WO2023275382A1 - Siege ergonomique - Google Patents

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Publication number
WO2023275382A1
WO2023275382A1 PCT/EP2022/068328 EP2022068328W WO2023275382A1 WO 2023275382 A1 WO2023275382 A1 WO 2023275382A1 EP 2022068328 W EP2022068328 W EP 2022068328W WO 2023275382 A1 WO2023275382 A1 WO 2023275382A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
seat
axis
sensors
backrest
distance
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/068328
Other languages
English (en)
Inventor
Malik Attouche
Original Assignee
ERSYS Sàrl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CH70008/21A external-priority patent/CH718796A2/fr
Priority claimed from EP21183464.3A external-priority patent/EP4111909A1/fr
Application filed by ERSYS Sàrl filed Critical ERSYS Sàrl
Priority to EP22736288.6A priority Critical patent/EP4362747A1/fr
Publication of WO2023275382A1 publication Critical patent/WO2023275382A1/fr

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/62—Accessories for chairs
    • A47C7/72—Adaptations for incorporating lamps, radio sets, bars, telephones, ventilation, heating or cooling arrangements or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
    • A61B5/4538—Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
    • A61B5/4561—Evaluating static posture, e.g. undesirable back curvature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6887—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
    • A61B5/6891—Furniture
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1116—Determining posture transitions

Definitions

  • the present invention relates to an ergonomic seat provided with sensors. It also relates to the method for optimizing the posture of the user on said seat according to the measurements from the sensors.
  • document EP 3788914 discloses an ergonomic seat with six sensors, two on the seat and four on the backrest.
  • the sensors in the backrest are distance and rotation sensors while the sensors in the seat are force sensors.
  • the seat is equipped with a microcontroller that analyzes the data in real time to then advise the user on his posture.
  • the object of the present invention is to propose a new seat equipped with at least four force sensors located in specific areas of the seat.
  • this seat also comprises on the backrest at least one distance sensor.
  • the invention relates to an ergonomic seat comprising a backrest and a seat having a rear part facing the backrest and a front part opposite said rear part, the seat defining an X,Y plane with a axis Y of symmetry of the seat extending between the rear part and the front part of the seat and with an axis X perpendicular to the axis Y and passing through one end of the rear part of the seat, the backrest being defined by a Z axis of symmetry perpendicular to the X,Y plane, said seat comprising at least 4 force sensors with:
  • a second pair of sensors arranged on either side of the Y axis of symmetry at a distance Y2 from the X axis with Y2 between 185 and 240 mm, the distance X2 between the sensors of the second pair of sensors being between 210 and 265 mm.
  • the backrest comprises at least one distance sensor intended to measure the distance between the backrest and the chest of a user seated on the seat, the distance sensor being positioned on the Z axis.
  • the rear part of the seat has a clearance at the origin of the X and Y axes allowing the coccyx of the user to be freed.
  • the clearance at the level of the coccyx makes it possible to optimize the distribution of pressure on the seat cushion.
  • the present invention also relates to a method for optimizing the posture of a user seated on the ergonomic seat described above, said method comprising the following steps:
  • the method according to the invention thus makes it possible to: determine the distribution of the weight of the body on the seat and the backrest, stabilize a femoro-ischial seat (thigh, ischium), unload the support of the coccyx, - promote lumbar support on the backrest, manage the center of gravity of the weight on the seat (G), manage the minimum differences between the center of gravity (G) and the barycenter of the body (B) projected on the seat, inform the seated person in real time of bad/good posture, suggest changes of postures and stretching according to static time to avoid pain and stiffness, self-training of the seated person.
  • Other characteristics and advantages of the present invention will appear in the following description of a preferred embodiment, presented by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings.
  • FIG. 1 schematically represents the ergonomic seat according to the invention fitted with sensors in the seat and in the backrest.
  • Figure 2 shows a plan view of the seat of the ergonomic seat with the positioning of the force sensors.
  • FIG. 4 represents the flowchart for calculating the center of gravity, the center of gravity and the calculation of the difference between the latter leading to the determination of the correct posture of the user.
  • Figure 5 schematically shows the different layers of foam on the backrest or seat support.
  • the present invention relates to an ergonomic seat provided with sensors.
  • Said seat 1 is shown in Figure 1 with a set of sensors, some of which are optional, distributed in the seat 1b and in the backrest 1a.
  • These sensors are fixed on a support, preferably rigid, for example made of wood, polymer, carbon fiber, metal alloy, etc.
  • Support F1 shown in Figure 5 is surmounted by one or more layers of foam F2, F3.
  • the support is surmounted by two layers of foam.
  • the sensors are arranged between the support F1 and the first layer of foam F2 or possibly between two layers of foam.
  • the seat 1b of the seat 1 shown in Figure 2 comprises at least four force sensors (S1, S2, S3, S4) arranged in very specific places. These are force sensors with a measurement in N (Newton), the latter being then converted into a pressure (Newton/m 2 ). Their position is given with respect to a system of X and Y axes.
  • the seat defines an X,Y plane with a Y axis which extends between the rear part and the front part of the seat.
  • This Y axis forms the axis of symmetry of the seat with respectively two force sensors arranged on each side of the Y axis facing each other. Perpendicular to this axis Y, the axis X extends over the end of the rear part of the seat.
  • X1 is the distance between the sensors S1 and S2 which are arranged on each side of the Y axis of symmetry.
  • X1 must be between 100 and 170 mm, preferably between 115 and 145 mm, more preferably between 120 and 140 mm.
  • X2 is the distance between the sensors S3 and S4 which are arranged on each side of the axis Y of symmetry close to the front part of the seat.
  • X2 must be between 210 and 265 mm, preferably between 220 and 255 mm, more preferably between 230 and 245 mm.
  • Y1 which is the distance between the pair of sensors S1, S2 and the X axis must be between 0 and 130 mm, preferably between 30 and 90 mm, more preferably between 50 and 70 mm.
  • Y2 which is the distance between the pair of sensors S1, S2 and the pair of sensors S3, S4 must be between 185 and 240 mm, preferably between 195 and 230 mm, more preferably between 205 and 220 mm.
  • the force sensors can be resistive sensors such as films or buttons.
  • the 4 separate sensors could be replaced by a sheet of pressure sensors positioned on the seat with at least 4 sensors positioned as indicated above.
  • the seat 1b also comprises position sensors P3, P4 which measure the height and the inclination of the seat.
  • these sensors can be positioned on the front part of the seat (fig.1). It can also include at least one so-called A6 ambient sensor, this sensor can measure the sound level, the brightness, the temperature, the hygrometry, the flow and the speed of the air, the contact temperature at the level of the sitting, or a possible vibration.
  • the folder 1a shown in Figures 1 and 3 comprises at least one distance sensor S5 which measures the distance between the folder 1a and the bust of the user.
  • the backrest 1a defines a plane with an X axis corresponding to the X axis of the seat and a Z axis perpendicular to the X,Y plane and extending between the lower part and the upper part of the backrest.
  • the Z axis forms an axis of symmetry of the backrest.
  • the sensor S5 is arranged on this Z axis at a distance Z1 from the X axis of between 350 and 500 mm, preferably between 400 and 450 mm. This distance from the X axis takes into account the fact that the backrest can be height-adjustable in relation to the seat, the X axis on the seat being the reference.
  • the file 1a also includes at least one force sensor. It can thus comprise a force sensor S6, two force sensors S6, S7 or more than two force sensors in the file 1a (fig.1). These sensors are preferably located on the Z axis at a distance from the X axis of between 150 and 250 mm and between 350 and 450 mm for the S6 sensor and the S7 sensor respectively. This distance from the X axis also takes into account the fact that the backrest can be height-adjustable in relation to the seat, the X axis on the seat being the reference.
  • the backrest 1a may include one or more position sensors.
  • the backrest 1a comprises two position sensors P1, P2 to respectively measure the height of the lumbar support P2 and the inclination of the backrest P1.
  • they are located on the Z axis.
  • the backrest 1a can also include one or more ambient sensors, referenced A1 to A5 in figure 1. These sensors can measure the sound level, the brightness, the temperature, the hygrometry, the flow and the speed of the air, the contact temperature at the level of the backrest, or a possible vibration.
  • file 1a may include a movement sensor M1 which measures the acceleration, the frequency and the duration of the accelerations. Preferably, it is positioned on the Z axis.
  • the force sensors and in general, all of the sensors are located between the support F1 and the first layer of foam F2 (fig.5) or possibly between two layers of foam.
  • the density and thickness of the foam must be well chosen.
  • the assembly with one or more layers has a total thickness for the seat, and possibly for the backrest if it includes a force sensor, of between 40 and 120 mm, more preferably between 60 and 100 mm and even more. preferably between 70 and 90 mm.
  • the density is between 40 and 60 kg/m 3 , more preferably between 45 and 55 kg/m 3 .
  • the seat and the back comprise two layers of foam with an outer layer, ie. a second layer, made of viscoelastic memory foam for user comfort.
  • the seat also comprises, preferably in the seat, a microcontroller (not shown) with the software for calculating, among other things, the barycenter and the center of gravity, a data transmitter/receiver which communicates with a box 2 provided with means indicating to the user his good or bad posture according to the measurements carried out with the force sensors and possibly distance and position sensors (fig.2).
  • This box 2 can be positioned on the workstation, on the seat or elsewhere as long as it is visible to the user.
  • the box 2 can include LEDs 2a, 2b, 2c, 2d which respectively can indicate a good or bad posture via four LEDs of distinct colors. Alternatively, it could be a screen.
  • the seat equipped with sensors and computer means can be powered by battery or via the mains.
  • the rear part of the seat 1b has a clearance 3 at the origin of the X and Y axes allowing the coccyx of the user to be released.
  • This design makes it possible to obtain a better distribution of the pressure exerted by the user on the seat and therefore a better posture.
  • the present invention also relates to the method for improving the posture of the user when seated on the seat.
  • the method is based on the calculation of the center of gravity G of the user on the seat and the barycentre B which corresponds to the center of gravity of the body of the user projected on the seat. According to the invention, the difference between G and B must be minimized for an ideal posture of the user.
  • the flowchart in Figure 4 schematizes the steps implemented during the optimization method.
  • a first step consists in determining the position of the center of gravity on the seat along the X and Y axes (G(xg,yg)) based on the measurements of the 4 seat force sensors (S1, S2 ,S3,S4).
  • the center of gravity G must lie in a given region which is near or on the Y axis of symmetry; this region is schematically (not to scale) shown in Figure 2.
  • the gap between G and the Y axis, ie. the yg coordinate is less than or equal to 50 mm and the gap between G and the X axis, ie. the xg coordinate is between 60 and 170 mm.
  • a second step of the method consists in calculating the position of the barycenter B (B(xb,yb)) projected in the X,Y plane. Its position is calculated on the basis of the position of the center of gravity, any distance measurement from sensor S5 if the backrest is fitted with such a sensor, any force measurements from sensor(s) S6, S7 and a coefficient a which is a function of the morphology of the user. Then, in a third step, the distance between B and G is calculated. This distance should be minimized.
  • the distance between B and G according to the direction of the X axis is less than or equal to 50 mm and the distance along the direction of the Y axis is less than or equal to 100 mm.
  • G and B are both located on the Y axis at a short distance.
  • the method then optionally includes steps for calculating the sitting time and issuing recommendations for performing stretching exercises.
  • the method also optionally includes a data processing and analysis step for statistical purposes for health prevention.
  • the presence of force sensors on each side of the axis of symmetry Y also makes it possible to determine whether the distribution of the weight of the user is symmetrical on the seat.
  • the force sensors positioned at the front and rear make it possible to calculate the weight distribution between the front and the back of the user on the seat.
  • the ergonomic seat according to the invention can easily be integrated into the ergonomic workstation for watchmakers according to document EP 3 117965.
  • F2 First foam layer
  • F3 Second foam layer
  • S1,S2,S3,S4,S6,S7 Force sensors S5: Distance sensor G: Center of gravity on the seat B: Barycentre of the body projected onto the seat A1 to A6: Ambiance sensors M1: Sensor sensors P1 to P4: Position sensors

Abstract

L'invention concerne un siège ergonomique (1) comprenant un dossier (1a) et une assise (1b) définissant un plan X,Y avec un axe Y de symétrie de l'assise (1b) et avec un axe X perpendiculaire à l'axe Y, l'assise (1b) comprenant au moins 4 capteurs de force (S1, S2, S3, S4) avec: - une première paire de capteurs (S2, S1) disposée de part et d'autre de l'axe Y de symétrie à une distance Y1 de l'axe X avec Y1 compris entre 0 et 130 mm avec un écart X1 entre les capteurs (S2, S1) compris entre 100 et 170 mm, - une deuxième paire de capteurs (S4, S3) disposée de part et d'autre de l'axe Y de symétrie à une distance Y2 de l'axe X avec Y2 compris entre 185 et 240 mm avec un écart X2 entre les capteurs (S4, S3) compris entre 210 et 265 mm. La présente invention se rapporte également à la méthode d'optimisation de la posture de l'utilisateur assis sur le siège (1) basée sur les mesures des capteurs.

Description

SIEGE ERGONOMIQUE
DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention se rapporte à un siège ergonomique muni de capteurs. Elle se rapporte également à la méthode permettant d’optimiser la posture de l’utilisateur sur ledit siège en fonction des mesures issues des capteurs.
ART ANTERIEUR [0002] Selon les offices de statistiques, le taux moyen d’absentéisme au travail s’élève à plusieurs pourcents, ce qui provoque une baisse de productivité considérable. Plusieurs facteurs sont responsables de cet absentéisme. Un des facteurs est l’état de santé du personnel. Les arrêts maladies et accidents de travail représentent à eux seuls plus de 50% de l’absentéisme total. Les motifs d’arrêt de travail sont généralement rattachés à des troubles musculo-squelettiques qui peuvent en grande partie s’expliquer par une mauvaise posture de travail récurrente et prolongée.
[0003] Pour améliorer la posture des utilisateurs, il a été proposé dans l’art antérieur des sièges munis de capteurs qui permettent sur base des mesures issues de ces capteurs de fournir aux utilisateurs des recommandations pour un meilleur maintien sur le siège.
[0004] Ainsi, le document EP 3788914 divulgue un siège ergonomique avec six capteurs, deux sur l’assise et quatre sur le dossier. Les capteurs dans le dossier sont des capteurs de distance et de rotation tandis que les capteurs dans l’assise sont des capteurs de force. Le siège est muni d’un microcontrôleur qui analyse les données en temps réel pour ensuite conseiller l’utilisateur sur sa posture.
[0005] Ces sièges ergonomiques connectés représentent une avancée considérable dans le domaine de la prévention santé. Cependant, la position, le nombre et le type des capteurs à placer dans le siège sont encore sujet à optimisation pour une meilleure posture de l’utilisateur sur le siège.
RESUME DE L'INVENTION [0006] La présente invention a pour objet de proposer un nouveau siège muni d’au moins quatre capteurs de force localisés dans des zones précises de l’assise. De préférence, ce siège comporte également sur le dossier au moins un capteur de distance.
[0007] Plus précisément, l’invention se rapporte à un siège ergonomique comprenant un dossier et une assise présentant une partie arrière faisant face au dossier et une partie avant opposée à ladite partie arrière, l’assise définissant un plan X,Y avec un axe Y de symétrie de l’assise s’étendant entre la partie arrière et la partie avant de l’assise et avec un axe X perpendiculaire à l’axe Y et passant par une extrémité de la partie arrière de l’assise, le dossier étant défini par un axe Z de symétrie perpendiculaire au plan X,Y, ladite assise comprenant au moins 4 capteurs de force avec :
- une première paire de capteurs disposée de part et d’autre de l’axe Y de symétrie à une distance Y1 de l’axe X avec Y1 compris entre 0 et 130 mm, l’écart X1 entre les capteurs de la première paire de capteurs étant compris entre 100 et 170 mm, et
- une deuxième paire de capteurs disposée de part et d’autre de l’axe Y de symétrie à une distance Y2 de l’axe X avec Y2 compris entre 185 et 240 mm, l’écart X2 entre les capteurs de la deuxième paire de capteurs étant compris entre 210 et 265 mm.
[0008] De préférence, le dossier comprend au moins un capteur de distance destiné à mesurer la distance entre le dossier et le buste d’un utilisateur assis sur le siège, le capteur de distance étant positionné sur l’axe Z.
[0009] De préférence, la partie arrière de l’assise présente un dégagement au niveau de l’origine des axes X et Y permettant de libérer le coccyx de l’utilisateur. En combinaison avec les données issues des capteurs, le dégagement au niveau du coccyx permet d’optimiser la répartition de la pression sur l’assise du siège.
[0010] La présente invention se rapporte également à une méthode d’optimisation de la posture d’un utilisateur assis sur le siège ergonomique décrit ci-avant, ladite méthode comprenant les étapes suivantes :
- calcul de la position du centre de gravité (G(xg,yg)) de l’utilisateur dans le plan X,Y sur base des mesures des capteurs de force situés dans l’assise ;
- rectification de la posture de l’utilisateur si le centre de gravité (G(xg,yg)) se trouve en dehors d’une zone donnée ;
- calcul de la position du barycentre (B(xb,yb)) de l’utilisateur projeté dans le plan X,Y sur base de la position du centre de gravité (G(xg,yg)), de la mesure éventuelle du capteur de distance, des mesures éventuelles de force issues du ou des capteurs de force du dossier et d’un coefficient a qui est fonction de la morphologie de l’utilisateur ;
- calcul de la distance dans le plan X,Y entre le centre de gravité (G(xg,yg)) et le barycentre (B(xb,yb)),
- rectification de la posture de l’utilisateur si cette distance est supérieure à une valeur donnée. [0011] La méthode selon l’invention permet ainsi de : déterminer la répartition du poids du corps sur l’assise et le dossier, stabiliser une assise fémoro-ischiatique (cuisse, ischion), décharger l’appui du coccyx, - favoriser le maintien lombaire sur le dossier, gérer le centre de gravité du poids sur l’assise (G), gérer les écarts minimums entre le centre de gravité (G) et le barycentre du corps (B) projeté sur l’assise, informer en temps réel la personne assise d’une mauvaise/bonne posture, proposer des changements de postures et des étirements en fonction du temps statique pour éviter les douleurs et les ankylosés, auto-former la personne assise. [0012] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante d'un mode de réalisation préféré, présenté à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0013] La figure 1 représente schématiquement le siège ergonomique selon l’invention muni des capteurs dans l’assise et dans le dossier.
[0014] La figure 2 représente une vue en plan de l’assise du siège ergonomique avec le positionnement des capteurs de force.
[0015] La figure 3 représente une vue en plan du dossier du siège ergonomique avec le positionnement d’un capteur de distance. [0016] La figure 4 représente le logigramme de calcul du centre de gravité, du barycentre et du calcul de l’écart entre ces derniers menant à la détermination de la bonne posture de l’utilisateur.
[0017] La figure 5 représente schématiquement les différentes couches de mousse sur le support du dossier ou de l’assise.
DESCRIPTION DETAILLEE
[0018] La présente invention se rapporte à un siège ergonomique muni de capteurs. Ledit siège 1 est représenté à la figure 1 avec un ensemble de capteurs dont certains sont facultatifs, répartis dans l’assise 1b et dans le dossier 1a. Ces capteurs sont fixés sur un support, préférentiellement rigide, par exemple réalisé en bois, polymère, fibre de carbone, alliage métallique, etc. Le support F1 représenté à la figure 5 est surmonté d’une ou plusieurs couches de mousse F2,F3. De préférence, le support est surmonté de deux couches de mousse. Les capteurs sont disposés entre le support F1 et la première couche de mousse F2 ou éventuellement entre deux couches de mousse.
[0019] L’assise 1b du siège 1 représentée à la figure 2 comporte au moins quatre capteurs de force (S1 ,S2,S3,S4) disposés à des endroits bien particuliers. Il s’agit de capteurs de force avec une mesure en N (Newton), cette dernière étant ensuite convertie en une pression (Newton/m2). Leur position est donnée par rapport à un système d’axes X et Y. Ainsi, l’assise définit un plan X,Y avec un axe Y qui s’étend entre la partie arrière et la partie avant de l’assise. Cet axe Y forme l’axe de symétrie de l’assise avec respectivement deux capteurs de force disposés de chaque côté de l’axe Y en vis-à-vis. Perpendiculairement à cet axe Y, s’étend l’axe X sur l’extrémité de la partie arrière de l’assise.
[0020] Pour permettre le calcul du centre de gravité G de l’utilisateur assis sur le siège, ces 4 capteurs doivent être positionnés précisément à des endroits donnés qui ont été déterminés sur base d’une campagne d’essais. La position des capteurs est donnée par quatre distances X1,X2,Y1,Y2, les distances étant mesurées par rapport au centre du capteur. X1 est la distance entre les capteurs S1 et S2 qui sont disposés de chaque côté de l’axe Y de symétrie. X1 doit être compris entre 100 et 170 mm, de préférence entre 115 et 145 mm, plus préférentiellement entre 120 et 140 mm. X2 est la distance entre les capteurs S3 et S4 qui sont disposés de chaque côté de l’axe Y de symétrie à proximité de la partie avant de l’assise. X2 doit être compris entre 210 et 265 mm, de préférence entre 220 et 255 mm, plus préférentiellement entre 230 et 245 mm. Y1 qui est la distance entre la paire de capteurs S1,S2 et l’axe X doit être comprise entre 0 et 130 mm, de préférence entre 30 et 90 mm, plus préférentiellement entre 50 et 70 mm. Y2 qui est la distance entre la paire de capteurs S1,S2 et la paire de capteurs S3,S4 doit être comprise entre 185 et 240 mm, de préférence entre 195 et 230 mm, plus préférentiellement entre 205 et 220 mm.
[0021] A titre d’exemple, les capteurs de force peuvent être des capteurs résistifs tels que des films ou des boutons. De manière moins avantageuse, les 4 capteurs distincts pourraient être remplacés par une nappe de capteurs de pression positionnés sur l’assise avec au moins 4 capteurs positionnés comme indiqué précédemment.
[0022] Avantageusement, l’assise 1b comporte également des capteurs de position P3,P4 qui mesurent la hauteur et l’inclinaison de l’assise. Par exemple, ces capteurs peuvent être positionnés sur la partie avant de l’assise (fig.1 ). Elle peut également comporter au moins un capteur dit d’ambiance A6, ce capteur peut mesurer le niveau sonore, la luminosité, la température, l’hygrométrie, le flux et la vitesse de l’air, la température de contact au niveau de l’assise, ou une éventuelle vibration. [0023] De préférence, le dossier 1a représenté aux figures 1 et 3 comporte au moins un capteur de distance S5 qui mesure la distance entre le dossier 1a et le buste de l’utilisateur.
[0024] Le dossier 1a définit un plan avec un axe X correspondant à l’axe X de l’assise et un axe Z perpendiculaire au plan X,Y et s’étendant entre la partie inférieure et la partie supérieure du dossier. L’axe Z forme un axe de symétrie du dossier. Préférentiellement, le capteur S5 est disposé sur cet axe Z à une distance Z1 de l’axe X comprise entre 350 et 500 mm, de préférence entre 400 et 450 mm. Cette distance par rapport à l’axe X prend en compte le fait que le dossier peut être réglable en hauteur par rapport à l’assise, l’axe X sur l’assise étant le référentiel.
[0025] Préférentiellement, le dossier 1a comporte également au moins un capteur de force. Il peut ainsi comporter un capteur de force S6, deux capteurs de force S6,S7 ou plus de deux capteurs de force dans le dossier 1a (fig.1 ). Ces capteurs sont préférentiellement situés sur l’axe Z à une distance de l’axe X comprise entre 150 et 250 mm et entre 350 et 450 mm pour respectivement le capteur S6 et le capteur S7. Cette distance par rapport à l’axe X prend également en compte le fait que le dossier peut être réglable en hauteur par rapport à l’assise, l’axe X sur l’assise étant le référentiel.
[0026] Optionnellement, le dossier 1a peut comporter un ou plusieurs capteurs de position. Dans l’exemple illustré à la figure 1, le dossier 1a comporte deux capteurs de position P1 ,P2 pour mesurer respectivement la hauteur de l’appui lombaire P2 et l’inclinaison du dossier P1. Préférentiellement, ils sont situés sur l’axe Z. Optionnellement, le dossier 1a peut également comporter un ou plusieurs capteurs d’ambiance, référencés A1 à A5 dans la figure 1. Ces capteurs peuvent mesurer le niveau sonore, la luminosité, la température, l’hygrométrie, le flux et la vitesse de l’air, la température de contact au niveau du dossier, ou une éventuelle vibration. Toujours à titre optionnel, le dossier 1a peut comporter un capteur de mouvement M1 qui mesure l’accélération, la fréquence et la durée des accélérations. Préférentiellement, il est positionné sur l’axe Z.
[0027] Comme susmentionné, les capteurs de force, et de manière générale, l’ensemble des capteurs sont situés entre le support F1 et la première couche de mousse F2 (fig.5) ou éventuellement entre deux couches de mousse. Pour une mesure optimale de la force, la masse volumique et l’épaisseur de la mousse doivent être bien choisies. De préférence, l’ensemble avec une ou plusieurs couches a une épaisseur totale pour l’assise, et éventuellement pour le dossier si il comporte un capteur de force, comprise entre 40 et 120 mm, plus préférentiellement entre 60 et 100 mm et encore plus préférentiellement entre 70 et 90 mm. De préférence, la masse volumique est comprise entre 40 et 60 kg/m3, plus préférentiellement entre 45 et 55 kg/m3. Avantageusement, l’assise et le dossier comportent deux couches de mousse avec une couche extérieure, c.à.d. une deuxième couche, réalisée dans une mousse à mémoire de forme viscoélastique pour le confort de l’utilisateur.
[0028] Le siège comporte également, de préférence dans l’assise, un microcontrôleur (non représenté) avec le logiciel de calcul, entre autres, du barycentre et du centre de gravité, un transmetteur/récepteur de données qui communique avec un boîtier 2 muni de moyens signalant à l’utilisateur sa bonne ou mauvaise posture en fonction des mesures réalisées avec les capteurs de force et éventuellement des capteurs de distance et de position (fig.2). Ce boîtier 2 peut être positionné sur le poste de travail, sur le siège ou ailleurs pour autant qu’il soit visible pour l’utilisateur. Par exemple, le boîtier 2 peut comporter des led’s 2a, 2b, 2c, 2d qui respectivement peuvent indiquer une bonne ou mauvaise posture via quatre led’s de couleurs distinctes. En alternative, il pourrait s’agir d’un écran. Le siège muni des capteurs et des moyens informatiques peut être alimenté par batterie ou via le secteur. [0029] De préférence, la partie arrière de l’assise 1b présente un dégagement 3 au niveau de l’origine des axes X et Y permettant de libérer le coccyx de l’utilisateur. Ce design permet d’obtenir une meilleure répartition de la pression exercée par l’utilisateur sur l’assise et donc une meilleure posture.
[0030] La présente invention se rapporte également à la méthode permettant d’améliorer la posture de l’utilisateur en position assise sur le siège. La méthode est basée sur le calcul du centre de gravité G de l’utilisateur sur l’assise et du barycentre B qui correspond au centre de gravité du corps de l’utilisateur projeté sur l’assise. Selon l’invention, l’écart entre G et B doit être minimisé pour une posture idéale de l’utilisateur. Le logigramme à la figure 4 schématise les étapes mises en œuvre lors de la méthode d’optimisation.
[0031] Une première étape consiste à déterminer la position du centre de gravité sur l’assise selon les axes X et Y (G(xg,yg)) sur base des mesures des 4 capteurs de force de l’assise (S1 ,S2,S3,S4). Le centre de gravité G doit se situer dans une région donnée qui est proche ou sur l’axe Y de symétrie ; cette région est schématiquement (pas à l’échelle) représentée à la figure 2. De préférence, l’écart entre G et l’axe Y, c.à.d. la coordonnée yg, est inférieur ou égal à 50 mm et l’écart entre G et l’axe X, c.à.d. la coordonnée xg, est compris entre 60 et 170 mm. Si G se trouve en dehors de cette région, une ou plusieurs led’s s’affichent en rouge, ce qui amène l’utilisateur à modifier sa position. Si G se trouve dans cette région, une deuxième étape de la méthode consiste à calculer la position du barycentre B (B(xb,yb)) projeté dans le plan X,Y. Sa position est calculée sur base de la position du centre de gravité, de la mesure éventuelle de distance issue du capteur S5 si le dossier est muni d’un tel capteur, des mesures éventuelles de force issues du ou des capteurs S6,S7 et d’un coefficient a qui est fonction de la morphologie de l’utilisateur. Ensuite, dans une troisième étape, la distance entre B et G est calculée. Cette distance doit être minimisée. De préférence, la distance entre B et G selon la direction de l’axe X est inférieure ou égale à 50 mm et la distance selon la direction de l’axe Y est inférieure ou égale à 100 mm. Idéalement, G et B sont situés tous deux sur l’axe Y à faible distance.
[0032] Si l’écart maximal n’est pas respecté, l’utilisateur est amené à changer sa position. Dans le cas contraire, l’affichage LED ou l’écran indique à l’utilisateur que sa posture est idéale.
[0033] La méthode comporte ensuite optionnellement des étapes de calcul du temps d’assise et d’émissions de recommandations pour réaliser des exercices d’étirement. La méthode comporte également optionnellement une étape de traitement et d’analyse de données à des fins statistiques pour la prévention santé.
[0034] Selon l’invention, la présence de capteurs de force de chaque côté de l’axe de symétrie Y permet également de déterminer si la répartition du poids de l’utilisateur est symétrique sur l’assise. De même, les capteurs de force positionnés à l’avant et à l’arrière permettent de calculer la répartition du poids entre l’avant et l’arrière de l’utilisateur sur l’assise.
[0035] Pour finir, on précisera que le siège ergonomique selon l’invention peut aisément s’intégrer dans le poste de travail ergonomique pour horloger selon le document EP 3 117965.
Légende
(1) Siège ergonomique a. Dossier b. Assise (2) Boîtier ou dispositif d’affichage a,b,c,d: LED (3) Dégagement F1 : Support
F2 : Première couche de mousse F3 : Deuxième couche de mousse
S1 ,S2,S3,S4,S6,S7 : Capteurs de force S5: Capteur de distance G : Centre de gravité sur l’assise B : Barycentre du corps projeté sur l’assise A1 à A6 : Capteurs d’ambiance M1 : Capteur de mouvement P1 à P4 : Capteurs de position

Claims

REVENDICATIONS
1. Siège ergonomique (1) comprenant un dossier (1a) et une assise (1b) présentant une partie arrière faisant face au dossier (1a) et une partie avant opposée à ladite partie arrière, l’assise (1b) définissant un plan X,Y avec un axe Y de symétrie de l’assise (1b) s’étendant entre la partie arrière et la partie avant de l’assise (1b) et avec un axe X perpendiculaire à l’axe Y et passant par une extrémité de la partie arrière de l’assise (1b), le dossier (1a) étant défini par un axe Z de symétrie perpendiculaire au plan X,Y, ladite assise (1b) comprenant au moins 4 capteurs de force (S1,S2,S3,S4) avec :
- une première paire de capteurs (S2,S1) disposée de part et d’autre de l’axe Y de symétrie à une distance Y1 de l’axe X avec Y1 compris entre 0 et 130 mm, l’écart X1 entre les capteurs (S2,S1) de la première paire de capteurs (S2,S1) étant compris entre 100 et 170 mm et - une deuxième paire de capteurs (S4,S3) disposée de part et d’autre de l’axe Y de symétrie à une distance Y2 de l’axe X avec Y2 compris entre 185 et 240 mm, l’écart X2 entre les capteurs (S4,S3) de la deuxième paire de capteurs (S4,S3) étant compris entre 210 et 265 mm.
2. Siège ergonomique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit dossier (1a) comprenant au moins un capteur de distance (S5) destiné à mesurer la distance entre le dossier (1a) et le buste d’un utilisateur assis sur le siège (1), le capteur de distance (S5) étant positionné sur l’axe Z.
3. Siège ergonomique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que Y1 est compris entre 30 et 90 mm, de préférence entre 50 et 70 mm.
4. Siège ergonomique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que X1 est compris entre 115 et 145 mm, de préférence entre 120 et 140 mm.
5. Siège ergonomique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que Y2 est compris entre 195 et 230 mm, de préférence entre 205 et 220 mm.
6. Siège ergonomique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que X2 est compris entre 220 et 255 mm, de préférence entre 230 et 245 mm.
7. Siège ergonomique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie arrière de l’assise (1b) présente un dégagement (3) au niveau de l’origine des axes X et Y permettant de libérer le coccyx de l’utilisateur.
8. Siège ergonomique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’assise (1b) et éventuellement le dossier (1a) comporte un support (F1) et une ou plusieurs couches de mousse (F2,F3) avec une première couche de mousse (F2) en contact avec le support (F1), la ou les couches ayant une épaisseur totale comprise entre 40 et 120 mm, de préférence entre 60 et 100 mm et plus préférentiellement entre 70 et 90 mm.
9. Siège ergonomique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque couche de mousse a une masse volumique comprise entre 25 et 65 kg/m3, de préférence entre 45 et 55 kg/m3.
10. Siège ergonomique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’assise (1b) et/ou le dossier (1a) comporte :
- au moins deux capteurs de position (P1 ,P2,P3,P4), et/ou - un ou plusieurs capteurs d’ambiance (A1 ,A2,A3,A4,A5,A6) pour mesurer respectivement un niveau sonore, une luminosité, une température, une hygrométrie, un flux et une vitesse de l’air, une température de contact au niveau de l’assise (1b) et/ou du dossier (1a), ou une vibration.
11. Siège ergonomique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dossier (1a) comporte :
- un capteur de mouvement (M1) qui mesure l’accélération, la fréquence et la durée des accélérations subies par le dossier (1a), et/ou - au moins un capteur de force (S6).
12. Ensemble comprenant le siège ergonomique (1) selon l’une des revendications précédentes et un dispositif d’affichage (2) permettant à l’utilisateur d’adapter sa posture.
13. Méthode d’optimisation de la posture d’un utilisateur assis sur le siège ergonomique (1) selon l’une des revendications 1 à 11, ladite méthode comprenant les étapes suivantes :
- calcul de la position du centre de gravité (G(xg,yg)) de l’utilisateur dans le plan X,Y sur base des mesures des capteurs de force (S1 ,S2,S3,S4) situés dans l’assise (1b) ;
- rectification de la posture de l’utilisateur si le centre de gravité (G(xg,yg)) se trouve en dehors d’une zone donnée ;
- calcul de la position du barycentre (B(xb,yb)) de l’utilisateur projeté dans le plan X,Y sur base de la position du centre de gravité (G(xg,yg)), de la mesure éventuelle du capteur de distance (S5), des mesures éventuelles de force issues du ou des capteurs de force (S6,S7) du dossier (1a) et d’un coefficient a qui est fonction de la morphologie de l’utilisateur ;
- calcul de la distance dans le plan X,Y entre le centre de gravité (G(xg,yg)) et le barycentre (B(xb,yb)),
- rectification de la posture de l’utilisateur si cette distance est supérieure à une valeur donnée.
14. Méthode selon la revendication précédente, caractérisée en ce que, dans la zone donnée, l’écart entre G et l’axe Y (yg) est inférieur ou égal à 50 mm, en ce que l’écart entre G et l’axe X (xg) est compris entre 60 et 170 mm et en ce que la valeur donnée selon la direction de l'axe X est inférieure ou égale à 50 mm et selon la direction de l’axe Y est inférieure ou égale à 100 mm.
15. Méthode selon la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce qu'elle comporte une étape de traitement et d’analyse des données à des fins statistiques pour la prévention santé.
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