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TW201939353A - 運動室的設置構造以及運動室的設置方法 - Google Patents

運動室的設置構造以及運動室的設置方法 Download PDF

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TW201939353A
TW201939353A TW108107428A TW108107428A TW201939353A TW 201939353 A TW201939353 A TW 201939353A TW 108107428 A TW108107428 A TW 108107428A TW 108107428 A TW108107428 A TW 108107428A TW 201939353 A TW201939353 A TW 201939353A
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TW
Taiwan
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electrical stimulation
exercise
mirror
posture
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Application number
TW108107428A
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English (en)
Inventor
松下剛
Original Assignee
日商Mtg股份有限公司
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Application filed by 日商Mtg股份有限公司 filed Critical 日商Mtg股份有限公司
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Abstract

作為運動室的設置構造,在鏡子103的背面側設置用以透過鏡子103來顯示圖像之顯示裝置106;在鏡子103的背面側以朝向正面側之方向於顯示裝置106的下方設置姿勢感測器107,該姿勢感測器107係用以從鏡子103的背面側透過鏡子103來檢測在鏡子103的正面側與鏡子面對面之使用者的姿勢;於在鏡子103的正面側能夠將使用者容納於姿勢感測器107的可檢測範圍之區域設置使用者的運動空間。

Description

運動室的設置構造以及運動室的設置方法
本發明係關於一種用以檢測姿勢的裝置設置構造。
以作為用於人類的身體性運動之運動器具而言,例如有肌肉電性刺激裝置。肌肉電性刺激裝置係被期待藉由對肌肉流動微弱的電流而使肌肉緊張及鬆弛,來使肌肉運動而謀求肌力強化(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2017-6644號公報。
[發明所欲解決之課題]
為了利用複數個肌肉電性刺激裝置來同時鍛鍊全身的肌肉,已知有如下的訓練:藉由各裝置引發非自主運動,再於與該非自主運動相反的方向進行自主運動,藉此給予高負荷的訓練。然而,在進行那種訓練的情形下,有藉由肌肉電性刺激裝置給予肌肉的電性刺激與配合該電性刺激來進行之適切的運動方法或時機(timing)的取法不容易的問題。
本發明係有鑑於此種狀況而開發完成,其目的在於提供一種支援有效的運動之實現的手段。
[用以解決課題的手段]
為了解決上述課題,本發明之一態樣的運動室(athletic exercise area)的設置構造係在鏡子(mirror)的背面側設置用以透過鏡子來顯示圖像的顯示裝置;設置有用以在鏡子的正面側檢測與鏡子面對面之使用者的姿勢之姿勢感測器(pose sensor);於在鏡子的正面側能夠將使用者容納於姿勢感測器的可檢測範圍之區域設置有使用者的運動空間(exercise space)。本發明之另一態樣係運動室的設置方法。該運動室的設置方法係在鏡子的背面側設置有用以透過鏡子來顯示圖像的顯示裝置;設置有用以在鏡子的正面側檢測與鏡子面對面之使用者的姿勢之姿勢感測器;於在鏡子的正面側能夠將使用者容納於姿勢感測器的可檢測範圍之區域設置有使用者的運動空間。
[發明功效]
依據本發明,能夠支援有效的運動之實現。
在肌肉電性刺激裝置的使用者之中,思考著想要更正式地或者更有效率地利用肌肉電性刺激裝置來同時鍛鍊全身的肌肉的使用者有很多。又,也可以考慮在如健身房般的場所將利用像這樣用以同時鍛鍊全身的肌肉之複數個肌肉電性刺激裝置的運動計畫同時提供給複數個使用者。在將複數個身體的部位當成對象地同時利用複數個裝置的情形下,較佳為能夠以更簡單的手續執行。特別是,期望實現一種簡單且有效地讓使用者實際的動作接近作為目標的動作之方法。又對於將這樣的方法同時地提供給複數個人之健身房般的施設而言,需要能夠簡單且確實地再現適切的環境。
一態樣之運動室的設置構造係在鏡子的背面側設置用以透過鏡子來顯示圖像的顯示裝置;設置用以在鏡子的正面側檢測與鏡子面對面之使用者的姿勢之姿勢感測器;於在鏡子的正面側能夠將使用者容納於姿勢感測器的可檢測範圍之區域設置使用者的運動空間。另一態樣之運動室的設置構造係運動室的設置方法。該運動室的設置方法係在鏡子的背面側設置用以透過鏡子來顯示圖像的顯示裝置;設置用以在鏡子的正面側檢測與鏡子面對面之使用者的姿勢之姿勢感測器;於在鏡子的正面側能夠將使用者容納於姿勢感測器的可檢測範圍之區域設置使用者的運動空間。
可以在地上顯示將使用者的運動空間予以表示的標記(mark),該標記係以在鏡子的正面側能夠將使用者容納於姿勢感測器的可檢測範圍之位置及大小表示使用者的運動空間。
可以配置複數個運動室,俾使複數個運動室的每一個所包含的鏡子彼此面對面,且使用者在複數個運動室的每一個所包含之使用者的運動空間中彼此背對背。
可以用以下間隔來配備複數個運動室:相鄰的複數個運動室的每一個所包含之姿勢感測器彼此的檢測角度的重疊可被抑制的間隔。
一態樣之運動控制系統係具備:鏡子,係能夠反射使用者的身體像;顯示裝置,係被設置於鏡子的背面側,用以透過鏡子來顯示圖像;姿勢感測器,係用以檢測在鏡子的正面側與鏡子面對面的使用者之姿勢;以及顯示控制裝置,係使位置狀態圖像與動作狀態圖像顯示於顯示裝置,該位置狀態圖像係用以基於藉由姿勢感測器所檢測的使用者之姿勢資訊表示預定的身體部位之推定位置,該動作狀態圖像係用以藉由因應身體部位之動作狀態使預定的圖形變化來表示動作狀態。
顯示控制裝置可以使動作模型圖像進一步地顯示於顯示裝置,並且使位置狀態圖像與動作狀態圖像顯示,該動作模型圖像係表示作為預定的動作之範本的動作,該位置狀態圖像係表示作為預定的動作之對象的身體部位,該動作狀態圖像係表示作為預定的動作之對象的身體部位之動作狀態。
顯示控制裝置可以在藉由姿勢感測器所檢測之使用者的姿勢之變化前,使位置狀態圖像及動作狀態圖像中的至少任一個移動或者是變化,藉此引導使用者接下來應進行的動作。
以下,對在各圖式所示的相同或者是同等的構成要件、構件、步驟附加相同的符號,且適當省略重複的說明。又,為了容易理解,適當放大、縮小表示各圖式中的構件之尺寸。又,在各圖式中將實施形態說明上不重要的構件之一部分省略而表示。
>運動控制系統>
圖1係表示實施形態之運動控制系統100的示意圖。在本實施形態中,一邊藉由複數個肌肉電性刺激裝置同時地對複數個使用者給予電性刺激,一邊照著與該電性刺激的模式(pattern)配合的指示自己活動身體,藉此將謀求更短時間更有效率的肌肉強化之運動計畫的執行作為前提。運動控制系統100係具備安裝了複數個電性刺激模組的健身服裝102、運動控制裝置12、顯示控制裝置104、鏡顯示器105及姿勢感測器107。鏡顯示器105係包含鏡子103與顯示裝置106而構成。將運動控制裝置12、顯示控制裝置104、鏡顯示器105及姿勢感測器107當成組(set),在健身房的教室(studio)設置一組或者是複數組。為使用者準備由上下一組及一對臂帶(armband)所構成之健身服裝102與未圖示的上下一組的內衣(inner wear)。電性刺激模組10係將例如使用者的腹肌、側腹、胸肌、背肌、臂、腿、臀部等的各身體部位作為對象地能夠給予電性刺激的方式被安裝於健身服裝102的各處所。電性刺激模組係對使用者的肌肉給予電性刺激。複數個電性刺激模組係分別藉由藍芽(Bluetooth)(註冊商標)等的近距離無線通訊與運動控制裝置12通訊而傳送接收資訊。在與運動控制裝置12之通訊中指示有「執行開始」的運動控制程式(exercise control program)係在複數個電性刺激模組的每一個中控制電壓設定及動作。運動控制裝置12係在經由網路纜線(network cable)108的區域網路(local area network)與顯示控制裝置104之間傳送接收資訊。顯示控制裝置104是以下電腦:遵從在運動控制裝置12所執行的運動控制程式之指示,在鏡顯示器105顯示運動的影像。
運動控制裝置12係藉由健身房的指導員或是使用者所操作的資訊終端(information terminal)。運動控制裝置12係控制每個使用者及每個電性刺激模組10的強度設定或操作。由於運動控制裝置12係具有作為複數個電性刺激模組的運轉中心(hub)之功能,故比起指導員或者是使用者將複數個電性刺激模組個別地設定而操作,操作運動控制裝置12而一併控制複數個電性刺激模組的方式較有效率。
運動控制裝置12係使作為運動計畫的解說或活動的範本之影像以與複數個電性刺激模組之控制同步的形式,經由顯示控制裝置104而顯示在鏡顯示器105。但是,也要考慮與各電性刺激模組之無線通訊的延遲等,也可以不在與電性刺激模組之控制脈衝(control pulse)完全同步的時機顯示活動的影像,而是在延遲了預定周期分的時機使影像顯示。姿勢感測器107係將紅外線朝站在鏡顯示器105之前面的使用者投光,並且藉由將反射了對象物的紅外線予以檢測之紅外線感測器及圖像感測器(image sensor)檢測作為對象物之使用者的深度來得到距離圖像。基於該檢測結果來推定使用者的姿勢,使基於推定結果之使用者的骨骼模型等的影像顯示於鏡顯示器105的顯示裝置106。運動控制裝置12係具備具有超音波感測器(ultrasonic sensor)之超音波探子(ultrasonic probe)13,能夠測定使用者的腹部等的脂肪或肌肉之厚度。
如此,本實施形態中的運動計畫係以下面兩種運動控制程式的連動來實現:藉由電性刺激模組10來控制電壓的運動控制程式;以及一邊藉由運動控制裝置12來對複數個電性刺激模組10傳送開始訊號等的控制訊號,一邊使已經同步的影像顯示於顯示裝置106的運動控制程式。又,各使用者係將顯示於顯示裝置106的影像作為範本來活動自己的身體,藉此執行運動計畫。亦即,於該運動計畫中在給予肌肉電性刺激之間,有意識地往其反方向活動肌肉,藉此能夠提高運動功效。例如,一邊藉由電性刺激使手肘進行彎曲活動(非自主運動),一邊有意識地進行施加伸展手臂力(自主運動)的運動,藉此能夠使這樣的肌力負荷增大。
>鏡顯示器>
鏡顯示器105係具備鏡子103與顯示裝置106來構成。鏡子103係以下的鏡子:具有能夠在正面側反射出使用者之全身像的全身鏡之大小,且在從背面側使紅外線與電波透射的情形下將透射損失抑制得低。顯示裝置106係具有比鏡子103之面積稍小的程度之畫面,能將與使用者之全身相當的身體模型顯示得大,例如為具有相當70吋顯示器的縱型畫面之顯示裝置。當在鏡子103的背面側設置顯示裝置106時,使用者係能夠視覺辨認從鏡子103之正面側透過鏡子103的顯示裝置106之畫面上的圖像。鏡子103或顯示裝置106係以至少畫面的上端位於比使用者的視線還上面的方式設置,例如以位於比平均使用者身高還高的方式設置。在本實施形態中雖使用液晶顯示裝置作為顯示裝置106,不過在變形例中係可以使用有機EL(Electro Luminescence;電致發光)顯示裝置或投影器(projector)以及螢幕(screen)等一般的影像輸出裝置。
>姿勢感測器>
姿勢感測器107係包含將紅外線投光的紅外線投影器、偵測已在對象物反射的紅外線之紅外線感測器、捕捉來自對象物的反射光來取得圖像之CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor;互補金屬氧化物半導體)感測器等的圖像感測器、以及指向性麥克風等來構成。姿勢感測器107係將紅外線朝對象物投光而紅外線感測器檢測該已反射的紅外線,藉此測定對象物的距離(深度、縱深),且圖像感測器捕捉來自該對象物的反射光,藉此取得距離圖像。可以採用使姿勢感測器107與顯示控制裝置104一體化的背面照射型ToF(time of flight;飛行時間)距離圖像感測器來作為變形例。姿勢感測器107係例如被水平地設置在距離地板的高度約55cm的位置,以水平方向約70度及垂直方向約60度的視角檢測使用者的姿勢。又在地上描繪推薦之運動空間的範圍,該推薦之運動空間的範圍係用以讓使用者容納於姿勢感測器107的可檢測範圍。由於運動空間係作為以距離鏡子103約2.5m附近當作中心的圓形狀來設置,且只辨識在該運動空間內的使用者,因此進行以下處理:將距離鏡子103約2.5m前後之距離範圍以外的檢測予以排除,只將2.5m前後的使用者作為檢測對象。例如,當使用者從預定的運動空間出去而靠近鏡子103時,進行由姿勢感測器107所引起的檢測對象脫離而畫面中斷(black out),另一方面就算其他人經過使用者的背後(運動空間之外側)也不檢測。又,為了防止錯誤檢測,在使用者的背後設置滾動屏幕(roll screen)等的屏風,並以沿著房間的壁側面對面的形式設置鏡子,藉此設成鏡子彼此能夠離最遠的位置關係。藉由以上,能夠將姿勢感測器107的檢測精度維持得高。已說明了在本實施形態中使用姿勢感測器107的例子。在變形例中可以對使用者安裝陀螺儀(gyro)感測器或電位計(potentiometer)等機械性裝置取代姿勢感測器107,也可以用利用於由磁性感測器所造成之磁場的變動等之動作擷取(motion capture)的一般的檢測技術。
>電性刺激模組>
圖2係表示作為肌肉電性刺激裝置之一例的電性刺激模組的外觀例。圖2中的(a)係電性刺激模組10的平面側立體圖。電性刺激模組10係主要具備基台21、殼體20、第一電極31、第二電極32、第一電極連接索(wire)35、第二電極連接索36、第一電極連接部33及第二電極連接部34。基台21係作為基礎的構件,形成為供電性刺激模組10之各構成載置的大致長方形等的矩形狀,例如由以具有形狀穩定性,輕量性之纖維素材所編結的塔夫塔綢(taffeta)等的衣料形成。由於基台21係纖維素材,故能夠以洗濯或煮沸消毒來維持衛生狀態。於基台21係設有用以插入片(sheet)狀的第一電極31及第二電極32之縫(slit)狀的第一開口部112a及第二開口部112b。於被插入第一開口部112a及第二開口部112b的第一電極31及第二電極32係通過未圖示的孔部而從外側電性連接有第一電極連接部33及第二電極連接部34,變成能夠通電。在第一電極31及第二電極32之底面側的外表面,第一電極31、第二電極32係分別由導電性墨(conductive ink)所印刷或由導電性橡膠(conductive gum)等的導電性材料所形成,在第一電極31與第二電極32之間通電。電性刺激模組10係包含正負一對的電極,不過也可包含複數組的電極作為變形例。
殼體20係被配置於基台21之平面側中央。但是,也可以做成在基台21之內部設置殼體20的規格來作為變形例。殼體20係由樹脂所形成的箱,用以收容電源部、無線通訊模組及控制電路。殼體20係安裝成相對於基台21自由拆裝。電源部係鋰離子(lithium ion)電池等的二次電池,但也可以是可交換的一次電池。電源部係與無線通訊模組及控制電路電性連接,且分別供給它們電力。基於遵循著控制電路所進行的運動控制程式之控制,從電源部經由第一電極連接索35及第一電極連接部33、第二電極連接索36及第二電極連接部34來對第一電極31、第二電極32施加電壓。於殼體20的平面側係設有作為操作部的電源鈕24與配對鈕(pairing button)25。電源鈕24係接受電性刺激模組10之電源開啟(on)關閉(off)操作,配對鈕25係接受無線通訊的連接確立操作。於基台21的平面側周圍係縫合有公(male)的面緊固件(surface fastener)37。但是,在面緊固件37的平面中,只將短邊方向兩端側之中基台21的外緣側縫合到基底的基台21作為外緣接縫42,內緣側不縫,藉此外緣接縫42內側係形成袋(pocket)狀的空間。在電性刺激模組10的拆裝時等,就算被設置於基台21之平面側的第一電極連接索35、第二電極連接索36等電性配線被其它東西干擾而位置變動,也能夠收在面緊固件37之袋內,能夠防止從電性刺激模組10突出的情形。對於被設置於健身服裝102之背面的安裝部(母(female)的面緊固件),藉由附著本圖之公的面緊固件37,電性刺激模組10被安裝於健身服裝102的背面。在不使用時,將殼體20從基台21取下,使電性刺激模組10的面緊固件37附著於對應的安裝部(母的面緊固件)。在該狀態下能夠洗濯,並且能夠預防因面緊固件使衣料破損的情形。可以使電性刺激模組10搭載NFC(Near Field Communication:近場無線通訊)標籤(tag)來取代設置配對鈕25,且使運動控制裝置12搭載NFC讀取器(reader)來作為變形例。在該情形下,以NFC讀取器讀取被安裝在健身服裝102之各電性刺激模組10內的NFC標籤,藉此能夠認證各電性刺激模組10而分別與運動控制裝置12進行配對。
圖2中的(b)係電性刺激模組10的底面側立體圖。在由塔夫塔綢衣料等所形成之基台21的底面側係設有一對電極收納部39a、39b。電極收納部39係藉由以下方式而形成為袋狀:基台21之1/3左右大小的沉錘編絨(sinker pile)等毛絨織物以周圍被修邊(trimming)的方式,被由聚酯帶(polyester tape)等的貼帶38a、38b黏貼於基台21。於電極收納部39係在內部形成有袋狀的空間,且能夠從開口部112插入第一電極連接部33、第二電極連接部34。基台21的周圍也以被修邊的方式貼有聚酯帶等的貼帶38c、38d。電極收納部39的毛絨織物係具有優異保水性,故能夠浸漬於水。在使用電性刺激模組10時,將水對著基台21及電極收納部39噴霧而使基台21及電極收納部39保水後,將電性刺激模組10安裝在健身服裝102之背側的安裝部。第一電極31、第二電極32係至少一部分經由電極收納部39而接近使用者的身體側,且能夠接觸內衣。第一電極31、第二電極32係接觸已保水的電極收納部39,藉此容易維持通電狀態。將複數個以上般的電性刺激模組10安裝於健身服裝102。複數個電性刺激模組10係因應對健身服裝102之安裝部位,亦即因應對應的身體部位而具有個別的形狀。對健身服裝102之安裝部位係與應給予電性刺激的對象身體部位對應之複數個處所,是與例如使用者的腹肌、側腹、胸肌、背肌、臂、腿、臀部等各身體部位對應之處所。於這些處所係分別縫合有對應之母的面緊固件,該母的面緊固件係用以安裝電性刺激模組10之公的面緊固件37。
另外,也可以將電性刺激模組10的平面側全體設成以罩(cover)覆蓋的規格來作為變形例,該罩係例如由矽利康(silicone)等彈性體(elastomer)所形成。在其他變形例中,可以是殼體20並非載置於基台21的中央而是載置於第一電極31上與第二電極32上之任一方的規格。在其他變形例中,可以是殼體20並非載置於基台21的中央而是分散載置於第一電極31上與第二電極32上的規格。在該情形下,由於電源部、無線通訊模組、控制電路被收容於已被分散的兩個殼體,故能夠將各殼體設成比本實施形態中的殼體20更小。
圖3係示意性地表示變形例中的電性刺激模組10之電極附近的外觀及剖面的圖。圖3中的(a)係變形例中的電性刺激模組10之底面側立體圖,在該變形例中,一對電極收納部39a、39b形成具有厚度的形狀。於電極收納部39a、39b係收納有第一電極31、第二電極32,並且由聚乙烯(polyethylene)等樹脂所形成之緩衝體(cushion)構件被裝入內部而形成厚度。聚乙烯係肌膚觸感好,電波干擾的疑慮低,且保水性低所以不需擔心水解,作為緩衝體構件是合適的。在電性刺激模組10的使用時,對電極收納部39a、39b澆溫水而使電極收納部39a、39b保水,藉此能夠將通電狀況良好地保持。圖3中的(b)係變形例中的電性刺激模組10之電極收納部39的剖面圖,於電極收納部39係裝入有第一電極31或是第二電極32與緩衝體構件43。第一電極31、第二電極32被設置於碰到使用者的身體之側,緩衝體構件43以填補第一電極31、第二電極32之高度的形式被裝入第一電極31、第二電極32與基台21之間。將第一電極連接索35、第二電極連接索36配線於緩衝體構件43與第一電極31、第二電極32之間。如此,使電極收納部39a、39b具有厚度。此處,當殼體20於外部露出時,也考量到使健身服裝102與使用者的身體密接時干擾身體而成為疼痛之原因的情形。關於這點,藉由將電極收納部39a、39b的厚度設成比殼體20還厚,能夠在厚度方向確保用以設置殼體20的空間而使殼體20不易碰到身體,能夠減低在使電性刺激模組10密接於身體之情形下的負荷。
圖4係示意性地表示健身服裝之中上半身用衣服部的表面側。圖4中的(a)係表示上半身用衣服部120的正面側,圖4中的(b)係表示上半身用衣服部120的背面側。上半身用衣服部120係由例如化學纖維所形成。
在上半身用衣服部120的兩側面,亦即在對應於使用者之側腹附近的部位係設置有六條帶子(第一帶子116a、第二帶子116b、第三帶子116c、第四帶子116d、第五帶子116e、第六帶子116f)。各自一端被固定地安裝於背面側的脊骨附近,另一端被固定地安裝於正面側的側腹附近。在上半身用衣服部120的左右上表面,亦即在對應於使用者之兩肩附近的部位係設置有兩條帶子(第七帶子116g、第八帶子116h)。各自一端被固定地安裝於肩附近,另一端越過肩而被固定地安裝於肩胛骨附近。以上合計八條帶子係具有作為緊結部的功能,該緊結部係用以使上半身用衣服部密接到身體。
於使用者的左腹直肌附近係設有服裝側超音波探子用開口部117,該服裝側超音波探子用開口部117係為了使塗佈了超音波檢查用凝膠(gel)之超音波探子抵住使用者的身體而開孔。通過該開口部,使用者係能夠保持穿著上半身用衣服部120地使用超音波探子來測定脂肪與肌肉的厚度。此處,在使用者從內衣之上按抵超音波探子時,較佳為排除使用者的施力對該按抵力造成影響之情形。此處,在服裝側超音波探子用開口部117的周圍設置將超音波探子固定的機構(例如按扣緊固具(snap fastener)、鉤(hook),面緊固件等)。例如,使服裝側超音波探子用開口部117的周緣形成為凸形狀,藉此使服裝側超音波探子用開口部117具有作為用以將超音波探子勾住而固定位置與壓力的鉤之功能。藉此,能夠謀求測定的穩定化與使用時的便利性提升。在服裝側超音波探子用開口部117與第四帶子116d、第五帶子116e、第六帶子116f之間設有裝飾線119。裝飾線119係從左前身段150的下端大致垂直地往上並朝向腋下的下面而往外側彎曲的曲線。於右前身段151也在以身體中央的緊固件作為中心而對稱的位置設有對稱之形狀的裝飾線119。這些裝飾線119也是分開上半身用衣服部120中的腹直肌用之電性刺激模組10的設置位置與腹斜肌用之電性刺激模組10的設置位置之邊界線,且以裝飾線119的下端與使用者之髂骨中的髂骨前上棘(anterior superior iliac spine)之位置對齊的方式設計。藉此設計成位於左右的裝飾線119之間的電性刺激模組10適切地碰到腹直肌。
圖5係示意性地表示在健身服裝之中於上半身用衣服部的背面已將電性刺激模組安裝在各安裝部之狀態。電性刺激模組係被安裝在複數個安裝部(未圖示),複數個該安裝部係與施加電性刺激之各肌肉對應而由面緊固件等所形成。在與腹肌對應之第一安裝部、第二安裝部係安裝有第一電性刺激模組10a、第二電性刺激模組10b,在與側腹對應之第三安裝部、第四安裝部係安裝有第三電性刺激模組10c、第四電性刺激模組10d。在與胸肌對應之第五安裝部、第六安裝部係安裝有第五電性刺激模組10e、第六電性刺激模組10f,在與背肌對應之第十一安裝部、第十二安裝部係安裝有第十一電性刺激模組10k、第十二電性刺激模組10l。
第一電性刺激模組10a及第二電性刺激模組10b係對左右的腹直肌給予電性刺激。第三電性刺激模組10c及第四電性刺激模組10d係對左右的腹斜肌給予電性刺激。第五電性刺激模組10e及第六電性刺激模組10f係對左右的胸肌給予電性刺激。第十一電性刺激模組10k及第十二電性刺激模組10l係對左右的背肌給予電性刺激。另外,雖然在圖中表示上半身用衣服部120主要配置了男性用的電性刺激模組10之例子,不過在女性用的情形下,電性刺激模組10的配置或大小等也可以不同。
由於在上半身用衣服部120之使用者的左腹直肌附近係設有為了將超音波探子抵住使用者的身體所開孔的服裝側超音波探子用開口部117,故與此配合地在第二電性刺激模組10b也設有模組側超音波探子用開口部118。藉此,使用者係能夠保持穿著上半身用衣服部120地使用超音波探子來測定脂肪與肌肉的厚度。
如以上般說明了上半身用衣服部,不過在下半身用衣服部或臂帶也同樣地安裝有複數個電性刺激模組10。又,使用者係能夠藉由在健身服裝下面穿著內衣來保持舒適的安裝感。另外,也可以藉由在健身服裝設置濕度計,俾使能夠檢測環境濕度或服裝的濕度。在該情形下,也可以因應乾燥狀況來預測適切的電流值,且將作為電性刺激之電壓值調節成適切的值來使對使用者身體的通電穩定化。
圖6係表示電性刺激模組10之功能構成的方塊圖。電性刺激模組10係具備電源部22、控制部28及無線通訊部58。電源部22、控制部28及無線通訊部58係被收容於殼體20。控制部28係包含電源控制部50、通電偵測部52、電性刺激控制部54及設定部56。
雖然控制部28的各方塊在硬體(hardware)上能以積體電路為首的元件或機械裝置實現,在軟體(software)上能藉由電腦程式(computer program)等來實現,不過此處係描繪藉由這些的合作所實現的功能方塊。因此,接觸本說明書的所屬技術領域中具有通常知識者應當理解,這些功能方塊係能夠藉由硬體、軟體的組合而以各種方式實現。對於圖7、圖8的各方塊也一樣。
電源控制部50係控制電源部22的充電,並且經由無線通訊部58將表示充電狀態的資訊對運動控制裝置12傳送。為了在電極間偵測是否可以通電,通電偵測部52係在第一電極31與第二電極32之間檢測電阻值。通電偵測部52係在檢測的電阻值未滿臨限值(threshold value)之情形下偵測成可以通電,在檢測的電阻值為臨限值以上之情形下偵測成不可通電。當藉由通電偵測部52偵測成可以通電時,電性刺激控制部54係以預定的動作時間(例如10分鐘)、預定的周期(例如頻率為20Hz的周期)對第一電極31與第二電極32之間施加設定電壓。亦即,對已安裝有電性刺激模組10的處所,例如對使用者的腹肌、側腹、胸部、臂部、腿部、臀部等給予電性刺激。
無線通訊部58係經由近距離無線通訊從運動控制裝置12接收設定電壓的資訊並送給設定部56。在無線通訊部58從運動控制裝置12接收了設定電壓值的資訊、或者是從運動控制裝置12接收了指示設定電壓值的增加或減少之資訊的情形下,設定部56係基於已接收的資訊來使施加的設定電壓值增減。每當進行設定電壓值的增減,電性刺激控制部54係以新的設定電壓值在電極間施加電壓,藉此把新的設定電壓值、亦即把運動強度讓使用者體感、確認。設定電壓值可以例如作為100階段的強度而設定成任一值。無線通訊部58在運動中、亦即在電壓施加中也從運動控制裝置12接收了運動強度的增減指示之情形下,將設定電壓值增減。但是,就算從連接中的運動控制裝置12以外接收運動強度的增減指示也會無視,不會遵從來自其他裝置之運動強度的增減指示。能夠防止遭到由使用者以外的他人隨便增減電壓值之情形。無線通訊部58係可以將表示電性刺激控制部54所造成的電壓施加狀態、亦即可以將表示運動執行狀態的資訊對運動控制裝置12傳送。
>運動控制裝置>
圖7係表示運動控制裝置12之功能性構成的功能方塊圖。運動控制裝置12係包含控制部70、無線通訊部71、有線通訊部72及顯示部74。控制部70係包含顯示控制部61、設定處理部63、資訊管理部65及超音波測量部66。
無線通訊部71係在與電性刺激模組10之間藉由近距離無線通訊將資訊予以傳送接收。無線通訊部71係與複數個電性刺激模組10傳送接收資訊。主要使用一個方向的廣播(broadcast)通訊,依需要使用藉由配對所進行的雙方向通訊。在雙方向通訊的情形下,在從電性刺激模組10領取的資訊係可以包含有用於使用者註冊或個體管理之個體識別資訊或獨一無二的網路位址(MAC位址(medium access control address;媒體存取控制位址))。顯示部74係液晶面板(liquid crystal display panel)或有機EL面板等觸碰面板(touch panel)式顯示裝置,在畫面顯示資訊並且接受使用者或是指導員的操作輸入。
設定處理部63係基於使用者或是指導員所進行之對顯示部74的操作輸入,來對每個使用者設定複數個電性刺激模組10的動作內容。設定處理部63係能夠對複數個身體部位分別設定不同的動作內容。設定處理部63係設定肌肉電性刺激裝置所造成的電性刺激之強度作為動作內容、亦即設定100階段之中任一等級的電壓值作為動作內容。設定處理部63係經由無線通訊部71來以廣播通訊將表示動作內容的資訊對所有的電性刺激模組10傳送,藉此控制該電性刺激模組10所進行的運動。例如,設定處理部63係對電性刺激模組10傳送運動開始訊號、暫時停止訊號、結束訊號、電壓值訊號等,藉此控制電性刺激模組10。另一方面,為了抑制在電性刺激模組10中的通訊所造成的電池消耗,在設計上較佳為將通訊控制在最小限度。例如,使對電性刺激模組10設定的電壓值或運動控制程式的資料儲存在資訊管理部65,不從電性刺激模組10取得電壓值的資訊。又,也可以不傳送接收運動的結束訊號而是在經過預定時間後判斷為運動計畫已結束。
顯示控制部61係在顯示部74顯示與運動計畫的執行狀況、電性刺激模組10的設定狀況及動作狀況等相關的內容。顯示控制部61係為了基於運動計畫使顯示裝置106顯示範本影像等,經由有線通訊部72對顯示控制裝置104傳送與運動計畫之執行狀況相關的資料。顯示控制部61係顯示人體模型的圖像,並且配合電性刺激模組10的控制狀態並經由顯示控制裝置104使動態地表示電壓脈衝的節奏(rhythm)或運動中之肌肉的活動的影像顯示於顯示裝置106。
超音波測量部66係基於由與電性刺激模組10連接之超音波探子13(超音波感測器)所檢測的檢測值,來生成在使用者之身體部位中的皮下脂肪及肌肉的層析成像圖(tomogram image)並顯示於顯示部74。例如,在開始運動計畫前測量固定時間,使圖像顯示在顯示部74。由於顯示控制部61只對使用者本人顯示皮下脂肪及肌肉的層析成像圖,故不在複數個使用者能夠收看的顯示裝置106顯示,只在顯示部74顯示。顯示控制部61也可以在運動計畫的執行中即時(real-time)地使肌肉之剖面的活動顯示以作為變形例。
圖8係表示顯示控制裝置104之功能性構成的功能方塊圖。顯示控制裝置104係具備控制部260與通訊部256。通訊部256係在與運動控制裝置12之間以區域網路等進行有線連接,將資訊傳送接收。控制部260係具有顯示控制部250、姿勢推定部252及設定處理部254。控制部260也跟姿勢感測器107連接,且從姿勢感測器107接收檢測結果。姿勢推定部252係基於從姿勢感測器107領取的檢測結果來推定使用者的姿勢。設定處理部254係基於從運動控制裝置12領取的指示來執行運動計畫,通過顯示控制部250所進行之控制而將內容顯示於顯示裝置106。
顯示控制部250係將具有人體形狀之動作模型的影像作為在運動計畫中動作的範本,小小地顯示在顯示裝置106的畫面角落,藉此將訓練功效高的動作易於理解地指導使用者。又,顯示控制部250係將狀態物件大大地顯示在顯示裝置106的畫面中央,該狀態物件係用以表示在運動計畫裡的各動作中的每個身體部位的移動範圍或使用者的每個身體部位之實際的動作狀態。姿勢推定部252係根據四肢等的各身體部位所成的角度、移動角度、距離等判定身體部位的移動範圍,且在已判定的角度或距離滿足規定值時,藉由輸出預定聲音來通知使用者已完成一次的動作。姿勢推定部252係以預定的時間內是否已完成滿足規定值之動作的情形進行點數化。顯示控制部250係在與施加電性刺激之身體部位對應的動作模型上之肌肉部位顯示表示刺激中的演出,藉此使用者容易自覺正在鍛鍊哪個部位,能夠提高訓練的功效。特別是,當一邊同時地對複數部位施加電性刺激而引起非自主運動,一邊進一步地執行自主運動時,由於使用者不容易自覺正在對哪個部位施加電性刺激,因此這樣的明示性的顯示是有效的。此處,於分別在彼此相鄰的複數個運動室202設置喇叭(speaker)的情形下,如果相鄰的運動室彼此聲音混雜地聽到的話,則難以配合聲音來推測運動的時機。因此,顯示控制裝置104可以具備指向性喇叭來作為喇叭。或者是,也可以用從運動空間204的正上方或者是正下方朝向使用者進行聲音輸出的方式設置喇叭。該情形下的喇叭也可以是指向性喇叭。或者是,使能夠攜帶的小型喇叭安裝在健身服裝102或者是使用者的頸部。在該情形下可以設置喇叭的收納部或安裝部,俾使在健身服裝102中的頸或肩等之脖子周圍的部位、亦即在使用者的耳朵乃至靠近頭之部位能夠安裝或是固定小型喇叭。可以使用例如按扣緊固具、鉤、面緊固件等作為將喇叭固定成能夠在健身服裝102之脖子周圍取下的機構,藉此能夠防止喇叭的位置偏移或掉落。如這些般,藉由指向性喇叭、或者是藉由將喇叭設置在容易聽到聲音的地方,就算在像健身房般複數使用者同時進行運動的環境中,各使用者也不會被來自隔壁的運動室202的聲音妨礙而容易聽到自身的運動室202中的聲音。又,不只是使用者,藉由指向性喇叭也能夠讓聲音容易傳達到在旁邊的指導員。進一步地,也可以使指向性喇叭的方向配合使用者的站立位置來變化,在該情形下,也可以藉由姿勢感測器107或者是其他的專用感測器來檢測使用者的站立位置。藉此,能夠防止因指向性喇叭沒朝向使用者的方向所引起的難以聽到聲音之情形。又,使用其他方法在運動室之間進行防音或者是吸聲,藉此防止相鄰的運動室彼此聲音混雜的情形。例如,可以考慮在運動室202與運動室202之間設置能夠取下的隔板(例如從天花板懸吊而下的網眼(mesh)狀區隔(partition))或者是氣簾(air curtain),藉此在室間進行防音或者是吸聲。在為隔板或氣簾的情形下,也有使用者的汗等味道之擴散防止功效。又例如,也可以考慮在運動室202與運動室202之間或者是在運動空間204的周圍設置消音喇叭,輸出與來自相鄰之運動室202的聲音為相反相位的聲音(消除(cancelling)音),藉此在室間或者是在運動空間204的內外將聲音抵消。
圖9係示意性地表示鏡顯示器、姿勢感測器、顯示控制裝置104及使用者的配置。姿勢感測器107係水平地設置在鏡子103的背面側中之比顯示裝置106更下面,姿勢感測器107的高度係離地約55cm。姿勢感測器107的姿勢檢測範圍206係以如下方式構成:例如為水平方向70度、垂直方向60度的視角,且能夠檢測站在離姿勢感測器107約2.5m之位置的使用者207之全身。此處,在假設將姿勢感測器107設置在顯示裝置106上面的情形下,變成以能夠從上方俯瞰使用者207的角度檢測,在該情形下,由於對著鏡子103的入射角會變大,故有經由了鏡子103之玻璃的姿勢檢測會受到玻璃之折射的影響之疑慮。相對於此,在將姿勢感測器107設置在顯示裝置106的下面之情形下,由於能夠水平地設置,故能夠設成不容易受到鏡子103之玻璃所造成的折射的影響。又,藉由將姿勢感測器107設置在鏡子103的背面側且顯示裝置106的下方,不只能夠讓姿勢感測器107不顯眼,且能夠讓灰塵不易堆積。另外,就算在使用者以外的人、例如對使用者建議動作的指導員侵入檢測範圍的情形下,姿勢推定部252也將檢測對象限定於僅使用者,進行將指導員從檢測對象排除之處理。又,可以在地上描出將指導員的站立位置限制在預定區域的標記。作為變形例,也可以是地板的位置能夠上下動地調整高度的構成。使用者運動的地板係由無彈力性乃至有緩衝體性之緩衝構件所構成,藉此振動不易傳給相鄰的室的使用者。相反地,設置鏡子103的地板係設成比使用者運動的地板更硬的材質,藉此使用者的運動所引起的振動不易傳給鏡子103,抑制對感測器之測量的影響。
圖10係表示運動控制裝置12的外觀。本圖中的(a)係正面側的外觀,本圖中的(b)係背面側的外觀。如同本圖中的(a),於正面側上部係設有觸碰面板式的顯示部74,於顯示部74的下方係設有由旋轉編碼器(rotary encoder)所構成的度數盤(dial)272。每當使用者操作度數盤272來提升電性刺激之等級時發出功效音。於顯示部74係顯示呈現人體形狀的肌肉模型,使用者係點選肌肉模型所示的任一個肌肉部分而操作度數盤272,藉此能夠直觀地調整對該肌肉的電性刺激等級。分別對作為施術者的指導員與作為被施術者的使用者顯示,藉此成為容易操作的環境。於鏡顯示器105也顯示同樣的圖像,不過在鏡顯示器105之側係覆蓋於鏡子103反射之使用者的像來立體地顯示,且以即使使用者活動身體也追隨的方式顯示,藉此使用者係能夠直觀地容易意識正在鍛鍊自身身體的哪裡。又,在由電性刺激所進行的訓練時,由於難以視覺地掌握哪個部位有通電、鍛鍊,故藉由在鏡顯示器105顯示,能夠更有意識地鍛鍊。強制停止鈕273係以下的緊急按鈕:使用者或者是指導員在某些緊急時按壓,藉此能夠將電性刺激、亦即將電壓施加馬上強制結束。
如同本圖中的(b),於運動控制裝置12的背面側下端係設有吸氣口270,於運動控制裝置12的背面側上部係設有排氣口271。藉由從下端之吸氣口270被吸入的空氣通過運動控制裝置12之內部而從上部的排氣口271排出之煙囪效應,運動控制裝置12之內部的熱被效率佳地自然排出,並不需要用來排熱的風扇(fan)之大型化。由於在構成排氣口271之複數個孔部的內部係點亮有LED(Light Emitting Diode;發光二極體),故不只是提升運動控制裝置12的背面側映入鏡子103時的設計性,亦能夠以排氣口271的LED點亮狀態視覺辨認運動控制裝置12是否為運轉中。
觸碰面板操作時等,為了防止液體侵入,在液體侵入路徑上設置排水道。沒有必要進行必要以上的防水,容易製作,對降低原價也有貢獻。為了抑制有高度且薄的殼體之傾倒,運動控制裝置12係以比本體底面還大一圈的大鐵板形成基底,藉此防止傾倒。
圖11係表示健身房之配置構成的俯視圖。在本圖之例中,健身房200係包含六個運動室202來構成。於六個運動室202係分別各配置一個鏡顯示器105、運動控制裝置12及運動空間204。運動室202係為了一人分使用者所劃分的區域,以將健身房200的預定空間六等分的形式所形成。在圖的上側被橫一列地配置的第一運動室202a、第二運動室202b、第三運動室202c彼此橫方向的邊界未藉由壁等所隔開。在圖的下側被橫一列地配置的第四運動室202d、第五運動室202e、第六運動室202f也是彼此橫方向的邊界未藉由壁等所隔開。另一方面,上側的第一運動室202a、第二運動室202b、第三運動室202c與下側的第四運動室202d、第五運動室202e、第六運動室202f之間的邊界係以彼此遮住視野的方式由在中央橫方向地設置之白色滾動屏幕209所隔開。
沿著圖中的健身房200之上邊與下邊,在每個運動室202配置有鏡顯示器105。各個鏡顯示器105係以朝向中央的滾動屏幕209、夾著滾動屏幕209而對向的方式被配置,成為彼此的距離能夠離最遠的對極之位置關係。以在離鏡顯示器105例如約2.5m的位置對準中心的方式配置有圓形的運動空間204。運動空間204係例如直徑1.8m的圓,使用者只要在該運動空間204的內部運動就恆常地容納於姿勢感測器107的可檢測範圍,該使用者的姿勢之檢測得以確保。在鏡顯示器105的橫附近係分別設置有運動控制裝置12。運動控制裝置12係主要藉由指導員208所操作,也能夠藉由使用者操作。
當由姿勢感測器107偵測有使用者以外的人時,由於會成為使用者的姿勢檢測及圖像處理控制的阻礙,故將指導員208、運動控制裝置12、相鄰之運動空間204的設置位置設定在姿勢感測器107之姿勢檢測範圍206的外側。首先,可以用以下間隔配置複數個運動室202:以相鄰之複數個運動室202的各個所包含的姿勢感測器107彼此檢測角度的重疊能夠被抑制的間隔。又,為了使用者的運動空間204之設定位置係藉由在地板畫圓來對使用者明示。也可以在地板描出指導員的可移動範圍。藉此,將姿勢感測器107的檢測精度維持得高且防止錯誤動作。除了在地板畫圓以外,運動空間204也可以是由照明對地面的投影、或設置明示運動空間204之區域的墊子(mat)、標示用的錐形體(cone)等,也可以僅使運動空間204的區域凹陷、設置階差。也可以將姿勢感測器107做成設於運動空間204之規格。
地板係以軟質構件形成,藉此振動不易傳給鏡顯示器105或姿勢感測器107、運動控制裝置12,並且防止使用者傾倒時的傷害。振動不易傳給姿勢感測器107一事也關係到穩定且高精度的姿勢檢測。又,就算萬一鏡顯示器105因不能預測的事態傾倒,也防止鏡子103的玻璃破損。但是,在為以錨(anchor)將鏡子103固定於地板之規格的情形下,地板材必須要有能釘入錨之程度的剛性。
為了進行鏡顯示器105或姿勢感測器107、顯示控制裝置104等的維護保養(maintenance),在鏡顯示器105的背後設置作為負責維護保養的作業員等可以進入的維護保養空間之通路210。藉此,能夠提升鏡顯示器105、顯示控制裝置104、姿勢感測器107的維護保養性。
作為運動室202之配置的變形例,可以設成在島(island)型之空間的周圍設置複數個運動室之配置,或藉由區隔將一間間運動室202設成已隔離的單人房型。
>訓練原理>
1.目的
雖然在很多研究有報告電性刺激對肌疲勞及代謝反應的影響,不過在與自主運動並用的情形下之代謝動態的不同、或年齡或體組成等,對於在有個體差異的情形之功效也有很多不明的點。因此,對具有各種的年齡及體組成之受驗者,驗證了將電性刺激與自主運動組合的功效。
2.方法
受驗者係24歲至60歲的男性13名。作為電性刺激的施加方法,使用了在大腿四頭肌、腿後肌(hamstrings)、臀大肌、腹直肌、腹斜肌、胸大肌、背闊肌、上臂二頭肌、上臂三頭肌的近端部配置有電極的服裝類型的骨骼肌電性刺激裝置。將基本的刺激頻率設為20Hz,實施了15分鐘的電性刺激。該電性刺激的強度係被設定為以下值的強度:受驗者在可進行自主運動之範圍內盡可能高的值。進行了以下兩個情形的試驗:僅接受電性刺激之情形及一邊接受電性刺激一邊進行自主運動之情形。這兩個試驗係在不同的日子隨機地實施。在試驗前後測定了等距性膝伸展時的最大肌力(MVC;Maximal Voluntary Contraction:最大自主收縮)與血中乳酸值。
3.結果
表1係表示對13名受檢者之試驗結果之表。例如,大腿四頭肌的最大肌力在僅電性刺激(EMS;Electric Muscle Stimulation:肌肉電刺激)的情形下比起試驗前平均為85.8%(14.2%的減少),在電性刺激加上自主運動(EMS加上訓練)的情形下比起試驗前平均為82.9%(17.1%的減少)等,任一種情形下皆看得到有意義的減少(有意義準確率p值>0.05)。關於血中乳酸值,在僅電性刺激的情形下係從試驗前的1.4±0.4變化成試驗後的3.2±1.2mmol/L,在電性刺激加上自主運動的情形下係從試驗前的1.3±0.4變化成試驗後的4.8±2.6mmol/L等,看得到有意義的增加(電性刺激加上自主運動之試驗後的血中乳酸值係比僅電性刺激之試驗後的血中乳酸值有意義地高。有意義準確率p值>0.05)。又,於電性刺激加上自主運動的血中乳酸值與體脂肪率及皮下脂肪厚(腹部)觀察到有意義之負的相關關係。又,於電性刺激後的血中乳酸值與體脂肪率及皮下脂肪厚(腹部)觀察到負的相關關係之傾向。


[表1]

4.總結
藉由本實驗,已能夠確認在全身的電性刺激並用自主運動之訓練係能夠誘發更顯著的代謝反應。又,推測該功效也會根據身體組成等的個體差異而受影響。
>訓練內容>
表2係詳細地表示第一運動計畫之構成的表。第一運動計畫係制定為依照以下順序實施:相當於準備運動的「暖身(WARM UP)」、作為第一訓練項目之「深蹲&飛姿(SQUAT & FLY)」、作為第二訓練項目之「擴胸(EXPANDER)」、作為第三訓練項目之「旋轉弓箭步(LUNGE TWIST)」、作為第四訓練項目之「深蹲&彎舉(SQUAT & ARM CURL)」、作為第五訓練項目之「拳擊(PUNCH)/肘碰膝(KNEE & ELBOW)/抬膝(HIGH KNEE)」。「拳擊/肘碰膝/抬膝」係「拳擊」、「肘碰膝」、「抬膝」中的任一個由使用者所選擇。又,於第一訓練項目至第五訓練項目之間係制定有作為用以各自進行水分補給等之休息的「調節(CONDITIONING)」。於最後定有相當於整理運動的「緩和運動(COOL DOWN)」。


[表2]
「暖身」係在施加頻率2Hz之電性刺激60秒的狀況下進行行走(walking)動作之計畫項目,對各肌肉的電性刺激模組之輸出率係全部100%。
「深蹲&飛姿」係以下的計畫項目:將施加頻率20Hz之電性刺激4秒而暫時停止2秒的情形在96秒重複16次,對各肌肉的電性刺激模組之輸出率係將大腿四頭肌、腿後肌、臀大肌、背闊肌、胸大肌設為100%,將其他的肌肉設為70%。
「擴胸」係以下的計畫項目:將施加頻率20Hz的電性刺激4秒而暫時停止2秒且施加電性刺激4秒而暫時停止2秒這種情形作為一組,在180秒重複3姿勢乘以5組的合計15組。對各肌肉的電性刺激模組之輸出率係將大腿四頭肌、腿後肌、臀大肌、腹斜肌設為70%,將背闊肌、胸大肌、腹直肌設為100%,其他的肌肉設為50%。
「旋轉弓箭步」係以下的計畫項目:將施加頻率20Hz之電性刺激4秒而暫時停止2秒的情形在96秒重複16次後,在為了6秒的左右切換之暫時停止後,將施加頻率20Hz之電性刺激4秒而暫時停止2秒的情形在96秒重複16次,合計198秒。對各肌肉的電性刺激模組之輸出率係將大腿四頭肌、腿後肌、臀大肌、腹直肌、腹斜肌設為100%,將背闊肌、胸大肌設為70%,其他的肌肉設為50%。
「深蹲&彎舉」係以下的計畫項目:將施加頻率20Hz之電性刺激4秒而暫時停止2秒的情形在96秒重複16次。對各肌肉的電性刺激模組之輸出率係將大腿四頭肌、腿後肌、臀大肌、上臂二頭肌、上臂三頭肌設為100%,將背闊肌、胸大肌、腹直肌、腹斜肌設為70%。
「拳擊/肘碰膝/抬膝」係以下的計畫項目:將施加頻率20Hz之電性刺激5秒後施加頻率4Hz之電性刺激10秒且進行暫時停止3秒的情形在90秒重複5次。對各肌肉的電性刺激模組之輸出率係對全部的肌肉設為100%。
「調節」係以下的休息期間:在暫時停止15秒之後,在施加頻率2Hz之電性刺激15秒之間藉由水分補給等調整狀態。頻率2Hz之電性刺激的輸出率係將大腿四頭肌、腿後肌、臀大肌、背闊肌、胸大肌、腹直肌、腹斜肌設為100%,將上臂二頭肌、上臂三頭肌設為0%。
「緩和運動」係以下的計畫項目:在將頻率2Hz之電性刺激施加20秒的情形重複三次之狀況下進行行走動作。對各肌肉的電性刺激模組之輸出率在第一次係將大腿四頭肌、腿後肌、臀大肌設為100%,將背闊肌、胸大肌、上臂二頭肌、上臂三頭肌、腹直肌、腹斜肌設為30%。在第二次係將背闊肌、胸大肌、腹直肌、腹斜肌設為100%,將大腿四頭肌、腿後肌、臀大肌、上臂二頭肌、上臂三頭肌設為30%。在第三次係將上臂二頭肌、上臂三頭肌設為100%,將大腿四頭肌、腿後肌、臀大肌、背闊肌、胸大肌、腹直肌、腹斜肌設為30%。如此,以電性刺激從上半身向下半身流動的方式,一邊將輸出率設為100%的部位與設為30%的部位每20秒切換一邊鬆開肌肉,使肌肉平靜。
表3係詳細地表示第二運動計畫之構成的表。第二運動計畫係制定為依照以下順序實施:相當於準備運動的「暖身」、作為第一訓練項目之「深蹲&背闊肌下拉(SQUAT & LAT-PULLDOWN)」、作為第二訓練項目之「推胸(CHEST PRESS)」、作為第三訓練項目之「弓箭步側彎(LUNGE SIDE VENT)」、作為第四訓練項目之「後方伸展(KICKBACK)」、作為第五訓練項目之「拳擊/肘碰膝/抬膝」。又,於第一訓練項目至第五訓練項目之間係制定有作為用以各自進行水分補給等之休息的「調節」。於最後定有相當於整理運動的「緩和運動」。

[表3]
「暖身」係被設定成與第一運動計畫中的「暖身」相同頻率、時間、輸出率。「深蹲&背闊肌下拉」係被設定成與第一運動計畫中的「深蹲&飛姿」相同頻率、時間、輸出率。「推胸」係將施加頻率20Hz之電性刺激4秒而暫時停止2秒且施加電性刺激4秒而暫時停止2秒這種情形作為一組地在96秒重複8組分量之計畫項目,對各肌肉的電性刺激模組之輸出率係將大腿四頭肌、腿後肌、臀大肌、腹斜肌設為70%,將背闊肌、胸大肌、腹直肌設為100%,將其他的肌肉設為50%。「弓箭步側彎」係被設定成與第一運動計畫中的「旋轉弓箭步」相同頻率、時間、輸出率。「後方伸展」係被設定成與第一運動計畫中的「深蹲&彎舉」相同頻率、時間、輸出率。「拳擊/肘碰膝/抬膝」係被設定成與第一運動計畫中的「拳擊/肘碰膝/抬膝」相同頻率、時間、輸出率。「調節」及「緩和運動」也被設定成與第一運動計畫中的「調節」及「緩和運動」相同頻率、時間、輸出率。
如在表2、3已說明般,遵循在各項目所設定之頻率、時間、輸出率地對使用者施加電性刺激,在該狀況下使用者係將預定的動作當成自主運動來執行。而且,不只是可以同時地鍛鍊上半身與下半身,藉由在同心(concentric)收縮(短縮性收縮)與偏心(eccentric)收縮(伸展性收縮)兩狀態中施加電性刺激,亦能夠在短時間進行有效的訓練。藉此,能夠均衡佳地鍛鍊全身的肌肉。
>姿勢判定>
圖12係示意性地表示姿勢判定畫面。顯示控制裝置104係使「X 姿勢(POSE)」之字串顯示於顯示裝置106的畫面上部,在右下角小小地顯示作為姿勢的範本之具有人體形狀的動作模型212,藉此提醒使用者用以姿勢判定的姿勢。相對於此地,當使用者將兩手張開而靜止時,姿勢推定部252基於姿勢感測器107的姿勢檢測結果來推定使用者之骨骼及關節的位置。顯示控制裝置104係基於已推定的骨骼資訊來將使用者的骨骼模型214如本圖般顯示於顯示裝置106的畫面,且以追隨檢測的使用者之姿勢的動作的方式使骨骼模型214變形。當姿勢推定部252所進行之骨骼及關節的位置之推定完成時,文字顯示「完成 (COMPLETE)!」且一併結束姿勢判定。
>等級調整>
圖13係用以調節對各身體部位之電性刺激等級之畫面例的圖。本圖的畫面係被顯示於鏡顯示器105之顯示裝置106與運動控制裝置12之顯示部74雙方。如同圖示,顯示控制裝置104以與在鏡子103反射之使用者的像重疊的方式顯示肌肉模型216。肌肉模型216係呈現作為施加電性刺激之對象的各身體部位之肌肉的形狀,且以數字顯示藉由運動控制裝置12所檢測的每個身體部位的電性刺激等級(電壓等級)。使用者能夠在顯示部74的畫面上點選任一個肌肉部分或者是數字部分,藉由轉動度數盤272來增減每個肌肉的電性刺激等級。又,為了以使用者自身的身體確認電性刺激等級,一邊於預定的短時間在預定的身體部位施加電性刺激,一邊在肌肉模型216中點亮顯示與該身體部位對應之處所。藉此,使用者係能夠一邊以視覺與體感來感覺每個身體部位之電性刺激等級一邊調節。另外,作為變形例,可以設為也在訓練中顯示與本圖同樣的肌肉模型之圖像,且顯示是否正在對哪一個身體部位施加電性刺激。在該情形下,更加意識到鍛鍊部位的訓練是可行的。進一步地,也可以依據電性刺激等級的上下對肌肉模型的點亮顯示附加明暗來顯示。在該情形下,使用者係能夠直觀地把握電性刺激的等級。
圖14係藉由物件來顯示動作狀態之畫面例的圖。在顯示裝置106之畫面中,在右下角顯示動作模型212,藉由動作模型212的動作來顯示使用者應進行的動作。本圖係被稱作「擴胸」,是與擴張收縮兩臂之動作對應的畫面例。以黃色顯示第一位置狀態圖像220a與第二位置狀態圖像220b,該第一位置狀態圖像220a與第二位置狀態圖像220b係用以表示與使用者的兩手對應之位置的二重圓形物件,當使用者張開兩臂時,第一位置狀態圖像220a、第二位置狀態圖像220b以追隨使用者之兩手的形式地在橫方向擴張的方式移動並且變化成橙色。此時,作為表示動作狀態之二重菱形物件的動作狀態圖像222也以追隨使用者之兩臂的動作地在橫方向伸展的方式變形。當兩臂到達張到最大的位置時,第一位置狀態圖像220a與第二位置狀態圖像220b係回到黃色,並且在下一個動作之前,只有框形狀的菱形物件從動作狀態圖像222分離而以在橫方向收縮的方式變形,藉此引導接下來是收縮動作的情形。
當使用者使兩臂收縮時,第一位置狀態圖像220a、第二位置狀態圖像220b以追隨使用者之兩手的形式收縮之方式朝向中央移動並且變化成橙色。此時,表示動作狀態之動作狀態圖像222也以追隨使用者之兩臂的動作收縮的方式變形。當兩臂到達收縮到底之位置時,第一位置狀態圖像220a與第二位置狀態圖像220b係回到黃色,並且在下一個動作之前,第一位置狀態圖像220a與第二位置狀態圖像220b係往兩手的移動目標位置移動,藉此引導下一個動作,並且動作狀態圖像222也追隨第一位置狀態圖像220a與第二位置狀態圖像220b而移動。又,只有框形狀的菱形物件從動作狀態圖像222分離而以在橫方向伸展的方式變形,藉此引導下一個動作是伸展兩臂之動作的情形。
如此,在使用者應該張開兩臂的時機係於使用者的動作之前展現框形狀從動作狀態圖像222分離而在橫方向擴張的動作,在使用者應該收縮兩臂之時機係於使用者的動作之前展現框形狀從動作狀態圖像222分離而在橫方向收縮的動作。又第一位置狀態圖像220a、第二位置狀態圖像220b也在使用者的動作之前向目標位置移動。如此,以使用者能夠用視覺性的直覺把握接下來應進行之方向的方式引導,並且也追隨實際的使用者之動作來把動作狀態視覺化,藉此能夠讓使用者容易視覺地把握自身的動作。在其他的動作中也藉由同樣的畫面,藉由動作模型212或位置狀態圖像220、動作狀態圖像222等表示使用者的動作目標與動作狀態。
於畫面右上係藉由圓形量規(gauge)而顯示有到預定動作之規定次數為止的剩餘次數,並且也藉由在該圓形量規中所顯示的數字來表示剩餘次數。藉由使用了如本圖般的物件的顯示,顯示有各訓練項目及暖身、調節、緩和運動等的各選單(menu)。最初係顯示有未圖示的暖身畫面,在施加頻率2Hz之電性刺激60秒的狀況下,使用者係進行執行行走動作之形式的準備運動。之後,依照上述計畫的順序執行以下例示畫面的各訓練。
圖15係表示第一畫面例至第四畫面例。本圖中的(a)的第一畫面例係作為第一運動計畫之第一訓練項目的「深蹲&飛姿」之畫面,且為以下動作:上半身係以將肘彎曲了90度之狀態舉起臂,將兩臂閉緊或張開;下半身係配合閉緊臂的動作地下腰,配合張開的動作地提腰。亦即,在施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行一邊閉緊兩臂一邊下腰的動作,在暫時停止2秒之後,在再次施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行一邊張開兩臂一邊提腰的動作,進入暫時停止2秒。此時,使用者係特別意識大腿部、胸大肌、背闊肌。又,上半身係因應在臂(肩)的水平方向張開時的移動範圍的角度,位置狀態圖像220的位置及顏色、或動作狀態圖像222的顏色及形狀會變化。又,下半身係因應從膝到腰之間的大腿部與水平面的角度,位置狀態圖像220的位置及顏色、或動作狀態圖像222的顏色及形狀會變化。將以上的動作作為一組地重複了8組後,成為合計30秒的休息,該合計30秒的休息係暫時停止期間15秒與施加頻率2Hz之電性刺激15秒的期間之合計。
本圖中的(b)之第二畫面例係作為第二運動計畫之第一訓練項目的「深蹲&背闊肌下拉」之畫面。此處係在施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行一邊將兩臂垂下一邊下腰的動作,在暫時停止2秒之後,在再次施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行一邊伸展兩肘而將兩臂向上方張開一邊提腰的動作,進入暫時停止2秒。此時,使用者係特別意識大腿部、胸大肌、背闊肌。又,上半身係因應臂之上下動作中的上臂之移動範圍的角度,位置狀態圖像220的位置及顏色、或動作狀態圖像222的顏色及形狀會變化。又,下半身係因應從膝到腰之間的大腿部與水平面的角度,位置狀態圖像220的位置及顏色、或動作狀態圖像222的顏色及形狀會變化。將以上的動作作為一組地重複了8組後,成為合計30秒的休息,該合計30秒的休息係暫時停止期間15秒與施加頻率2Hz之電性刺激15秒的期間之合計。
本圖中的(c)之第三畫面例係作為第一運動計畫的第四訓練項目之「深蹲&彎舉」的畫面。此處係在施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行一邊舉起兩前臂一邊下腰的動作,在暫時停止2秒之後,在再次施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行一邊將兩前臂垂下一邊提腰的動作,進入暫時停止2秒。此時,使用者係特別意識大腿部、上臂二頭肌、上臂三頭肌。又,上半身係因應前臂之上下動作的移動範圍之角度,位置狀態圖像220的位置及顏色、或動作狀態圖像222的顏色及形狀會變化。又,下半身係因應從膝到腰之間的大腿部與水平面的角度,位置狀態圖像220的位置及顏色、或動作狀態圖像222的顏色及形狀會變化。將以上的動作作為一組地重複了8組後,成為合計30秒的休息,該合計30秒的休息係暫時停止期間15秒與施加頻率2Hz之電性刺激15秒的期間之合計。
本圖中的(d)之第四畫面例係作為第二運動計畫之第二訓練項目的「推胸」之畫面。此處係在施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行將兩前臂保持水平地向前方推出的動作,在暫時停止2秒之後,在再次施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行將兩前臂保持水平地向後方拉回的動作,進入暫時停止2秒。此時,使用者係特別意識大腿部、背闊肌、腹直肌。又,因應將前臂保持水平地使前臂向前後移動之移動量(例如,從前臂的中點與肩對齊之位置到將臂伸展到底之位置的範圍之移動量),位置狀態圖像220的位置及顏色、或動作狀態圖像222的顏色及形狀會變化。將以上的動作作為一組地重複了8組後,成為合計30秒的休息,該合計30秒的休息係暫時停止期間15秒與施加頻率2Hz之電性刺激15秒的期間之合計。
圖16係表示第五畫面例至第八畫面例。本圖中的(a)之第五畫面例係圖14也表示過的作為第一運動計畫之第二訓練項目的「擴胸」之畫面。此處係在施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行將兩臂從已閉緊之狀態向左右張開的動作,在暫時停止2秒之後,在再次施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行將兩臂閉緊的動作,進入暫時停止2秒。將這種情形作為一組地重複了5組後,接下來係重複5組以右臂成為斜上左臂成為斜下的方式將兩臂斜張開而閉緊的動作,在最後重複5組以左臂成為斜上右臂成為斜下的方式將兩臂斜張開而閉緊的動作。此時,使用者係特別意識大腿部、背闊肌、腹直肌。又,因應臂之水平方向的移動角度,位置狀態圖像220的位置及顏色、或動作狀態圖像222的顏色及形狀會變化。之後,成為合計30秒的休息,該合計30秒的休息係暫時停止期間15秒與施加頻率2Hz之電性刺激15秒的期間之合計。
本圖中的(b)之第六畫面例係作為第一運動計畫的第三訓練項目之「旋轉弓箭步」的畫面。此處係在施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行一邊扭腰一邊下腰的動作,在暫時停止2秒之後,在再次施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行一邊回復腰的扭轉一邊上腰的動作,進入暫時停止2秒。將這種情形作為一組地重複了8組後,接下來係在6秒之期間將腿左右切換,重複8組在相反方向扭腰的動作。此時,使用者係特別意識大腿部、腹直肌、腹斜肌。又,因應將身體的中心之垂直線作為軸地使肩在水平方向旋轉之移動角度,位置狀態圖像220的位置及顏色、或動作狀態圖像222的顏色及形狀會變化。之後,成為合計30秒的休息,該合計30秒的休息係暫時停止期間15秒與施加頻率2Hz之電性刺激15秒的期間之合計。
本圖中的(c)之第七畫面例係作為第二運動計畫的第三訓練項目之「弓箭步側彎」的畫面。此處係在施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行一邊將上體倒向單側一邊下腰的動作,在暫時停止2秒之後,在再次施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行一邊將上體回復一邊上腰的動作,進入暫時停止2秒。將這種情形作為一組地重複了8組後,接下來係在6秒之期間將腿左右切換,重複8組一邊將上體倒向相反方向一邊下腰的動作。此時,使用者係特別意識大腿部、腹直肌、腹斜肌。又,因應相對於將連結兩肩的線往側方傾斜之動作的水平面之傾斜角度,位置狀態圖像220的位置及顏色、或動作狀態圖像222的顏色及形狀會變化。之後,成為合計30秒的休息,該合計30秒的休息係暫時停止期間15秒與施加頻率2Hz之電性刺激15秒的期間之合計。
本圖中的(d)之第八畫面例係作為第二運動計畫的第四訓練項目之「後方伸展」的畫面。此處係在施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行將肘作為中心地使兩前臂以由下往前方舉起的方式旋轉之動作,在暫時停止2秒之後,在再次施加頻率20Hz之電性刺激4秒之期間進行將兩前臂向下放下的動作,進入暫時停止2秒。此時,使用者係特別意識大腿部、上臂二頭肌、上臂三頭肌。又,因應將肘作為中心之前臂的前後方向之旋轉角度,位置狀態圖像220的位置及顏色、或動作狀態圖像222的顏色及形狀會變化。將以上的動作作為一組地重複了8組後,成為合計30秒的休息,該合計30秒的休息係暫時停止期間15秒與施加頻率2Hz之電性刺激15秒的期間之合計。
圖17係表示第九畫面例至第十一畫面例。本圖中的(a)之第九畫面例係作為第一運動計畫、第二運動計畫的第五訓練項目之「拳擊」的畫面。在此處,於施加頻率20Hz之電性刺激5秒之期間係將姿勢固定,於施加頻率4Hz之電性刺激10秒之期間進行對指定的方向出拳之動作,進入暫時停止3秒。此時,因應手是否能伸到預定的複數個空中位置之中指定的位置之情形,位置狀態圖像220的位置及顏色會變化。將以上的動作作為一組地重複了5組後,從上半身到下半身施加頻率2Hz之電性刺激各20秒、施加合計60秒緩和(cool down)之後,運動計畫結束。
本圖中的(b)之第十畫面例係作為第一運動計畫、第二運動計畫的第五訓練項目之「肘碰膝」的畫面。在此處,於施加5秒 頻率20Hz之電性刺激之間係將姿勢固定,於施加10秒 頻率4Hz之電性刺激之間重複將肘與膝靠近之動作,進入3秒 的暫時停止。此時,因應肘與膝之間的距離是否為預定值以內的情形,位置狀態圖像220的色會變化。將以上的動作作為一組地重複了5組後,從上半身到下半身施加頻率2Hz之電性刺激各20秒、施加緩和合計60秒之後,運動計畫結束。
本圖中的(c)之第十一畫面例係作為第一運動計畫、第二運動計畫的第五訓練項目之「抬膝」的畫面。在此處,於施加頻率20Hz之電性刺激5秒之期間係將姿勢固定,於施加頻率4Hz之電性刺激10秒之期間進行抬腿衝刺的動作,進入暫時停止3秒。此時,因應膝的位置是否提起到預定高度之情形,位置狀態圖像220的顏色會變化。將以上的動作作為一組地重複了5組後,從上半身到下半身施加頻率2Hz之電性刺激各20秒、施加緩和合計60秒之後,運動計畫結束。
如以上般,藉由位置狀態圖像220或動作狀態圖像222等之狀態物件218的形狀或顏色、配置的變化來表示次數、時間、位置、距離、角度、範圍等,能夠對使用者視覺地表示動作狀況及動作是否適切的情形。使用者藉由視覺辨認圖形的變化,不只是從身體亦能從視覺直觀地把握運動的負荷。在本實施態樣中,說明了將狀態物件218或肌肉模型216顯示於鏡顯示器105之顯示裝置106的例子。在變形例中也可以藉由網膜投影裝置或頭戴顯示器(head-mounted display)等來對使用者顯示狀態物件218或肌肉模型216。在該情形下,就算在沒有影像輸出功能的鏡子前面,同樣的訓練也是可行的。
>冥想室>
圖18係示意性地表示從使用者的正面側觀看冥想室之構造。圖19係示意性地表示從使用者的左側觀看冥想室之構造。在個人訓練中,可以想見只是重複相同運動或伸展(stretch)等的動作會有產生厭倦、集中力變得不持續的情形。因此,在健身房200中的運動室202之周邊設置冥想室300,該冥想室300係用以實施基於禪的思想之冥想計畫。冥想室300係至少四方被圍住的空間,且是為了使用者207在裡面打坐而冥想的空間。於冥想室300的大致中央係設置有使用者207的安坐空間301,在使用者的頭上係設置有姿勢感測器302、呼吸感測器304及五台投影機306。姿勢感測器302係偵測使用者207之姿勢的紅外線感測器。呼吸感測器304係藉由偵測使用者207之細微的動作或心跳(胸的擴張收縮)用以推定使用者207之呼吸時機的毫米波都卜勒感測器(millimeter wave Doppler sensor)。藉由姿勢感測器302及呼吸感測器304來推定打坐而冥想之使用者207的姿勢及呼吸。
在冥想室300中圍住使用者207的四面,例如地板面310、正面312、右側面314、左側面316係彼此連結的部分具有彎曲形狀而形成曲面,經由該曲面,至少這四面係以沒有角的形式連續。藉此,冥想室300之至少三方的壁面與地板面全部連續,且形成圓角立方體般的空間。地板面310、正面312、右側面314、左側面316全是白色,且具有作為以下螢幕的功能:藉由複數個投影機306以光雕投影(projection mapping)方式投射影像的螢幕。複數個投影機306係例如第一投影機306a、第二投影機306b、第三投影機306c、第四投影機306d、第五投影機306e。第一投影機306a係將影像投射在比使用者207及安坐空間301位於更前方的地板面310。第二投影機306b係將影像投射在左側面316,第三投影機306c係將影像投射在右側面314。第四投影機306d係將影像投射在正面312的下方,第五投影機306e係將影像投射在正面312的上方。
於圍住冥想室300之壁面全體投射有影像,與來自喇叭的演出聲音交互作用地在空間全體實施演出。由於地板面310、正面312、右側面314、左側面316的連結部分沒有角地全部以曲面連續,故能夠給予被投影之風景的影像現實感,或者,若投影天空或水、宇宙的影像,則能夠使影像看起來具有無限的寬廣。藉此,能夠提高使用者的沉入感且使集中力提高。又,藉由緩解使用者207的緊張感,能夠進一步地提高使用肌肉電性刺激裝置之運動計畫所造成的功效,抑制對運動計畫厭煩的情形。藉由將冥想室300的壁面做成防音構造或者是吸音構造,不只是能夠阻斷來自冥想室300之外部的聲音、提高空間內的沉入感,輸出至冥想室300內的聲音亦不易漏到外部,能夠抑制對外部的影響。
為了將冥想的結果以點數表示來對使用者提示,將在冥想室300中所偵測的使用者207之呼吸及姿勢予以數值化來評分。以下說明評分手續。
(1)呼吸的偵測
使用呼吸感測器304(例如毫米波都卜勒感測器)來推定使用者207之呼吸時機及呼吸間隔,且用這些值來予以點數化。例如,以呼吸感測器304從位在冥想室300內之使用者207的頭上監視使用者207的身體,將使用者207之正面方向的移動量作為「移動量」及「移動方向」來檢測。更具體而言,將都卜勒感測器的檢測值合成,反向計算反射波的振幅及頻率,將調變分離,藉此算出移動方向,且從振幅算出移動強度(移動量)。
(2)呼吸的點數化(評分)
事先保持標準的使用者之呼吸的平均次數及標準差,基於這些值來過濾呼吸感測器304的檢測值而算出適當值,且基於算出值來算出新的平均值及標準差,將此使用於評分。此處所謂的平均值係一分鐘內的呼吸次數及呼吸間隔(毫秒),標準差係呼吸間隔的變異數值(variance value)(毫秒)。將一分鐘的呼吸次數少且穩定間隔的呼吸、亦即將標準差趨近於零的狀態當成理想的狀態(100分滿分)。在將評分基準放寬的情形下,能夠藉由變更理想的一分鐘的呼吸次數來進行調整。
(3)姿勢的偵測
使用姿勢感測器302將使用者207的頸及腰的中心位置以三次元座標取得,且將連結這兩點的線假定為身體的中心軸,觀測該中心軸的傾斜(俯仰(pitch)、偏擺(yaw)、翻滾(roll))。
(4)姿勢的點數化(評分)
將三次元上的直線之傾斜在評分時間之間位於預定臨限值(threshold value)中的比例予以評分,該三次元上的直線係假定為已從姿勢感測器302所得之身體的中心軸。
(5)集中度的偵測
使用呼吸感測器304來檢測使用者207之移動量及移動方向。亦即,將呼吸感測器304的檢測值合成,反向計算反射波的振幅及頻率,將調變分離,藉此算出移動方向,且從振幅算出移動強度(移動量)。此時,由於振幅及移動強度也相當於身體的動作本身,故將此作為體動資料來利用。
(6)集中度的點數化(評分)
在「使用者207的身體越不動越好」的基準之下,將「呼吸以上的體動」作為固定的臨限值來設定,測定在評分時間內收斂在臨限值內的時間,且將該比例作為得分。
基於作為在冥想室300中的冥想之結果而評分的得分、或者是基於作為在運動室202中的使用肌肉電性刺激裝置的運動計畫之結果而評分的得分,來使在冥想室300中的空間演出變化。例如,可以於在運動計畫達成了目標等級的情形下,將因應目標等級之風景的影像作為演出而投影到冥想室300的壁面及地板面。又例如,可以將因應了在冥想中使用者207的體動之多寡或心跳之混亂的風景影像作為演出,投影到冥想室300的壁面及地板面。在該情形下的風景係例如在水面的影像中水面的搖曳方式、在宇宙空間光速移動的影像中流動的光之速度、在落葉的影像中掉落之樹葉的量等等,是因應使用者207的動作之多寡或心跳混亂之多寡來變化的影像。
可以於在冥想室300中的冥想計畫之執行中或者是結束時,將霧狀的液體對冥想室300內的空間噴霧,或者也可以配合雨或霧的影像來噴霧。霧狀的液體可以是真的水,也可以是混合了精油或芳香油(aroma oil)的液體。在混合了精油或芳香油的情形下,藉由嗅覺也可以提高緩解使用者之緊張的功效。
在與冥想室300同樣的空間中,不只是基於禪的冥想,也能夠以實施瑜珈(Yoga)或皮拉提斯(Pilates)等之運動計畫的構成來作為變形例。又,在別的變形例中,也可以讓使用者安裝頭戴顯示器等的VR(virtual reality;虛擬實境)裝置來對該顯示器輸出演出,藉此執行使用了與投影在冥想室300之壁面的內容相同的影像及聲音的演出,來取代在冥想室300全體實施演出。進一步地在別的變形例中,也可以讓使用者安裝生命(vital)感測器(例如肌電感測器、或測定血中氧飽和度或脈搏數之脈衝血氧計(pulse oximeter)等)作為呼吸感測器304來取代毫米波都卜勒感測器,藉此做成偵測使用者之動作的規格。在該情形下,能夠以比使用都卜勒感測器還高的精度偵測使用者之動作。
>灑水台>
圖23係灑水台的正面圖。為了提高安裝在健身服裝102之電性刺激模組10的電極中之通電效率,有必要在正要使用前使電性刺激模組10之基台21及電極收納部39吸水。因此,在對電性刺激模組10噴霧水時,將用以載置好健身服裝102或者是電性刺激模組10之灑水台400設置於運動室202的周邊。
指導員或者是使用者將健身服裝102或者是電性刺激模組10載置在灑水台400的放置台402,且對電性刺激模組10噴霧水。放置台402係由透明丙烯酸樹脂(acrylic resin)等所形成的板狀構件,且由於以從深處往近前向下傾斜的方式所設置,故在周圍飛散的水滴係流到放置台402的近前側。於放置台402之下方係形成有槽(sink),多餘的水從槽的排水口集中到槽下的水箱(tank)。為了防止在周圍飛散的水滴往灑水台400更外側飛散,以圍住放置台402之周圍三方的方式設置有水濺防止板404。
圖21係灑水台的右側面圖。佔去灑水台400之側面的一半少一點之上側面412與佔去同個側面的約一半之下側面414係分別由透明丙烯酸樹脂等所形成。因為灑水台的左側面圖係與右側面圖對稱,故予以省略。圖22係灑水台的參考右側面圖。於放置台402的下方係設有與放置台402同樣地從深處往近前向下傾斜的槽406。在槽406的最下部設有排水口,且用以使多餘的水從該排水口往水箱408流動的軟管(hose)410與排水口和水箱408連接。
圖23係灑水台的背面圖。灑水台400的背面係露出內部,能夠視覺辨認槽406的背側、水箱408、軟管410。圖24係灑水台的俯視圖。灑水台400的放置台402係於俯視的狀態下在上部與下部設有切口部分,水滴容易往槽406流動。由於灑水台的仰視圖在通常的使用時無法被視覺辨認,故予以省略。圖25係表示拆下了灑水台的放置台之狀態的參考俯視圖。
>團體訓練>
在複數人的使用者以團體同時地訓練之情形下,各使用者的健身服裝102會同時地進行無線通訊,故有必要使通訊狀況穩定化。因此,也可以設置團體訓練用模式,能夠將運動控制裝置12與電性刺激模組10之間的通訊時機變更為團體訓練用。例如,在七人的使用者同時地進行訓練之情形下,於900毫秒的通訊時間中以20毫秒間隔將資料從運動控制裝置12往電性刺激模組10傳送。輸出時間係可以因應通訊狀況來適宜變更。可以使用更大型的鏡顯示器作為鏡顯示器105,俾使能夠將在團體訓練中的各使用者之運動評價顯示複數人的分或能夠映出複數人分的使用者。在該情形下,也可以將顯示於顯示裝置106之內容設為與一人利用的情形相同。又,為了識別各個使用者來進行使用者別的運動評價,可以設置使用臉認證技術或IC標籤(IC tag;電子標籤)等來識別個人的感測器。藉此,能夠正確地識別、顯示、記錄各個個人的訓練。於顯示裝置106係可以只顯示訓練的進展狀況及運動評價,在該情形下,顯示順序可以是依照運動評價高到低的順序。藉此,能夠謀求使用者之訓練的動機提升。在不使用姿勢感測器107的情形下,也可以在健身服裝102設置小型的姿勢感測器。在該情形下,就算不分開設置識別個人的感測器也能識別個人,且能夠記錄正確的運動狀況。又,也可以在健身服裝102設置喇叭。藉此,各使用者能夠不與其他的使用者之動作搞混地把握自身的訓練之內容或動作節奏、動作正確與否的情形。
>運動計畫的準備>
要在健身服裝102安裝複數個電性刺激模組10的準備需要某種程度的時間與工夫。亦即以下步驟:(1)複數個電性刺激模組10對健身服裝102之安裝、(2)對運動控制裝置12之登入(login)、(3)複數個電性刺激模組10的通訊檢查與肌偵測、(4)電性刺激的等級檢查。此處在變形例中,為了作業步驟的簡略化,也可以減少關於登入及接收器(receiver)設定之工作量。例如,在使用者已到達健身房200時,自動地對運動控制裝置12的接收裝置給予該使用者之帳號(account)資訊。在使用者進行裝備的期間,指導員進行運動控制裝置12之開始設定,且對健身服裝102安裝電性刺激模組10,設成只剩讓使用者穿上的狀態。電性刺激模組10的等級設定係被提示為自動地繼承上次的運動計畫實施時之設定值。藉此,不只是能夠減少指導員的作業步驟,也能夠減少已安裝了健身服裝102之使用者的等待時間,藉此抑制浸漬於電性刺激模組10之水分的蒸發,並且抑制使用者的體溫降低。
>費用支付系統>
使用者係在運動計畫的執行時需要以自身的帳號在運動控制裝置12登入。不只是用於使用者之認證的資訊或關於過去之訓練的資訊被儲存在伺服器(server),在費用支付上必要的資訊也被儲存在伺服器。在登入運動控制裝置12時,會確認該使用者是否在過去的利用中拖欠費用支付之情形。在有拖欠費用之情形下,會執行拒絕該使用者的登入或者是帳號的凍結,能夠避開設施在未支付的狀態下被利用的情形。
以上,基於實施形態對本發明進行了說明。所屬技術領域中具有通常知識者應理解,該實施形態係例示,該等之各構成要件或各處理過程之組合能夠有各式各樣的變形例,且這樣的變形例亦屬於本發明之範圍。
[產業可利用性]
本發明係關於一種用以檢測姿勢的裝置設置構造。
10‧‧‧電性刺激模組
10a‧‧‧第一電性刺激模組
10b‧‧‧第二電性刺激模組
10c‧‧‧第三電性刺激模組
10d‧‧‧第四電性刺激模組
10e‧‧‧第五電性刺激模組
10f‧‧‧第六電性刺激模組
12‧‧‧運動控制裝置
13‧‧‧超音波探子
14‧‧‧顯示控制裝置
20‧‧‧殼體
21‧‧‧基台
22‧‧‧電源部
24‧‧‧電源鈕
25‧‧‧配對鈕
28、70、260‧‧‧控制部
31‧‧‧第一電極
32‧‧‧第二電極
33‧‧‧第一電極連接部
34‧‧‧第二電極連接部
35‧‧‧第一電極連接索
36‧‧‧第二電極連接索
37‧‧‧面緊固件
38a至38d‧‧‧貼帶
39、39a、39b‧‧‧電極收納部
42‧‧‧外緣接縫
43‧‧‧緩衝體構件
50‧‧‧電源控制部
52‧‧‧通電偵測部
54‧‧‧電性刺激控制部
56‧‧‧設定部
58、71‧‧‧無線通訊部
61、250‧‧‧顯示控制部
63、254‧‧‧設定處理部
65‧‧‧資訊管理部
66‧‧‧超音波測量部
72‧‧‧有線通訊部
74‧‧‧顯示部
100‧‧‧運動控制系統
102‧‧‧健身服裝
103‧‧‧鏡子
104‧‧‧顯示控制裝置
105‧‧‧鏡顯示器
106‧‧‧顯示裝置
107、302‧‧‧姿勢感測器
108‧‧‧網路纜線
112‧‧‧開口部
112a‧‧‧第一開口部
112b‧‧‧第二開口部
116a‧‧‧第一帶子
116b‧‧‧第二帶子
116c‧‧‧第三帶子
116d‧‧‧第四帶子
116e‧‧‧第五帶子
116f‧‧‧第六帶子
116g‧‧‧第七帶子
116h‧‧‧第八帶子
117‧‧‧服裝側超音波探子用開口部
118‧‧‧模組側超音波探子用開口部
119‧‧‧裝飾線
120‧‧‧上半身用衣服部
150‧‧‧左前身段
151‧‧‧右前身段
202‧‧‧運動室
202a‧‧‧第一運動室
202b‧‧‧第二運動室
202c‧‧‧第三運動室
202d‧‧‧第四運動室
202e‧‧‧第五運動室
202f‧‧‧第六運動室
204‧‧‧運動空間
206‧‧‧姿勢檢測範圍
207‧‧‧使用者
208‧‧‧指導員
209‧‧‧滾動屏幕
210‧‧‧通路
212‧‧‧動作模型
214‧‧‧骨骼模型
216‧‧‧肌肉模型
218‧‧‧狀態物件
220‧‧‧位置狀態圖像
220a‧‧‧第一位置狀態圖像
220b‧‧‧第二位置狀態圖像
222‧‧‧動作狀態圖像
252‧‧‧姿勢推定部
256‧‧‧通訊部
270‧‧‧吸氣口
271‧‧‧排氣口
272‧‧‧度數盤
273‧‧‧強制停止鈕
300‧‧‧冥想室
301‧‧‧安坐空間
304‧‧‧呼吸感測器
306‧‧‧投影機
306a‧‧‧第一投影機
306b‧‧‧第二投影機
306c‧‧‧第三投影機
306d‧‧‧第四投影機
306e‧‧‧第五投影機
310‧‧‧地板面
312‧‧‧正面
314‧‧‧右側面
316‧‧‧左側面
400‧‧‧灑水台
402‧‧‧放置台
404‧‧‧水濺防止板
406‧‧‧槽
408‧‧‧水箱
410‧‧‧軟管
412‧‧‧上側面
414‧‧‧下側面
圖1係表示實施形態之運動控制系統的示意圖。
圖2係表示作為肌肉電性刺激裝置之一例的電性刺激模組(electrostimulation module)之外觀例的圖。
圖3係示意性地表示在變形例中的電性刺激模組之電極附近的外觀及剖面的圖。
圖4係示意性地表示健身服裝(fitness wear)之中的上半身用衣服部的表面側之圖。
圖5係示意性地表示在健身服裝之中於上半身用衣服部的背面已將電性刺激模組安裝在各安裝部之狀態的圖。
圖6係表示電性刺激模組之功能構成的方塊圖(block diagram)。
圖7係表示運動控制裝置之功能性構成的功能方塊圖。
圖8係表示顯示控制裝置之功能性構成的功能方塊圖。
圖9係示意性地表示鏡顯示器(mirror display)、姿勢感測器、顯示控制裝置、使用者之配置的圖。
圖10係表示運動控制裝置之外觀的圖。
圖11係表示健身房(fitness gym)之配置構成的俯視圖。
圖12係示意性地表示姿勢判定畫面的圖。
圖13係用以調節對各身體部位之電性刺激等級(level)之畫面例的圖。
圖14係藉由物件(object)來顯示動作狀態之畫面例的圖。
圖15係表示第一畫面例至第四畫面例的圖。
圖16係表示第五畫面例至第八畫面例的圖。
圖17係表示第九畫面例至第十一畫面例的圖。
圖18係示意性地表示從使用者的正面側觀看冥想室(meditation area)之構造的圖。
圖19係示意性地表示從使用者的左側觀看冥想室之構造的圖。
圖20係灑水台的正面圖。
圖21係灑水台的右側面圖。
圖22係灑水台的參考右側面圖。
圖23係灑水台的背面圖。
圖24係灑水台的俯視圖。
圖25係表示拆下了灑水台的放置台之狀態的參考俯視圖。

Claims (5)

  1. 一種運動室的設置構造,係在鏡子的背面側設置用以透過前述鏡子來顯示圖像的顯示裝置; 設置有姿勢感測器,前述姿勢感測器係用以在前述鏡子的正面側檢測與前述鏡子面對面之使用者的姿勢; 於在前述鏡子的正面側能夠將使用者容納於前述姿勢感測器的可檢測範圍之區域設置有使用者的運動空間。
  2. 如請求項1所記載之運動室的設置構造,其中在地上顯示將使用者的運動空間予以表示的標記,前述標記係以在前述鏡子的正面側能夠將使用者容納於前述姿勢感測器的可檢測範圍之位置及大小表示使用者的運動空間。
  3. 如請求項1或2所記載之運動室的設置構造,其中配置有複數個運動室,前述複數個運動室的每一個所包含的鏡子彼此面對面,且使用者在前述複數個運動室的每一個所包含之使用者的運動空間中彼此背對背。
  4. 如請求項1或2所記載之運動室的設置構造,其中以相鄰的複數個運動室的每一個所包含之姿勢感測器彼此的檢測角度的重疊可被抑制之間隔配置有複數個運動室。
  5. 一種運動室的設置方法,係在鏡子的背面側設置用以透過前述鏡子來顯示圖像的顯示裝置; 設置姿勢感測器,前述姿勢感測器係用以在前述鏡子的正面側檢測與前述鏡子面對面之使用者的姿勢; 於在前述鏡子的正面側能夠將使用者容納於前述姿勢感測器的可檢測範圍之區域設置使用者的運動空間。
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