(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザーの姿勢を判定し、姿勢の改善を促す正姿勢誘導装置及び正姿勢誘導プログラムを提供する。【解決手段】正姿勢誘導装置は、画像表示装置である携帯端末３０に内蔵され、携帯端末３０を使用するユーザーの姿勢を判定する姿勢判定部１２と、姿勢判定部１２の判定により警告を発信する警告発信部１３と、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知する姿勢回復検知部１４と、を備える。【選択図】図１
2020171444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置を使用するユーザーの姿勢を判定する姿勢判定部と、
前記姿勢判定部の判定により警告を発信する警告発信部と、
前記ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知する姿勢回復検知部と、
を備える正姿勢誘導装置。
【請求項２】
前記姿勢回復検知部は、前記ユーザーの姿勢が前記正しい姿勢に回復したこととして、前記ユーザーが深呼吸をしたことを検知する、請求項１に記載の正姿勢誘導装置。
【請求項３】
前記正姿勢誘導装置は、さらに、音情報を取得する集音部を有する請求項２に記載の正姿勢誘導装置。
【請求項４】
前記姿勢回復検知部は、前記集音部により取得された前記音情報の中から２００Ｈｚ以下の周波数の成分を検出し、前記ユーザーが深呼吸をしたことを検知する、請求項３に記載の正姿勢誘導装置。
【請求項５】
前記正姿勢誘導装置は、さらに、
前記正姿勢誘導装置の環境情報である音情報、圧力情報、画像情報の少なくとも１つを検出する検出部と、
前記警告発信部が警告を発信する直前から直後までの第一検出期間において前記検出部により検出された第一環境情報を記憶する第一環境情報記憶部と、
を備え、
前記姿勢回復検知部は、前記第一環境情報と、前記第一検出期間の後において前記検出部により検出された第二環境情報とを照合することにより、前記ユーザーの姿勢が前記正しい姿勢に回復したことを検知する、請求項１−４の何れか１項に記載の正姿勢誘導装置。
【請求項６】
前記正姿勢誘導装置は、さらに、
前記正姿勢誘導装置の端末情報である傾き情報、移動情報の少なくとも１つを検出する検出部と、
前記警告発信部が警告を発信する直前から直後までの第一検出期間において前記検出部により検出された第一端末情報を記憶する第一端末情報記憶部と、
を備え、
前記姿勢回復検知部は、前記第一端末情報と、前記第一検出期間の後において前記検出部により検出された第二端末情報とを照合することにより、前記ユーザーの姿勢が前記正しい姿勢に回復したことを検知する、請求項１−４の何れか１項に記載の正姿勢誘導装置。
【請求項７】
前記正姿勢誘導装置は、さらに、
前記正姿勢誘導装置の端末情報である傾き情報、又は、前記正姿勢誘導装置の環境情報である音情報、圧力情報、画像情報の少なくとも１つを検出する検出部と、
あらかじめ前記検出部により検出され、前記ユーザーの姿勢の基準となる基準姿勢情報を記憶する基準姿勢情報記憶部と、
を備え、
前記姿勢回復検知部は、前記基準姿勢情報と、前記警告発信部が警告を発信した後において前記検出部により検出された第二端末情報又は第二環境情報とを照合することにより、前記ユーザーの姿勢が前記正しい姿勢に回復したことを検知する、請求項１−４の何れか１項に記載の正姿勢誘導装置。
【請求項８】
画像表示装置を使用するユーザーの姿勢を判定する姿勢判定ステップと、
前記姿勢判定ステップの判定により警告を発信する警告発信ステップと、
前記ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知する姿勢回復検知ステップと、
をコンピュータに実行させる正姿勢誘導プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正姿勢誘導装置及び正姿勢誘導プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンや携帯型ゲーム機等が広く普及したことにより、場所や時間を問わず、動画や映像等に触れる機会が多くなっている。しかしながら、長時間画面を注視することにより、姿勢が悪化し、頸部の前弯が失われたストレートネックと呼ばれる症状等の頸部の疾患を引き起こす虞がある。
【０００３】
これに対して、特許文献１や特許文献２には、カメラによる映像や、赤外線、傾きセンサ等の情報に基づいて、コンピュータや携帯端末を使用するユーザーの姿勢を推測する技術が公開されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２３５５８２号公報
【特許文献２】特開２００５−２６１８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示されるような従来技術は、ユーザーの姿勢を推測するに止まり、ユーザーが自発的に姿勢を改善するしかなかった。つまり、ユーザーは、警告等を無視し画像表示装置の使用を継続することができ、ユーザーの姿勢の根本的な解決には至っていない。
【０００６】
本発明は、ユーザーの姿勢を判定し、姿勢の改善を促す正姿勢誘導装置及び正姿勢誘導プログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る正姿勢誘導装置は、画像表示装置を使用するユーザーの姿勢を判定する姿勢判定部と、前記姿勢判定部の判定により警告を発信する警告発信部と、前記ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知する姿勢回復検知部と、を備える。
【０００８】
本発明に係る正姿勢誘導装置によれば、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知する姿勢回復検知部を備えることにより、ユーザーに警告を発信するだけではなく、姿勢の改善を促すことができる。
【０００９】
本発明に係る正姿勢誘導プログラムは、画像表示装置を使用するユーザーの姿勢を判定する姿勢判定ステップと、前記姿勢判定部の判定により警告を発信する警告発信ステップと、前記ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知する姿勢回復検知ステップと、を実行させる。
【００１０】
本発明に係る正姿勢誘導プログラムによれば、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知する姿勢回復検知ステップを備えることにより、ユーザーに警告を発信するだけではなく、姿勢の改善を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一例の正姿勢誘導装置１０の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】正姿勢誘導装置１０の動作を示すフローチャートである。
【図３】第一例の変形例の正姿勢誘導装置１０の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】第二例の正姿勢誘導装置１０の構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１．第一例）
（１−１．正姿勢誘導装置１０の構成）
以下、本発明の第一例の正姿勢誘導装置１０について図１、図２を参照して説明する。正姿勢誘導装置１０は、姿勢判定部１２、警告発信部１３、及び、姿勢回復検知部１４を備える。正姿勢誘導装置１０は、画像表示装置であるスマートフォン又は携帯型ゲーム機等の携帯端末３０に内蔵され、一体の装置を形成する。姿勢判定部１２は、携帯端末３０を使用するユーザーの姿勢を判定する姿勢判定ステップを実行し、当該判定に基づいて、警告発信部１３が、警告を発信する警告発信ステップを実行する。姿勢回復検知部１４は、ユーザーの姿勢が改善されたことを検知する姿勢回復検知ステップを実行し、ユーザーの姿勢が改善された場合には、警告を解除する。
【００１３】
正姿勢誘導装置１０は、スマートフォン又は携帯型ゲーム機等の携帯端末３０に搭載された制御部１１、顔検出部２１、センサ部２２、集音部２３等を使用することが可能である。本発明は、携帯端末３０の制御コンピュータである制御部１１に、姿勢判定ステップと、警告発信ステップと、姿勢回復検知ステップとを実行させる正姿勢誘導プログラムとして提供することもできる。
【００１４】
（１−２．姿勢判定部１２）
姿勢判定部１２は、携帯端末３０を使用するユーザーの姿勢を判定できるものであれば特に限定されず、従来公知のものを使用できる。姿勢判定部１２としては、画像情報、赤外線、超音波等に基づいてユーザーの顔位置情報を検出する顔検出部、又は、加速度センサ、ジャイロセンサ等に基づいて携帯端末３０の移動距離、傾き情報等の端末情報を検出するセンサ部の少なくとも１つを備えることが好ましい。顔検出部及びセンサ部は、スマートフォン等に一般的に搭載されるカメラや各種センサを用いることができる。
【００１５】
これらを用いた姿勢判定方法としては、例えば、顔検出部により検知した顔位置情報と、センサ部によって検知した端末情報とを総合してユーザーの姿勢を判定することができる。また、単に、顔検出部により検出される携帯端末とユーザーの顔との距離に基づいて姿勢を判定することもできるし、傾きセンサ等から携帯端末の傾きを検出し、これを使用するユーザーの姿勢を判定することもできる。
【００１６】
また、正姿勢誘導装置１０は、ユーザーの姿勢の基準となる基準姿勢情報を記憶する基準姿勢情報記憶部１６を備え、顔位置情報及び／又は端末情報と照合することにより、ユーザーの姿勢を判定してもよい。基準姿勢情報は、あらかじめ正姿勢時及び／又は悪姿勢時に取得された顔位置情報及び／又は端末情報を用いることができる。基準姿勢情報としては、具体的には、正姿勢時及び／又は悪姿勢時のユーザーの顔の大きさ、輪郭、明るさ、正姿勢時及び／又は悪姿勢時の携帯端末３０の傾き情報等が挙げられる。
【００１７】
（１−３．警告発信部１３）
警告発信部１３は、ユーザーに警告を発信できるものであれば特に限定されない。例えば、ユーザーが使用する画像表示部３１に警告メッセージを発信してもよいし、音又は発光により警告を発信してもよく、また、これらを組み合わせてもよい。警告発信部１３による警告は、ユーザーが携帯端末３０を使用し続けるのに不具合を生じる程度のものであることが好ましい。具体的には、画像表示部３１の大部分を占める程度の大きさで警告メッセージを表示したり、不具合を感じる程度の音量で警告音を発信したりすればよい。また、警告発信部１３による警告としては、後述の姿勢回復検知部１４により検知するユーザーの動作を指示する警告メッセージを含むことが好ましい。
【００１８】
（１−４．姿勢回復検知部１４）
姿勢回復検知部１４は、姿勢判定部１２と同様に、顔位置情報及び／又は端末情報に基づいて、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知することができる。姿勢回復検知部１４は、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したこととして、ユーザーが深呼吸をしたことを検知することが好ましい。ユーザーが深呼吸をしたことを検知するステップは、集音部２３により取得される音情報、圧力センサにより取得される圧力情報の少なくとも１つに基づいて検知することが好ましい。姿勢判定部１２における姿勢判定ステップにおいては、音情報及び圧力情報を利用することは少ない。姿勢回復検知ステップにおいて、音情報又は圧力情報の少なくとも１つに基づいて、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知すると、ユーザーの姿勢を多面的に判断することができる。これにより、姿勢判定部１２と姿勢回復検知部１４との相乗効果が期待できる。また、スマートフォン等の携帯端末３０に搭載される機器を利用できる観点から、音情報に基づいて検知することがより好ましい。
【００１９】
人の呼吸音は、２００Ｈｚ以下の周波数域にピークを有する傾向がある。音情報に基づいて姿勢の回復を検知する場合、２００Ｈｚ以下の周波数の成分を検出することで、会話や周辺の環境音と区別して、ユーザーが深呼吸をしたことを検知することができる。検出する周波数域の下限値は特に限定するものではないが、可聴域である２０Ｈｚ以上とすることができる。姿勢回復検知部１４は、上記範囲の音情報のみを取得する集音部２３を利用してもよいし、一般的な集音部２３により取得した広範な音情報から上記範囲の音情報を抽出し、ユーザーが深呼吸をしたことを検知してもよい。
【００２０】
画像表示装置等を長時間使用し姿勢が悪化すると、呼吸が浅くなる傾向がある。一方、深く呼吸をする場合には、気道が直線状になるように、背筋を伸ばす必要がある。姿勢回復検知部１４は、所定の大きさ及び長さで深く呼吸したことを検知し、これによって、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したものと判断する。姿勢回復検知部１４による姿勢回復検知ステップとして、ユーザーが深呼吸をしたことを検知するステップを備えることにより、ユーザーに深く呼吸をすることを習慣化させることができ、姿勢が崩れることを未然に防止する効果が期待できる。
【００２１】
正姿勢誘導装置１０は、警告発信部１３が警告を発信する直前から直後までの少なくとも一時点を含む第一検出期間における、音情報、圧力情報等の第一環境情報を記憶する第一環境情報記憶部１７を備えてもよい。姿勢回復検知部１４は、第一環境情報記憶部１７に記憶された第一環境情報と、第一検出期間の後の第二検出期間における、音情報、圧力情報等の第二環境情報とを照合することにより、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知することができる。第一検出期間とは、姿勢判定部１２において姿勢が悪いと判定されてから、ユーザーが姿勢回復動作に入るまでの期間である。すなわち、第一環境情報は、姿勢判定部１２において姿勢が悪いと判定される状態の音情報又は圧力情報等の環境情報を含むものである。第二検出期間は、ユーザーが警告を受け、姿勢回復動作を行える程度の時間が経過した後の期間であり、ユーザーの姿勢が回復していると想定される期間である。第二環境情報は、第二環境情報記憶部１８に一時的に記憶することができる。
【００２２】
正姿勢誘導装置１０は、あらかじめ検出部により検出され、ユーザーの姿勢の基準となる基準姿勢情報を記憶する基準姿勢情報記憶部１６をさらに備えてもよい。基準姿勢情報としては、ユーザーが正しい姿勢で深呼吸をした際の呼吸音の大きさ、圧力センサに息を吹きかけた際の圧力等が挙げられる。姿勢回復検知部１４は、警告を発信した後の第二検出期間に取得される第二環境情報と、基準姿勢情報とを照合することにより、ユーザーの姿勢が回復したことを検知することができる。ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復した際の音情報及び圧力情報は、第一環境情報の音情報及び圧力情報と基準姿勢情報の音情報及び圧力情報とを結合することにより推測することができる。姿勢回復検知部１４は、第一環境情報と基準姿勢情報とに基づいて、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したと判断する際の閾値を決定することができる。
【００２３】
（１−５．正姿勢誘導装置１０の処理）
正姿勢誘導装置１０は、携帯端末３０に内蔵され、一体の装置を形成する。顔検出部２１及び／又はセンサ部２２は、ユーザーが携帯端末３０を使用している間、定期的に、又は、継続的にユーザーの顔位置情報及び／又は端末情報を取得する。姿勢判定部１２は、取得された情報に基づいて、ユーザーの姿勢を判定する（ステップ１、以下ステップは「Ｓ」とする）。姿勢判定部１２により、ユーザーが正しい姿勢であると判定された場合には（Ｓ１：Ｙ）、判定処理を繰り返す。
【００２４】
姿勢判定部１２おいてユーザーの姿勢が正しくないと判定された場合には（Ｓ１：Ｎ）、第一環境情報として、周辺の音情報を取得し、これを第一環境情報記憶部１７に記憶する（Ｓ２）。さらに、警告発信部１３より警告を発信する（Ｓ３）。警告としては、具体的には、「姿勢が悪くなっています。背筋を伸ばし、マイクに向かって深呼吸してください。」等の警告メッセージを画像表示部３１に表示し、同時に警告音を発信する。
【００２５】
警告を発信した後、姿勢回復検知部１４を起動し（Ｓ４）、ユーザーが姿勢回復動作を行える程度の時間をおいて、第二環境情報として、再び音情報を取得する（Ｓ５）。このとき、画像表示部３１には「検出中」等と表示し、第二検出期間であることをユーザーに知らせる。深呼吸による呼吸音は、２００Ｈｚ以下の周波数域にピークを有することから、姿勢回復検知部１４は、第一環境情報と第二環境情報とを比較して、２００Ｈｚ以下の周波数の成分を検出し、その増加量を算出する。２００Ｈｚ以下の周波数の成分の増加量が所定値以上である場合には、ユーザーの姿勢が回復したと判断し（Ｓ６：Ｙ）、警告を解除して（Ｓ７）処理を終了する。一方、２００Ｈｚ以下の周波数の成分の増加量が所定値に満たない場合には、ユーザーの姿勢が回復していないと判断し（Ｓ６：Ｎ）、警告を再び発信し（Ｓ３）、以降の処理をユーザーの姿勢が回復するまで、繰り返し行う。
【００２６】
（１−６．変形例）
上記の正姿勢誘導装置１０では、ユーザーが深呼吸をしたことを検知し、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したこととした。これに代えて、姿勢回復検知部１４は、画像情報に基づいて、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知することもできる。
【００２７】
この時、第一環境情報として、第一検出期間に画像情報を取得し、第一環境情報と第二環境情報とを照合することにより、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知することができる。具体的には、ユーザーの顔の大きさ、輪郭、明るさ、又は、ユーザーの顔と背景との位置関係等を比較すればよい。
【００２８】
また、正姿勢誘導装置１０は、基準姿勢情報記憶部１６に、あらかじめ取得された画像情報に基づく基準姿勢情報を記憶してもよい。基準姿勢情報としては、具体的には、正姿勢時及び／又は悪姿勢時のユーザーの顔の大きさ、輪郭、明るさ等が挙げられる。姿勢回復検知部１４は、警告を発信した後の第二検出期間に取得される第二環境情報である画像情報と、基準姿勢情報とを照合することにより、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知することができる。
【００２９】
さらに、姿勢回復検知部１４は、図３に示すように、携帯端末３０の傾き情報に基づいて、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知することもできる。一般に、携帯端末３０を使用する際、ユーザーの目線と画像表示部３１とが概ね正対する位置で使用し、所定の範囲を大きく外れて使用することは少ない。そのため、携帯端末３０の傾き情報に基づいて、ユーザーの姿勢、特に首の角度を推測することができる。姿勢回復検知部１４は、警告発信部１３が警告を発信する直前から直後までの少なくとも一時点を含む第一検出期間における、第一端末情報である携帯端末３０の傾き情報を取得する。第一検出期間の後の第二検出期間における第二端末情報と、第一端末情報とを照合することにより、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知することができる。端末情報としては、加速度センサにより取得される端末の移動情報を含んでもよい。第一端末情報及び第二端末情報は、メモリ１５内に収容される第一端末情報記憶部１７’及び第二端末情報記憶部１８’に記憶することができる。
【００３０】
また、正姿勢誘導装置１０は、基準姿勢情報記憶部１６に、あらかじめ取得された傾き情報に基づく基準姿勢情報を記憶してもよい。基準姿勢情報としては、具体的には、正姿勢時及び／又は悪姿勢時の携帯端末３０の傾き情報が挙げられる。姿勢回復検知部１４は、警告を発信した後の第二検出期間に取得される第二端末情報と、基準姿勢情報とを照合することにより、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したことを検知することができる。
【００３１】
（２．第二例）
以下、本発明の第二例の正姿勢誘導装置１００について図４を参照して説明する。なお、先の第一例と同様の構成は、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。正姿勢誘導装置１００は、画像表示装置３００とは別に形成され、制御部１１とメモリ１５とを含む本体部分と、画像表示装置３００の周辺に設置して使用する外部設置部２０とを備える。外部設置部２０は、姿勢判定及び姿勢回復検知に使用する顔検出部及び／又はセンサ部２２、警告発信に使用する音発信部及び／又は発光部を備える。
【００３２】
正姿勢誘導装置１００は、外部設置部２０を画像表示装置３００に取り付けて使用することから、あらゆる画像表示装置に適用可能であるが、テレビやデスクトップパソコン等の固定端末に取り付けて使用するのに特に適する。
【００３３】
画像表示装置３００がテレビやデスクトップパソコン等の固定端末である場合、画像表示装置３００とユーザーとの距離は、ある程度離れた距離である場合が多い。このような距離であると、カメラ等の顔検出部２１は、胸部以上を含む画像を取得することができる。胸部以上を含む画像であれば、胸部と顔或いは肩部と顔の位置関係、又は、首の角度に基づいて、詳細な姿勢を把握することができる。よって、正姿勢誘導装置１００は、姿勢判定部１２による姿勢判定ステップ及び姿勢回復検知部１４による姿勢回復検知ステップにおいて、顔検出部２１により取得される画像情報のみに基づいて、比較的精度よく姿勢の判定及び姿勢回復の検知が可能となる。外部設置部２０は、顔検出部２１に加えて、センサ部２２を備えてもよい。外部設置部２０が顔検出部２１を備えると、画像表示装置３００の画像表示部３１の角度等の端末情報を取得すことができ、姿勢の判定及び姿勢回復の検知の精度をさらに向上させることができる。また、外部設置部２０が顔検出部２１を備えると、外部設置部２０を、スマートフォンや携帯型ゲーム機等の携帯端末に設置して使用することもできる。
【００３４】
正姿勢誘導装置１００は、さらに、集音部２３及び／又は圧力センサをユーザーの近傍に備え、姿勢回復検知部１４による姿勢回復検知ステップにおいて、ユーザーが深呼吸をしたことを検知し、ユーザーの姿勢が正しい姿勢に回復したこととしてもよい。姿勢判定ステップと姿勢回復検知ステップとが、互いに異なる情報により処理されることにより、ユーザーの姿勢を多面的に判断することができ、姿勢判定部１２と姿勢回復検知部１４との相乗効果が期待される。
【００３５】
正姿勢誘導装置１００は、画像表示装置３００と別々に形成される。警告発信部１３における警告発信ステップは、画像表示装置３００との画像表示部３１と連動させて、画像表示部３１に警告メッセージを表示してもよいが、外部設置部２０に音発信部２４及び／又は発光部を設け、これらにより、警告を発信することが好ましい。外部設置部２０が音発信部２４及び／又は発光部を備えると、正姿勢誘導装置１００と画像表示装置３００とを連動させる必要がなく、容易に使用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１０、１００：正姿勢誘導装置、  １１：制御部、  １２：姿勢判定部、  １３：警告発信部、  １４：姿勢回復検知部、  １５：メモリ、  １６：基準姿勢情報記憶部、  １７：第一環境情報記憶部、  １７’：第一端末情報記憶部、  １８：第二環境情報記憶部、  １８’：第二端末情報記憶部、  ２０：外部設置部、  ２１：顔検出部、  ２２：センサ部、  ２３：集音部、  ２４：音発信部、  ２５：発光部、  ３０、携帯端末（画像表示装置）、  ３１：画像表示部、  ３００：画像表示装置
【図１】
2020171444.tif 000003
【図２】
2020171444.tif 000004
【図３】
2020171444.tif 000005
【図４】
2020171444.tif 000006