(57)【要約】【課題】着座者の着座姿勢を検出する。【解決手段】複数の感圧部（20）は、それぞれがチューブ状に形成されて椅子（50）に設けられる。また、複数の感圧部（20）は、椅子（50）の座部（51）に配置される座部感圧部（21）と、椅子（50）の背もたれ部（52）に配置される背部感圧部（22）とを含む。信号検知部（30）は、複数の感圧部（20）の内圧変化にそれぞれ応じた複数のセンサ信号を出力する。信号処理部（40）は、信号検知部（30）からの複数のセンサ信号に基づいて着座者（P）の着座姿勢を検出する着座姿勢検出処理を行う。【選択図】図１
2016087237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
椅子（50）における着座者（P）の状態を検出する装置であって、
それぞれがチューブ状に形成されて上記椅子（50）に設けられ、それぞれに振動に伴う圧力が作用してそれぞれの内圧が変化する複数の感圧部（20）と、
上記複数の感圧部（20）の内圧変化にそれぞれ応じた複数のセンサ信号を出力する信号検知部（30）と、
着座姿勢検出処理を行う信号処理部（40）とを備え、
上記複数の感圧部（20）は、上記椅子（50）の座部（51）に配置される座部感圧部（21）と、該椅子（50）の背もたれ部（52）に配置される背部感圧部（22）とを含み、
上記信号処理部（40）は、上記着座姿勢検出処理において、上記信号検知部（30）からの複数のセンサ信号に基づいて上記着座者（P）の着座姿勢を検出するように構成されている
ことを特徴とする着座者状態検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記複数の感圧部（20）は、第１座部感圧部（21a）と、第２座部感圧部（21b）と、上記背部感圧部（22）とを含み、
上記座部感圧部（21）は、上記第１座部感圧部（21a）と上記第２座部感圧部（21b）のいずれか１つに対応し、
上記第１座部感圧部（21a）と上記第２座部感圧部（21b）は、上記椅子（50）の座部（51）の前後方向に間隔をおいて該座部（51）の幅方向に沿うように該座部（51）に配置されている
ことを特徴とする着座者状態検出装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記複数の感圧部（20）は、第１座部感圧部（21a）と、第２座部感圧部（21b）と、第３座部感圧部（21c）と、第４座部感圧部（21d）と、上記背部感圧部（22）とを含み、
上記座部感圧部（21）は、上記第１座部感圧部（21a）と上記第２座部感圧部（21b）と上記第３座部感圧部（21c）と上記第４座部感圧部（21d）のいずれか１つに対応し、
上記第１座部感圧部（21a）と上記第２座部感圧部（21b）は、上記椅子（50）の座部（51）の前後方向に間隔をおいて該座部（51）の幅方向に沿うように該座部（51）に配置され、
上記第３座部感圧部（21c）と上記第４座部感圧部（21d）は、上記椅子（50）の座部（51）の幅方向に間隔をおいて該座部（51）の前後方向に沿うように該座部（51）に配置されている
ことを特徴とする着座者状態検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
上記信号処理部（40）は、上記着座姿勢検出処理において、上記複数のセンサ信号に含まれる上記着座者（P）の生体活動に由来する生体信号成分に基づいて上記複数の感圧部（20）に対する荷重の有無を判定し、該複数の感圧部（20）に対する荷重の有無に基づいて上記着座者（P）の着座姿勢を検出するように構成されている
ことを特徴とする着座者状態検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、
上記信号処理部（40）は、上記着座姿勢検出処理によって検出された上記着座者（P）の着座姿勢に基づいて該着座者（P）の肉体疲労を評価する肉体疲労評価処理を行うように構成されている
ことを特徴とする着座者状態検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、
上記信号処理部（40）は、上記複数のセンサ信号のうち少なくとも１つのセンサ信号に含まれる上記着座者（P）の心拍に由来する心拍信号成分に基づいて該着座者（P）の精神疲労を評価する精神疲労評価処理を行う
ことを特徴とする着座者状態検出装置。
【請求項７】
請求項６において、
上記信号処理部（40）は、上記精神疲労評価処理において、上記複数のセンサ信号にそれぞれ含まれる複数の心拍信号成分のうち振幅が最も大きい心拍信号成分に基づいて上記着座者（P）の精神疲労を評価するように構成されている
ことを特徴とする着座者状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、着座者の状態を検出する着座者状態検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートに着座している着座者の状態に応じて制御を行うシステムが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１のシステムでは、着座者の生理情報や動作情報や着座継続時間などの着座者情報に基づいて乗員の疲労が検出され、乗員が疲労していると判断された場合に、通常の制御に優先させて疲労度に基づく制御が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８４４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のシステムでは、着座者の着座姿勢を検出することができないので、着座者の着座姿勢に基づく処理（例えば、着座姿勢に基づく肉体疲労の評価）を行うことができなかった。
【０００５】
そこで、この発明は、着座者の着座姿勢を検出することが可能な着座者状態検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、椅子（50）における着座者（P）の状態を検出する装置であって、それぞれがチューブ状に形成されて上記椅子（50）に設けられ、それぞれに振動に伴う圧力が作用してそれぞれの内圧が変化する複数の感圧部（20）と、上記複数の感圧部（20）の内圧変化にそれぞれ応じた複数のセンサ信号を出力する信号検知部（30）と、着座姿勢検出処理を行う信号処理部（40）とを備え、上記複数の感圧部（20）は、上記椅子（50）の座部（51）に配置される座部感圧部（21）と、該椅子（50）の背もたれ部（52）に配置される背部感圧部（22）とを含み、上記信号処理部（40）は、上記着座姿勢検出処理において、上記信号検知部（30）からの複数のセンサ信号に基づいて上記着座者（P）の着座姿勢を検出するように構成されていることを特徴とする着座者状態検出装置である。
【０００７】
上記第１の発明では、着座者（P）の着座姿勢に応じた荷重が加えられている感圧チューブ（すなわち、着座者（P）の体重がかけられている感圧チューブ（20））には、着座者（P）の生体活動（例えば、心拍や呼吸など）に伴う振動が伝達しやすくなっている。着座者（P）の生体活動に伴う振動が感圧チューブ（20）に伝達されると、その振動に伴う圧力が感圧チューブ（20）に作用して感圧チューブ（20）の内圧が変化し、その結果、信号検知部（30）からのセンサ信号が変化する。また、着座者（P）の生体活動に伴う振動が感圧チューブ（20）に伝達しやすくなるほど、その感圧チューブ（20）に対応するセンサ信号の振幅が大きくなる傾向にある。したがって、椅子（50）に設けられた複数の感圧チューブ（20）にそれぞれ対応する複数のセンサ信号に基づいて、椅子（50）における着座者（P）の着座姿勢を検出することができる。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記複数の感圧部（20）は、第１座部感圧部（21a）と、第２座部感圧部（21b）と、上記背部感圧部（22）とを含み、上記座部感圧部（21）は、上記第１座部感圧部（21a）と上記第２座部感圧部（21b）のいずれか１つに対応し、上記第１座部感圧部（21a）と上記第２座部感圧部（21b）は、上記椅子（50）の座部（51）の前後方向に間隔をおいて該座部（51）の幅方向に沿うように該座部（51）に配置されていることを特徴とする着座者状態検出装置である。
【０００９】
上記第２の発明では、第１座部感圧部（21a）および第２座部感圧部（21b）の内圧変化に応じたセンサ信号に基づいて、椅子（50）の座部（51）の前後方向における着座者（P）の着座姿勢の状態を検知することができる。
【００１０】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記複数の感圧部（20）は、第１座部感圧部（21a）と、第２座部感圧部（21b）と、第３座部感圧部（21c）と、第４座部感圧部（21d）と、上記背部感圧部（22）とを含み、上記座部感圧部（21）は、上記第１座部感圧部（21a）と上記第２座部感圧部（21b）と上記第３座部感圧部（21c）と上記第４座部感圧部（21d）のいずれか１つに対応し、上記第１座部感圧部（21a）と上記第２座部感圧部（21b）は、上記椅子（50）の座部（51）の前後方向に間隔をおいて該座部（51）の幅方向に沿うように該座部（51）に配置され、上記第３座部感圧部（21c）と上記第４座部感圧部（21d）は、上記椅子（50）の座部（51）の幅方向に間隔をおいて該座部（51）の前後方向に沿うように該座部（51）に配置されていることを特徴とする着座者状態検出装置である。
【００１１】
上記第３の発明では、第１座部感圧部（21a）および第２座部感圧部（21b）の内圧変化に応じたセンサ信号に基づいて、椅子（50）の座部（51）の前後方向における着座者（P）の着座姿勢の状態を検知することができる。また、第３座部感圧部（21c）および第４座部感圧部（21d）の内圧変化に応じたセンサ信号に基づいて、椅子（50）の座部（51）の幅方向における着座者（P）の着座姿勢の状態を検知することができる。
【００１２】
第４の発明は、上記第１〜第３の発明のいずれか１つにおいて、上記信号処理部（40）は、上記着座姿勢検出処理において、上記複数のセンサ信号に含まれる上記着座者（P）の生体活動に由来する生体信号成分に基づいて上記複数の感圧部（20）に対する荷重の有無を判定し、該複数の感圧部（20）に対する荷重の有無に基づいて上記着座者（P）の着座姿勢を検出するように構成されていることを特徴とする着座者状態検出装置である。
【００１３】
上記第４の発明では、着座者（P）の着座姿勢に応じた荷重が加えられている感圧チューブ（すなわち、着座者（P）の体重がかけられている感圧チューブ（20））には、着座者（P）の生体活動に伴う振動が伝達しやすくなっている。また、着座者（P）の生体活動に伴う振動が感圧チューブ（20）に伝達しやすくなるほど、その感圧チューブ（20）に対応するセンサ信号に含まれる生体信号成分の振幅が大きくなる傾向にある。したがって、複数のセンサ信号に含まれる生体信号成分に基づいて複数の感圧部（20）に対する荷重の有無を判定することができる。そして、複数の感圧部（20）に対する荷重の有無に基づいて着座者（P）の着座姿勢を検出することができる。
【００１４】
第５の発明は、上記第１〜第４の発明のいずれか１つにおいて、上記信号処理部（40）は、上記着座姿勢検出処理によって検出された上記着座者（P）の着座姿勢に基づいて該着座者（P）の肉体疲労を評価する肉体疲労評価処理を行うように構成されていることを特徴とする着座者状態検出装置である。
【００１５】
上記第５の発明では、着座者（P）の肉体疲労は、椅子（50）における着座者（P）の着座姿勢に依存している。したがって、椅子（50）における着座者（P）の着座姿勢に基づいて着座者（P）の肉体疲労を評価することができる。
【００１６】
第６の発明は、上記第１〜第５の発明のいずれか１つにおいて、上記信号処理部（40）は、上記複数のセンサ信号のうち少なくとも１つのセンサ信号に含まれる上記着座者（P）の心拍に由来する心拍信号成分に基づいて該着座者（P）の精神疲労を評価する精神疲労評価処理を行うことを特徴とする着座者状態検出装置である。
【００１７】
上記第６の発明では、着座者（P）の心拍に基づいて着座者（P）の精神疲労を評価することが可能である。したがって、センサ信号に含まれる心拍信号成分に基づいて着座者（P）の肉体疲労を評価することができる。
【００１８】
第７の発明は、上記第６の発明において、上記信号処理部（40）は、上記精神疲労評価処理において、上記複数のセンサ信号にそれぞれ含まれる複数の心拍信号成分のうち振幅が最も大きい心拍信号成分に基づいて上記着座者（P）の精神疲労を評価するように構成されていることを特徴とする着座者状態検出装置である。
【００１９】
上記第７の発明では、複数の心拍信号成分のうち振幅が最も大きい心拍信号成分に基づいて着座者（P）の精神疲労を評価する。
【発明の効果】
【００２０】
第１および第４の発明によれば、着座姿勢検出処理を行うことにより、椅子（50）における着座者（P）の着座姿勢を検出することができる。
【００２１】
第２の発明によれば、椅子（50）の座部（51）の前後方向における着座者（P）の着座姿勢の状態を検知することができるので、着座者（P）の着座姿勢を正確に検出することができる。
【００２２】
第３の発明によれば、椅子（50）の座部（51）の前後方向における着座者（P）の着座姿勢の状態と椅子（50）の座部（51）の幅方向における着座者（P）の着座姿勢の状態とを検知することができるので、着座者（P）の着座姿勢を正確に検出することができる。
【００２３】
第５の発明によれば、肉体疲労評価処理を行うことにより、着座者（P）の肉体疲労を評価することができる。
【００２４】
第６の発明によれば、精神疲労評価処理を行うことにより、着座者（P）の精神疲労を評価することができる。
【００２５】
第７の発明によれば、複数の心拍信号成分のうち振幅が最も大きい心拍信号成分に基づいて着座者（P）の精神疲労を評価することにより、着座者（P）の精神疲労を正確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、実施形態による着座者状態検出装置の構成について説明するための概略図である。
【図２】図２は、実施形態による着座者状態検出装置の構成について説明するためのブロック図である。
【図３】図３は、感圧チューブの配置について説明するための概略斜視図である。
【図４】図４は、良好姿勢について説明するための概略図である。
【図５】図５は、第１不良姿勢（前方偏り）について説明するための概略図である。
【図６】図６は、第２不良姿勢（腰曲がり）について説明するための概略図である。
【図７】図７は、第３不良姿勢（後方偏り）について説明するための概略図である。
【図８】図８は、第４不良姿勢（左右偏り）について説明するための概略図である。
【図９】図９は、着座姿勢対応テーブルの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、信号処理部による動作について説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、信号処理部による着座姿勢検出処理について説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１２は、信号処理部による第１肉体疲労評価処理について説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１３は、信号処理部による第２肉体疲労評価処理について説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、信号処理部による精神疲労評価処理について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００２８】
（実施形態）
図１および図２は、実施形態による着座者状態検出装置（10）の構成例を示している。着座者状態検出装置（10）は、椅子（50）における着座者（P）の状態（例えば、着座姿勢や肉体疲労や精神疲労など）を検出する装置であり、複数（この例では、５つ）の感圧チューブ（20）と、センサユニット（11）とを備えている。センサユニット（11）は、インターフェイスユニット（12）を経由して情報端末（60）と接続されている。
【００２９】
〔椅子〕
椅子（50）は、座部（51）と背もたれ部（52）とを有している。この例では、図３に示すように、座部（51）は、上下に扁平な立方体状に形成され、平面視において正方形状に形成されている。背もたれ部（52）は、前後に扁平な立方体状に形成されている。また、背もたれ部（52）は、可撓性を有する支持部材（この例では、Ｌ字状の支持部材）によって座部（51）に接続されている。
【００３０】
〔感圧チューブ（感圧部）〕
感圧チューブ（20）は、チューブ状に形成され、振動に伴う圧力が作用して内圧が変化するように構成されている。具体的には、感圧チューブ（20）は、内径が約４ｍｍの樹脂製（例えば、塩化ビニル製）のチューブによって構成され、その一端が封止部（図示を省略）によって閉塞され、その他端がセンサユニット（11）に接続されている。このように構成することにより、振動に伴う圧力が感圧チューブ（20）に作用すると、感圧チューブ（20）の内圧が変化する。なお、複数の感圧チューブ（20）は、１つまたは複数（この例では、４つ）の座部感圧チューブ（21）と、１つまたは複数（この例では、１つ）の背部感圧部（22）とを含んでいる。
【００３１】
〈座部感圧チューブ（座部感圧部）〉
座部感圧チューブ（21）は、椅子（50）の座部（51）に配置される感圧チューブ（20）である。この例では、４つの座部感圧チューブ（21）として、第１座部感圧チューブ（21a）と第２座部感圧チューブ（21b）と第３座部感圧チューブ（21c）と第４座部感圧チューブ（21d）とが椅子（50）の座部（51）に配置されている。
【００３２】
図３に示すように、第１座部感圧チューブ（21a）と第２座部感圧チューブ（21b）は、座部（51）の前後方向に間隔をおいて座部（51）の幅方向（左右方向）に沿うように座部（51）に配置され、第３座部感圧チューブ（21c）と第４座部感圧チューブ（21d）は、座部（51）の幅方向に間隔をおいて座部（51）の前後方向に沿うように座部（51）に配置されている。具体的には、第１，第２，第３，第４座部感圧チューブ（21a,21b,21c,21d）は、それぞれ、椅子（50）の座部（51）の前部，後部，左部，右部に配置されている。すなわち、第１，第２，第３，第４座部感圧チューブ（21a,21b,21c,21d）は、平面視において座部（51）の中央部を囲う正方形枠状に配置され、座部（51）の前縁部，後縁部，左縁部，右縁部に沿うように延びている。なお、この例では、第１〜第４座部感圧チューブ（21a〜21d）は、座部（51）の表面（上面）付近に埋設されている。
【００３３】
〈背部感圧チューブ（背部感圧部）〉
背部感圧チューブ（22）は、椅子（50）の背もたれ部（52）に配置される感圧チューブ（20）である。図３に示すように、背部感圧チューブ（22）は、背もたれ部（52）の幅方向に沿うように配置されている。具体的には、背部感圧チューブ（22）は、背もたれ部（52）の下部に配置されている。なお、この例では、背部感圧チューブ（22）は、背もたれ部（52）の表面（背もたれ面）付近に埋設されている。
【００３４】
〔センサユニット〕
センサユニット（11）は、信号検知部（30）と信号処理部（40）とを備えている。
【００３５】
〈信号検知部〉
信号検知部（30）は、複数の感圧チューブ（20）の内圧変化にそれぞれ応じた複数のセンサ信号を出力する。この例では、信号検知部（30）は、複数の感圧チューブ（20）にそれぞれ対応する複数（この例では、５つ）の受圧部を有している。具体的には、信号検知部（30）は、第１，第２，第３，第４座部感圧チューブ（21a,21b,21c,21d）に対応する第１，第２，第３，第４座部受圧部（31a,31b,31c,31d）と、背部感圧チューブ（22）に対応する背部受圧部（32）とを有している。第１座部受圧部（31a）は、第１座部感圧チューブ（21a）の他端に接続され、第１座部感圧チューブ（21a）の内圧変化をセンサ信号（電気信号）に変換する。例えば、第１座部受圧部（31a）は、マイクロフォンによって構成されている。なお、第２，第３，第４座部受圧部（31b,31c,31d）および背部受圧部（32）は、第１座部受圧部（31a）と同様の構成を有している。
【００３６】
〈信号処理部〉
信号処理部（40）は、信号検知部（30）からの複数のセンサ信号を処理するように構成されている。また、信号処理部（40）は、情報端末（60）と通信可能に構成されている。例えば、信号処理部（52）は、ＣＰＵやメモリ（ＣＰＵを動作させるためのプログラムを格納するメモリ）などによって構成されている。なお、信号処理部（40）による動作については、後で詳しく説明する。
【００３７】
〔インターフェイスユニット〕
インターフェイスユニット（12）は、センサユニット（11）と情報端末（60）との間の通信（信号の送受）を中継する。なお、インターフェイスユニット（12）とセンサユニット（11）との間の通信は、ＵＳＢケーブルなどの通信ケーブルを利用した有線通信であってもよいし、ＷｉＦｉなどの無線通信規格に準拠した無線通信であってもよい。これと同様に、インターフェイスユニット（12）と情報端末（60）との間の通信は、有線通信であってもよいし無線通信であってもよい。
【００３８】
〔情報端末〕
情報端末（60）は、センサユニット（11）と通信可能に構成されている。また、情報端末（60）は、センサユニット（11）からインターフェイスユニット（12）を経由して受信した情報を処理して画像や音声を出力するように構成されている。例えば、情報端末（60）は、入力部（キーボードやタッチパネルなど）や表示パネルやスピーカやＣＰＵやメモリ（ＣＰＵを動作させるためのプログラムを格納するメモリ）などによって構成されている。この例では、情報端末（60）は、着座者（P）によって使用される。
【００３９】
〔着座姿勢〕
次に、図４〜図８を参照して、椅子（50）における着座者（P）の着座姿勢について説明する。なお、図４〜図８では、複数の感圧チューブ（20）のうち着座者の着座姿勢に応じた荷重が加えられやすくなっている感圧チューブ（20）にハッチングを付している。
【００４０】
〈良好姿勢〉
図４は、良好姿勢（安定姿勢）を示している。良好姿勢は、着座者（P）の肉体疲労度が比較的に低いとされている着座姿勢である。良好姿勢では、着座者（P）の背中が椅子（50）の背もたれ部（52）に接触した状態で着座者（P）が椅子（50）の座部（51）に深く座り込んでいる。そのため、着座者（P）の着座姿勢が「良好姿勢」となっている場合、椅子（50）に設けられた複数の感圧チューブ（20）のうち、椅子（50）の座部（51）の前部に配置された第１座部感圧チューブ（21a）と、椅子（50）の座部（51）の後部に配置された第２座部感圧チューブ（21b）と、椅子（50）の背もたれ部（52）の下部に配置された背部感圧チューブ（22）とに、着座姿勢に応じた荷重が加わりやすくなっているが、その他の感圧チューブ（20）には、着座姿勢に応じた荷重が加わりにくくなっている。
【００４１】
〈第１不良姿勢（前方偏り姿勢）〉
図５は、第１不良姿勢（前方偏り姿勢）を示している。第１不良姿勢では、着座者（P）が椅子（50）の座部（51）の前部に浅く座っており、着座者（P）の背中と椅子（50）の背もたれ部（52）との間に大きな隙間がある。そのため、着座者（P）の着座姿勢が「第１不良姿勢」となっている場合、椅子（50）に設けられた複数の感圧チューブ（20）のうち、椅子（50）の座部（51）の前部に配置された第１座部感圧チューブ（21a）に、着座姿勢に応じた荷重が加わりやすくなっているが、その他の感圧チューブ（20）には、着座姿勢に応じた荷重が加わりにくくなっている。
【００４２】
〈第２不良姿勢（腰曲がり姿勢）〉
図６は、第２不良姿勢（腰曲がり姿勢）を示している。第２不良姿勢では、着座者（P）の腰から背中が丸く曲がった状態で着座者（P）が椅子（50）の座部（51）に座っており、着座者（P）の背中と椅子（50）の背もたれ部（52）との間に隙間がある。そのため、着座者（P）の着座姿勢が「第２不良姿勢」となっている場合、椅子（50）に設けられた複数の感圧チューブ（20）のうち、椅子（50）の座部（51）の前部に配置された第１座部感圧チューブ（21a）と、椅子（50）の座部（51）の後部に配置された第２座部感圧チューブ（21b）とに、着座姿勢に応じた荷重が加わりやすくなっているが、その他の感圧チューブ（20）には、着座姿勢に応じた荷重が加わりにくくなっている。
【００４３】
〈第３不良姿勢（後方偏り姿勢）〉
図７は、第３不良姿勢（後方偏り姿勢）を示している。第３不良姿勢では、着座者（P）が椅子（50）の背もたれ部（52）に深くもたれかかっている。そのため、着座者（P）の着座姿勢が「第３不良姿勢」となっている場合、椅子（50）に設けられた複数の感圧チューブ（20）のうち、椅子（50）の背もたれ部（52）に配置された背部感圧チューブ（22）に、着座姿勢に応じた荷重が加わりやすくなっているが、その他の感圧チューブ（20）には、着座姿勢に応じた荷重が加わりにくくなっている。
【００４４】
〈第４不良姿勢（左右偏り姿勢）〉
図８は、第４不良姿勢（左右偏り姿勢）を示している。この第４不良姿勢では、着座者（P）の身体が左右のどちらかに傾いた状態で着座者（P）が椅子（50）の座部（51）に座っている。そのため、着座者（P）の着座姿勢が「第４不良姿勢」となっている場合、椅子（50）に設けられた複数の感圧チューブ（20）のうち、椅子（50）の座部（51）の左部に配置された第３座部感圧チューブ（21c）および座部（51）の右部に配置された第４座部感圧チューブ（21d）のいずれか一方に、着座姿勢に応じた荷重が加わりやすくなっているが、その他の感圧チューブ（20）には、着座姿勢に応じた荷重が加わりにくくなっている。
【００４５】
〈不良姿勢に起因する肉体疲労度〉
一般的に、第１〜第４不良姿勢（図５〜図８）に起因する着座者（P）に肉体疲労度は、良好姿勢（図４）に起因する着座者（P）の肉体疲労度よりも高くなっている。さらに、第２不良姿勢（腰曲がり姿勢：図６）および第４不良姿勢（左右偏り姿勢：図８）に起因する着座者（P）の肉体疲労度は、第１不良姿勢（前方偏り姿勢：図５）および第３不良姿勢（後方偏り姿勢：図７）に起因する着座者（P）の肉体疲労度よりも高くなっている。
【００４６】
〈着座姿勢に応じた荷重とセンサ信号との関係〉
着座者（P）の着座姿勢に応じた荷重が加えられている感圧チューブ（すなわち、着座者（P）の体重がかけられている感圧チューブ（20））には、着座者（P）の生体活動（例えば、心拍や呼吸など）に伴う振動が伝達しやすくなっている。着座者（P）の生体活動に伴う振動が感圧チューブ（20）に伝達されると、その振動に伴う圧力が感圧チューブ（20）に作用して感圧チューブ（20）の内圧が変化し、その結果、信号検知部（30）からのセンサ信号が変化する。これにより、着座者（P）の生体活動に由来する生体信号成分がセンサ信号に重畳される。また、着座者（P）の生体活動に伴う振動が感圧チューブ（20）に伝達しやすくなるほど、その感圧チューブ（20）に対応するセンサ信号の振幅（特に、センサ信号に含まれる生体信号成分の振幅）が大きくなる傾向にある。したがって、椅子（50）に設けられた複数の感圧チューブ（20）にそれぞれ対応する複数のセンサ信号（特に、センサ信号に含まれる生体信号成分）に基づいて、椅子（50）における着座者（P）の着座姿勢を検出することが可能である。
【００４７】
〔着座姿勢対応テーブル〕
図９は、着座姿勢対応テーブルの一例を示している。着座姿勢対応テーブルは、信号処理部（40）に格納されている。着座姿勢対応テーブルには、着座姿勢と感圧チューブ（20）の荷重パターンと評価点とが対応付けられている。この例では、着座姿勢対応テーブルには、良好姿勢（図４）と、第１不良姿勢（図５：前方偏り姿勢）と、第２不良姿勢（図６：腰曲がり姿勢）と、第３不良姿勢（図７：後方偏り姿勢）と、第４不良姿勢（図８：左右偏り姿勢）とが、着座姿勢として登録されている。
【００４８】
感圧チューブ（20）の荷重パターンは、複数の感圧チューブ（具体的には、第１〜第４座部感圧チューブ（21a〜21d）と背部感圧チューブ（22））に対する荷重（着座姿勢に応じた荷重）の有無が示されている。なお、白丸は、着座姿勢に応じた荷重が加えられる感圧チューブ（20）を示し、バツは、着座姿勢に応じた荷重が加えられない感圧チューブ（20）を示している。例えば、良好姿勢（図４）では、第１座部感圧チューブ（21a）と第２座部感圧チューブ（21b）と背部感圧チューブ（22）とに荷重が加えられ、第３座部感圧チューブ（21c）と第４座部感圧チューブ（21d）とに荷重が加えられないことが想定されている。この例では、感圧チューブ（20）に対応するセンサ信号に含まれる生体信号成分の振幅が予め設定された荷重閾値を上回っている状態を、感圧チューブ（20）に荷重が加えられている状態とし、感圧チューブ（20）に対応するセンサ信号に含まれる生体信号成分の振幅が荷重閾値を上回っていない状態を、感圧チューブ（20）に荷重が加えられていない状態としている。
【００４９】
評価点は、着座姿勢に起因する着座者（P）の肉体疲労度に応じた値である。例えば、着座姿勢に起因する着座者（P）の肉体疲労度が高くなるほど、その着座姿勢に対応付けられる評価点が大きくなっている。この例では、評価点として、良好姿勢（図４）に「０」が対応付けられ、良好姿勢（図４）よりも着座姿勢に起因する肉体疲労度が高い第１不良姿勢（図５）および第３不良姿勢（図７）に「１」が対応付けられ、第１不良姿勢（図５）および第３不良姿勢（図７）よりも着座姿勢に起因する肉体疲労度が高い第２不良姿勢（図６）および第４不良姿勢（図８）に「２」が対応付けられている。
【００５０】
〔信号処理部による動作〕
次に、図１０を参照して、信号処理部（40）による動作について説明する。信号処理部（40）は、図１０に示した動作を周期的に繰り返し行う。具体的には、信号処理部（40）は、予め設定された評価時間（例えば、３０分間）が経過するまで着座姿勢検出処理（ステップ（ST11））を繰り返し行う。なお、信号処理部（40）は、予め設定された検出時間（評価時間よりも短い時間、例えば、３０秒間）毎に着座姿勢検出処理を行う。そして、評価時間が経過すると（ステップ（ST12）のYES）、信号処理部（40）は、肉体疲労評価処理（ステップ（ST13））を行う。
【００５１】
〔着座姿勢検出処理〕
次に、図１１を参照して、信号処理部（40）による着座姿勢検出処理について説明する。着座姿勢検出処理では、信号処理部（40）は、複数のセンサ信号に含まれる生体信号成分（着座者（P）の生体活動に由来する信号成分）に基づいて複数の感圧チューブ（20）に対する荷重（着座姿勢に応じた荷重）の有無を判定し、複数の感圧チューブ（20）に対する荷重の有無に基づいて着座者（P）の着座姿勢を検出する。
【００５２】
具体的には、信号処理部（40）は、複数の感圧チューブ（20）の中から判定対象となる感圧チューブ（20）を選択する（ステップ（ST21））。そして、信号処理部（40）は、その感圧チューブ（20）に対応するセンサ信号の中から生体信号成分を抽出する（ステップ（ST22））。例えば、信号処理部（40）は、センサ信号の中から、通常の心拍の回数である４０〜１２０拍／分に相当する信号成分（周波数成分）を、着座者（P）の心拍に由来する心拍信号成分（生体信号成分）として抽出する。
【００５３】
次に、信号処理部（40）は、センサ信号から抽出した生体信号成分が予め設定された荷重閾値を上回るか否かを判定する（ステップ（ST23））。なお、荷重閾値は、感圧チューブ（20）に荷重（着座姿勢に応じた荷重）が加えられているとみなせる場合の生体信号成分の振幅に設定されていてもよい。生体信号成分の振幅が荷重閾値を上回っている場合（ステップ（ST23）のYES）、信号処理部（40）は、判定対象の感圧チューブ（20）に荷重が加えられていると判定する。一方、生体信号成分の振幅が荷重閾値を上回っていない場合（ステップ（ST23）のNO）、信号処理部（40）は、判定対象の感圧チューブ（20）に荷重が加えられていると判定する（ステップ（ST25））。
【００５４】
次に、全ての感圧チューブ（20）に対する荷重判定が完了していない場合（ステップ（ST26）のYES）、信号処理部（40）は、荷重判定（ステップ（ST21〜ST25））を繰り返し行う。そして、全ての感圧チューブ（20）に対する荷重判定が完了すると（ステップ（ST26）のYES）、信号処理部（40）は、着座姿勢対応テーブル（図９参照）の中から感圧チューブ（20）の荷重パターン（複数の感圧チューブ（20）に対する荷重の有無を示したパターン）に対応する着座姿勢を検出する（ステップ（ST27））。例えば、第１座部感圧チューブ（21a）と第２座部感圧チューブ（21b）と背部感圧チューブ（22）とに荷重が加えられているが、第３座部感圧チューブ（21c）と第４座部感圧チューブ（21d）とに荷重が加えられていないと判定した場合、信号処理部（40）は、着座姿勢対応テーブルの中からその荷重パターンに対応する「良好姿勢」を着座姿勢として検出する。
【００５５】
〔肉体疲労評価処理〕
次に、図１２および図１３を参照して、信号処理部（40）による肉体疲労評価処理について説明する。肉体疲労評価処理では、信号処理部（40）は、着座姿勢検出処理（図１１）によって検出された着座者（P）の着座姿勢に基づいて着座者（P）の肉体疲労を評価する。この例では、信号処理部（40）は、２種類の肉体疲労評価処理（第１および第２肉体疲労評価処理）を行う。
【００５６】
〈第１肉体疲労評価処理〉
図１２に示すように、第１肉体疲労評価処理では、信号処理部（40）は、着座姿勢（詳しくは、着座姿勢の種別）毎に肉体疲労度に応じた評価点を設定し、評価時間内に検出された着座姿勢に対応する評価点の合計が予め設定された肉体疲労閾値を上回るか否かを判定し、評価時間内における評価点の合計が肉体疲労閾値を上回る場合には着座者（P）に肉体疲労があると判定し、そうでない場合には着座者（P）に肉体疲労がないと判定する。なお、肉体疲労閾値は、不良姿勢に起因する肉体疲労が着座者（P）に生じると推定される場合の評価点の合計に設定されていてもよい。
【００５７】
具体的には、信号処理部（40）は、処理対象となる評価時間（例えば、３０分間）を複数の処理時間（評価時間よりも短く検出時間よりも長い時間）に分割し、処理時間毎に着座姿勢を選出する（ステップ（ST31））。例えば、信号処理部（40）は、処理時間毎に、その処理時間に対応する複数の着座姿勢（着座姿勢検出処理によって検出された着座姿勢）の中から最も多い着座姿勢をその処理時間の着座姿勢として選出する。なお、処理時間は、着座者（P）が同一の着座姿勢を保持していると推定される時間（例えば、３分間）に設定されていることが好ましい。次に、信号処理部（40）は、処理時間毎に、その処理時間の着座姿勢に対応する評価点を検出する（ステップ（ST32））。そして、信号処理部（40）は、処理時間毎に検出した評価点の合計（すなわち、評価時間内における評価点の合計）を算出する。
【００５８】
次に、信号処理部（40）は、評価時間内における評価点の合計が肉体疲労閾値を上回るか否かを判定する（ステップ（ST33））。評価時間内における評価点の合計が肉体疲労閾値を上回っている場合（ステップ（ST33）のYES）、信号処理部（40）は、着座者（P）に肉体疲労があると判定する（ステップ（ST34））。そして、信号処理部（40）は、肉体疲労を緩和するための動作（例えば、正しい着座姿勢の維持，軽度の運動，休息など）を行うことを着座者（P）に促すための処理を行う（ステップ（ST35））。例えば、信号処理部（40）は、肉体疲労を緩和するための動作を行うことを促す画像や音声を再生するための制御情報（例えば、画像情報や音声情報など）を生成して情報端末（60）に送信し、情報端末（60）は、制御情報を処理して肉体疲労を緩和するための動作を行うことを促す画像や音声を再生する。一方、評価時間内における評価点の合計が肉体疲労閾値を上回っていない場合（ステップ（ST33）のNO）、信号処理部（40）は、着座者（P）に肉体疲労がないと判定する（ステップ（ST36））。
【００５９】
〈第２肉体疲労評価処理〉
図１３に示すように、第２肉体疲労評価処理では、信号処理部（40）は、着座姿勢（詳しくは、着座姿勢の種別）毎に評価時間内における発生頻度を計測し、発生頻度が予め設定された継続疲労閾値を上回る着座姿勢が存在するか否かを判定し、発生頻度が継続疲労閾値を上回る着座姿勢が存在している場合には着座者（P）に肉体疲労があると判定し、そうでない場合には着座者（P）に肉体疲労がないと判定する。なお、継続疲労閾値は、同一姿勢の継続に起因する肉体疲労が着座者（P）に生じると推定される場合の発生頻度に設定されていてもよい。
【００６０】
具体的には、信号処理部（40）は、処理対象となる評価時間を複数の処理時間に分割し、処理時間毎に着座姿勢を選出する（ステップ（ST41））。例えば、信号処理部（40）は、処理時間毎に、その処理時間に対応する複数の着座姿勢（着座姿勢検出処理によって検出された着座姿勢）の中から最も多い着座姿勢をその処理時間の着座姿勢として選出する。次に、信号処理部（40）は、処理時間毎に選出された着座姿勢に基づいて、着座姿勢毎に発生頻度（すなわち、選出回数）を計測する（ステップ（ST42））。
【００６１】
次に、信号処理部（40）は、発生頻度が継続疲労閾値を上回る着座姿勢が存在するか否かを判定する（ステップ（ST43））。発生頻度が継続疲労閾値を上回る着座姿勢が存在している場合（ステップ（ST43）のYES）、信号処理部（40）は、着座者（P）に肉体疲労があると判定する（ステップ（ST44））。そして、信号処理部（40）は、肉体疲労を緩和するための動作（例えば、軽度の運動，休息など）を行うことを着座者（P）に促すための処理を行う（ステップ（ST45））。例えば、信号処理部（40）は、肉体疲労を緩和するための動作を行うことを促す画像や音声を再生するための制御情報（例えば、画像情報や音声情報など）を生成して情報端末（60）に送信し、情報端末（60）は、制御情報を処理して肉体疲労を緩和するための動作を行うことを促す画像や音声を再生する。一方、発生頻度が継続疲労閾値を上回る着座姿勢が存在していない場合（ステップ（ST43）のNO）、信号処理部（40）は、着座者（P）に肉体疲労がないと判定する（ステップ（ST46））。
【００６２】
〔精神疲労評価処理〕
次に、図１４を参照して、信号処理部（40）による精神疲労評価処理について説明する。精神疲労評価処理では、信号処理部（40）は、複数のセンサ信号のうち少なくとも１つのセンサ信号に含まれる心拍信号成分（着座者（P）の心拍に由来する信号成分）に基づいて着座者（P）の精神疲労を評価する。なお、信号処理部（40）は、図１０に示した動作と並行して図１４に示した精神疲労評価処理を行う。
【００６３】
具体的には、信号処理部（40）は、複数のセンサ信号のうちいずれか１つのセンサ信号から心拍信号成分を抽出する（ステップ（ST51））。例えば、信号処理部（40）は、センサ信号の中からＲ波（振幅が比較的に大きい信号成分）に相当する部分を心拍信号成分として抽出する。次に、信号処理部（40）は、心拍信号成分に基づいて心拍変動係数を算出する（ステップ（ST52））。心拍変動係数（CVRR：Coefficient of Variance of R-R interval）は、Ｒ波とＲ波との間隔（RRI：R-R interval）の平均値に対する標準偏差の比に対応する指標値であり、精神的なストレスの指標として用いられる指標値である。なお、信号処理部（40）は、予め設定された評価時間（例えば、３０分間）が経過するまで心拍信号成分の抽出および心拍変動係数の算出（ステップ（ST51,ST52））を繰り返し行う。
【００６４】
次に、評価時間が経過すると（ステップ（ST53）のYES）、信号処理部（40）は、心拍変動係数の評価時間内における平均値を算出する（ステップ（ST54））。そして、信号処理部（40）は、心拍変動係数の平均値（評価時間内における平均値）が予め設定された安静閾値を下回るか否かを判定する（ステップ（ST55））。なお、安静閾値は、着座者（P）に精神疲労が生じていないと推定される場合の心拍変動係数の平均値に設定されていてもよい。心拍変動係数の平均値が安静閾値を下回っている場合（ステップ（ST55）のYES）、信号処理部（40）は、着座者（P）に精神疲労があると判定する（ステップ（ST56））。そして、信号処理部（40）は、精神疲労を緩和するための動作（例えば、軽度の運動，休息など）を行うことを着座者（P）に促すための処理を行う（ステップ（ST56））。例えば、信号処理部（40）は、精神疲労を緩和するための動作を行うことを促す画像や音声を再生するための制御情報（例えば、画像情報や音声情報など）を生成して情報端末（60）に送信し、情報端末（60）は、制御情報を処理して精神疲労を緩和するための動作を行うことを促す画像や音声を再生する。一方、心拍変動係数の平均値が安静閾値を下回っていない場合（ステップ（ST55）のNO）、信号処理部（40）は、着座者（P）に精神疲労がないと判定する（ステップ（ST58））。
【００６５】
なお、ステップ（ST52,ST54,ST55）において、心拍変動係数（CVRR）を心拍呼吸性変動成分（RSA：Respiratory SinusArrhythmia）に置換してもよい。すなわち、精神的なストレスの指標として、心拍変動係数（CVRR）の代わりに、心拍呼吸性変動成分（RSA）を用いてもよい。
【００６６】
〔実施形態による効果〕
以上のように、着座姿勢検出処理を行うことにより、椅子（50）における着座者（P）の着座姿勢を検出することができる。
【００６７】
また、第１座部感圧部（21a）および第２座部感圧部（21b）の内圧変化に応じたセンサ信号に基づいて、椅子（50）の座部（51）の前後方向における着座者（P）の着座姿勢の状態を検知することができる。これにより、着座者（P）の着座姿勢を正確に検出することができる。
【００６８】
また、第３座部感圧部（21c）および第４座部感圧部（21d）の内圧変化に応じたセンサ信号に基づいて、椅子（50）の座部（51）の幅方向における着座者（P）の着座姿勢の状態を検知することができる。これにより、着座者（P）の着座姿勢を正確に検出することができる。
【００６９】
また、肉体疲労評価処理（第１および第２肉体疲労評価処理）を行うことにより、着座者（P）の肉体疲労を評価することができる。
【００７０】
また、精神疲労評価処理を行うことにより、着座者（P）の肉体疲労を評価することができる。
【００７１】
なお、精神疲労判定処理において、複数の心拍信号成分のうち振幅が最も大きい心拍信号成分に基づいて着座者（P）の精神疲労を評価することが好ましい。このように処理を行うことにより、着座者（P）の精神疲労を正確に評価することができる。
【００７２】
なお、信号処理部（40）は、着座者（P）の着座姿勢の検出結果に基づいて、着座者（P）の着座姿勢に関する着座姿勢情報（例えば、着座者（P）の着座姿勢を示した情報）を生成して情報端末（60）に送信（出力）するように構成されていてもよい。このように構成した場合、情報端末（60）は、着座姿勢情報を処理して着座者（P）の着座姿勢に関する画像や音声を再生することができる。これにより、着座者（P）の着座姿勢に関する情報を着座者（P）に提供することができる。
【００７３】
また、信号処理部（40）は、着座者（P）の肉体疲労に関する評価結果に基づいて、着座者（P）の肉体疲労に関する肉体疲労情報（例えば、肉体疲労の有無や程度を示した情報）を生成して情報端末（60）に送信（出力）するように構成されていてもよい。このように構成した場合、情報端末（60）は、肉体疲労情報を処理して着座者（P）の肉体疲労に関する画像や音声を再生することができる。これにより、着座者（P）の肉体疲労に関する情報を着座者（P）に提供することができる。
【００７４】
これと同様に、信号処理部（40）は、着座者（P）の精神疲労に関する評価結果に基づいて、着座者（P）の精神疲労に関する精神疲労情報（例えば、精神疲労の有無や程度を示した情報）を生成して情報端末（60）に送信（出力）するように構成されていてもよい。このように構成した場合、情報端末（60）は、精神疲労情報を処理して着座者（P）の精神疲労に関する画像や音声を再生することができる。これにより、着座者（P）の精神疲労に関する情報を着座者（P）に提供することができる。
【００７５】
（その他の実施形態）
以上の説明では、信号処理部（40）がセンサユニット（11）に設けられている場合を例に挙げたが、信号処理部（40）は、情報端末（60）に設けられていてもよい。例えば、信号処理部（40）は、情報端末（60）に設けられたＣＰＵやメモリ（ＣＰＵを動作させるためのプログラムを格納するメモリ）などによって構成されていてもよい。すなわち、信号処理部（40）は、センサユニット（11）の機能の一部であってもよいし、情報端末（60）の機能の一部であってもよいし、その他の情報処理装置の機能の一部であってもよい。
【００７６】
また、椅子（50）は、オフィスに設けられていてもよいし、学校に設けられていてもよいし、学習塾に設けられていてもよい。また、椅子（50）は、自動車の座席（例えば、運転座席）であってもよい。
【００７７】
また、以上の説明では、感圧チューブ（20）の一端が封止部（図示を省略）によって閉塞されている場合を例に挙げたが、この封止部を省略して感圧チューブ（20）の一端を開口させる構成としてもよい。このように構成した場合も、信号検知部（30）は、感圧チューブ（20）の内圧変化に応じたセンサ信号を出力することが可能である。すなわち、信号検知部（30）の受圧部（例えば、マイクロフォン）は、感圧チューブ（20）の内圧変化をセンサ信号を変換することが可能である。
【００７８】
また、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、この発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上説明したように、上述の着座者状態検知装置は、椅子における着座者の状態（例えば、着座姿勢など）を検出する装置として有用である。
【符号の説明】
【００８０】
１０          着座者状態検出装置
２０          感圧チューブ（感圧部）
２１          座部感圧チューブ（座部感圧部）
２１ａ        第１座部感圧チューブ（第１座部感圧部）
２１ｂ        第２座部感圧チューブ（第２座部感圧部）
２１ｃ        第３座部感圧チューブ（第３座部感圧部）
２１ｄ        第４座部感圧チューブ（第４座部感圧部）
２２          背部感圧チューブ（背部感圧部）
１１          センサユニット
３０          信号検知部
３１ａ        第１座部受圧部
３１ｂ        第２座部受圧部
３１ｃ        第３座部受圧部
３１ｄ        第４座部受圧部
３２          背部受圧部
４０          信号処理部
１２          インターフェイスユニット
５０          椅子
５１          座部
５２          背もたれ部
６０          情報端末
【図１】
2016087237.tif 000003
【図２】
2016087237.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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