JP2009160185A - Exercise equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】可動部の周期的な動きに使用者の動きが適切に対応しているかどうかを容易に判定することができて、より効果的な運動を使用者に行わせることができるものとする。
【解決手段】使用者が乗る可動部2と、該可動部2に周期的動作を行わせる駆動部3と、周期的動作を行っている可動部に乗っている使用者の体動を検出する動作検出手段S1と、動作検出手段で検出された使用者の体動の周期と駆動部による可動部の周期的動作の周期とを比較してその周期差から上記使用者のリズム感を求めるリズム感判定手段Dとを備え可動部の周期的動作に同調したリズム感のある動きを使用者が行っているかどうかを判定することができる。
【選択図】図1It is possible to easily determine whether or not a user's movement appropriately corresponds to a periodic movement of a movable part, and to allow a user to perform more effective exercise. .
A movable part 2 on which a user rides, a drive part 3 for causing the movable part 2 to perform a periodic motion, and a body motion of a user riding on the movable part performing a periodic motion are detected. Rhythm for obtaining the user's sense of rhythm from the period difference by comparing the period of body movement of the user detected by the movement detecting means S1 and the period of the periodic movement of the movable part by the driving section with the movement detecting means It is possible to determine whether or not the user is making a rhythmic movement that is provided with the feeling determination means D and is synchronized with the periodic movement of the movable part.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、運動装置、殊に使用者が乗る可動部に周期的動作を行わせることで使用者に可動部の動きに応じた体動を行わせる運動装置に関するものである。 The present invention relates to an exercise device, and more particularly, to an exercise device that causes a user to perform body movement according to the movement of a movable portion by causing a movable portion on which the user rides to perform a periodic operation.
使用者が乗る可動部に周期的動作を行わせることで使用者に可動部の動きに応じた体動を行わせる運動装置として、使用者が着座した座部を揺動させて使用者に乗馬を模した運動負荷を付与するものが知られている。また、使用者がその上に立つ台を揺動させることで使用者にバランスを保つことを強制する型運動装置なども存在している。 As an exercise device that causes the user to perform body movement according to the movement of the movable part by causing the movable part on which the user rides to perform a periodic motion, the user sits on the seat by swinging the seat on which the user is seated The thing which gives the exercise load imitating is known. There is also a type of exercise device that forces the user to maintain balance by swinging a stand on which the user stands.
このような使用者に対して他動的運動を行わせる運動装置は、子供から老人まで利用可能な手軽な運動器具として、当初のリハビリ目的の医療施設から一般家庭へと普及してきている。この種の運動装置の典型的な従来技術として、特許文献1,2がある。
Such exercise devices that allow the user to perform passive exercise have been widely used from medical facilities for the purpose of rehabilitation to general households as simple exercise equipment that can be used by children and elderly people.
ところで、このような運動装置においては、使用者が積極的に身体を動かすものではなく、可動部の動きに合わせてたとえばバランスを保つべく身体を動かすものであり、可動部の周期的な動きに同調した動きを使用者が行う時、もっとも効果的な運動を行うことになる。 By the way, in such an exercise device, the user does not actively move the body, but moves the body in accordance with the movement of the movable part, for example, in order to keep the balance. When the user performs synchronized movements, the most effective movement is performed.
ここにおいて、使用者にしてみれば可動部の動きに合わせているつもりでも、実際には可動部の動きに対して大幅に遅れた動きとなっていたり、可動部の動きと全くあっていない動きとなっていることが多々存在しているとともに、この点に使用者が気付いていないことがある。
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、可動部の周期的な動きに使用者の動きが適切に対応しているかどうかを容易に判定することができて、より効果的な運動を使用者に行わせることができる運動装置を提供することを課題とするものである。 The present invention has been invented in view of the above-described conventional problems, and can easily determine whether or not the user's movement appropriately corresponds to the periodic movement of the movable part. It is an object of the present invention to provide an exercise device that allows a user to perform effective exercise.
上記課題を解決するために本発明に係る運動装置は、使用者が乗る可動部と、該可動部に周期的動作を行わせる駆動部とを備えた運動装置において、周期的動作を行っている可動部に乗っている使用者の体動を検出する動作検出手段と、動作検出手段で検出された使用者の体動の周期と駆動部による可動部の周期的動作の周期とを比較してその周期差から上記使用者のリズム感を求めるリズム感判定手段とを備えていることに特徴を有している。可動部の周期的動作に同調したリズム感のある動きを使用者が行っているかどうかを判定することができる。 In order to solve the above problems, an exercise device according to the present invention performs a periodic operation in an exercise device including a movable part on which a user rides and a drive unit that causes the movable part to perform a periodic operation. The motion detection means for detecting the body motion of the user riding on the movable part, and the period of the user's body motion detected by the motion detection means and the period of the periodic motion of the movable part by the drive unit are compared. It has a feature in that it comprises a rhythm feeling judging means for obtaining the user's rhythm feeling from the period difference. It is possible to determine whether or not the user is making a rhythmic movement synchronized with the periodic movement of the movable part.
そして、上記周期差を使用者に知らせる報知手段を備えたものにおいては、使用者に適切な動きを行わせることを促すことができる。 And in the thing provided with the alerting | reporting means which notifies a user of the said period difference, it can prompt a user to perform an appropriate motion.
本発明は、周期的動作を行っている可動部に乗っている使用者の体動を検出する動作検出手段で検出された使用者の体動の周期と、駆動部による可動部の周期的動作の周期とを比較してその周期差から上記使用者のリズム感を求めるリズム感判定手段とを備えているために、可動部の周期的動作に同調したリズム感のある動きを使用者が行っているかどうかを判定することができるものであり、この判定結果から使用者は可動部の動きに対応した自身の動きが適切なものであるかどうかを知ることができ、適切な動きを保つことにより、効果的な運動を行うことができる。 The present invention relates to a cycle of the user's body movement detected by the motion detection means for detecting the body movement of the user riding on the movable section performing the periodic movement, and the periodic movement of the movable section by the driving unit. Rhythm sense determination means for obtaining the rhythm sense of the user from the difference between the cycles of the rhythm sense of the user, so that the user performs a rhythmic movement synchronized with the periodic movement of the movable part. From this determination result, the user can know whether his / her movement corresponding to the movement of the movable part is appropriate, and keep the appropriate movement Thus, effective exercise can be performed.
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。まず運動装置の機構的な点から説明すると、図2及び図3に示す運動装置は、使用者が座るシート2を前後左右に周期的な揺動を行わせることで、シート2に座った使用者にバランス訓練となる運動を行わせるもので、馬の背や鞍を模した形状となっているとともに上面が座面となっている上記シート2と、上部内に上記シート2の揺動駆動を行う駆動部3を納めた本体1とからなり、上記シート2の前端側には半円弧状で両端がシート2に前後に回動自在に連結された手綱6が配されているとともに、操作パネル8が設けられており、またシート2の前寄り両側からは夫々鐙7,7が吊り下げられている。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings. First, from the mechanical point of view of the exercise device, the exercise device shown in FIG. 2 and FIG. 3 uses the
上記本体1は、四隅に接地脚15を備えるとともにほぼ中央部から斜め後方に向けて立ち上がる部分の内部に、後述する駆動部3を上下位置調節自在に収納したもので、その外面はベースカバー16とカバー17,18によって覆われている。
The
一方、シート2はシート枠20の上面に取り付けられる座面21と、シート枠20の左右に取り付けられる保護カバー23,23等で構成されている。また、前記鐙7は、上記シート枠20側面に固定される固定片71と、固定片71から吊り下げられた連結片72と、連結片72から吊り下げられた足掛け片70とからなる。
On the other hand, the
前記駆動部3は、図3〜図5に示すように、箱形に形成された可動フレーム30内に、モータ31とこのモータ31の回転を2つの出力軸32,33に伝えるギア群34とを配置するとともに、可動フレーム30の上方に位置する可動プレート40を2種のリンクプレート41,42で可動フレーム30に連結したもので、上記可動フレーム30は、その前後の端面の軸受け部300,300が本体1における本体1内に配された支持フレーム(図示せず)に対し、図4に示す軸Aの軸回りに回動自在に連結されることで本体1に取り付けられる。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
ここで、可動プレート40の後端側に連結されるリンクプレート41は、可動フレーム30の後部側の側面に軸301で連結されたものであるのに対して、リンクプレート42は可動フレーム30内に配されて軸302によって可動フレーム30に一端側が支持されている回動プレート39の他端側に軸303によって支持されており、また、リンクプレート42は可動プレート40の前端側に伸縮アクチュエータ45を介して連結されている。
Here, the
そして、回転駆動される2つの出力軸32,33のうちの出力軸32は、可動フレーム30の外側面側に偏心部を位置させているとともに、この偏心部がリンク35によって前記支持フレーム13に連結されている。
The
他方の出力軸33は、可動フレーム30の外側面側に2つの偏心部33a,33bを位置させており、偏心量が小さい偏心部33aは上記リンクプレート42に連結され、偏心量が大きい偏心部33bは一端をリンクプレート41に連結した連結リンク36に連結されてピッチ駆動部を構成している。
The
上記2つの出力軸32,33のうち、リンク35で支持フレーム13に連結されている出力軸32の偏心部の回転は、可動フレーム30を軸Aの軸回りに往復回動させる。
Of the two
また、他方の出力軸33の偏心部33aの偏心回転はリンクプレート42と伸縮アクチュエータ45とを介して可動プレート40の前端側を前後及び上下に揺らし、偏心部33bの偏心回転は連結リンク36とリンクプレート41とを介して可動プレート40の後端側を主として前後に揺らす。この時、リンクプレート41と可動プレート40との連結軸40aの前後動の軌跡をT1、上記伸縮アクチュエータ45と可動プレート40との連結軸40bの前後動の軌跡をT2とする時、図4に示すように、両者T1,T2のストロークは同じであるものの、上下成分が両軌跡T1,T2で異なるように設定されている。
Further, the eccentric rotation of the
ちなみに上記軌跡T1はほぼ前後に動くだけのものとなっているが、上記軌跡T2はリンクプレート42における軸303が軸40bよりも後方にずれた位置にあるために、前後に加えて上下に動く成分が多くなっている。しかも、可動プレート40の前端側の揺動駆動のための構成部品中に回動プレート39があってリンクプレート42の回動支点となる軸303の位置を回動プレート39が上下させるために、軌跡T2は往路と帰路とで上下にずれたルートをとるものとなっている。
Incidentally, the trajectory T1 moves only substantially back and forth, but the trajectory T2 moves up and down in addition to the front and rear because the
ここにおいて、前記シート2は、出力軸32,33の回転に伴って前後左右に揺動駆動されることになる上記可動プレート40上にシート枠20が固定されるものであり、このために可動プレート40と共にシート2も前後左右の揺動を行うのであるが、左右の揺動の1サイクルの間に前後の揺動が2サイクル行われるように出力軸32,33の回転数を設定していることから、シート2の座面21における左右方向中央で且つ前後方向において最も低くなっている中央点21aは、上記前後左右の揺動によって、図6(a)に示すように平面視で8の字を描くものとなっている。また、軌跡T1,T2の違いにより、図6(b)に示すように、上記中央点21aは前方へ沈み込み、浮き上がりながら後方に戻るという軌跡を描く。
Here, the
また、図6はシート2の中央点の動きを所定時間間隔でプロットしたものであり、このために点の間隔が大であるところは速度が大、小さい間隔から大きな間隔に短時間に変化するところは加速度が大であることを示している。つまり、図6に示すものでは、前方への移動時の加速度が後退時の加速度よりも大となっている。これはシート2に座ってシート2の動きを受ける使用者にしてみれば、前に進んでいるという感覚を受けるものであり、このために実際の乗馬をしている感覚を得られるものである。
FIG. 6 is a plot of the movement of the center point of the
さらに、左右の揺動は可動プレート40及び座面21とほぼ平行な水平軸の軸回りにではなく、前側が後ろ側よりも下がった前後方向の軸Aの軸回りになされることから、可動プレート40は前側も後ろ側も左右の揺動を同じ角度範囲で行うものの、上記前後軸Aからの距離は後ろ側よりも前側が長くなっているために、可動プレート40の前端側の左右移動ストロークが後端側の左右移動ストロークよりも大きくなっている。このために前後方向の揺動(ピッチ)と左右方向の揺動(ロール)が合成されて平面視で8の字となっている動きは、図6(a)に示すように、前方側での左右移動幅が後方側での左右移動幅よりも大きくなっている上に、前方斜め移動はシート2の前端側が斜め前方に捻れながらずれ動くというヨー成分を含んだものとなっている。
Further, since the left and right swings are not about the axis of the horizontal axis substantially parallel to the
駆動部3における伸縮アクチュエータ45は、シート2の前後傾斜角を変更するために設けたもので、この伸縮アクチュエータ45は、後述する操作パネル8に対する操作によって伸縮してシート2の前後傾斜角を変更し、前傾姿勢と水平姿勢と後傾姿勢とを切り換える。上記の前後左右の揺動に連動する伸縮を行わせることで、上下動成分を増大させたり減少させることも可能である。
The expansion /
図7はシート2の前端部に配した操作パネル8を示している。図中80は電源スイッチ、81は前述の電動スライドユニット14を作動させることでシート2の高さを調整する高さ調整スイッチ、82は伸縮アクチュエータ45を作動させることでシート2の傾斜角度を調整するための角度調整スイッチ、83は駆動部3のモータ31の回転速度を変更することで揺動速度を調整する速度調整スイッチ、84は使用者の体重値入力用のアップダウンスイッチ、85は揺動動作を初心者向きのものに抑えるための動作モード選択スイッチ、86は揺動動作による運動強度を切り換えるための動作モード切換スイッチ、87は運動対象を切り換えるための運動対象切替スイッチ、88は液晶パネルで構成されたディスプレーである。運動対象切替スイッチ87を操作した時、伸縮アクチュエータ45によってシート2の前後傾斜角がそれぞれに適した状態に切り換えられる。
FIG. 7 shows the
上記ディスプレー88は、シート2の傾斜状態の表示、速度調整状態の表示、動作時間の表示、運動強度の表示などのほか、算出した運動量(消費カロリー)の表示、伸縮アクチュエータ45の伸縮によるシート2の前後傾斜の姿勢変化により、人体の腹筋・背筋・太もも前部・太もも後部のどの筋肉に対してどのような値の負荷がかかるようになるかの表示等を行う。なお、上記運動量はシート2に設けた加速度センサSの出力と、入力された体重値とを基に算出しており、シート2の前後傾斜の姿勢変化に伴う各筋肉への負荷度合いに関しては、シート2の前後傾斜角の違いとモータ31の速度の違いで各筋肉の筋電位がどのように変化するかのデータをとり、このデータを基に決定している。
The
ところで、上記のような周期的動作を行うシート2に座った使用者は、シート2の揺動動作に伴い、バランスを保つための動きを行うことになる。そしてこの使用者の体動は、シート2の周期的動作に同期した動きである時、もっとも効果的な運動を行っていることになる。しかし、前述のように、自身の体動がシート2の周期的動作に同期したものとなっているかどうかを使用者が認識することは困難である。
By the way, the user sitting on the
このために、この運動装置においては、周期的動作を行っている可動部に乗っている使用者の体動を検出する動作検出手段S1を設けるとともに、リズム感判定手段Dとを設けている。図1中のCは駆動部3の動作制御を司る制御部である。上記動作検出手段S1としては、左右の鐙7,7に設けた荷重センサを好適に用いることができるが、その他、使用者の身体に装着する加速度センサ、手綱6や座面21に取り付けた荷重センサなども利用することができる。
For this reason, in this exercise apparatus, motion detection means S1 for detecting the body movement of the user who is riding on the movable part performing the periodic motion is provided, and rhythmic feeling determination means D is provided. C in FIG. 1 is a control unit that controls the operation of the
左右の鐙7,7に夫々設けた荷重センサを動作検出手段S1とする時のほぼ10秒間の出力例を図8に示す。図中イが右側の鐙7、ロが左側の鐙7に設けた荷重センサの出力であり、検出される荷重が周期的に増減していることがわかる。
FIG. 8 shows an output example for approximately 10 seconds when the load sensors provided on the left and
一方、駆動部3によって周期的な揺動駆動がなされるシート2には前述のように加速度センサS2を設けていることから、この加速度センサS2の出力変化からシート2の上記揺動の周期を検出することができる。なお、シート2の揺動周期の検出は、加速度センサS2ではなく、機構部3の動きを基に検出するものであってもよい。
On the other hand, since the acceleration sensor S2 is provided on the
ここにおいて、上記リズム感判定手段Dは、動作検出手段S1の出力として得られる体動の周期と、加速度センサS2の出力として得られるシート2の動きの周期とを比較し、その周期差から使用者のリズム感を求めるものであり、たとえばピーク値のずれが所定時間(たとえば0.2秒)以内であれば、リズム感が良いとの判定を出力する。周期的変化のパターンそのものを比較し、相関係数がたとえば0.9以上であればリズム感が良いと判定するものであってもよい。このような判定結果は、前記ディスプレー88を利用して使用者に報知したり、音声報知によって使用者に報知する。
Here, the rhythm feeling determination means D compares the period of body movement obtained as the output of the motion detection means S1 with the period of movement of the
この報知は、シート2の動きに使用者の動きが追従して同期したものとなっているかどうかだけでなく、たとえば前記ピーク値のずれが大きい時には、身体の動きの遅れが大きい旨の報知を行って、使用者の動きが望むべき動きに対してどうであるかを使用者に知らせることができるものが好ましい。また、上記ディスプレー88を利用して、周期差を視覚的に確認することができる表示を行うようにしてもよい。このような表示としては、使用者の動きのうちの例えば前後方向の動きのグラフと、シート2の前後方向の動きのグラフとを重ね合わせて表示するものを用いることができる。
This notification is not only about whether the movement of the user follows and synchronizes with the movement of the
上記実施例では、乗馬を模した運動を使用者に負荷する揺動型の運動装置を示したが、本発明はこの形態のものに限定されるものではなく、使用者が立つ台を周期的に動かすことで、例えばサーフィンを模した運動を使用者に負荷するもの、図9に示すように、使用者が腰掛けるシート2を揺動させるとともに使用者の各足を個別に載せる足載せ台90を上下動させることによって歩行動作を模した運動を使用者に負荷するものなどにも適用することができる。これらにおける動作検出手段S1には、上記足載せ台90に設けた荷重センサ、バランス維持の補助用に設けられて使用者が手に持つハンドルや紐などに設けた荷重センサを用いることができる。
In the above embodiment, the swing type exercise device that loads the user with exercise simulating riding is shown, but the present invention is not limited to this type, and the platform on which the user stands is periodically arranged. For example, as shown in FIG. 9, a
上記操作パネル8に設けたディスプレー88は、前述のように周期差(位相差)を表示して使用者に自身の動きをどのようにすればよいのかの判断の補助となる情報を使用者に伝えることができるものが好適に用いることができるが、このほか、メモリカードやパソコン、形態電話などとの接続インターフェースを備えて、背景画像などを使用者の好みのものに変更することができるカスタマイズ機能を持たせたり、荷重センサの出力値から使用者の運動量を算出表示したり、これまでの運動履歴を表示したり、前回と今回とで使用者のリズム感に変化があるかどうかを表示したりすることができるようにしておけば、使用者がこの運動装置を用いて運動を行うことについての意識を高めることができる。
As described above, the
更には、うまくリズムに乗って運動を行うことができる時には、バーチャルキャラクターの育成が促されるというようなゲーム感覚を盛り込んだものとしてもよい。 Furthermore, it is good also as what incorporates the game sensation that a virtual character is nurtured when it is possible to exercise on the rhythm well.
1 本体
2 シート
3 駆動部
S1 動作検出手段
S2 加速度センサ
D リズム感判定手段
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007341356A JP2009160185A (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Exercise equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007341356A JP2009160185A (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Exercise equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009160185A true JP2009160185A (en) | 2009-07-23 |
Family
ID=40963491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007341356A Withdrawn JP2009160185A (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Exercise equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009160185A (en) |
-
2007
- 2007-12-28 JP JP2007341356A patent/JP2009160185A/en not_active Withdrawn
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