seventh embodiment, the load state information is generated in the same manner as in the first to sixth embodiments, and based on the generated load state information, the balance of the living body seated on the furniture 3 that can be seated such as the chair 3a is estimated. To do. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first to sixth embodiments, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態7に係る生体情報収集装置1および家具3の構成については、実施の形態1〜4および6と同様であるため、説明を省略する。一方、生体状態推定装置2については、推定制御装置20が生体状態推定処理としてバランス推定処理を行う点で実施の形態1〜6と相違する。ここでは、家具3として、生体が着座することができる椅子3aを用いる場合を例にとって説明する。   About the structure of the biometric information collection apparatus 1 and the furniture 3 which concern on this Embodiment 7, since it is the same as that of Embodiment 1-4 and 6, description is abbreviate | omitted. On the other hand, the biological state estimation device 2 is different from the first to sixth embodiments in that the estimation control device 20 performs a balance estimation process as the biological state estimation process. Here, a case where a chair 3a on which a living body can be seated is used as the furniture 3 will be described as an example.

[推定制御装置の構成]
図23は、本実施の形態7に係る推定制御装置20の構成の一例を示す機能ブロック図である。図23に示すように、推定制御装置20は、入力処理部25、出力処理部26、荷重状態情報生成部27およびバランス推定部43を有している。
[Configuration of estimation control device]
FIG. 23 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the estimation control apparatus 20 according to the seventh embodiment. As illustrated in FIG. 23, the estimation control device 20 includes an input processing unit 25, an output processing unit 26, a load state information generation unit 27, and a balance estimation unit 43.

バランス推定部43は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報に基づき、椅子3aに着座している生体のバランスを推定するバランス推定処理を行う。そして、バランス推定部43は、推定処理によって得られる生体のバランス状態を示す情報を推定情報として出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   The balance estimation unit 43 performs a balance estimation process for estimating the balance of the living body seated on the chair 3 a based on the load state information generated by the load state information generation unit 27. And the balance estimation part 43 is made to memorize | store in the memory | storage device 22, while outputting the information which shows the balance state of the biological body obtained by an estimation process as estimation information.

(バランス推定処理)
次に、本実施の形態7に係るバランス推定部43によるバランス推定処理について説明する。本実施の形態7によるバランス推定処理は、椅子3aに着座する生体のバランスを推定する処理である。椅子3aに着座する生体のバランスは、各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重が最大となった時点から安定するまでの時間、ならびに、荷重が安定したときの荷重の揺れに基づいて推定することができる。
(Balance estimation process)
Next, the balance estimation process by the balance estimation unit 43 according to the seventh embodiment will be described. The balance estimation process according to the seventh embodiment is a process for estimating the balance of the living body seated on the chair 3a. The balance of the living body seated on the chair 3a is estimated based on the time from when the load detected by each of the load sensors 31A to 31D becomes maximum until the load becomes stable, and the fluctuation of the load when the load is stabilized. be able to.

この場合、バランス推定部43は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報に含まれる各荷重センサ31A〜31Dで検出された荷重が最大となった時点から安定、すなわち荷重の振幅が予め設定された範囲内に収まっている状態となるまでの時間を、荷重に関する特徴として抽出する。   In this case, the balance estimation unit 43 is stable from the time when the load detected by each of the load sensors 31A to 31D included in the load state information generated by the load state information generation unit 27 becomes maximum, that is, the amplitude of the load is increased. The time until the state is within the preset range is extracted as a feature related to the load.

また、バランス推定部43は、それとともに、各荷重センサ31A〜31Dで検出された荷重が安定した状態となった際の荷重の振幅の大きさを、荷重に関する特徴として抽出する。そして、バランス推定部43は、抽出した特徴に基づき、生体のバランスを推定する。   In addition, the balance estimation unit 43 extracts the magnitude of the amplitude of the load when the load detected by each of the load sensors 31A to 31D is in a stable state as a feature related to the load. And the balance estimation part 43 estimates the balance of a biological body based on the extracted feature.

具体的には、この例では、各荷重センサ31A〜31Dによって最大荷重が検出されてから、各荷重センサ31A〜31Dに対する生体による荷重が安定した状態となるまでの時間に対して閾値を設定する。また、この例では、さらに、各荷重センサ31A〜31Dに対する生体による荷重が安定した場合の荷重の振幅の大きさに対して閾値を設定する。そして、バランス推定部43は、この時間と時間に対する閾値とを比較し、さらに、荷重の振幅の大きさと振幅の大きさに対する閾値とを比較した結果に基づき、生体のバランスを推定する。   Specifically, in this example, a threshold is set for the time from when the maximum load is detected by each of the load sensors 31A to 31D until the load on the load sensors 31A to 31D becomes stable. . Further, in this example, a threshold value is set for the magnitude of the amplitude of the load when the load by the living body on each of the load sensors 31A to 31D is stabilized. And the balance estimation part 43 estimates the balance of a biological body based on the result of having compared this time and the threshold value with respect to time, and also comparing the magnitude | size of the amplitude of a load with the threshold value with respect to the magnitude of an amplitude.

バランス推定部43は、各荷重センサ31A〜31Dによって最大荷重が検出されてから、各荷重センサ31A〜31Dに対する生体による荷重が安定した状態となるまでの時間が閾値以下であり、かつ、荷重が安定した状態である場合の荷重の振幅の大きさが閾値以下である場合に、生体のバランスが十分であると推定する。また、バランス推定部43は、それ以外の場合に、生体のバランスが十分でないと推定する。   The balance estimation unit 43 has a time from when the maximum load is detected by each of the load sensors 31A to 31D to when the load by the living body on each of the load sensors 31A to 31D becomes stable, is equal to or less than the threshold value, and the load is When the amplitude of the load in the stable state is equal to or less than the threshold value, it is estimated that the balance of the living body is sufficient. In addition, the balance estimation unit 43 estimates that the balance of the living body is not sufficient in other cases.

なお、このときの時間に対する閾値は、バランスが十分である生体が通常の動作で着座した場合に要する標準的な時間に対応する程度の値であり、具体的には、例えば1秒程度に設定される。また、荷重の振幅の大きさに対する閾値は、生体のバランスが十分であると判断できる程度の値であり、具体的には、例えば1秒間の振幅における標準偏差の±2倍に設定される。   The threshold for the time at this time is a value corresponding to a standard time required when a living body with sufficient balance is seated in a normal operation, and specifically, for example, set to about 1 second. Is done. Further, the threshold for the magnitude of the amplitude of the load is a value at which it can be determined that the balance of the living body is sufficient. Specifically, for example, the threshold is set to ± 2 times the standard deviation in the amplitude for 1 second.

以上のように、本実施の形態7に係る生体状態推定システム100において、生体状態推定部40は、荷重状態情報に基づき、生体のバランスを推定するバランス推定部43であり、バランス推定部43は、荷重状態情報に含まれる複数の荷重センサ31で検出された荷重が最大となった時点から安定するまでの時間と、荷重が安定したときの荷重の振幅の大きさとに基づき、生体のバランスを推定する。これにより、生体のバランスが十分であるか否かを、生体に対して特別な器具等を装着することなく、かつバランスを計測していることを意識することなく推定することができる。   As described above, in the biological state estimation system 100 according to Embodiment 7, the biological state estimation unit 40 is the balance estimation unit 43 that estimates the balance of the biological body based on the load state information. Based on the time from when the load detected by the plurality of load sensors 31 included in the load state information is maximized until the load is stabilized and the amplitude of the load when the load is stabilized, the balance of the living body is determined. presume. Thereby, it is possible to estimate whether or not the balance of the living body is sufficient without attaching a special instrument or the like to the living body and without being conscious of measuring the balance.

実施の形態8.
次に、本発明の実施の形態8に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態8では、実施の形態1〜7と同様にして荷重状態情報を生成し、生成した荷重状態情報に基づき、椅子3aなどの着座できる家具3に着座している生体の居眠りを推定する。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1〜7と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 8 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 8 of the present invention will be described. In the eighth embodiment, the load state information is generated in the same manner as in the first to seventh embodiments, and based on the generated load state information, the dozing of the living body sitting on the furniture 3 that can be seated such as the chair 3a is estimated. To do. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first to seventh embodiments, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態8に係る生体情報収集装置1および家具3の構成については、実施の形態1〜4、6および7と同様であるため、説明を省略する。一方、生体状態推定装置2については、推定制御装置20が生体状態推定処理として居眠り推定処理を行う点で実施の形態1〜7と相違する。ここでは、家具3として、生体が着座することができる椅子3aを用いる場合を例にとって説明する。   About the structure of the biometric information collection apparatus 1 and the furniture 3 which concern on this Embodiment 8, since it is the same as that of Embodiment 1-4, 6 and 7, description is abbreviate | omitted. On the other hand, the biological state estimation device 2 differs from the first to seventh embodiments in that the estimation control device 20 performs a dozing estimation process as the biological state estimation process. Here, a case where a chair 3a on which a living body can be seated is used as the furniture 3 will be described as an example.

[推定制御装置の構成]
図24は、本実施の形態8に係る推定制御装置20の構成の一例を示す機能ブロック図である。図24に示すように、推定制御装置20は、入力処理部25、出力処理部26、荷重状態情報生成部27および居眠り推定部44を有している。
[Configuration of estimation control device]
FIG. 24 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the estimation control apparatus 20 according to the eighth embodiment. As illustrated in FIG. 24, the estimation control device 20 includes an input processing unit 25, an output processing unit 26, a load state information generation unit 27, and a dozing estimation unit 44.

居眠り推定部44は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報に基づき、椅子3aに着座している生体の居眠りを推定する居眠り推定処理を行う。そして、居眠り推定部44は、推定処理によって得られる生体の居眠り状態を示す情報を推定情報として出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   Based on the load state information generated by the load state information generation unit 27, the dozing estimation unit 44 performs a dozing estimation process for estimating the dozing of the living body sitting on the chair 3a. Then, the dozing estimation unit 44 outputs information indicating the dozing state of the living body obtained by the estimation process as the estimation information and causes the storage device 22 to store the information.

(居眠り推定処理)
次に、本実施の形態8に係る居眠り推定部44による居眠り推定処理について説明する。通常、居眠りをした状態で椅子3aに着座している生体は、目が覚めている状態と比較して、体が揺れる程度が小さく、その状態がある程度持続すると考えられる。そこで、本実施の形態8では、椅子3aに着座している生体の安定した状態における、各荷重センサ31A〜31Dで検出された荷重の振幅の大きさに基づき、生体の居眠りを推定する居眠り推定処理を行う。
(Dozing estimation process)
Next, a dozing estimation process performed by the dozing estimation unit 44 according to the eighth embodiment will be described. In general, it is considered that the living body sitting on the chair 3a in the state of falling asleep is less swayed than the state of waking up, and the state is sustained to some extent. Therefore, in the eighth embodiment, dozing estimation for estimating dozing of the living body based on the magnitude of the amplitude of the load detected by each of the load sensors 31A to 31D in the stable state of the living body sitting on the chair 3a. Process.

この場合、居眠り推定部44は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報に基づき、生体の安定した状態を示す部分における荷重の振幅の大きさを、荷重に関する特徴として抽出する。そして、居眠り推定部44は、抽出した特徴に基づき、生体の居眠りを推定する。   In this case, the dozing estimation unit 44 extracts, based on the load state information generated by the load state information generation unit 27, the magnitude of the load amplitude in the portion indicating the stable state of the living body as a feature related to the load. Then, the dozing estimation unit 44 estimates the dozing of the living body based on the extracted features.

具体的には、この例では、各荷重センサ31A〜31Dに対する生体による荷重が安定した場合の荷重の振幅の大きさに対して閾値を設定する。そして、居眠り推定部44は、荷重の振幅の大きさと振幅の大きさに対する閾値とを比較した結果に基づき、生体の居眠りを推定する。   Specifically, in this example, a threshold is set for the magnitude of the amplitude of the load when the load on the load sensors 31A to 31D is stabilized by the living body. Then, the dozing estimation unit 44 estimates the dozing of the living body based on a result of comparing the magnitude of the amplitude of the load with a threshold value for the magnitude of the amplitude.

居眠り推定部44は、各荷重センサ31A〜31Dに対する生体による荷重が安定した状態である場合の荷重の振幅の大きさが閾値以下であり、かつ、その状態が予め設定された時間だけ持続している場合に、生体が居眠りをしていると推定する。また、居眠り推定部44は、荷重の振幅の大きさが閾値を超えている場合に、生体が居眠りをしていないと推定する。   The dozing estimation unit 44 is configured such that the magnitude of the amplitude of the load when the load by the living body on each of the load sensors 31A to 31D is in a stable state is less than or equal to the threshold value, and the state lasts for a preset time. If it is, it is estimated that the living body is dozing. The dozing estimation unit 44 estimates that the living body is not dozing when the magnitude of the amplitude of the load exceeds the threshold.

このときの荷重の振幅の大きさに対する閾値は、目が覚めている状態で椅子3aに着座している生体が居眠りをしていないと判断できる程度の値であり、具体的には、例えば1秒間の振幅における標準偏差の±2倍に設定される。   The threshold for the magnitude of the amplitude of the load at this time is a value at which it can be determined that the living body seated on the chair 3a is not asleep while being awake. It is set to ± 2 times the standard deviation in the amplitude in seconds.

以上のように、本実施の形態8に係る生体状態推定システム100において、生体状態推定部40は、荷重状態情報に基づき、生体の居眠りを推定する居眠り推定部44であり、居眠り推定部44は、荷重状態情報に含まれる複数の荷重センサで検出された荷重が安定したときの荷重の振幅の大きさに基づき、生体の居眠りを推定する。これにより、椅子3aに着座している生体が居眠りしているか否かを、生体に対して特別な器具等を装着することなく、かつ居眠り状態を計測していることを意識することなく推定することができる。   As described above, in the biological state estimation system 100 according to the eighth embodiment, the biological state estimation unit 40 is the dozing estimation unit 44 that estimates the dozing of the living body based on the load state information, and the dozing estimation unit 44 includes Based on the magnitude of the amplitude of the load when the loads detected by the plurality of load sensors included in the load state information are stabilized, the dozing of the living body is estimated. Thereby, it is estimated whether the living body seated on the chair 3a is dozing without attaching a special instrument or the like to the living body and without being conscious of measuring the dozing state. be able to.

実施の形態9.
次に、本発明の実施の形態9に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態9では、実施の形態1〜8と同様にして荷重状態情報を生成し、生成した荷重状態情報に基づき、家具3に接触している生体の体位を推定する。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1〜8と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 9 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 9 of the present invention will be described. In the ninth embodiment, load state information is generated in the same manner as in the first to eighth embodiments, and the posture of the living body in contact with the furniture 3 is estimated based on the generated load state information. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first to eighth embodiments, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態9に係る生体情報収集装置1の構成については、実施の形態1〜4および6〜8と同様であるため、説明を省略する。一方、生体状態推定装置2については、推定制御装置20が生体状態推定処理として体位推定処理を行う点で実施の形態1〜8と相違する。また、ここでは、家具3としてベッドを用いた場合を例にとって説明する。   Since the configuration of biological information collecting apparatus 1 according to the ninth embodiment is the same as that of the first to fourth and sixth to eighth embodiments, the description thereof is omitted. On the other hand, the biological state estimation device 2 is different from the first to eighth embodiments in that the estimation control device 20 performs a body posture estimation process as the biological state estimation process. Here, a case where a bed is used as the furniture 3 will be described as an example.

[家具の構成]
図25は、本実施の形態9に係る家具3としてのベッド3eの構成の一例を示す概略図である。図25に示すように、ベッド3eは、生体が接触する本体と、本体を支持する複数の脚部3gとで構成されている。
[Composition of furniture]
FIG. 25 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the bed 3e as the furniture 3 according to the ninth embodiment. As shown in FIG. 25, the bed 3e includes a main body that comes into contact with a living body and a plurality of legs 3g that support the main body.

ベッド3eの本体には、生体が横たわることができる寝具面3fが設けられている。
また、ベッド3eの脚部3gのそれぞれには、荷重センサ31を含んで構成されたそれぞれのセンサユニット30が取り付けられている。具体的には、例えば、荷重センサ31Aを含むセンサユニット30は、生体がベッド3eに横たわった状態で右前方の脚部に取り付けられ、荷重センサ31Bを含むセンサユニット30は、左前方の脚部に取り付けられる。また、荷重センサ31Cを含むセンサユニット30は、右後方の脚部に取り付けられ、荷重センサ31Dを含むセンサユニット30は、左後方の脚部に取り付けられる。
The bed 3e is provided with a bedding surface 3f on which a living body can lie.
Each sensor unit 30 including a load sensor 31 is attached to each leg 3g of the bed 3e. Specifically, for example, the sensor unit 30 including the load sensor 31A is attached to the right front leg with the living body lying on the bed 3e, and the sensor unit 30 including the load sensor 31B includes the left front leg. Attached to. The sensor unit 30 including the load sensor 31C is attached to the right rear leg, and the sensor unit 30 including the load sensor 31D is attached to the left rear leg.

センサユニット30は、例えば、ベッド3eの寝具面3fと脚部3gとの間、または脚部3gが床面に接触する位置に取り付けられている。   The sensor unit 30 is attached, for example, between the bedding surface 3f and the leg 3g of the bed 3e, or at a position where the leg 3g contacts the floor surface.

[推定制御装置の構成]
図26は、本実施の形態9に係る推定制御装置20の構成の一例を示す機能ブロック図である。図26に示すように、推定制御装置20は、入力処理部25、出力処理部26、荷重状態情報生成部27および体位推定部45を有している。
[Configuration of estimation control device]
FIG. 26 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the estimation control apparatus 20 according to the ninth embodiment. As illustrated in FIG. 26, the estimation control device 20 includes an input processing unit 25, an output processing unit 26, a load state information generation unit 27, and a body position estimation unit 45.

体位推定部45は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報に基づき、ベッド3eに横たわっている生体の体位を推定する体位推定処理を行う。そして、体位推定部45は、推定処理によって得られる生体の体位を示す情報を推定情報として出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   The body position estimation unit 45 performs body position estimation processing for estimating the body position of the living body lying on the bed 3e based on the load state information generated by the load state information generation unit 27. The body position estimation unit 45 then outputs information indicating the body position of the living body obtained by the estimation process as estimated information, and stores the information in the storage device 22.

(体位推定処理)
次に、本実施の形態9に係る体位推定部45による体位推定処理について説明する。本実施の形態9による体位推定処理は、ベッド3eに横たわっている生体の体位を推定する処理である。一般的に、生体が睡眠中である場合には、一定の体位を維持しているが、睡眠が浅い場合等の場合には、無意識に寝返りをうつことが知られている。そこで、本実施の形態9による体位推定処理では、それぞれの荷重センサ31で検出するセンサ情報を用いることによって得られる荷重状態情報に基づき、生体がベッド3e上で睡眠中である場合の体位を推定する。
(Posture estimation process)
Next, the posture estimation process by the posture estimation unit 45 according to the ninth embodiment will be described. The body posture estimation process according to the ninth embodiment is a process for estimating the body posture of the living body lying on the bed 3e. In general, when a living body is sleeping, it maintains a certain posture, but when sleep is shallow, it is known that the body turns unconsciously. Therefore, in the posture estimation process according to the ninth embodiment, the posture when the living body is sleeping on the bed 3e is estimated based on the load state information obtained by using the sensor information detected by each load sensor 31. To do.

図27は、本実施の形態9に係る体位推定処理の際に用いられる荷重状態情報の一例を示す概略図である。図27(a)は、参考例として、生体の動作を3次元で解析することができる3次元動作解析装置を用いて解析された生体の状態を示すグラフである。また、図27(b)は、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の状態を示すグラフを示す。図27(a)および図27(b)に示すグラフは、同一時刻において同一の生体からデータを取得したものである。なお、図27(b)は、時間に対する各荷重センサ31A〜31Dの荷重の大きさを示す。ここでは、各荷重センサ31における荷重の大きさの時間的な変化が確認できれば、荷重の大きさそのものは特に重要ではないため、荷重の大きさの時間的な変化が明確に確認できるように、各荷重センサ31のグラフを縦軸方向にずらして表示しているものとする。   FIG. 27 is a schematic diagram illustrating an example of load state information used in the body posture estimation process according to the ninth embodiment. FIG. 27A is a graph showing the state of a living body analyzed using a three-dimensional motion analysis apparatus capable of analyzing the motion of the living body in three dimensions as a reference example. Moreover, FIG.27 (b) shows the graph which shows the state of the load with respect to each load sensor 31A-31D. The graphs shown in FIGS. 27A and 27B are obtained by acquiring data from the same living body at the same time. In addition, FIG.27 (b) shows the magnitude | size of the load of each load sensor 31A-31D with respect to time. Here, if the temporal change in the magnitude of the load in each load sensor 31 can be confirmed, the magnitude of the load itself is not particularly important, so that the temporal change in the magnitude of the load can be clearly confirmed. It is assumed that the graph of each load sensor 31 is displayed while being shifted in the vertical axis direction.

図27(a)において、波形が上側すなわち正方向に存在する場合には、生体が右側面を下側にして横たわっている状態を示し、下側すなわち負方向に存在する場合には、生体が左側面を下側にして横たわっている状態を示す。   In FIG. 27A, when the waveform is present on the upper side, that is, in the positive direction, the living body lies with the right side down, and when the waveform is present on the lower side, that is, in the negative direction, Shown lying on the left side down.

図27(a)および図27(b)を比較すると、生体が右側面を下側にして状態となったときとほぼ同じ時点で、右前方の脚部3gに取り付けられた荷重センサ31Aに対する荷重が増加している。なお、右後方の脚部3gに取り付けられた荷重センサ31Cに対する荷重についても、荷重の大きさが異なるものの増加している。   When comparing FIG. 27 (a) and FIG. 27 (b), the load applied to the load sensor 31A attached to the right front leg 3g is almost the same as when the living body is in a state with the right side down. Has increased. In addition, although the magnitude | size of a load differs also about the load with respect to the load sensor 31C attached to the leg part 3g of the right back, it has increased.

また、生体が左側面を下側にして横たわっている状態となったときとほぼ同じ時点で、左前方の脚部3gに取り付けられた荷重センサ31Bに対する荷重が増加している。なお、左後方の脚部3gに取り付けられた荷重センサ31Dに対する荷重についても、荷重の大きさが異なるものの増加している。   In addition, the load on the load sensor 31B attached to the left front leg 3g is increasing at approximately the same time as when the living body is lying on the left side. In addition, although the magnitude | size of a load differs also about the load with respect to the load sensor 31D attached to the left back leg part 3g, it has increased.

このように、生体が寝返りをうつと、それに応じて荷重センサ31に付与される荷重が変化する。したがって、この場合には、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の変化を特徴として抽出することにより、生体の体位を推定することができる。   Thus, when the living body turns over, the load applied to the load sensor 31 changes accordingly. Therefore, in this case, the body position of the living body can be estimated by extracting the change in the load with respect to each of the load sensors 31A to 31D as a feature.

これにより、体位推定部45は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報から、各荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の変化を特徴として抽出する。そして、体位推定部45は、抽出された特徴に基づき、ベッド3eに横たわっている生体の体位を推定する。   Thereby, the body posture estimation part 45 extracts the change of the load with respect to each load sensor 31A-31D from the load state information produced | generated by the load state information generation part 27 as a characteristic. Then, the body position estimation unit 45 estimates the body position of the living body lying on the bed 3e based on the extracted features.

このとき、体位推定部45は、右前方の荷重センサ31Aおよび右後方の荷重センサ31Cのうち少なくとも荷重センサ31Aに対する荷重が増加した場合に、生体が右側面を下側にして横たわっている状態であると判断する。また、体位推定部45は、左前方の荷重センサ31Bおよび左後方の荷重センサ31Dのうち少なくとも荷重センサ31Bに対する荷重が増加した場合に、生体が左側面を下側にして横たわっている状態であると判断する。   At this time, the body position estimation unit 45 is in a state where the living body lies with the right side down when the load on at least the load sensor 31A among the right front load sensor 31A and the right rear load sensor 31C increases. Judge that there is. The body position estimation unit 45 is in a state where the living body lies with the left side face down when the load on at least the load sensor 31B among the left front load sensor 31B and the left rear load sensor 31D increases. Judge.

以上のように、本実施の形態9に係る生体状態推定システム100において、生体状態推定部40は、荷重状態情報に基づき、生体の体位を推定する体位推定部45であり、体位推定部45は、複数の荷重センサ31に対して付与される生体によるそれぞれの荷重の変化に基づき、生体の体位を推定する。これにより、家具3に接触している生体の体位を、生体に対して特別な器具等を装着することなく、かつ体位を計測していることを意識することなく推定することができる。   As described above, in the biological state estimation system 100 according to the ninth embodiment, the biological state estimation unit 40 is the body position estimation unit 45 that estimates the body position based on the load state information. The body position of the living body is estimated based on changes in the loads applied to the plurality of load sensors 31 by the living body. Thereby, the posture of the living body in contact with the furniture 3 can be estimated without wearing a special instrument or the like with respect to the living body and without being aware that the posture is being measured.

実施の形態10.
次に、本発明の実施の形態10に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態10では、実施の形態1〜9と同様にして荷重状態情報を生成し、生成した荷重状態情報に基づき、家具3に接触している生体の体位を推定する。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1〜9と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 10 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 10 of the present invention will be described. In the tenth embodiment, load state information is generated in the same manner as in the first to ninth embodiments, and the posture of the living body in contact with the furniture 3 is estimated based on the generated load state information. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first to ninth embodiments, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態10に係る生体状態推定システム100の構成については、実施の形態9と同様であるが、ここでは、家具3として、生体が着座することができるもの、特に洋式便器を用いる点で、実施の形態9と相違する。   About the structure of the biological condition estimation system 100 which concerns on this Embodiment 10, it is the same as that of Embodiment 9, but here, as the furniture 3, what a living body can sit down, especially the point which uses a western style toilet bowl is used. This is different from the ninth embodiment.

一般的に、洋式便器で排便する際には、生体が便座に着座した状態で前傾姿勢をとることが好ましいとされている。そこで、本実施の形態10では、生体が洋式便器の便座に着座した際の体位を推定する。   In general, when defecation is performed with a Western-style toilet, it is preferable to take a forward leaning posture while a living body is seated on a toilet seat. Therefore, in the tenth embodiment, the body position when the living body is seated on the toilet seat of the Western-style toilet is estimated.

[家具の構成]
図28は、本実施の形態10に係る家具3としての洋式便器3hの構成の一例を示す概略図である。洋式便器3hには、生体が着座するための便座3iが設けられている。便座3iの裏面等(図28(a))、または洋式便器3hの底部には、荷重センサ31A〜31Dが取り付けられている。具体的には、例えば、荷重センサ31Aは、生体が洋式便器3hに着座した状態で、洋式便器3hの右前方に取り付けられ、荷重センサ31Bは洋式便器3hの左前方に取り付けられる。また、荷重センサ31Cは洋式便器3hの右後方に取り付けられ、荷重センサ31Dは洋式便器3hの左後方に取り付けられる。
[Composition of furniture]
FIG. 28 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a Western-style toilet 3h as the furniture 3 according to the tenth embodiment. The western toilet 3h is provided with a toilet seat 3i for a living body to sit on. Load sensors 31 </ b> A to 31 </ b> D are attached to the back surface of the toilet seat 3 i (FIG. 28A) or the bottom of the western style toilet 3 h. Specifically, for example, the load sensor 31A is attached to the right front of the western toilet 3h while the living body is seated on the western toilet 3h, and the load sensor 31B is attached to the left front of the western toilet 3h. The load sensor 31C is attached to the right rear of the western toilet 3h, and the load sensor 31D is attached to the left rear of the western toilet 3h.

(体位推定処理)
次に、本実施の形態10に係る体位推定部45による体位推定処理について説明する。本実施の形態10による体位推定処理は、生体が洋式便器3hに着座して用便する際の生体の体位を推定する処理である。生体が洋式便器3hに着座して用便する場合、洋式便器3hまたは便座3iに対して付与される荷重の状態が異なる。そこで、本実施の形態10による体位推定処理では、生体が洋式便器3hに着座して用便する場合において、それぞれの荷重センサ31で検出されるセンサ情報に基づき、生体の体位を推定する。
(Posture estimation process)
Next, the posture estimation process performed by the posture estimation unit 45 according to the tenth embodiment will be described. The body position estimation process according to the tenth embodiment is a process for estimating the body position when the living body sits on the Western-style toilet 3h and uses the stool. When the living body sits on the Western-style toilet 3h and uses the stool, the state of the load applied to the Western-style toilet 3h or the toilet seat 3i is different. Therefore, in the body posture estimation process according to the tenth embodiment, when the living body sits on the Western-style toilet 3h and uses the stool, the body position of the living body is estimated based on the sensor information detected by each load sensor 31.

例えば、生体が洋式便器3hに着座し、上体を直立させた状態(以下、「直立座位」と適宜称する)で用便する場合には、洋式便器3hに対してバランスよく着座していることになる。そのため、各荷重センサ31A〜31Dでは、ほぼ同一の荷重が検出される。一方、例えば、生体が洋式便器3hに着座し、状態を前屈させた状態(以下、「前屈座位」と適宜称する)で用便する場合には、洋式便器3hの後方よりも前方に対して多くの荷重が付与されることになる。   For example, in the case where a living body sits on a Western-style toilet 3h and uses the upper body in an upright state (hereinafter referred to as “upright sitting position” as appropriate), the living-body is seated in a balanced manner on the Western-style toilet 3h. become. Therefore, the load sensors 31A to 31D detect substantially the same load. On the other hand, for example, when a living body sits on a Western-style toilet 3h and uses a bowed state (hereinafter appropriately referred to as “forward-bending sitting position”), the front of the western-style toilet 3h is more forward than the rear. Many loads are applied.

そのため、洋式便器3hの前方に取り付けられた荷重センサ31Aおよび31Bで検出される荷重は、直立座位時の荷重よりも増加する。また、後方に取り付けられた荷重センサ31Cおよび31Dで検出される荷重は、直立座位時の荷重よりも減少する。すなわち、この場合には、荷重センサ31Aおよび31Bで検出される荷重が、荷重センサ31Cおよび31Dで検出される荷重よりも大きくなる。   Therefore, the load detected by the load sensors 31A and 31B attached to the front of the western-style toilet 3h increases more than the load in the upright sitting position. Moreover, the load detected by the load sensors 31C and 31D attached to the rear is smaller than the load in the upright sitting position. That is, in this case, the loads detected by the load sensors 31A and 31B are larger than the loads detected by the load sensors 31C and 31D.

このように、体位が異なる生体が洋式便器3hで用便する場合には、生体の体位によって、前方の荷重センサ31Aおよび31Bと、後方の荷重センサ31Cおよび31Dとに付与される荷重の大きさが異なる。したがって、このような場合には、洋式便器3hに対して生体が着座している状態での各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重の分布を特徴として抽出することにより、生体の体位を推定することができる。   As described above, when a living body having a different body posture uses the Western toilet 3h, the magnitude of the load applied to the front load sensors 31A and 31B and the rear load sensors 31C and 31D depending on the body posture. Is different. Therefore, in such a case, the body position of the living body is estimated by extracting the distribution of the load detected by each of the load sensors 31A to 31D in a state where the living body is seated on the Western-style toilet 3h as a feature. can do.

これにより、体位推定部45は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報から、各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重の分布を、体位推定に関する特徴として抽出する。そして、体位推定部45は、抽出した特徴に基づき、用便する生体の体位を判断する。   Thereby, the body posture estimation unit 45 extracts the distribution of the load detected by each of the load sensors 31A to 31D from the load state information generated by the load state information generation unit 27 as a feature related to the body posture estimation. Then, the body position estimation unit 45 determines the body position of the living body to be used based on the extracted features.

抽出した特徴に基づき、各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重の分布がほぼ一様、すなわち、各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重の大きさがほぼ同一である場合、体位推定部45は、生体の体位が直立座位であると判断する。また、荷重センサ31Aおよび31Bで検出される荷重が荷重センサ31Cおよび31Dで検出される荷重よりも大きい場合、体位推定部45は、生体の体位が前屈座位であると判断する。一方、各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重の関係が上述した関係以外である場合、体位推定部45は、生体の体位がその他の座位であると判断する。   Based on the extracted features, when the distribution of the load detected by each of the load sensors 31A to 31D is substantially uniform, that is, when the magnitude of the load detected by each of the load sensors 31A to 31D is substantially the same, 45 determines that the body posture is an upright sitting position. In addition, when the loads detected by the load sensors 31A and 31B are larger than the loads detected by the load sensors 31C and 31D, the body position estimation unit 45 determines that the body position is the forward bending sitting position. On the other hand, when the relationship between the loads detected by the load sensors 31A to 31D is other than the relationship described above, the body position estimation unit 45 determines that the body position of the living body is another sitting position.

なお、この場合には、例えば、生体の体重も考慮して体位を推定すると好ましい。具体的には、例えば、生体が洋式便器3hに着座した際に、生体の体重から、洋式便器3hに生体が着座することによって各荷重センサ31A〜31Dに付与される荷重の総和を減じた重量を算出する。そして、算出した重量に基づき生体の脚の状態を推定し、推定した生体の脚の状態と、各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重の分布または変動に基づき、生体の体位を推定する。これにより、生体の体位の推定精度を向上させることができる。   In this case, for example, it is preferable to estimate the posture in consideration of the body weight of the living body. Specifically, for example, when the living body is seated on the Western-style toilet 3h, the weight obtained by subtracting the total load applied to each of the load sensors 31A to 31D by the living body sitting on the Western-style toilet 3h from the body weight of the living body. Is calculated. Then, the state of the living body leg is estimated based on the calculated weight, and the body position of the living body is estimated based on the estimated state of the living body leg and the distribution or fluctuation of the load detected by each of the load sensors 31A to 31D. Thereby, the estimation accuracy of the body posture can be improved.

また、この例では、洋式便器3hに着座する生体の体位が前屈座位であるか否かを判断すればよいので、体位推定部45は、例えば、荷重センサ31Aおよび31Bで検出される荷重が荷重センサ31Cおよび31Dで検出される荷重よりも大きいか否かを判断すればよい。   Further, in this example, since it is only necessary to determine whether or not the posture of the living body seated on the western-style toilet 3h is the forward-bending position, the body position estimation unit 45 can detect the load detected by the load sensors 31A and 31B, for example. What is necessary is just to judge whether it is larger than the load detected by the load sensors 31C and 31D.

さらに、各荷重センサ31A〜31Dが洋式便器3hの底部に取り付けられている場合、本実施の形態10では、生体の体位推定に加えて、用便前後の荷重センサ31A〜31Dで検出された荷重の差分量を算出することにより、排尿および排便による排泄量を推定することもできる。   Furthermore, when each load sensor 31A-31D is attached to the bottom part of the western style toilet 3h, in this Embodiment 10, in addition to the body position estimation, the load detected by the load sensors 31A-31D before and after the stool The amount of excretion due to urination and defecation can also be estimated by calculating the difference amount.

以上のように、本実施の形態10に係る生体状態推定システム100において、家具3は、生体が着座する便座3iを有する洋式便器3hであり、複数の荷重センサ31のそれぞれは、便座3iに取り付けられ、体位推定部45は、荷重状態情報に基づき、洋式便器3hに着座する生体の体位を推定する。これにより、便座3iに着座している生体の体位を、生体に対して特別な器具等を装着することなく、かつ体位を計測していることを意識することなく推定することができる。   As described above, in the living body state estimation system 100 according to the tenth embodiment, the furniture 3 is the western toilet 3h having the toilet seat 3i on which the living body is seated, and each of the plurality of load sensors 31 is attached to the toilet seat 3i. The body position estimation unit 45 estimates the body position of the living body seated on the Western-style toilet 3h based on the load state information. Thereby, the posture of the living body seated on the toilet seat 3i can be estimated without wearing a special instrument or the like with respect to the living body and without being conscious of measuring the posture.

実施の形態11.
次に、本発明の実施の形態11に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態11では、実施の形態1〜10と同様にして荷重状態情報を生成し、生成した荷重状態情報に基づき、椅子3aなどの着座できる家具3に着座している生体の体位が腰痛を引き起こす虞があるか否かを推定する。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1〜10と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 11 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 11 of the present invention will be described. In the eleventh embodiment, load state information is generated in the same manner as in the first to tenth embodiments, and based on the generated load state information, the posture of the living body seated on the furniture 3 that can be seated such as the chair 3a is low back pain. It is estimated whether or not there is a risk of causing this. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first to tenth embodiments, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態11に係る生体情報収集装置1および家具3の構成については、実施の形態1〜4および6〜10と同様であるため、説明を省略する。一方、生体状態推定装置2については、推定制御装置20が生体状態推定処理として腰痛推定処理を行う点で実施の形態1〜10と相違する。ここでは、家具3として、生体が着座することができる椅子3aを用いる場合を例にとって説明する。   About the structure of the biometric information collection apparatus 1 and the furniture 3 which concern on this Embodiment 11, since it is the same as that of Embodiment 1-4 and 6-10, description is abbreviate | omitted. On the other hand, the biological state estimation device 2 is different from Embodiments 1 to 10 in that the estimation control device 20 performs a back pain estimation process as the biological state estimation process. Here, a case where a chair 3a on which a living body can be seated is used as the furniture 3 will be described as an example.

[推定制御装置の構成]
図29は、本実施の形態11に係る推定制御装置20の構成の一例を示す機能ブロック図である。図29に示すように、推定制御装置20は、入力処理部25、出力処理部26、荷重状態情報生成部27および腰痛推定部46を有している。
[Configuration of estimation control device]
FIG. 29 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the estimation control apparatus 20 according to the eleventh embodiment. As illustrated in FIG. 29, the estimation control device 20 includes an input processing unit 25, an output processing unit 26, a load state information generation unit 27, and a back pain estimation unit 46.

腰痛推定部46は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報に基づき、椅子3aに着座している生体の体位が腰痛を引き起こす虞があるか否かを推定する腰痛推定処理を行う。そして、腰痛推定部46は、推定処理によって得られる生体の腰痛状態を示す情報を推定情報として出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   Based on the load state information generated by the load state information generation unit 27, the low back pain estimation unit 46 performs low back pain estimation processing for estimating whether or not the body position of the living body sitting on the chair 3a may cause back pain. . Then, the back pain estimation unit 46 outputs information indicating the back pain state of the living body obtained by the estimation process as the estimation information and stores it in the storage device 22.

なお、本実施の形態11において、記憶装置22には、腰痛体位情報が予め記憶されている。腰痛体位情報は、例えば、腰痛時の生体が椅子3aに着座した際の、各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重の状態を示す情報であり、腰痛推定処理を行う際に用いられる。   In the eleventh embodiment, the storage device 22 stores the back pain posture information in advance. The back pain posture information is information indicating the state of the load detected by each of the load sensors 31A to 31D when the living body at the time of back pain is seated on the chair 3a, and is used when performing back pain estimation processing.

(腰痛推定処理)
次に、本実施の形態11に係る腰痛推定部46による腰痛推定処理について説明する。一般的に、椅子3aに着座した状態を維持することは、腰痛の原因となることが知られている。また、椅子3aに着座した状態であっても、姿勢によって生体の腰にかかる負担は大きく変化する。
(Back pain estimation process)
Next, back pain estimation processing by the back pain estimation unit 46 according to Embodiment 11 will be described. In general, it is known that maintaining a seated state on the chair 3a causes back pain. Moreover, even if it is the state seated on the chair 3a, the burden concerning the waist | hip | lumbar of a biological body changes with the attitude | positions greatly.

そして、腰痛が発症した状態で椅子3aに着座していると、腰の筋力が弱っていることから、正しい姿勢で着座していることが痛みによって困難となる。そのため、生体は、痛みを避けるようにして、姿勢が変化する。そこで、本実施の形態11では、各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重の変化に基づき、生体の体位が腰痛を引き起こす虞があるか否かを推定する腰痛推定処理を行う。   Then, when sitting on the chair 3a in the state where the back pain has developed, the muscle strength of the waist is weakened, so it is difficult to sit in the correct posture due to the pain. Therefore, the living body changes its posture so as to avoid pain. Thus, in the eleventh embodiment, low back pain estimation processing is performed to estimate whether or not the body position of the living body may cause low back pain based on changes in the load detected by the load sensors 31A to 31D.

具体的には、この例では、まず、腰痛を発症している生体における椅子3aに対する荷重の状態を示す腰痛体位情報を予め取得する。そして、各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重による前記荷重状態情報と、予め取得した腰痛体位情報とを比較した結果に基づき、生体が腰痛を引き起こす虞があるか否かを推定する。   Specifically, in this example, first, low back pain posture information indicating a state of a load on the chair 3a in a living body developing low back pain is acquired in advance. Then, based on the result of comparing the load state information based on the load detected by each of the load sensors 31 </ b> A to 31 </ b> D and the previously acquired low back pain posture information, it is estimated whether or not the living body may cause low back pain.

腰痛推定部46は、記憶装置22に記憶された腰痛体位情報を読み出し、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報と、腰痛体位情報とを比較する。そして、荷重状態情報が腰痛体位情報と一致した場合、腰痛推定部46は、生体が腰痛を引き起こす虞があると推定する。   The back pain estimation unit 46 reads back pain posture information stored in the storage device 22 and compares the load state information generated by the load state information generation unit 27 with the back pain posture information. When the load state information matches the back pain posture information, the back pain estimation unit 46 estimates that the living body may cause back pain.

以上のように、本実施の形態11に係る生体状態推定システム100において、生体状態推定部40は、荷重状態情報に基づき、生体が腰痛を引き起こす虞があるか否かを推定する腰痛推定部46であり、記憶装置22は、腰痛を発症している生体における荷重の状態を示す腰痛体位情報を記憶し、腰痛推定部46は、荷重状態情報と腰痛体位情報とに基づき、生体が腰痛を引き起こす虞があるか否かを推定する。   As described above, in the biological state estimation system 100 according to the eleventh embodiment, the biological state estimation unit 40 estimates whether or not the biological body may cause low back pain based on the load state information. The storage device 22 stores low back pain posture information indicating the state of load in the living body that develops low back pain, and the low back pain estimation unit 46 causes low back pain in the living body based on the load state information and low back pain posture information. Estimate whether there is a risk.

これにより、椅子3aに着座している生体が腰痛を引き起こす虞があるか否かを、生体に対して特別な器具等を装着することなく、かつ体位を計測していることを意識することなく推定することができる。そして、生体に対する腰痛の発症を抑制することができる。   Thereby, it is possible to determine whether or not the living body sitting on the chair 3a may cause back pain without wearing a special instrument or the like on the living body and not being aware of the posture measurement. Can be estimated. And the onset of the low back pain with respect to a biological body can be suppressed.

実施の形態12.
次に、本発明の実施の形態12に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態12では、実施の形態1〜11と同様にして荷重状態情報を生成し、生成した荷重状態情報に基づき、家具3に接触している生体の振戦を推定する。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1〜11と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 12 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 12 of the present invention will be described. In the twelfth embodiment, the load state information is generated in the same manner as in the first to eleventh embodiments, and the tremor of the living body in contact with the furniture 3 is estimated based on the generated load state information. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first to eleventh embodiments, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態12に係る生体情報収集装置1および家具3の構成については、実施の形態1〜4、6〜8および11と同様であるため、説明を省略する。一方、生体状態推定装置2については、推定制御装置20が生体状態推定処理として振戦推定処理を行う点で実施の形態1〜4、6〜8および11と相違する。ここでは、家具3として、生体が着座することができる椅子3aを用いる場合を例にとって説明する。   The configurations of biological information collecting apparatus 1 and furniture 3 according to the twelfth embodiment are the same as those of the first to fourth, sixth to eighth, and eleventh embodiments, and thus the description thereof is omitted. On the other hand, the biological state estimation device 2 is different from Embodiments 1 to 4, 6 to 8, and 11 in that the estimation control device 20 performs a tremor estimation process as the biological state estimation process. Here, a case where a chair 3a on which a living body can be seated is used as the furniture 3 will be described as an example.

[推定制御装置の構成]
図30は、本実施の形態12に係る推定制御装置20の構成の一例を示す機能ブロック図である。図30に示すように、推定制御装置20は、入力処理部25、出力処理部26、荷重状態情報生成部27および振戦推定部47を有している。
[Configuration of estimation control device]
FIG. 30 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the estimation control apparatus 20 according to the twelfth embodiment. As illustrated in FIG. 30, the estimation control device 20 includes an input processing unit 25, an output processing unit 26, a load state information generation unit 27, and a tremor estimation unit 47.

振戦推定部47は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報に基づき、椅子3aに着座している生体の振戦、すなわち震えを推定する振戦推定処理を行う。そして、振戦推定部47は、推定処理によって得られる生体の振戦の状態を示す情報を推定情報として出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   Based on the load state information generated by the load state information generation unit 27, the tremor estimation unit 47 performs tremor estimation processing for estimating tremor of a living body sitting on the chair 3a, that is, tremor. And the tremor estimation part 47 outputs the information which shows the state of the tremor of the biological body obtained by an estimation process as estimated information, and memorize | stores it in the memory | storage device 22. FIG.

(振戦推定処理)
次に、本実施の形態12に係る生体状態推定システム100による振戦推定処理について説明する。一般的に、振戦は、加齢による神経および筋肉の協調性の低下、あるいは運動調整の異常によるものと考えられている。また、軽度認知症(MCI:Mild Cognitive Impairment)、パーキンソン病またはパーキンソニズム等の神経疾患においても、静止時における振戦または動きの平滑さを確認することができる。
(Tremor estimation process)
Next, tremor estimation processing by the biological state estimation system 100 according to Embodiment 12 will be described. In general, tremor is thought to be due to a decrease in the coordination of nerves and muscles due to aging, or abnormal movement adjustment. In addition, even in a neurological disease such as mild dementia (MCI), Parkinson's disease or parkinsonism, tremor or smoothness of motion at rest can be confirmed.

図31は、振戦について説明するための概略図である。図31(a)において、横軸は時間を示し、縦軸は荷重の大きさを示す。また、図31(b)において、横軸は周波数を示し、縦軸は荷重によるパワーを示す。   FIG. 31 is a schematic diagram for explaining tremor. In FIG. 31A, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the magnitude of the load. In FIG. 31 (b), the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents power due to load.

図31(a)に示すように、振戦がみられる生体においては、生体の状態が安定している場合においても、一定の周期を有する連続的な振幅変動を確認することができる。このときの振戦による振幅変動は、図31(b)に示すように特有の周波数を有しており、この例における振戦による荷重の振幅変動は、例えば4Hzの周波数を有している。   As shown in FIG. 31A, in a living body in which tremor is observed, continuous amplitude fluctuations having a constant period can be confirmed even when the state of the living body is stable. The amplitude fluctuation due to tremor at this time has a specific frequency as shown in FIG. 31B, and the amplitude fluctuation of the load due to tremor in this example has a frequency of 4 Hz, for example.

そこで、本実施の形態12では、各荷重センサ31A〜31Dで検出される荷重の変化に基づき、特定の周波数を有する連続的かつ周期的な振幅変動から生体の振戦を推定し、パーキンソン病、各種神経疾患または加齢による生理的振戦等の生体状態を判断する。   Therefore, in the twelfth embodiment, the tremor of the living body is estimated from continuous and periodic amplitude fluctuations having a specific frequency based on the change in the load detected by each of the load sensors 31A to 31D, and Parkinson's disease, Biological conditions such as physiological tremor due to various neurological diseases or aging are judged.

図32は、本実施の形態12に係る振戦推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、振戦推定部47は、荷重状態情報生成部27で生成された設定時間毎の荷重状態情報を取得する(ステップS91)。振戦推定部47は、取得した設定時間毎の荷重状態情報に基づき、周波数成分を抽出する(ステップS92)。   FIG. 32 is a flowchart illustrating an example of a tremor estimation process according to the twelfth embodiment. First, the tremor estimation unit 47 acquires the load state information for each set time generated by the load state information generation unit 27 (step S91). The tremor estimation unit 47 extracts a frequency component based on the acquired load state information for each set time (step S92).

振戦推定部47は、抽出した周波数成分に特定の周波数が含まれているか否かを判断する(ステップS93)。抽出した周波数成分に特定の周波数が含まれている場合(ステップS93;Yes)、振戦推定部47は、当該荷重状態情報が振戦を示していると判断する(ステップS94)。一方、抽出した周波数成分に特定の周波数が含まれていない場合(ステップS93;No)、振戦推定部47は、当該荷重状態情報が振戦ではないと判断する(ステップS95)。   The tremor estimation unit 47 determines whether or not a specific frequency is included in the extracted frequency component (step S93). When the extracted frequency component includes a specific frequency (step S93; Yes), the tremor estimation unit 47 determines that the load state information indicates tremor (step S94). On the other hand, when the specific frequency is not included in the extracted frequency component (step S93; No), the tremor estimation unit 47 determines that the load state information is not tremor (step S95).

(薬効時間推定処理)
ところで、このような神経および筋肉の協調性に異常を来す疾患に対しては、薬物療法が一般的であるが、症状によって薬物の適正な量が異なるため、生体に対する薬物の量の調整が困難である。ここで、生体が薬物を服用してから、薬物の効果(以下、「薬効」と適宜称する)がなくなり、振戦が再度生じるまでの時間がわかれば、振戦に対する薬効を判断することができる。
(Effective time estimation process)
By the way, for such diseases that cause abnormalities in the coordination of nerves and muscles, pharmacotherapy is common, but since the appropriate amount of drug differs depending on the symptoms, adjustment of the amount of drug to the living body can be adjusted. Have difficulty. Here, after the living body takes the drug, the effect of the drug (hereinafter referred to as “medicine” as appropriate) disappears, and if the time until tremor occurs again is known, the medicinal effect on tremor can be determined. .

そこで、本実施の形態12では、薬物を服用した時間を予め取得しておき、薬物を服用した時間と振戦の推定結果とに基づき、薬効を判断する。   Therefore, in the twelfth embodiment, the time of taking the drug is acquired in advance, and the medicinal effect is determined based on the time of taking the drug and the estimation result of tremor.

この例において、生体状態推定システム100は、まず、振戦を抑制するための薬物を服用した時間(以下、「薬物服用時間」と適宜称する)を予め取得し、記憶装置22に記憶しておく。   In this example, the biological state estimation system 100 first obtains in advance a time for taking a drug for suppressing tremor (hereinafter referred to as “drug taking time” as appropriate) and stores it in the storage device 22. .

振戦推定部47は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報に基づき、特有の周波数を有する振戦を推定する。また、振戦推定部47は、記憶装置22に記憶された薬物服用時間を読み出す。そして、振戦推定部47は、読み出した薬物服用時間が示す時間と、推定した振戦が現れた時間とに基づき、薬物の効果時間(以下、「薬効時間」と適宜称する)を推定する。振戦推定部47は、この薬効時間を推定情報として出力する。   The tremor estimation unit 47 estimates a tremor having a specific frequency based on the load state information generated by the load state information generation unit 27. Also, the tremor estimation unit 47 reads out the drug taking time stored in the storage device 22. Then, the tremor estimation unit 47 estimates the drug effect time (hereinafter referred to as “medicinal effect time” as appropriate) based on the read time indicated by the drug taking time and the estimated time when the tremor appeared. The tremor estimation unit 47 outputs this medicinal duration as estimation information.

以上のように、本実施の形態12に係る生体状態推定システム100において、生体状態推定部40は、荷重状態情報に基づき、生体の振戦を推定する振戦推定部47であり、荷重状態情報に特定の周波数を有する連続的かつ周期的な振幅変動が存在する場合に、荷重状態情報が振戦を示すと判断する。これにより、生体が意識することなく振戦を推定することができる。   As described above, in the biological state estimation system 100 according to the twelfth embodiment, the biological state estimation unit 40 is the tremor estimation unit 47 that estimates biological tremor based on the load state information. If there is a continuous and periodic amplitude fluctuation having a specific frequency, it is determined that the load state information indicates tremor. Thereby, tremor can be estimated without the living body being conscious.

また、記憶装置22は、生体が振戦を抑制するための薬物を服用した時間を示す薬物服用時間を記憶し、振戦推定部47は、薬物服用時間と、荷重状態情報に基づき推定された振戦が現れる時間とに基づき、前記生体が服用した薬物の効果時間を推定する。これにより、薬物服用時間および服用する薬物の量を症状に合わせて適切に設定することができる。また、その際には、生体が意識することなく薬物の効果時間を推定することができる。   Further, the storage device 22 stores a drug taking time indicating a time when the living body has taken a drug for suppressing tremor, and the tremor estimation unit 47 is estimated based on the drug taking time and the load state information. Based on the time when tremor appears, the duration of the drug taken by the living body is estimated. Thereby, the medication time and the amount of the medication to be taken can be appropriately set according to the symptoms. In this case, the effect time of the drug can be estimated without being conscious of the living body.

実施の形態13.
次に、本発明の実施の形態13に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態13では、実施の形態1〜12と同様にして荷重状態情報を生成し、荷重状態情報に基づき、家具3に接触、特に家具3としての椅子3aに着座している生体の排便を推定する。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1〜12と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 13 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 13 of the present invention will be described. In the thirteenth embodiment, load state information is generated in the same manner as in the first to twelfth embodiments, and based on the load state information, the living body defecate sitting on the chair 3a as the furniture 3 in contact with the furniture 3 Is estimated. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first to twelfth embodiments, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態13に係る生体情報収集装置1および家具3の構成については、実施の形態1〜4、6〜8、11および12と同様であるため、説明を省略する。一方、生体状態推定装置2については、推定制御装置20が生体状態推定処理として排便推定処理を行う点で実施の形態1〜12と相違する。   About the structure of the biometric information collection apparatus 1 and the furniture 3 which concern on this Embodiment 13, since it is the same as that of Embodiment 1-4, 6-8, 11 and 12, description is abbreviate | omitted. On the other hand, the biological state estimation device 2 is different from the first to twelfth embodiments in that the estimation control device 20 performs the defecation estimation process as the biological state estimation process.

[推定制御装置の構成]
図33は、本実施の形態13に係る推定制御装置20の構成の一例を示す機能ブロック図である。図33に示すように、推定制御装置20は、入力処理部25、出力処理部26、荷重状態情報生成部27および生体状態推定部40としての排便推定部48を有している。
[Configuration of estimation control device]
FIG. 33 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the estimation control apparatus 20 according to the thirteenth embodiment. As illustrated in FIG. 33, the estimation control device 20 includes an input processing unit 25, an output processing unit 26, a load state information generation unit 27, and a defecation estimation unit 48 as a biological state estimation unit 40.

排便推定部48は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報に基づき、家具3に接触する生体の排便を推定する排便推定処理を行う。そして、排便推定部48は、排便推定処理によって得られる生体の排便の状態を示す情報を推定情報として出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   The defecation estimation unit 48 performs a defecation estimation process that estimates the defecation of a living body that contacts the furniture 3 based on the load state information generated by the load state information generation unit 27. And the defecation estimation part 48 outputs the information which shows the state of the defecation of the biological body obtained by the defecation estimation process as estimation information, and memorize | stores it in the memory | storage device 22. FIG.

(排便推定処理)
次に、排便推定部48による排便推定処理について説明する。排便推定処理は、椅子3aに着座している生体の排便を推定する処理である。例えば、認知症を発症している生体は、トイレの場所がわからない、一連の排泄動作を理解できない、排泄の必要性が理解できない、あるいは、排泄の要求を介護者等に伝えることができない場合に、太ももなどを振動させる固有の動作をとるなど、落ち着きのない行動がみられることが多い。そこで、本実施の形態13では、体を振動させるといった固有の動作を検出することにより、生体による排便前の状態を推定する排便推定処理を行う。
(Defecation estimation process)
Next, defecation estimation processing by the defecation estimation unit 48 will be described. The defecation estimation process is a process of estimating the defecation of the living body seated on the chair 3a. For example, when a living body with dementia does not know the location of the toilet, cannot understand a series of excretion movements, cannot understand the necessity of excretion, or cannot communicate a request for excretion to a caregiver, etc. In many cases, there is a restless behavior, such as taking a unique action to vibrate the thighs. Therefore, in the thirteenth embodiment, defecation estimation processing for estimating a state before defecation by a living body is performed by detecting a specific action such as vibrating the body.

この例において、排便推定部48は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報に基づき、排便時の固有の動作による連続的な振動を排便に関する動作を示す特徴として、当該振動を荷重状態情報から抽出できるか否かを判断する。そして、排便推定部48は、排便時の振動を抽出できた場合に、生体が排便前の状態であると判断する。排便推定部48は、この排便の状態を示す情報を推定情報として出力する。   In this example, the defecation estimation unit 48 loads the vibration based on the load state information generated by the load state information generation unit 27 as a feature indicating the operation related to defecation as a characteristic of continuous vibration due to a specific operation during defecation. It is determined whether or not it can be extracted from the state information. And when the defecation estimation part 48 can extract the vibration at the time of defecation, it determines that the living body is in the state before defecation. The defecation estimation unit 48 outputs information indicating the state of the defecation as estimation information.

以上のように、本実施の形態13に係る生体状態推定システム100において、生体状態推定部40は、荷重状態情報に基づき、生体の排便を推定する排便推定部48であり、排便推定部48は、荷重状態情報に基づき、排便時の固有の動作による連続的な振動を検出し、検出した連続的な振動に基づき、排便を推定する。これにより、生体が排便の要求を介護者等に伝えることができない場合であっても、生体が意識することなく排便を推定することができる。   As described above, in the biological state estimation system 100 according to the thirteenth embodiment, the biological state estimation unit 40 is the defecation estimation unit 48 that estimates biological body defecation based on the load state information. Based on the load state information, continuous vibrations due to unique operations during defecation are detected, and defecation is estimated based on the detected continuous vibrations. As a result, even when the living body cannot transmit a request for defecation to a caregiver or the like, defecation can be estimated without the living body being aware of it.

実施の形態14.
次に、本発明の実施の形態14に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態14では、実施の形態1〜13と同様にして荷重状態情報を生成し、生成した荷重状態情報および生体の体重に基づき、生体が着座している家具3としての椅子3aの座面3bの高さを調整する。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1〜13と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 14 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 14 of the present invention will be described. In the fourteenth embodiment, the load state information is generated in the same manner as in the first to thirteenth embodiments, and the chair 3a as the furniture 3 on which the living body is seated is based on the generated load state information and the weight of the living body. The height of the surface 3b is adjusted. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first to thirteenth embodiments, and detailed description thereof is omitted.

[生体状態推定システムの構成]
図34は、本実施の形態14に係る生体状態推定システム100の構成の一例を示すブロック図である。図22に示すように、生体状態推定システム100は、生体情報収集装置1、生体状態推定装置2および家具3で構成され、生体情報収集装置1および生体状態推定装置2がネットワーク4によって接続されている。
[Configuration of biological state estimation system]
FIG. 34 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the biological state estimation system 100 according to the fourteenth embodiment. As shown in FIG. 22, the biological state estimation system 100 includes a biological information collection device 1, a biological state estimation device 2, and furniture 3, and the biological information collection device 1 and the biological state estimation device 2 are connected by a network 4. Yes.

(生体情報収集装置)
生体情報収集装置1は、図1に示す生体情報収集装置1と同様に、収集制御装置10、入出力インタフェース(I/F)11、表示装置12および入力装置13を備えている。なお、図1に示す生体情報収集装置1と共通する部分については、説明を省略する。また、この例において、収集制御装置10の構成は、図21に示す実施の形態5に係る収集制御装置10と同様である。
(Biological information collection device)
The biological information collection device 1 includes a collection control device 10, an input / output interface (I / F) 11, a display device 12, and an input device 13, similarly to the biological information collection device 1 shown in FIG. Note that a description of portions common to the biological information collecting apparatus 1 illustrated in FIG. 1 is omitted. In this example, the configuration of the collection control apparatus 10 is the same as that of the collection control apparatus 10 according to the fifth embodiment shown in FIG.

収集制御装置10は、家具3に取り付けられた荷重センサ31A〜31Dから検出結果を示す情報であるセンサ情報と、家具3に設けられた個人情報取得装置51から生体個人を識別するためのID(IDentfication)等の個人情報を受け取り、受け取ったセンサ情報および個人情報を、入出力I/F11を介してネットワーク4に供給する。   The collection control device 10 includes sensor information, which is information indicating detection results from the load sensors 31 </ b> A to 31 </ b> D attached to the furniture 3, and an ID for identifying a living individual from the personal information acquisition device 51 provided in the furniture 3 ( Personal information such as IDentification) is received, and the received sensor information and personal information are supplied to the network 4 via the input / output I / F 11.

また、収集制御装置10は、生体状態推定装置2から推定情報を受け取った場合に、推定情報に含まれる椅子3aの座面3bの高さを示す情報に基づき、座面3bの高さを制御するための座面制御信号を生成し、椅子3aに供給する。   Further, when the collection control device 10 receives the estimation information from the biological state estimation device 2, the collection control device 10 controls the height of the seat surface 3b based on information indicating the height of the seat surface 3b of the chair 3a included in the estimation information. To generate a seating surface control signal and supply it to the chair 3a.

(生体状態推定装置)
生体状態推定装置2は、図1に示す生体状態推定装置2と同様に、推定制御装置20、入出力インタフェース(I/F)21および記憶装置22を備えている。なお、図1に示す生体状態推定装置2と共通する部分については、説明を省略する。
(Biological state estimation device)
The biological state estimation device 2 includes an estimation control device 20, an input / output interface (I / F) 21, and a storage device 22, similarly to the biological state estimation device 2 shown in FIG. In addition, description is abbreviate | omitted about the part which is common in the biological condition estimation apparatus 2 shown in FIG.

推定制御装置20は、ネットワーク4および入出力I/F21を介して生体情報収集装置1から受け取ったセンサ情報および個人情報を、入出力I/F21を介して受け取り、後述する記憶装置22に記憶させる。また、記憶装置22には、個人情報と、当該個人情報に対応する生体の体重を示す体重情報とが互いに関連付けられた体重テーブルが記憶されている。   The estimation control device 20 receives the sensor information and personal information received from the biological information collection device 1 via the network 4 and the input / output I / F 21 via the input / output I / F 21 and stores them in the storage device 22 described later. . The storage device 22 stores a weight table in which personal information and weight information indicating the weight of a living body corresponding to the personal information are associated with each other.

推定制御装置20は、センサ情報および体重テーブルに基づき、椅子3aに着座している生体に対する適切な座面3bの高さを推定する座面高さ推定処理を行う。そして、推定制御装置20は、座面高さ推定処理によって得られる、生体に対する適切な座面高さを示す推定情報を、入出力I/F21およびネットワーク4を介して生体情報収集装置1に送信する。   Based on the sensor information and the weight table, the estimation control device 20 performs seat surface height estimation processing for estimating the appropriate height of the seat surface 3b with respect to the living body seated on the chair 3a. Then, the estimation control device 20 transmits, to the biological information collection device 1 via the input / output I / F 21 and the network 4, estimated information indicating an appropriate seating surface height with respect to the living body obtained by the seating surface height estimation process. To do.

(家具)
家具3は、例えば、外部からの制御によって座面3bの高さが調整可能な椅子3aであり、図1に示す家具3と同様に、複数の荷重センサ31A〜31Dが取り付けられている。また、家具3には、個人情報取得装置51が設けられている。
(furniture)
The furniture 3 is, for example, a chair 3a whose height of the seat surface 3b can be adjusted by control from the outside, and a plurality of load sensors 31A to 31D are attached in the same manner as the furniture 3 shown in FIG. The furniture 3 is provided with a personal information acquisition device 51.

個人情報取得装置51は、例えば、生体に装着されたRFID(Radio Frequency IDentification)タグ等と通信し、ID等の生体の個人情報を取得し、生体情報収集装置1に供給する。   The personal information acquisition device 51 communicates with, for example, an RFID (Radio Frequency IDentification) tag attached to a living body, acquires personal information of the living body such as an ID, and supplies the personal information to the biological information collecting apparatus 1.

[推定制御装置の構成]
図35は、図34における推定制御装置20の構成の一例を示す機能ブロック図である。図35に示すように、推定制御装置20は、入力処理部25、出力処理部26、荷重状態情報生成部27および生体状態推定部40としての座面高さ推定部49を有している。
[Configuration of estimation control device]
FIG. 35 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the estimation control device 20 in FIG. As illustrated in FIG. 35, the estimation control device 20 includes an input processing unit 25, an output processing unit 26, a load state information generation unit 27, and a seat surface height estimation unit 49 as the biological state estimation unit 40.

入力処理部25は、生体情報収集装置1から受信したセンサ情報および個人情報を受け取り、受け取ったセンサ情報および個人情報を荷重状態情報生成部27に対して出力する。   The input processing unit 25 receives the sensor information and personal information received from the biological information collection device 1 and outputs the received sensor information and personal information to the load state information generation unit 27.

荷重状態情報生成部27は、入力処理部25から受け取ったセンサ情報および個人情報を記憶装置22に記憶させる。また、荷重状態情報生成部27は、当該センサ情報に基づき荷重状態情報を生成するとともに、当該荷重状態情報を記憶装置22に記憶させる。   The load state information generation unit 27 stores the sensor information and personal information received from the input processing unit 25 in the storage device 22. Further, the load state information generation unit 27 generates load state information based on the sensor information, and stores the load state information in the storage device 22.

座面高さ推定部49は、個人情報に基づき体重テーブルを参照して、椅子3aに着座している生体の体重情報を取得する。そして、座面高さ推定部49は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報と、体重情報とに基づき、椅子3a着座している生体に対する適切な座面3bの高さを推定する座面高さ推定処理を行う。そして、座面高さ推定部49は、座面高さ推定処理の結果を示す推定情報を出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   The seat surface height estimation unit 49 refers to the weight table based on the personal information and acquires the weight information of the living body seated on the chair 3a. And the seat surface height estimation part 49 estimates the height of the appropriate seat surface 3b with respect to the biological body seated on the chair 3a based on the load state information and weight information which were produced | generated by the load state information generation part 27. The seat surface height estimation process is performed. And the seat surface height estimation part 49 is made to memorize | store in the memory | storage device 22 while outputting the estimation information which shows the result of a seat surface height estimation process.

[生体状態推定システムの動作]
次に、本実施の形態14に係る生体状態推定システム100の動作について、図34および図35を参照して説明する。
[Operation of biological state estimation system]
Next, the operation of biological state estimation system 100 according to the fourteenth embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、家具3としての椅子3aに設けられたそれぞれの荷重センサ31は、予め設定された時間毎に荷重を検出し、検出結果をセンサ情報として出力する。また、椅子3aに設けられた個人情報取得装置51は、椅子3aに着座している生体から個人情報を取得する。   First, each load sensor 31 provided in the chair 3a as the furniture 3 detects a load for each preset time and outputs the detection result as sensor information. Moreover, the personal information acquisition apparatus 51 provided in the chair 3a acquires personal information from the living body seated on the chair 3a.

それぞれの荷重センサ31から出力されたセンサ情報、および個人情報は、生体情報収集装置1に供給される。生体情報収集装置1は、センサ情報および個人情報を受け取り、収集制御装置10および入出力I/F11を介して外部に出力する。生体情報収集装置1から出力されたセンサ情報および個人情報は、ネットワーク4を介して生体状態推定装置2に供給される。   Sensor information and personal information output from each load sensor 31 is supplied to the biological information collecting apparatus 1. The biological information collection device 1 receives sensor information and personal information and outputs them to the outside via the collection control device 10 and the input / output I / F 11. The sensor information and personal information output from the biological information collecting device 1 are supplied to the biological state estimating device 2 via the network 4.

生体状態推定装置2は、入出力I/F21を介して生体情報収集装置1から供給されたセンサ情報および個人情報を受け取り、推定制御装置20に供給する。推定制御装置20は、供給されたセンサ情報を記憶装置22に記憶させるとともに、個人情報に基づき体重テーブルを参照して、椅子3aに着座している生体の体重情報を取得する。そして、荷重状態情報生成部27においてセンサ情報に基づく荷重状態情報を生成する。また、推定制御装置20は、座面高さ推定部49において、荷重状態情報および個人情報に基づく座面高さ推定処理を行う。そして、推定制御装置20は、推定結果を示す推定情報を生成して出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   The biological state estimation device 2 receives sensor information and personal information supplied from the biological information collection device 1 via the input / output I / F 21 and supplies them to the estimation control device 20. The estimation control device 20 stores the supplied sensor information in the storage device 22 and acquires the weight information of the living body sitting on the chair 3a by referring to the weight table based on the personal information. Then, the load state information generation unit 27 generates load state information based on the sensor information. Moreover, the estimation control apparatus 20 performs the seat surface height estimation process based on the load state information and the personal information in the seat surface height estimation unit 49. Then, the estimation control device 20 generates and outputs estimation information indicating the estimation result, and stores it in the storage device 22.

推定制御装置20から出力された推定情報は、入出力I/F21を介して生体状態推定装置2から出力される。生体状態推定装置2から出力された推定情報は、ネットワーク4を介して生体情報収集装置1に供給される。   The estimation information output from the estimation control device 20 is output from the biological state estimation device 2 via the input / output I / F 21. The estimation information output from the biological state estimation device 2 is supplied to the biological information collection device 1 via the network 4.

生体情報収集装置1は、入出力I/F11を介して生体状態推定装置2から供給された推定情報を受け取り、収集制御装置10に供給する。収集制御装置10は、推定情報に含まれる座面3bの高さを示す情報に基づき座面制御信号を生成し、椅子3aに対して出力する。これにより、椅子3aの座面3bの高さは、座面制御信号が示す高さに設定され、このときの座面3bの高さは、椅子3aに着座した生体にとって最適な高さとなる。   The biological information collection device 1 receives the estimation information supplied from the biological state estimation device 2 via the input / output I / F 11 and supplies it to the collection control device 10. The collection control device 10 generates a seating surface control signal based on information indicating the height of the seating surface 3b included in the estimation information, and outputs it to the chair 3a. Thereby, the height of the seat surface 3b of the chair 3a is set to the height indicated by the seat surface control signal, and the height of the seat surface 3b at this time is the optimum height for the living body seated on the chair 3a.

(座面高さ調整処理)
次に、本実施の形態14に係る座面高さ推定処理について説明する。上述した実施の形態5でも説明したように、通常、椅子3aの座面3bの高さは、規格などにより、例えば42cmなどの予め定められた基準高さに設定されている。このような椅子3aに生体が着座する場合、生体が適切に着座するためには、生体が椅子3aに着座している状態で生体の足の裏が床面に対して適切に接触している必要がある。例えば、足が完全に浮いている状態では、生体の体位が安定しない。また、例えば、膝を鋭角に曲げた状態で足の裏が床面に対して完全に接触している状態などでは、身体に負担がかかった状態で椅子3aに着座することになる。
(Seat height adjustment process)
Next, the seat surface height estimation process according to Embodiment 14 will be described. As described in the fifth embodiment, the height of the seat surface 3b of the chair 3a is normally set to a predetermined reference height such as 42 cm according to the standard. When a living body is seated on such a chair 3a, in order for the living body to sit properly, the sole of the living body is in proper contact with the floor surface while the living body is seated on the chair 3a. There is a need. For example, when the foot is completely lifted, the body posture is not stable. For example, in a state where the sole of the foot is in full contact with the floor surface with the knee bent at an acute angle, the user sits on the chair 3a with a burden on the body.

このように、生体が椅子3aに着座している状態では、生体の足と床面との関係に応じて、椅子3aの座面3bに対する荷重が異なる。例えば、生体の足が浮いた状態で生体が椅子3aに着座している場合、座面3bに付与される荷重は、生体の体重と同等となる。一方、例えば、生体の足が床面に接触した状態で生体が椅子3aに着座している場合、座面3bに付与される荷重は、生体の体重よりも小さいものとなる。   Thus, in the state where the living body is seated on the chair 3a, the load on the seating surface 3b of the chair 3a varies depending on the relationship between the feet of the living body and the floor surface. For example, when the living body is seated on the chair 3a with the living body's feet floating, the load applied to the seating surface 3b is equivalent to the body weight of the living body. On the other hand, for example, when the living body is seated on the chair 3a with the living body's feet in contact with the floor surface, the load applied to the sitting surface 3b is smaller than the body weight of the living body.

そこで、本実施の形態14では、生体の体重と、座面3bに付与される荷重とに基づき、生体の着座状態を推定し、生体における適切な座面3bの高さを推定して調整する座面高さ調整処理を行う。   Therefore, in the fourteenth embodiment, the sitting state of the living body is estimated based on the weight of the living body and the load applied to the seating surface 3b, and the height of the appropriate seating surface 3b in the living body is estimated and adjusted. The seat height adjustment process is performed.

この例において、座面高さ推定部49は、荷重状態情報生成部27で生成された荷重状態情報に基づき、座面3bに付与される荷重を取得する。また、座面高さ推定部49は、個人情報に基づき体重テーブルを参照して、椅子3aに着座している生体の体重を取得する。そして、座面高さ推定部49は、生体の体重と取得した座面3bの荷重との差分量を算出し、算出結果に応じて生体に対する適切な座面3bの高さを推定する。座面高さ推定部49は、推定した座面3bの高さを示す情報を推定情報として出力するとともに、記憶装置22に記憶させる。   In this example, the seat surface height estimation unit 49 acquires the load applied to the seat surface 3 b based on the load state information generated by the load state information generation unit 27. Moreover, the seat surface height estimation part 49 acquires the weight of the living body seated on the chair 3a with reference to a weight table based on personal information. And the seat surface height estimation part 49 calculates the difference amount of the body weight and the acquired load of the seat surface 3b, and estimates the height of the appropriate seat surface 3b with respect to a living body according to a calculation result. The seat surface height estimation unit 49 outputs information indicating the estimated height of the seat surface 3b as estimation information and stores the information in the storage device 22.

例えば、座面高さ推定部49は、算出した生体の体重と取得した座面3bの荷重との差分量が「0」である場合に、生体の足が浮いていると判断し、椅子3aの座面3bの高さを現在の高さよりも低くすることを示す情報を推定情報として出力する。また、座面高さ推定部49は、差分量が生体の体重よりも小さい場合、例えば体重の半分以上である場合に、生体の足の裏が床面に対して完全に接触していると判断し、椅子3aの座面3bの高さを現在の高さよりも高くすることを示す情報を推定情報として出力する。   For example, when the difference between the calculated weight of the living body and the acquired load on the seating surface 3b is “0”, the seating surface height estimating unit 49 determines that the foot of the living body is floating, and the chair 3a. Information indicating that the height of the seating surface 3b is lower than the current height is output as estimation information. Further, when the difference amount is smaller than the weight of the living body, for example, when the difference is smaller than half of the body weight, the seat surface height estimating unit 49 determines that the sole of the living body is completely in contact with the floor surface. It judges and outputs the information which shows making the height of the seat surface 3b of the chair 3a higher than the present height as estimation information.

次に、生体情報収集装置1の収集制御装置10は、推定情報に基づき、椅子3aの座面3bの高さを調整する。これにより、椅子3aの座面3bの高さが、生体に対して適切な高さに調整される。   Next, the collection control device 10 of the biological information collection device 1 adjusts the height of the seat surface 3b of the chair 3a based on the estimation information. Thereby, the height of the seat surface 3b of the chair 3a is adjusted to an appropriate height for the living body.

以上のように、本実施の形態14に係る生体状態推定システム100において、家具3は、生体が着座する座面3bと、座面3bに着座する生体の個人情報を取得する個人情報取得装置51とが設けられ、生体情報収集装置1は、推定情報に基づき、座面3bの高さを決定する座面高さ決定部17と、座面3bが決定された座面の高さとなるように座面3bの高さを制御する座面駆動制御部18とを備え、生体状態推定部40は、荷重状態情報および個人情報に基づき、家具3の座面3bの高さを推定する座面高さ推定部49であり、記憶装置22は、生体の個人情報と個人情報に対応する生体の体重とが互いに関連付けられた体重テーブルを記憶し、座面高さ推定部49は、荷重状態情報に基づき、座面3bに付与される荷重を取得し、個人情報に基づき体重テーブルを参照して、座面3bに着座する生体の体重を取得し、取得した生体の体重と座面3bに付与される荷重との差分量を算出し、算出した差分量に基づき、座面3bの高さを推定し、生体情報収集装置1は、座面高さ推定部49によって推定された結果に基づき、座面3bの高さを設定する。これにより、生体が着座している家具3としての椅子3aの座面3bの高さを、生体が意識することなく適切に調整することができる。   As described above, in the living body state estimation system 100 according to the fourteenth embodiment, the furniture 3 has the seat surface 3b on which the living body is seated and the personal information acquisition device 51 that acquires the personal information of the living body seated on the seat surface 3b. And the biological information collecting apparatus 1 is configured so that the seat surface height determining unit 17 that determines the height of the seat surface 3b based on the estimation information and the seat surface height at which the seat surface 3b is determined. And a living body state estimation unit 40 that estimates the height of the seat surface 3b of the furniture 3 based on the load state information and the personal information. The storage device 22 stores a weight table in which the personal information of the living body and the weight of the living body corresponding to the personal information are associated with each other, and the seat surface height estimating section 49 stores the weight information in the load state information. Based on the load applied to the seating surface 3b. By referring to the weight table based on the information, the weight of the living body seated on the seating surface 3b is acquired, the difference amount between the weight of the acquired living body and the load applied to the seating surface 3b is calculated, and the calculated difference amount is Based on the result estimated by the seat surface height estimation unit 49, the biological information collection device 1 sets the height of the seat surface 3b. Thereby, the height of the seat surface 3b of the chair 3a as the furniture 3 on which the living body is seated can be appropriately adjusted without being conscious of the living body.

なお、この例では、生体の個人を識別するための情報を個人情報として取得し、体重テーブルを用いて生体の体重を取得するようにしたが、これに限られず、例えば、個人情報として生体の体重を直接取得してもよい。   In this example, information for identifying an individual of a living body is acquired as personal information, and the weight of the living body is acquired using a weight table. However, the present invention is not limited thereto. You may get your weight directly.

実施の形態15.
次に、本発明の実施の形態15に係る生体状態推定システムについて説明する。本実施の形態15では、生体情報を検出する手段として圧電センサまたは加速度センサを用いる点で、実施の形態1〜14と相違する。なお、以下の説明において、上述した実施の形態1〜14と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Embodiment 15 FIG.
Next, a biological state estimation system according to Embodiment 15 of the present invention will be described. The fifteenth embodiment is different from the first to fourteenth embodiments in that a piezoelectric sensor or an acceleration sensor is used as means for detecting biological information. In the following description, the same reference numerals are given to portions common to the above-described first to fourteenth embodiments, and detailed description thereof is omitted.

(圧電センサを用いる場合)
まず、生体情報の検出手段として圧電センサを用いる場合について説明する。圧電センサは、生体による家具3に対する圧力を物理量として検出する。このとき、圧電センサは、荷重センサ31を用いた場合と同様の傾向を有する生体情報を検出する。そのため、圧電センサを用いた生体状態推定システム100は、荷重センサ31を用いた場合と同様の方法によって筋力等の各種生体の状態を推定することができる。
(When using a piezoelectric sensor)
First, the case where a piezoelectric sensor is used as a biometric information detection means will be described. A piezoelectric sensor detects the pressure with respect to the furniture 3 by a biological body as a physical quantity. At this time, the piezoelectric sensor detects biological information having the same tendency as when the load sensor 31 is used. Therefore, the biological state estimation system 100 using a piezoelectric sensor can estimate various biological states such as muscle strength by the same method as that when the load sensor 31 is used.

すなわち、圧電センサを用いた場合に、生体状態推定システム100は、実施の形態2で説明した方法と同様の方法により、生体が椅子3aに着座する際の筋力を推定する。具体的には、生体状態推定システム100は、以下の(h)〜(k)のいずれかを特徴として、生体の筋力を推定する。
(h)家具3としての椅子3aのそれぞれの脚部3cに取り付けられた各圧電センサに対する圧力の順序
(i)各圧電センサに対する最大圧力の大きさ
(j)着座動作の時間
(k)圧力ピーク時における前後方の圧力の相対的な大きさ
That is, when the piezoelectric sensor is used, the living body state estimation system 100 estimates the muscle strength when the living body is seated on the chair 3a by the same method as that described in the second embodiment. Specifically, the biological state estimation system 100 estimates the muscular strength of the biological body with any one of the following (h) to (k) as a feature.
(H) Order of pressure for each piezoelectric sensor attached to each leg 3c of chair 3a as furniture 3 (i) Maximum pressure magnitude for each piezoelectric sensor (j) Time of seating operation (k) Pressure peak Relative magnitude of front and rear pressure in time

また、これに限られず、生体状態推定システム100は、実施の形態3で説明したように、1個の圧力センサを椅子3aの後方に取り付け、圧力センサで検出される圧力のピーク値に基づいて、生体の筋力を推定してもよい。   In addition, the biological state estimation system 100 is not limited to this, and as described in Embodiment 3, the living body state estimation system 100 has one pressure sensor attached to the back of the chair 3a and is based on the pressure peak value detected by the pressure sensor. The muscle strength of the living body may be estimated.

さらに、生体状態推定システム100は、実施の形態4で説明した方法と同様の方法により、生体が椅子3aから起立する際の筋力を推定する。具体的には、生体状態推定システム100は、以下の(l)〜(n)のいずれかを特徴として、生体の筋力を推定する。
(l)各圧電センサに対する圧力の順序
(m)起立動作の間の極大点の数
(n)起立動作の時間
Furthermore, the living body state estimation system 100 estimates the muscle strength when the living body stands up from the chair 3a by the same method as that described in the fourth embodiment. Specifically, the living body state estimation system 100 estimates the muscle strength of the living body with any one of the following (l) to (n) as features.
(L) Order of pressure for each piezoelectric sensor (m) Number of local maximum points during standing operation (n) Standing operation time

(加速度センサを用いる場合)
次に、生体情報の検出手段として加速度センサを用いる場合について説明する。加速度センサは、家具3としての椅子3aに取り付けられた場合、椅子3aの座面における鉛直方向、前後方向および左右方向の3軸方向の加速度を物理量として検出する。なお、加速度センサを用いる場合、加速度センサは、椅子3aに対して1個取り付ければよい。
(When using an acceleration sensor)
Next, a case where an acceleration sensor is used as the biological information detection means will be described. When the acceleration sensor is attached to the chair 3a as the furniture 3, the acceleration sensor detects acceleration in the three-axis directions of the vertical direction, the front-rear direction, and the left-right direction on the seat surface of the chair 3a as a physical quantity. In addition, what is necessary is just to attach one acceleration sensor with respect to the chair 3a when using an acceleration sensor.

図36は、加速度センサを用いた場合のセンサ情報について説明するための第1の例を示す概略図である。図36に示す例は、実施の形態2に示すように、筋力が十分である生体が椅子3aに着座する際の荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の状態と、加速度センサに対する鉛直方向の加速度とを比較したものである。図36において、横軸は時間を示す。また、縦軸は加速度を示しており、加速度の増加は上方向への変位を示し、加速度の減少は下方向への変位を示す。   FIG. 36 is a schematic diagram illustrating a first example for describing sensor information when an acceleration sensor is used. In the example shown in FIG. 36, as shown in the second embodiment, the state of the load on the load sensors 31 </ b> A to 31 </ b> D and the acceleration in the vertical direction with respect to the acceleration sensor when a living body with sufficient muscle strength sits on the chair 3 a. It is a comparison. In FIG. 36, the horizontal axis indicates time. In addition, the vertical axis indicates acceleration, an increase in acceleration indicates an upward displacement, and a decrease in acceleration indicates a downward displacement.

実施の形態2で説明したように、筋力が十分である生体が椅子3aに着座する場合には、座面3bの前方の荷重が増加した後に、座面3bの後方の荷重が増加する。そして、生体が完全に着座すると、座面3bの前後の荷重が減少した後に一定値となる。このとき、図36に示すように、着座しようとする時点で座面3bが下がるため、加速度センサによって検出される加速度は下方向に生じる。そして、前方の荷重が増加する時点で、加速度は上方向に生じ、後方の荷重が増加する時点で、加速度は下方向に生じる。   As described in the second embodiment, when a living body with sufficient muscular strength sits on the chair 3a, the load behind the seat surface 3b increases after the load ahead of the seat surface 3b increases. When the living body is completely seated, a constant value is obtained after the load before and after the seating surface 3b is reduced. At this time, as shown in FIG. 36, since the seating surface 3b is lowered at the time of sitting, the acceleration detected by the acceleration sensor is generated in the downward direction. Then, when the forward load increases, the acceleration occurs in the upward direction, and when the backward load increases, the acceleration occurs in the downward direction.

図37は、加速度センサを用いた場合のセンサ情報について説明するための第2の例を示す概略図である。図37(a)は、実施の形態4に示すように、筋力が十分である生体が椅子3aから起立する際の荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の状態と、加速度センサに対する鉛直方向の加速度とを比較したものである。図37(a)において、横軸は時間を示す。また、縦軸は加速度を示しており、加速度の増加は上方向への変位を示し、加速度の減少は下方向への変位を示す。   FIG. 37 is a schematic diagram illustrating a second example for describing sensor information when an acceleration sensor is used. As shown in the fourth embodiment, FIG. 37 (a) shows the state of the load applied to the load sensors 31A to 31D when a living body with sufficient muscle strength stands from the chair 3a and the acceleration in the vertical direction relative to the acceleration sensor. It is a comparison. In FIG. 37 (a), the horizontal axis represents time. In addition, the vertical axis indicates acceleration, an increase in acceleration indicates an upward displacement, and a decrease in acceleration indicates a downward displacement.

図37(b)は、図37(a)の状態において加速度センサにより検出された前後方向の加速度の様子を示す。図37(b)において、横軸は時間を示す。また、縦軸は加速度を示しており、加速度の増加は前方向への変位を示し、加速度の減少は後方向への変位を示す。   FIG. 37B shows the state of acceleration in the front-rear direction detected by the acceleration sensor in the state of FIG. In FIG. 37 (b), the horizontal axis indicates time. In addition, the vertical axis represents acceleration, an increase in acceleration indicates a forward displacement, and a decrease in acceleration indicates a backward displacement.

実施の形態4で説明したように、筋力が十分である生体が椅子3aから起立する場合には、座面3bの後方の荷重が減少すると同時に前方の荷重が増加した後に、座面3bの前方の荷重が減少する。そして、生体が完全に起立すると、座面3bの前後の荷重が一定値となる。このとき、加速度センサによって検出される鉛直方向の加速度は、図37(a)に示すように、後方の荷重が減少すると同時に前方の荷重が増加する時点で増加し、生体が椅子3aから離れた時点でゼロ(1G)となる。また、前後方向の加速度は、図37(b)に示すように、後方の荷重が減少すると同時に前方の荷重が増加する時点で増加し、その反動で減少する。すなわち、起立時には、生体の重心が一旦前方に変位し、その後、完全に起立することによって椅子3aに対する荷重がなくなる。   As described in the fourth embodiment, when a living body with sufficient muscular strength stands up from the chair 3a, the load behind the seat surface 3b decreases and simultaneously the front load increases before the front of the seat surface 3b. The load of is reduced. When the living body stands up completely, the load before and after the seating surface 3b becomes a constant value. At this time, as shown in FIG. 37 (a), the vertical acceleration detected by the acceleration sensor increases when the rear load decreases and the front load increases, and the living body leaves the chair 3a. It becomes zero (1G) at the time. In addition, as shown in FIG. 37B, the acceleration in the front-rear direction increases when the rear load decreases and at the same time the front load increases, and decreases due to the reaction. That is, at the time of standing, the center of gravity of the living body is once displaced forward, and then completely lifted to eliminate the load on the chair 3a.

このように、荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の状態と、加速度センサに対する加速度の状態は、互いに対応している。そのため、荷重センサ31A〜31Dに代えて加速度センサを適用することができる。また、加速度センサを用いた場合において、3軸方向のうち鉛直方向の加速度を検出することにより、荷重センサ31A〜31Dを用いて椅子3aの座面3bに対する荷重を検出する場合と同様の情報を取得することができる。そのため、生体状態推定システム100は、実施の形態2および4と同様に、生体の筋力を推定することができる。   Thus, the state of the load with respect to the load sensors 31A to 31D and the state of the acceleration with respect to the acceleration sensor correspond to each other. Therefore, an acceleration sensor can be applied instead of the load sensors 31A to 31D. Further, in the case of using the acceleration sensor, the same information as when the load on the seat surface 3b of the chair 3a is detected using the load sensors 31A to 31D by detecting the acceleration in the vertical direction among the three axis directions. Can be acquired. Therefore, the living body state estimation system 100 can estimate the muscle strength of the living body as in the second and fourth embodiments.

また、加速度センサを用いた場合、生体状態推定システム100は、筋力の推定だけでなく、生体の重心についても推定することができる。着座時の生体の重心は、左右方向および前後方向の加速度によって推定することができる。   When the acceleration sensor is used, the living body state estimation system 100 can estimate not only the muscle force but also the center of gravity of the living body. The center of gravity of the living body at the time of sitting can be estimated by acceleration in the left-right direction and the front-rear direction.

図38は、図36の第1の例における生体の重心の推定について説明するための概略図である。図38(a)は、筋力が十分である生体が椅子3aに着座する際の荷重センサ31A〜31Dに対する荷重の様子を示す。図38(a)において、横軸は時間を示し、縦軸は各荷重センサ31A〜31Dによって検出された荷重の大きさを示す。図38(b)は、加速度センサにより検出された左右方向の加速度の様子を示す。図38(b)において、横軸は時間を示す。また、縦軸は加速度を示しており、加速度の増加は左方向への変位を示し、加速度の減少は右方向への変位を示す。図38(c)は、加速度センサにより検出された前後方向の加速度の様子を示す。図38(c)において、横軸は時間を示す。また、縦軸は加速度を示しており、加速度の増加は前方向への変位を示し、加速度の減少は後方向への変位を示す。   FIG. 38 is a schematic diagram for explaining estimation of the center of gravity of the living body in the first example of FIG. Fig.38 (a) shows the mode of the load with respect to load sensor 31A-31D at the time of the biological body with sufficient muscular strength sitting on the chair 3a. In FIG. 38A, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the magnitude of the load detected by each of the load sensors 31A to 31D. FIG. 38B shows a state of acceleration in the left-right direction detected by the acceleration sensor. In FIG. 38B, the horizontal axis indicates time. In addition, the vertical axis represents acceleration, an increase in acceleration indicates a displacement in the left direction, and a decrease in acceleration indicates a displacement in the right direction. FIG. 38C shows the state of acceleration in the front-rear direction detected by the acceleration sensor. In FIG.38 (c), a horizontal axis shows time. In addition, the vertical axis represents acceleration, an increase in acceleration indicates a forward displacement, and a decrease in acceleration indicates a backward displacement.

荷重センサ31A〜31Dによって生体の重心を推定する場合、図38(a)に示すように、着座時の荷重の大きさは、「右後<左後」であり、かつ、「右前<左前」である。そのため、生体が椅子3aに着座する際には、重心が中心から左方向に変位していると推定される。また、着座後の安定した状態における荷重の大きさは、「左前>左後」である。そのため、安定時の生体の重心は、前方に位置していると推定される。   When estimating the center of gravity of the living body by the load sensors 31A to 31D, as shown in FIG. 38A, the magnitude of the load at the time of sitting is “right rear <left rear” and “right front <left front”. It is. Therefore, when the living body is seated on the chair 3a, it is estimated that the center of gravity is displaced leftward from the center. Further, the magnitude of the load in a stable state after sitting is “left front> left rear”. Therefore, it is estimated that the center of gravity of the living body at the time of stability is located forward.

一方、加速度センサによって生体の重心を推定する場合、図38(b)に示すように、着座時の左右方向の加速度は、一旦減少した後に増加し、正方向にピーク値が存在している。そのため、生体が椅子3aに着座する際には、重心が左方向に変位していると推定される。また、前後方向加速度は、図38(c)に示すように、一旦減少した後に増加し、正方向にピーク値が存在している。そのため、安定時の生体の重心は、前方に位置していると推定される。   On the other hand, when the center of gravity of the living body is estimated by the acceleration sensor, as shown in FIG. 38 (b), the lateral acceleration at the time of sitting once increases and then increases, and a peak value exists in the positive direction. Therefore, when the living body is seated on the chair 3a, it is estimated that the center of gravity is displaced leftward. Further, as shown in FIG. 38 (c), the longitudinal acceleration increases after once decreasing, and has a peak value in the positive direction. Therefore, it is estimated that the center of gravity of the living body at the time of stability is located forward.

このように、生体状態推定システム100は、加速度センサを用いることにより、荷重センサ31A〜31Dを用いた場合と同様に、着座時の生体の重心を推定することができる。   As described above, the living body state estimation system 100 can estimate the center of gravity of the living body at the time of sitting by using the acceleration sensor as in the case of using the load sensors 31A to 31D.

このようにして荷重センサ31A〜31Dに代えて加速度センサを用いた場合、生体状態推定システム100は、実施の形態2で説明した方法と同様の方法により、生体が椅子3aに着座する際の筋力を推定する。具体的には、生体状態推定システム100は、以下の(o)〜(r)のいずれかを特徴として、生体の筋力を推定する。
(o)加速度センサによる鉛直方向の加速度の増減の順序
(p)加速度センサによる鉛直方向の最大加速度の大きさ
(q)着座動作の時間
(r)加速度ピーク時における前後方の加速度の相対的な大きさ
When the acceleration sensor is used instead of the load sensors 31A to 31D in this way, the living body state estimation system 100 uses the same method as that described in the second embodiment to increase the muscle strength when the living body is seated on the chair 3a. Is estimated. Specifically, the living body state estimation system 100 estimates the muscle strength of the living body with any one of the following (o) to (r) as features.
(O) Order of increase / decrease in vertical acceleration by the acceleration sensor (p) Maximum acceleration magnitude in the vertical direction by the acceleration sensor (q) Time of seating operation (r) Relative front-rear acceleration at acceleration peak size

また、生体状態推定システム100は、実施の形態4で説明した方法と同様の方法により、生体が椅子3aから起立する際の筋力を推定する。具体的には、生体状態推定システム100は、以下の(s)〜(u)のいずれかを特徴として、生体の筋力を推定する。
(s)加速度センサによる鉛直方向の加速度の増減の順序
(t)起立動作の間の極大点の数
(u)起立動作の時間
In addition, the living body state estimation system 100 estimates the muscle strength when the living body stands up from the chair 3a by the same method as described in the fourth embodiment. Specifically, the living body state estimation system 100 estimates the muscle strength of the living body with any one of the following (s) to (u) as features.
(S) Order of increase / decrease in acceleration in the vertical direction by the acceleration sensor (t) Number of local maximum points during standing motion (u) Time for standing motion

なお、ここでは、生体の着座または起立の際の筋力推定方法を例にとって説明したが、これに限られず、実施の形態5〜14で説明した生体状態推定システム100においても、圧電センサまたは加速度センサを用いることができる。   Here, the muscle strength estimation method at the time of sitting or standing of the living body has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the living body state estimation system 100 described in Embodiments 5 to 14 also includes a piezoelectric sensor or an acceleration sensor. Can be used.

例えば、実施の形態12で説明した生体の振戦を推定する場合にも、圧電センサまたは加速度センサを用いることができる。この場合、生体状態推定システム100は、加速度センサで検出された加速度の変化から、振戦に特有の、特定の周波数を有する連続的かつ周期的な振幅変動を抽出し、生体の振戦を推定する。   For example, a piezoelectric sensor or an acceleration sensor can also be used when estimating the tremor of the living body described in the twelfth embodiment. In this case, the biological state estimation system 100 estimates continuous and periodic amplitude fluctuations having a specific frequency specific to tremor from the change in acceleration detected by the acceleration sensor, and estimates biological tremor. To do.

以上、本実施の形態1〜15について説明したが、本発明は、上述した実施の形態1〜15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内で様々な変形や応用が可能である。例えば、本実施の形態1〜15に係る構成は、それぞれの処理を独立して行う場合に限られず、これらの処理を同時に行うことができるように、各実施の形態に係る構成を組み合わせてもよい。   As mentioned above, although Embodiment 1-15 was demonstrated, this invention is not limited to Embodiment 1-15 mentioned above, Various deformation | transformation and application are within the range which does not deviate from the summary of this invention. Is possible. For example, the configuration according to the first to fifteenth embodiments is not limited to the case where each process is performed independently, and the configurations according to the respective embodiments may be combined so that these processes can be performed simultaneously. Good.

1 生体情報収集装置、2 生体状態推定装置、3 家具、3a 椅子、3b 座面、3c 脚部、3e ベッド、3f 寝具面、3g 脚部、3h 洋式便器、3i 便座、4 ネットワーク、10 収集制御装置、11 入出力インタフェース、12 表示装置、13 入力装置、15 入力処理部、16 出力処理部、17 座面高さ決定部、18 座面駆動制御部、19 記憶部、20 推定制御装置、21 入出力インタフェース、22 記憶装置、25 入力処理部、26 出力処理部、27 荷重状態情報生成部、30 センサユニット、31、31A、31B、31C、31D、31E 荷重センサ、32 板状部材、33a、33b カラー、40 生体状態推定部、41 筋力推定部、42 筋力変化推定部、43 バランス推定部、44 居眠り推定部、45 体位推定部、46 腰痛推定部、47 振戦推定部、48 排便推定部、49 座面高さ推定部、51 個人情報取得装置、100 生体状態推定システム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Living body information collection apparatus, 2 Living body state estimation apparatus, 3 Furniture, 3a Chair, 3b Seat surface, 3c Leg part, 3e Bed, 3f Bedding surface, 3g Leg part, 3h Western style toilet, 3i Toilet seat, 4 Network, 10 Collection control Device, 11 input / output interface, 12 display device, 13 input device, 15 input processing unit, 16 output processing unit, 17 seating surface height determining unit, 18 seating surface drive control unit, 19 storage unit, 20 estimation control device, 21 Input / output interface, 22 storage device, 25 input processing unit, 26 output processing unit, 27 load state information generation unit, 30 sensor unit, 31, 31A, 31B, 31C, 31D, 31E load sensor, 32 plate member, 33a, 33b color, 40 biological state estimation unit, 41 muscle strength estimation unit, 42 muscle strength change estimation unit, 43 balance estimation unit, 44 dozing Estimating unit, 45 Positions estimator, 46 back pain estimator, 47 tremor estimation unit, 48 defecation estimator, 49 Seat height estimating section, 51 the personal information acquisition unit, 100 biological condition estimation system.

本発明は、生体の状態を推定する生体状態推定システムおび生体状態推定方法に関する。 The present invention relates to a biological state estimation system you good beauty student body state estimation method for estimating the state of the living body.

そこで、本発明は、上記従来の技術における課題に鑑みてなされたものであって、生体に対して特別な器具等を装着することなく、また、生体が意識することなく、生体の状態を推定することが可能な生体状態推定システムおび生体状態推定方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and estimates the state of a living body without attaching a special instrument or the like to the living body and without being conscious of the living body. an object of the present invention is to provide a biological state estimation system you good beauty student body state estimation method that can be.

本発明に係る生体状態推定システムは、生体の接触によって生じる物理量を検出し、検出結果をセンサ情報として出力する状態検出手段が取り付けられた家具と、前記状態検出手段から出力された前記センサ情報を収集する生体情報収集装置と、前記生体情報収集装置によって収集された前記センサ情報に基づき、前記家具に接触する前記生体の状態を推定する生体状態推定装置とで構成され、前記生体状態推定装置は、前記センサ情報を記憶する記憶装置と、前記センサ情報に基づき、前記生体の状態を推定する推定制御装置とを備え、前記推定制御装置は、前記センサ情報に基づき、時間に対する前記物理量の状態を示す状態情報を生成するとともに、生成した前記状態情報を前記記憶装置に記憶させる状態情報生成部と、前記状態情報から前記物理量に関する特徴を抽出し、該特徴に基づき前記家具に接触する前記生体の状態を推定するとともに、推定した前記生体の状態を示す推定情報を前記記憶装置に記憶させる生体状態推定部とを有し、前記生体状態推定部は、前記状態情報に基づき、前記家具に着座する前記生体の筋力を推定する筋力推定部であり、前記筋力推定部は、前記家具に対する前記生体の着座に関する動作を示す特徴、または前記生体の起立に関する動作を示す特徴に基づき、前記生体の筋力を推定するものである。 The living body state estimation system according to the present invention detects a physical quantity generated by contact of a living body, and furnishes to which a state detection unit that outputs a detection result as sensor information is attached, and the sensor information output from the state detection unit. A living body information collecting device that collects and a living body state estimating device that estimates the state of the living body in contact with the furniture based on the sensor information collected by the living body information collecting device; A storage device that stores the sensor information; and an estimation control device that estimates the state of the living body based on the sensor information. The estimation control device indicates the state of the physical quantity with respect to time based on the sensor information. A state information generation unit that generates state information to be displayed and stores the generated state information in the storage device; and the state information Extracting a feature relating to the physical quantity, estimating a state of the living body contacting the furniture based on the feature, and a biological state estimating unit storing the estimated information indicating the estimated state of the living body in the storage device; Yes, and the biological status estimating unit, based on the state information, the a muscle force estimation unit that estimates a muscle force of the living body to be seated on furniture, the muscle force estimation unit, an operation related to seating of the organism to the furniture The muscular strength of the living body is estimated based on the characteristics shown or the characteristics showing the operation related to the standing of the living body .

Claims (27)

生体の接触によって生じる物理量を検出し、検出結果をセンサ情報として出力する状態検出手段が取り付けられた家具と、
前記状態検出手段から出力された前記センサ情報を収集する生体情報収集装置と、
前記生体情報収集装置によって収集された前記センサ情報に基づき、前記家具に接触する前記生体の状態を推定する生体状態推定装置と
で構成され、
前記生体状態推定装置は、
前記センサ情報を記憶する記憶装置と、
前記センサ情報に基づき、前記生体の状態を推定する推定制御装置と
を備え、
前記推定制御装置は、
前記センサ情報に基づき、時間に対する前記物理量の状態を示す状態情報を生成するとともに、生成した前記状態情報を前記記憶装置に記憶させる状態情報生成部と、
前記状態情報から前記物理量に関する特徴を抽出し、該特徴に基づき前記家具に接触する前記生体の状態を推定するとともに、推定した前記生体の状態を示す推定情報を前記記憶装置に記憶させる生体状態推定部と
を有する
生体状態推定システム。
Furniture with attached state detection means for detecting physical quantities generated by contact with a living body and outputting detection results as sensor information;
A biological information collection device that collects the sensor information output from the state detection means;
Based on the sensor information collected by the biological information collection device, the biological state estimation device that estimates the state of the biological body that contacts the furniture,
The biological state estimating device
A storage device for storing the sensor information;
An estimation control device that estimates the state of the living body based on the sensor information;
The estimation control device includes:
Based on the sensor information, a state information generation unit that generates state information indicating the state of the physical quantity with respect to time, and stores the generated state information in the storage device;
A feature relating to the physical quantity is extracted from the state information, the state of the living body contacting the furniture is estimated based on the feature, and estimated information indicating the estimated state of the living body is stored in the storage device A biological state estimation system.
前記生体状態推定部は、前記状態情報に基づき、前記家具に着座する前記生体の筋力を推定する筋力推定部であり、
前記筋力推定部は、
前記家具に対する前記生体の着座に関する動作を示す特徴、または前記生体の起立に関する動作を示す特徴に基づき、前記生体の筋力を推定する
請求項1に記載の生体状態推定システム。
The biological state estimation unit is a muscle strength estimation unit that estimates muscle strength of the living body seated on the furniture based on the state information,
The muscle strength estimation unit
The living body state estimation system according to claim 1, wherein the muscle strength of the living body is estimated based on a feature indicating an operation related to sitting of the living body on the furniture or a feature indicating an operation related to standing of the living body.
前記状態検出手段は、複数であり、
前記着座に関する動作を示す特徴は、
複数の前記状態検出手段で検出された前記物理量が変化する順序であり、
前記筋力推定部は、
複数の前記状態検出手段のうち、前記家具の前方に配置された状態検出手段で前記物理量の最大値が検出された時点と前記家具の後方に配置された状態検出手段で前記物理量の最大値が検出された時点との差分時間と、設定時間との比較結果に基づき、前記生体の筋力を推定する
請求項2に記載の生体状態推定システム。
The state detecting means is plural,
The feature indicating the operation related to the seating is:
The physical quantity detected by a plurality of the state detection means is an order of change,
The muscle strength estimation unit
Among the plurality of state detection means, when the maximum value of the physical quantity is detected by the state detection means arranged in front of the furniture, and the maximum value of the physical quantity is detected by the state detection means arranged behind the furniture. The biological state estimation system according to claim 2, wherein the muscular strength of the biological body is estimated based on a comparison result between a difference time from the detected time point and a set time.
前記着座に関する動作を示す特徴は、
前記状態検出手段で検出された前記物理量の最大値の大きさであり、
前記筋力推定部は、
前記状態検出手段で検出された最大値の大きさと設定閾値との比較結果に基づき、前記生体の筋力を推定する
請求項2または3に記載の生体状態推定システム。
The feature indicating the operation related to the seating is:
The size of the maximum value of the physical quantity detected by the state detection means,
The muscle strength estimation unit
The biological state estimation system according to claim 2 or 3, wherein the muscular strength of the biological body is estimated based on a comparison result between the maximum value detected by the state detection means and a set threshold value.
前記着座に関する動作を示す特徴は、
前記生体が前記家具に対する着座を開始してから着座するまでの時間を示す着座動作時間であり、
前記筋力推定部は、
前記着座動作時間と設定時間との比較結果に基づき、前記生体の筋力を推定する
請求項2〜4のいずれか一項に記載の生体状態推定システム。
The feature indicating the operation related to the seating is:
It is a seating operation time indicating a time from when the living body starts to sit on the furniture to sit down,
The muscle strength estimation unit
The living body state estimation system according to any one of claims 2 to 4, wherein the muscle strength of the living body is estimated based on a comparison result between the sitting operation time and a set time.
前記状態検出手段は、複数であり、
前記着座に関する動作を示す特徴は、
複数の前記状態検出手段で前記物理量のピーク値が検出された際の前方および後方の前記物理量の相対的な大きさであり、
前記筋力推定部は、
複数の前記状態検出手段のうち、前記家具の前方に配置された状態検出手段で検出された前記物理量と、前記家具の後方に配置された状態検出手段で検出された前記物理量との比較結果に基づき、前記生体の筋力を推定する
請求項2〜5のいずれか一項に記載の生体状態推定システム。
The state detecting means is plural,
The feature indicating the operation related to the seating is:
A relative magnitude of the front and rear physical quantities when a peak value of the physical quantity is detected by a plurality of the state detection means;
The muscle strength estimation unit
Among the plurality of state detection means, a comparison result between the physical quantity detected by the state detection means arranged in front of the furniture and the physical quantity detected by the state detection means arranged behind the furniture. The biological state estimation system according to any one of claims 2 to 5, wherein the muscular strength of the biological body is estimated based on.
前記状態検出手段は、複数であり、
前記起立に関する動作を示す特徴は、
複数の前記状態検出手段で検出された前記物理量が変化する順序であり、
前記筋力推定部は、
複数の前記状態検出手段のうち、前記家具の後方に配置された状態検出手段で前記物理量の最小値が検出された時点と前記家具の前方に配置された状態検出手段で前記物理量の最小値が検出された時点との差分時間と、設定時間との比較結果に基づき、前記生体の筋力を推定する
請求項2に記載の生体状態推定システム。
The state detecting means is plural,
The feature indicating the operation related to the standing is as follows:
The physical quantity detected by a plurality of the state detection means is an order of change,
The muscle strength estimation unit
Among the plurality of state detection means, when the minimum value of the physical quantity is detected by the state detection means arranged behind the furniture, and when the minimum value of the physical quantity is detected by the state detection means arranged in front of the furniture, The biological state estimation system according to claim 2, wherein the muscular strength of the biological body is estimated based on a comparison result between a difference time from the detected time point and a set time.
前記起立に関する動作を示す特徴は、
前記生体が前記家具からの起立を開始してから起立するまでの時間を示す起立動作時間の間の極大点の数であり、
前記筋力推定部は、
前記起立動作時間の間の前記極大点の数と設定閾値との比較結果に基づき、前記生体の筋力を推定する
請求項2または7に記載の生体状態推定システム。
The feature indicating the operation related to the standing is as follows:
It is the number of local maximum points during the standing operation time indicating the time from when the living body starts standing up from the furniture to standing up,
The muscle strength estimation unit
The biological state estimation system according to claim 2 or 7, wherein the muscular strength of the living body is estimated based on a comparison result between the number of maximum points during the standing operation time and a set threshold value.
前記起立に関する動作を示す特徴は、
前記生体が前記家具からの起立を開始してから起立するまでの時間を示す起立動作時間であり、
前記筋力推定部は、
前記起立動作時間と設定時間との比較結果に基づき、前記生体の筋力を推定する
請求項2、7または8に記載の生体状態推定システム。
The feature indicating the operation related to the standing is as follows:
It is a standing operation time indicating a time from when the living body starts to stand up from the furniture to stand up,
The muscle strength estimation unit
The biological state estimation system according to claim 2, 7 or 8, wherein muscle strength of the living body is estimated based on a comparison result between the standing operation time and a set time.
前記家具は、前記生体が着座する座面が設けられ、
前記生体情報収集装置は、
前記生体の筋力と前記座面の高さとが互いに関連付けられた座面高さテーブルが記憶された記憶部と、
前記推定情報に基づき、前記座面高さテーブルを参照して前記座面の高さを決定する座面高さ決定部と、
前記座面が決定された前記座面の高さとなるように前記座面の高さを制御する座面駆動制御部と
を備える
請求項2〜6のいずれか一項に記載の生体状態推定システム。
The furniture is provided with a seating surface on which the living body is seated,
The biological information collection device includes:
A storage unit storing a seating surface height table in which the muscle strength of the living body and the height of the seating surface are associated with each other;
Based on the estimation information, a seat surface height determining unit that determines the height of the seat surface with reference to the seat surface height table;
The living body state estimation system according to any one of claims 2 to 6, further comprising a seating surface drive control unit that controls the height of the seating surface so that the seating surface becomes the determined height of the seating surface. .
前記座面高さ決定部は、
前記推定情報が、前記生体の筋力が十分であることを示す場合に、前記家具の前記座面を、前記生体が着座した際の高さよりも低くし、
前記推定情報が、前記生体の筋力が弱いことを示す場合に、前記家具の前記座面を、前記生体が着座した際の高さよりも高くする
請求項10に記載の生体状態推定システム。
The seat height determining unit
When the estimation information indicates that the muscular strength of the living body is sufficient, the seat surface of the furniture is lower than the height when the living body is seated,
The biological state estimation system according to claim 10, wherein when the estimation information indicates that the muscular strength of the living body is weak, the seating surface of the furniture is made higher than a height when the living body is seated.
前記生体状態推定部は、前記状態情報に基づき、前記生体における筋力の変化を推定する筋力変化推定部であり、
前記筋力変化推定部は、
前記記憶装置に記憶された過去の状態情報と、前記センサ情報に基づき前記状態情報生成部で生成された現在の状態情報とに基づき、前記生体における筋力の変化を推定する
請求項1に記載の生体状態推定システム。
The biological state estimation unit is a muscle force change estimation unit that estimates a change in muscle strength in the living body based on the state information,
The muscle strength change estimation unit
The change in muscle strength in the living body is estimated based on past state information stored in the storage device and current state information generated by the state information generation unit based on the sensor information. Biological state estimation system.
前記生体状態推定部は、前記状態情報に基づき、前記生体のバランスを推定するバランス推定部であり、
前記バランス推定部は、
前記状態情報に含まれる前記状態検出手段で検出された前記物理量が最大となった時点から安定するまでの時間と、前記物理量が安定したときの前記物理量の大きさとに基づき、前記生体のバランスを推定する
請求項1に記載の生体状態推定システム。
The biological state estimation unit is a balance estimation unit that estimates the balance of the biological body based on the state information,
The balance estimation unit
Based on the time from when the physical quantity detected by the state detection means included in the state information becomes maximum until the physical quantity becomes stable, and the magnitude of the physical quantity when the physical quantity becomes stable, the balance of the living body is determined. The biological state estimation system according to claim 1 to estimate.
前記生体状態推定部は、前記状態情報に基づき、前記生体の居眠りを推定する居眠り推定部であり、
前記居眠り推定部は、
前記状態情報に含まれる前記状態検出手段で検出された前記物理量が安定したときの前記物理量の大きさに基づき、前記生体の居眠りを推定する
請求項1に記載の生体状態推定システム。
The biological state estimation unit is a dozing estimation unit that estimates the dozing of the living body based on the state information,
The dozing estimation unit
The biological state estimation system according to claim 1, wherein the biological state estimating system estimates the dozing of the biological body based on a size of the physical quantity when the physical quantity detected by the state detection unit included in the state information is stabilized.
前記生体状態推定部は、前記状態情報に基づき、前記生体の体位を推定する体位推定部であり、
前記体位推定部は、
前記状態検出手段に対して付与される前記物理量の変化に基づき、前記生体の体位を推定する
請求項1に記載の生体状態推定システム。
The living body state estimating unit is a body position estimating unit that estimates the body position of the living body based on the state information,
The body position estimation unit
The living body state estimation system according to claim 1, wherein the body position of the living body is estimated based on a change in the physical quantity given to the state detection unit.
前記状態検出手段は、複数であり、
前記家具は、前記生体が着座する便座を有する洋式便器であり、
複数の前記状態検出手段のそれぞれは、前記便座に取り付けられ、
前記体位推定部は、前記状態情報に基づき、前記洋式便器に着座する前記生体の体位を推定する
請求項15に記載の生体状態推定システム。
The state detecting means is plural,
The furniture is a Western-style toilet having a toilet seat on which the living body is seated,
Each of the plurality of state detection means is attached to the toilet seat,
The living body state estimating system according to claim 15, wherein the body position estimating unit estimates the body position of the living body seated on the Western-style toilet based on the state information.
前記生体状態推定部は、前記状態情報に基づき、前記生体が腰痛を引き起こす虞があるか否かを推定する腰痛推定部であり、
前記記憶装置は、腰痛を発症している生体における前記物理量の状態を示す腰痛体位情報を記憶し、
前記腰痛推定部は、
前記状態情報と前記腰痛体位情報とに基づき、前記生体が腰痛を引き起こす虞があるか否かを推定する
請求項1に記載の生体状態推定システム。
The biological state estimation unit is a low back pain estimation unit that estimates whether the biological body may cause low back pain based on the state information,
The storage device stores low back pain posture information indicating a state of the physical quantity in a living body having low back pain,
The low back pain estimation unit
The biological state estimation system according to claim 1, wherein the biological state estimation system estimates whether or not the biological body is likely to cause back pain based on the state information and the back pain posture information.
前記生体状態推定部は、前記状態情報に基づき、前記生体の振戦を推定する振戦推定部であり、
前記状態情報に特定の周波数を有する連続的かつ周期的な振幅変動が存在する場合に、前記状態情報が振戦を示すと判断する
請求項1に記載の生体状態推定システム。
The biological state estimation unit is a tremor estimation unit that estimates tremor of the biological body based on the state information,
The biological state estimation system according to claim 1, wherein when the state information includes a continuous and periodic amplitude variation having a specific frequency, the state information is determined to indicate tremor.
前記記憶装置は、前記生体が前記振戦を抑制するための薬物を服用した時間を示す薬物服用時間を記憶し、
前記振戦推定部は、
前記薬物服用時間と、前記状態情報に基づき推定された振戦が現れる時間とに基づき、前記生体が服用した前記薬物の効果時間を推定する
請求項18に記載の生体状態推定システム。
The storage device stores a drug taking time indicating a time when the living body took a drug for suppressing the tremor,
The tremor estimation unit
The biological state estimation system according to claim 18, wherein an effect time of the drug taken by the living body is estimated based on the drug taking time and a time at which a tremor estimated based on the state information appears.
前記生体状態推定部は、前記状態情報に基づき、前記生体の排便を推定する排便推定部であり、
前記排便推定部は、
前記状態情報に基づき、排便時の固有の動作による連続的な振動を検出し、
検出した前記連続的な振動に基づき、前記排便を推定する
請求項1に記載の生体状態推定システム。
The biological state estimation unit is a defecation estimation unit that estimates the defecation of the biological body based on the state information,
The defecation estimation unit
Based on the status information, detect continuous vibration due to unique movements during defecation,
The biological state estimation system according to claim 1, wherein the defecation is estimated based on the detected continuous vibration.
前記家具は、
前記生体が着座する座面と、
前記座面に着座する前記生体の個人情報を取得する個人情報取得装置と
が設けられ、
前記生体情報収集装置は、
前記推定情報に基づき、前記座面の高さを決定する座面高さ決定部と、
前記座面が決定された前記座面の高さとなるように前記座面の高さを制御する座面駆動制御部と
を備え、
前記生体状態推定部は、
前記状態情報および前記個人情報に基づき、前記家具の座面の高さを推定する座面高さ推定部であり、
前記記憶装置は、
前記生体の個人情報と該個人情報に対応する生体の体重とが互いに関連付けられた体重テーブルを記憶し、
前記座面高さ推定部は、
前記状態情報に基づき、前記座面に付与される前記物理量を取得し、
前記個人情報に基づき前記体重テーブルを参照して、前記座面に着座する前記生体の体重を取得し、
取得した前記生体の体重と前記座面に付与される前記物理量との差分量を算出し、
算出した前記差分量に基づき、前記座面の高さを推定し、
前記生体情報収集装置は、
前記座面高さ推定部によって推定された結果に基づき、前記座面の高さを設定する
請求項1に記載の生体状態推定システム。
The furniture is
A seating surface on which the living body is seated;
A personal information acquisition device for acquiring personal information of the living body seated on the seating surface;
The biological information collection device includes:
Based on the estimation information, a seat surface height determining unit that determines the height of the seat surface;
A seating surface drive control unit that controls the height of the seating surface so that the seating surface becomes the determined height of the seating surface,
The biological state estimating unit
Based on the state information and the personal information, a seat surface height estimation unit that estimates the height of the seat surface of the furniture,
The storage device
Storing a weight table in which the personal information of the living body and the weight of the living body corresponding to the personal information are associated with each other;
The seat surface height estimation unit is
Based on the state information, obtain the physical quantity given to the seating surface,
Referencing the weight table based on the personal information, obtaining the weight of the living body seated on the seat surface,
Calculating a difference amount between the acquired body weight of the living body and the physical quantity given to the seat surface;
Based on the calculated difference amount, the height of the seating surface is estimated,
The biological information collection device includes:
The living body state estimation system according to claim 1, wherein the height of the seating surface is set based on a result estimated by the seating surface height estimation unit.
前記状態検出手段は、荷重を検出する荷重センサであり、
前記物理量は、前記家具に対して付与される荷重である
請求項1〜21のいずれか一項に記載の生体状態推定システム。
The state detection means is a load sensor that detects a load,
The biological state estimation system according to any one of claims 1 to 21, wherein the physical quantity is a load applied to the furniture.
前記状態検出手段は、鉛直方向、左右方向および前後方向の加速度を検出する加速度センサであり、
前記物理量は、前記家具に対して付与される加速度である
請求項1〜21のいずれか一項に記載の生体状態推定システム。
The state detection means is an acceleration sensor that detects acceleration in the vertical direction, the left-right direction, and the front-rear direction,
The biological state estimation system according to any one of claims 1 to 21, wherein the physical quantity is an acceleration applied to the furniture.
前記状態検出手段は、圧力を検出する圧電センサであり、
前記物理量は、前記家具に対して付与される圧力である
請求項1〜21のいずれか一項に記載の生体状態推定システム。
The state detection means is a piezoelectric sensor that detects pressure,
The biological state estimation system according to any one of claims 1 to 21, wherein the physical quantity is a pressure applied to the furniture.
生体が接触する家具に取り付けられるセンサユニットであって、
前記生体の接触によって生じる物理量を検出し、検出結果をセンサ情報として出力する状態検出手段と、
前記状態検出手段に設けられ、前記家具の本体および脚部の少なくとも一方に接続する接続部材と
を備え、
前記接続部材を介して、前記家具の前記本体と前記脚部との間、または前記脚部の底面側に取り付けられる
センサユニット。
A sensor unit that is attached to furniture in contact with a living body,
State detection means for detecting a physical quantity generated by contact of the living body and outputting the detection result as sensor information;
Provided in the state detection means, comprising a connection member connected to at least one of the main body and legs of the furniture,
The sensor unit attached between the said main body and the said leg part of the said furniture, or the bottom face side of the said leg part via the said connection member.
生体が接触する家具であって、
前記生体が接触する本体と、
前記本体を支持する複数の脚部と、
請求項25に記載のセンサユニットと
を備える家具。
Furniture that comes in contact with living organisms,
A main body with which the living body comes into contact;
A plurality of legs that support the body;
A furniture comprising the sensor unit according to claim 25.
生体の接触によって生じる物理量を検出し、検出結果をセンサ情報として出力する状態検出手段が取り付けられた家具と、
前記状態検出手段から出力された前記センサ情報を収集する生体情報収集装置と、
前記生体情報収集装置によって収集された前記センサ情報に基づき、前記家具に接触する前記生体の状態を推定する生体状態推定装置と
で構成され、
前記生体状態推定装置は、
前記センサ情報を記憶する記憶装置と、
前記センサ情報に基づき、前記生体の状態を推定する推定制御装置と
を備えた生体状態推定システムの生体状態推定方法であって、
前記センサ情報に基づき、時間に対する前記物理量の状態を示す状態情報を生成するステップと、
前記状態情報から前記物理量に関する特徴を抽出するステップと、
前記特徴に基づき前記家具に接触する前記生体の状態を推定するステップと
を有する
生体状態推定方法。
Furniture with attached state detection means for detecting physical quantities generated by contact with a living body and outputting detection results as sensor information;
A biological information collection device that collects the sensor information output from the state detection means;
Based on the sensor information collected by the biological information collection device, the biological state estimation device that estimates the state of the biological body that contacts the furniture,
The biological state estimating device
A storage device for storing the sensor information;
A biological state estimation method for a biological state estimation system comprising: an estimation control device that estimates the state of the biological body based on the sensor information,
Generating state information indicating the state of the physical quantity with respect to time based on the sensor information;
Extracting features relating to the physical quantity from the state information;
Estimating the state of the living body in contact with the furniture based on the feature.
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