JPH0221248B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は人の姿勢角度を検出し、姿勢が崩れた
際に警報を発して姿勢を矯正せしめる姿勢矯正装
置に関する。

（従来技術） 近時、人、特に子供の姿勢が悪化傾向にあり、
姿勢を矯正する器具が種々提案されている。

従来、この種器具としては例えば特開昭57−
25847号公報開示の装着型の姿勢矯正器を挙げる
ことができる。斯かる矯正器の構成は身体に装着
することにより体の前傾姿勢を自動的に検知する
手段、例えばメカニカル接点の単純振子方式によ
る重力を利用した角度センサと、この検知結果に
従い、これを適当な形式にて装着者に報知する手
段を有する。

また、他の例としては実開昭57−57820号公報
開示の姿勢矯正器を挙げることができる。この矯
正器も原理的には上記のものと同様でその構成は
振子状の可動端子を有し傾斜角度により動作する
傾斜スイツチとこの傾斜スイツチにより作動する
音源とを備えている。

このような例示をはじめ従来の姿勢矯正器は人
の姿勢角度を検出し、これに基づき人に姿勢の状
態を被矯正者に知らしめる原理を採り、特に検出
は振子式の可動接点を有する機械的な検出スイツ
チを用いるものが一般的である。

ところで、この種検出スイツチは簡易安価に構
成できるものの次の如き幾つかの欠点もある。

第１に、斯かる検出スイツチは人体に装着する
ものであるからできるだけ軽量且つ小型に構成す
ることを要す。ところが、反面スイツチの接点圧
が小さくなり確実且つ精度良い作動が望めない。
さらに、金属接点に絶縁被膜成長や汚れ等が生ず
ると検出不能になる等信頼性に於いても著しく低
い。

第２に、このような矯正器は警報を発する姿勢
角度を調整し段階的に徐々に矯正できるようにす
ることが望ましいがこの段階を選択するには例え
ば振子の長さや接点間の間隔をメカニカル的に変
更する必要がありその調整はきわめて煩雑で、し
かも不正確となる。

第３に、矯正器は常用し、いつでもその警報を
受けられることが望ましいが例えば歩行中や乗物
の中では外乱である揺れ等によつて正規でない警
報を生じ実用的でない。

（発明の目的） 本発明は以上述べた種々の欠点を一掃するもの
で、その目的とするところは高精度で確実な動作
を行い、高信頼性を備えるとともに矯正すべき程
度に応じた段階的な調整及び無用な外乱の排除を
きわめて容易に行うことができる性能、携帯性、
利便性に優れた姿勢矯正装置を提供するにある。

（発明の構成） 本発明は人の悪い姿勢を矯正するための姿勢矯
正装置に係り、その主要構成とするところは例え
ば人体に着脱できその傾斜角度の変化に対応して
変位する可動子接点とこの可動子接点の変位方向
に離間対向して配設した少なくとも一以上の固定
子接点からなる角度センサ部と、当該可動子接点
と固定子接点間に高周波信号を供給するととも
に、この高周波信号の大きさを検出し所定のしき
い値を越えたときに例えば警報音を発生する警報
発生部からなることを特徴とし、被矯正者の姿勢
が悪くなつたときに警報を発し、元の正しい姿勢
に戻るように換起せしめるようにしたことを特徴
とする。

（実施例） 以下には本発明を更に具体化した好適な実施例
を挙げ図面を参照して詳述する。

先ず、全体的構成について第１図を参照して説
明する。同図は本発明に係る姿勢矯正装置の全体
的斜視図である。

符号１で示した姿勢矯正装置は大別して角度セ
ンサ部２と警報発生部３からなる。

角度センサ部２は略直方体状のセンサブロツク
４とこのセンサブロツク４の両端部をブラケツト
５で枢着支持する取付板部６により構成したセン
サ本体７と、この本体７と別体で前記取付板部６
と着脱自在の装着用ピン８からなる。この装着用
ピン８は例えば鋼板をヘアピン状に折曲してなり
洋服、ネクタイ、ワイシヤツ、肌着等の縁に上下
左右どの方向からも任意に挟着できるようにし、
又必要により薄手の生地から厚手の生地まで装着
できるよう複数種類用意する。また、ピン８の一
面には面フアスナ９ａを貼着する。他方、前記取
付板部６には前記面フアスナ９ａに着脱する面フ
アスナ９ｂが貼着してあり、これによつてピン８
と本体７は任意の角度で着脱自在となる。さらに
またセンサブロツク４は取付板部６に対して角度
調整できるため常に矯正する人に合わせて装着す
ることができる。なお、角度センサ部２の構成は
例示に限らず任意の構成を適用できるもので要は
人体に着脱自在で、その装着角度の調整ができれ
ばよい。

一方、警報発生部３は直状体状のケース１０に
収納され、その前面に警報音を発する発音器１
１、上面に電源スイツチ１２、切換スイツチ１
３、ポジシヨン選択スイツチ１４及び調整ボリウ
ム１５等を備える操作パネル１６、さらにイヤホ
ン１７を接続するイヤホンジヤツクを設ける。ま
た、後面には図に現れない電池収納部を設ける。
この警報発生部３は衣類のポケツト等に収納した
り、又は収納カバー等に入れ携帯用テープレコー
ダの如くズボンのバンドに取付けたり肩に掛けら
れるようにする。なお、警報発生部３と角度セン
サ部２は接続コード１８にて接続する。

次に、角度センサ部２について第２図及び第３
図を参照して具体的に説明する。第２図は正しい
姿勢における角度センサ部の側面断面図、第３図
は悪い姿勢における角度センサ部の側面断面図で
ある。

センサブロツク４は絶縁素材で直方体状に形成
したセンサケース２０の内部空間における前後方
向中央に導線２１にて導体ブロツクである可動子
接点２２を振子状に吊るし、この接点２２の前後
変位方向であるケース２０の前後の内部壁面に導
体板状の固定子接点２３，２４を貼着等する。こ
れにより接点２２の変位方向にこれと離間し、且
つ対向して固定子接点２３，２４が設けられる。
そして、可動子接点２２及び固定子接点２３，２
４にはリード線２５，２６，２７を夫々接続する
とともにこれをケース２０の底部から外部へ引き
出して警報発生部３へ接続する。

センサブロツク４を以上のように構成すること
により可動子接点２２は固定子接点２３と２４間
に於て振子状に変位することができる。

角度センサ部２の原理について説明すると、
今、第２図のように正しい姿勢にあつた場合には
可動子接点２２は各固定子接点２３，２４間の略
中央に位置し直流的には絶縁状態にある。ところ
が、可動子接点２２と各固定子接点２３，２４間
にはストレーキヤパシテイ（Cs）が存在し交流
的には所定のリアクタンスを有する。なお、この
状態でのストレーキヤパシテイ（Cs）は極めて
小さく実用上無視できる。また、このストレーキ
ヤパシテイ（Cs）は導体間の距離に反比例して
増減するため第３図のように悪い姿勢、つまり人
が前傾姿勢になつた場合には角度センサ部２も前
傾し可動子接点２２は振子の作用によつて前側の
固定子接点２３に接近し、遂には接触する。即
ち、角度センサ部２の傾斜角度（θ）に比例して
可動子接点２２と固定子接点２３間のストレーキ
ヤパシテイ（Cs）は大きくなる。したがつて、
可動子接点２２と固定子接点２３，２４間に所定
の周波数を有する高周波信号を供給するととも
に、この高周波信号の大きさを検出すれば角度セ
ンサ部２の傾斜角度を求めることができる。

なお、以上の角度センサ部２は振子式のものを
例示したが、その他可動子接点２２と各固定子接
点２３，２４間に例えばスプリングを介設し角度
センサ部２の傾斜角度に対応して可動子接点２２
が偏寄するよにしてもよく、他の同様の原理を有
する構成を利用できる。

次に、本体ケース１の電気的回路構成について
第４図を参照して説明する。

警報発生部３において、４０は所定周波数（例
えば400KHz）の高周波信号を発振するとともに
前記角度センサ部２の可動子接点２２に接続した
高周波発振回路、４１は一方の固定子接点２３に
接続した高周波増幅回路、４２はこの増幅回路４
１の出力を検波する検波回路、１５ａは前側調整
ボリユーム、４４はタイマ機能を有する応答遅延
回路（積分回路）、４５はスイツチングトランジ
スタ、４６は警報音発生機能を有する低周波発振
回路である。他方、固定子接点２４側にも上記接
点２３側と同様の回路を備え、４７は高周波増幅
回路、４８は検波回路、１５ｂは後側調整ボリユ
ーム、５０は応答遅延回路、５１はスイツチング
トランジスタ、５２は低周波発振回路である。な
お、各低周波発振回路４６と５２はブザー音に相
当するる周波数を発振するが、傾斜方向を区別で
きるように一方の発振回路の発振周波数を例えば
1KHz、他方の発振回路５２のそれを例えば250Hz
に選定している。また、５３は出力トランジス
タ、５４，５５はこのトランジスタの出力側に接
続したイヤホンジヤツクとスピーカ、１４は前記
ポジシヨン選択スイツチである。そして、各回路
には電源スイツチ１２を介してバツテリ（電池）
５８から電力が供給される。５９は電源スイツチ
５７の閉成によつて点灯する発光ダイオードであ
る。

次に、全体の動作について説明する。今、被矯
正者の前傾姿勢を矯正する場合を想定する。この
場合選択スイツチ１４は第４図に示す端子１４ｘ
側に切換えればよい。これにより、一方の固定子
接点２４側の検出系におけるスイツチングトラン
ジスタ５１のコレクタはアースされ、斯かる系は
動作せず、動作は固定子接点２３側の検出系のみ
となる。

先ず、被矯正者が正しいの場合には角度センサ
部２の角度は第２図のようになり可動子接点２２
は各固定子接点２３，２４間のちようど中央に位
置する。この場合、高周波発振回路４０からの高
周波信号Ｓ１は角度センサ部２のストレーキヤパ
シテイ（Cs）及び電磁誘導によつて高周波増幅
回路４１の入力側に供給される。この場合、高周
波信号Ｓ１は角度センサ部２内に於ては可動子接
点２２と各固定子接点２３，２４間を電磁波とし
て伝播する。そして所定の大きさに増幅された後
検波回路４２によつて増幅回路４１から出力する
高周波信号Ｓ２の大きさに比例した直流信号ｅが
取り出される。この直流信号ｅは前側調整ボリユ
ーム１５ａを介してインバータ６０に供給される
が前記ストレーキヤパシテイ（Cs）は無視でき
るほど小さく、このため高周波信号Ｓ２はきわめ
て小さい。したがつて、インバータ６０の出力は
ハイレベルを維持し、切換スイツチ１３ａが開の
場合にはスイツチングトランジスタ４５はオン状
態となる。これにより発振回路４６の入力側はア
ース状態となり発振回路４６の作動はなく警報音
の発生はない。

一方この状態から被矯正者が徐々に前傾姿勢に
なると既に説明したように可動子接点２２と固定
子接点２３は徐々に接近し前傾角度に比例してス
トレーキヤパシテイ（Cs）は大きくなる。この
ことは反比例してリアクタンスが小さくなること
を意味し、高周波増幅回路４１の入力側に加わる
高周波信号は前傾角度に比例して大きくなる。こ
の結果直流信号ｅも比例して大きくなり所定の大
きさ（しきい値）に達するとインバータ６０の出
力はローレベルとなりスイツチングトランジスタ
４５はオフ状態となる。これにより発振回路４６
が作動し、出力トランジスタ５３を介してスピー
カ５５から警報音（ブザー音）を発する。

この場合、どの程度の傾斜角度で警報音を発す
るかは前側調整ボリユーム１５ａを調整すること
によつて、任意且つ連続的に可変せしめられる。

なお、切換スイツチ１３ａは外乱を排除するた
めのものでこれを閉成した場合にはコンデンサＣ
１が接続される。したがつて、角度センサ部２が
傾斜しないときは前述の如くインバータ６０の出
力はハイレベルのためコンデンサＣ１が充電され
トランジスタ４５はオン状態にある。しかし姿勢
が前傾しインバータ６０の出力がローレベルにな
つた場合トランジスタ４５はすぐにはオフ状態と
ならない。つまり、コンデンサＣ１の充電電荷は
抵抗Ｒ０及びＲ１を通つて放電し、時定数によつ
て決まる所定の時間遅れの後にトランジスタ４５
はオフ状態となる。この遅れ時間を例えば１〜２
秒程度に設定すれば歩行中、或いは乗物に乗つた
際の揺れ等に基づく可動子接点２２の外乱による
無用な振れを十分無視できる。以上は固定子接点
２３側の検出系について説明したが、選択スイツ
チ１４を端子１４ｚ側に切換えれば後傾姿勢につ
いて同様な動作を行う。また、端子１４ｙ側に切
換えれば前後双方の検出系を動作させることがで
きる。

第４図に於てＲ２〜Ｒ２８は抵抗、Ｃ２〜Ｃ９
はコンデンサ、Ｑ１〜Ｑ６はトランジスタ、Ｄ１
及びＤ２はダイオード、６１〜６７はインバータ
である。

なお、本発明は以上の実施例に限定されるもの
ではない。例えば警報を発する姿勢の傾斜角度を
調整ボリユーム１５ａ，１５ｂによつて調整でき
るようにしたが、このゲイン調整を高周波発振回
路４０側で行えるようにしてもよい。また、応答
遅延回路４４，５０はCR回路である積分回路に
よつて構成したが、その他角度センサ２のセンサ
ボツクス２０内に油等の流体を封入してもよい。
また、警報発生部３はブザー音等の音による手段
で構成するが光等の他の手段で構成しても勿論よ
いし、その他傾斜角度の大きさを直接メーター等
で視覚表示してもよい。

さらにまた、姿勢が前後に傾斜する場合につい
て２つの検出系を示したが角度センサ部２の固定
子接点を可動子接点に対し左右の側にも追加する
ことにより左右方向の姿勢の傾斜を検出できるよ
うにしてもよく、この場合、同様の検出系である
回路を固定子接点の数に応じて追加すればよい。

また、人の姿勢矯正装置として説明したが人以
外の機械等における姿勢検出又は姿勢修正装置と
して適用することもできる。

（発明の効果） このように、本発明に係る姿勢矯正装置は傾斜
角によつて間隔が変化する可動子接点と固定子接
点を備える角度センサ部と、この各接点間に高周
波信号を供給するとともに、この高周波信号の大
きさを検出し所定のしきい値を越えたときに警報
を発生する警報発生部から構成したため、各接点
は機械的に接触しなくても角度検出ができ、しか
も連続的に検出できるため確実で精度の高い作動
を行える。さらに接点の汚れ等には全く影響され
ないため高信頼性を維持できる。

また、角度検出が連続的なため、警報を発する
姿勢角度を調整する場合にも電気的信号の処理に
よつて容易且つ任意連続的に行うことができる。

さらにまた、応答遅延手段を備えることにより
歩行中等に於てもこれに影響されずに使用でき、
実用性を飛躍的に向上せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る姿勢矯正装置の全体的斜
視図、第２図は正しい姿勢における角度センサ部
の側面断面図、第３図は悪い姿勢における角度セ
ンサ部の側面断面図、第４図は本発明に係る姿勢
矯正装置の電気回路図である。 尚図面中、２は角度センサ部、３は警報発生
部、１５，１５ａ，１５ｂは調整ボリユーム、２
２は可動子接点、２３，２４は固定子接点、４
４，５０は応答遅延手段、Ｓ１は高周波信号であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 傾斜角度の変化に対応して変位する可動子接
   点とこの可動子接点の変位方向に離間対向して配
   置した少なくとも一以上の固定子接点からなる角
   度センサ部と、前記可動子接点と前記固定子接点
   間に高周波信号を供給するとともに、この高周波
   信号の大きさを検出し所定のしきい値を越えたと
   きに警報を発生する警報発生部からなることを特
   徴とする姿勢矯正装置。 ２ 前記警報発生部はしきい値を任意に変更でき
   る可変調整手段を備えることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の姿勢矯正装置。 ３ 前記警報発生部は一定時間以上しきい値を越
   えたときのみ警報を発生する応答遅延手段を備え
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の勢矯正装置。 ４ 前記警報発生部は任意の固定子接点における
   検出を一又は二以上選択するポジシヨン選択手段
   を備えることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項、第２項又は第３項記載の姿勢矯正装置。 ５ 前記警報発生部は各固定子接点ごとに異なる
   警報を発生することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項、第２項、第３項又は第４項記載の姿勢矯
   正装置。