(57)【要約】【課題】  足及び指の機能回復のリハビリと読書及び学習しながら安全に歩行及び自転車漕ぎ運動ができ、エコノミー症候群の防止もできる机板付き自律型リハビリ歩行及び室内歩行装置を得ること。【解決手段】読書学習可能な室内歩行等運動及びリハビリ装置は、該室内歩行装置のエンドレスベルト上の足の位置を検知する位置検出センサを縦横の座標のマトリックス状に該エンドレスベルトより下部側に設け、前記位置検出センサの信号を基に前記モータの回転速度を制御するモータ制御装置と共にモータ制御装置に加える制御量を計算する演算制御装置を備え、また該室内歩行装置の前方側所定位置に机天板を設けたことと、該室内歩行装置の両サイドに所定高さの手すり部を設けると共に転倒防止用の身体保持構造部材を該手すり部に支持させて設けたことと、該室内歩行装置の所定位置に、着座するサドル及びペダルを有する回転負荷装置の運動用自転車漕ぎ装置を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドミルなどの電動室内歩行装置に於いて、モータで駆動されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルト上の歩行者の歩行状態が検知できるように該エンドレスベルト上の足の位置を検知するフォトカップラーアレーセンサ、静電容量、圧力センサなど位置検出センサを縦横の座標のマトリックス状に該エンドレスベルトより下部側に設け、前記歩行者の足の動きに対応した位置検出センサの信号を基にエンドレスベルトを駆動するモータとそのモータの回転速度を制御するモータ制御装置と共にモータ制御装置に加える制御量を計算する演算制御装置を備えたことを特徴とする室内歩行及びリハビリ装置。
【請求項２】
請求項１記載の該室内歩行装置の前方側所定位置に机天板を設けたことを特徴とする読書学習可能な室内歩行等運動及びリハビリ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の該室内歩行装置の両サイドに所定高さの手すり部を設けると共に転倒防止用の身体保持構造部材を該手すり部に支持させて設けたことを特徴とする読書学習可能な室内歩行等運動及びリハビリ装置。
【請求項４】
請求項２記載の該室内歩行装置の所定位置に、着座するサドル及びペダルを有する回転負荷装置の運動用自転車漕ぎ装置を設けたことを特徴とする読書学習可能な室内歩行等運動及びリハビリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内で歩行運動またはリハビリを行うことを目的とした自律型の歩行運動装置に関し、特に、歩行運動またはリハビリ歩行をしながら机天板上で学習、読書または手指のリハビリをする読書学習可能な室内歩行等運動及びリハビリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的に市販されるランニング及びトレッドミルなどの室内歩行装置は、モータ駆動の自律型のものと傾斜を利用してランナーの蹴る力でエンドレスベルトを回転させながらランニングまたは歩行する健常者を対象としたものが提供され、下肢障害者向けのこのような家庭用で自分一人で行なえるものは提供されていなかった。
【０００３】
また、上記一般市販のモータ駆動の電動室内歩行装置は、スイッチを入れると、即、走行面のエンドレスベルトが回転走行し、その走行タイミングに合わせて乗るか、若しくは、エンドレスベルトに乗った状態でスイッチを入れ、ランニング又は歩行運動するものであった。
【０００４】
その従来の室内歩行装置では、ランニング及び歩行運動が主体で、室内歩行装置で本を読んだり学習したりと同時に歩行運動すると言う概念はなく、むしろそのように学習しながら歩行運動するのは危険であり、したがって室内歩行装置に机を組み合わせて、学習及び読書などに利用する考えは無く、また学習またはパソコン作業など座り続けることによる足の血流障害を防止する目的の机も無かった。
【０００５】
また、室内歩行装置は、もっぱら歩行するもので座って運動する装置のように両方出来る概念はなく、自転車漕ぎ装置のように個別に存在し、上記学習をしながら歩行運動を続けた時の立ち疲れに対応して、座って休みながらも運動できる運動用自転車漕ぎ装置の付設されたものもなかった。  
【０００６】
さらに、先行技術としてモータ駆動の電動室内歩行装置で、その歩行のエンドレスベルトの走行を使用者の歩行に合わせる装置として、エンドレスベルトの走行を自律的に変化させる装置により、そのモータの回転速度を制御する自律型トレッドミルが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００７】
加えて、歩行のリハビリトレーニングに関しての先行技術として、下肢不随など患者のリハビリ歩行に補助者を必要としないトレーニング装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照）
【０００８】
【特許文献１】特開平１０―０７１２１６号  公報
【特許文献２】特開平０５―２７７２０７号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来の特許文献１の自律型トレッドミルは、ランナーが走行するその前後位置を位置センサー２９が検知し、またエンドレスベルト２４の速さをランナーの走行の速さに合わせるために足の動きと位置をランナーの膝の動きで捉えるフォトカプラーアレーセンサー２３を用いて検知している。
【００１０】
これは、所定の服装とフォームでウォーキング及びランニングをする一般健常者を想定した装置であり、例えば歩行障害を持つ人がリハビリのための歩行訓練装置として使用を考えたとき、その服装が寝間着等ゆったりした服装での使用、または障害により、ゆっくりした歩行またはすり足程度の動きしかできない状態での使用では、足の動きが服装に隠れ、またはゆっくりの動きにフォトカプラーアレーセンサー２３が反応せず、よってその動きを検知できず、この自律型トレッドミルでは、使用条件により対応できず対応が待たれていた。
【００１１】
つまり、フォトカプラーアレーセンサー２３が膝の動きを捉えるもので、上記例のゆったりした服装などでは、膝が隠れるので膝の動きが検知できず、また歩行障害を持つ人は、足の動き及び移動量も小さく、すり足のような動きで膝の動きも小さいか、またほとんど無い位の動きで、これら少ない動きを的確に捉えられないので、通常のランニング用のトレッドミルとしてしか使用できず対応が待たれていた。
【００１２】
また、上記自律型トレッドミル及び一般的な電動のトレッドミルの電動室内歩行装置では、まず、最初の動きとして、電源スイッチにてエンドレスベルトを回転させ、その回転に合わせてタイミングよく乗ってランニング又は歩行するものが一般的であり、後述する本願提案のエンドレスベルトの最初の動きが、使用者自身の足が前に出る動きで動きだし、またランニング又は歩く早さを基礎に足の動きに合わせて、エンドレスベルトを駆動すると言うものは提供されていなく対応が待たれていた。
【００１３】
さらに、上述した従来の特許文献２のトレーニング装置は、ガイドとそのガイドに吊設された安全ケーブルに弾発吊設された損傷した運動者の、その損傷部に負荷がかからないようにするもので、補助者を必要としないものの、その装置の装着が煩雑であり、トレーニングの場所も専用の空間と広さが必要となり対応が待たれていた。
【００１４】
さらにまた、脳梗塞等で半身不随又は下肢不随の障害者が、退院してからも歩行及び指の訓練等で日々リハビリを行わなければならないが、室内で行えるリハビリ装置の使用は、専門病院などでの使用となり、家庭で簡易に障害者が使用できるリハビリ装置はなく、多くは外に出て、例えば、自宅周辺でリハビリ歩行するのが一般的で、しかし介助者がいなくては外に出てのリハビリはできず、また真夏又は真冬の過酷な条件下では本人及び介助者に大きな負担となっており、退院してからいかに効果的にリハビリを進めるかが大きな課題となり、対応が待たれていた。
【００１５】
加えて、指のリハビリは、物を持ったり、書いたりすることが中心で、その時、通常、座ってそのリハビリのみであり、後述する歩行リハビリによる血流改善と手指のリハビリを同時に行なう脳活性化の効果でリハビリ効果を上げられる装置もなく、また後述するように手指のリハビリを座って行なうことによる足の血流が悪くなり、問題発生の可能性もあり、その改善が待たれていた。
【００１６】
さらに上述した他の課題として、従来、読書、学習又は仕事で長時間座った状態が続くと、近年話題となっているエコノミー症候群（下肢静脈血栓症と肺塞栓症の合併症）といわれる傷害が発生する可能性が大きくなることが報告され、事実、ニュージーランドの研究者たちがコンピュータ・ユーザーのこういった症例に対して「電子血栓症」（e Thrombosis）と命名するに至っています。
【００１７】
これは、長時間座って足を動かさない状態が続くと、足の血液の流れが悪く鬱血状態となり、それが原因で血管に血栓ができる事があり、その後、足を動かした時にその血栓が移動して、肺動脈の血管で詰まり、下肢静脈血栓症又は肺塞栓症で呼吸困難の症状が出るというもので、これを防ぐ手だては、時々足を動かすことが唯一の防止策であった。
【００１８】
また、足の筋肉は第二の心臓とも呼ばれ、その筋肉を動かすことで起こるミルキングアクション作用により静脈を絞るように、血液を心臓方向に送り出すポンプ作用も行っており、その作用で全身の血流量も増し、脳に送る血流量も増えることも実証されています。
【００１９】
このように足を動かすことの効果が良く分かってきており、ウォーキングの高まりによってさらに数々の効果が報告され、米イリノイ大学のアーサー・クレイマー博士らのグループが英科学誌ネイチャー（７月２９日発行）に研究結果を発表し、良く歩けば年をとっても「ぼけ症状」がなく脳の働きが良くなり、特に前頭葉がつかさどる機能が向上したという記事が平成１１年８月１５日  朝日新聞日曜版・内視鏡の欄に記載されている。
【００２０】
また、１９９７年のフジテレビ放送の番組「あるある大辞典」（５月４日放送）の「歩く」と言うテーマで、東京芸術大学健康スポーツ科学学科の宮崎義憲教授が実験した例が放送され、１０桁の数字を５秒間でどれだけ記憶できるかと言う３人の被験者の実験で、歩行前と歩行後のテスト結果を比べると歩行後の方が、３人全員についてテストの結果が６点から１６点とアップして記憶力が向上した結果が得られ、その解説として宮崎義憲教授は、立ったり歩いたりすると緊張筋が良く使われ、その緊張筋が使われると脳の働きが活発になることから、記憶力に好影響を及ぼしていると結論づけている。
【００２１】
このウォーキングで記憶力がアップすることについて、ウォーキング後のセロトニンと血流量がアップしたこと、そしてそのウォーキング中に脳内に分泌されるセロトニンホルモンによる作用と血流量で、記憶力の成績が上がったと説明され、そのセロトニンは、落ち着きを感じさせる神経伝達物質で、脳にリラックスや集中力アップ、またやる気を起こすなどの作用が分かっています。
【００２２】
なお、同番組の２００５年１月９日の「低炭水化物ダイエット」から２００７年１月７日の「納豆ダイエット」までの番組で、ダイエット及び食品の効果について捏造、改変が発覚しており、上記データーにおける信頼性は、疑問視される向きもありますが、捏造期間及び捏造内容から信頼できる物と思われ、また同番組とは関係ない上述米イリノイ大学の例、他のデーターからもその効果の内容が、十分推測されることは明らかです。
【００２３】
加えて、この歩く事と脳の関係において、フランスの思想家、ルソーを始め歴史上には歩きながら物事を考え、書物を読んだという人物のエピソードも数多く残っており、芸能人が台本を覚えるのに良く歩きながら覚えるという話からも、一般的に歩くことと集中力、記憶力など脳活性化の効果が広く認知されています。
【００２４】
そして、上述のことから歩行運動と指のリハビリ運動を同時に行なう刺激が、より一層脳活性化に繋がり、そのことによりリハビリ効果も上がり、より早期な機能回復となり、その結果が出ることによる障害者自身の自信にもつながることの意義は大きく、このような複合的な脳刺激運動が必要である。
【００２５】
しかしながら、従来の電動式のトレッドミルの自律型室内歩行装置では、もっぱらランラン具及び歩行運動することのみが目的で、また絶えず一定速度でベルトが動いている状態であり、読書などをしながら歩行運動するのは、常に足下に気を配らないと不安定でそのまま歩くのは危険であり使用できず、また机天板も設けられていないので、とても歩きながら学習、読書又はパソコン作業などの仕事も同時にできず、またこの様なことが安全で同時にできると言う、本願のような使用者自身の足が前に出る量に合わせてエンドレスベルトが走行する装置が待たれていた。
【００２６】
さらに加えて、歩行に合わせてエンドレスベルトが回転する装置を使用して、歩きながら学習、読書又はパソコン作業などの仕事または足と手のリハビリを同時に長時間続けると、その効果以上に足が疲れ、そのまま学習、読書又はパソコン作業など仕事が短時間のみとなり、また足と手のリハビリも立った状態では長時間できず、歩いたり座ったり休みながら長時間でもできる装置が待たれていた。
【００２７】
以上のように、歩きながら学習又は足と手のリハビリをすることは、脳活性効果により集中力が起こる事で効果的に学習またはリハビリができ、また血流が良くなると言う健康な側面を持ち、さらに近年の動かなくて済む生活様式によって、肥満傾向が叫ばれて久しく、加えて学習及びコンピュータの入力作業で、その当事者が座ったままで長時間過ごすなど、動かない生活様式の健康等の問題点が、上述したごとく指摘されながら、その解消につながる装置も提案されず、久しく待たれていた。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、上記課題を有効に達成するために、第１の解決手段として、室内歩行装置のエンドレスベルト上の歩行者の歩行状態が検知できるように該エンドレスベルト上の足の位置を検知するフォトカップラーアレーセンサ、静電容量、圧力センサなど位置検出センサを縦横の座標のマトリックス状に該エンドレスベルトより下部側に設け、前記歩行者の足の動きに対応した位置検出センサの信号を基にエンドレスベルトを駆動するモータとそのモータの回転速度を制御するモータ制御装置と共にモータ制御装置に加える制御量を計算する演算制御装置を備えたことにより、
歩行者の足が前に出る歩行状態に合わせて、エンドレスベルトが動く量と早さを調整する事としている。
【００２９】
また、第２の解決手段として、該室内歩行装置の前方側所定位置に机天板を設けたことにより、
机天板の上で学習、読書又はパソコン作業などの仕事又は手、指のリハビリをする事としている。
【００３０】
また、第３の解決手段として、該室内歩行装置の両サイドに所定高さの手すり部を設けると共に転倒防止用の身体保持構造部材を該手すり部に支持させて設けたことにより、
下肢障害者の歩行リハビリを安全に行なう事としている。
【００３１】
また、第４の解決手段として、該室内歩行装置に、着座するサドル及びペダルを有する回転負荷装置の運動用自転車漕ぎ装置を設けたことにより、
歩行し、または座って自転車漕ぎなど長時間、自身の体力に合わせて使用する事としている。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、上述したそれぞれの解決手段によって有効な効果が得られるもので、特に、第１の解決手段のトレッドミルなどの電動室内歩行装置に於いて、モータで駆動されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルト上の歩行者の歩行状態が検知できるように該エンドレスベルト上の足の位置を検知するフォトカップラーアレーセンサ、静電容量、圧力センサなど位置検出センサを縦横の座標のマトリックス状に該エンドレスベルトより下部側に設け、前記歩行者の足の動きに対応した位置検出センサの信号を基にエンドレスベルトを駆動するモータとそのモータの回転速度を制御するモータ制御装置と共にモータ制御装置に加える制御量を計算する演算制御装置を備えたことで、
使用者が足を前に出した距離だけエンドレスベルトが進み、足の動きに合わせてエンドレスベルトが走行することで、エンドレスベルト上で歩くことに注意を払うことなく、無意識の状態で自身の歩調に合わせ安全に歩くことができ、特に、そのことにより歩きながら学習又は仕事又は歩行による足のリハビリなどに集中でき、その効果がよりいっそう発揮できる。
【００３３】
つまり、上述した読書又は学習など書く動作及び本など見る動作に集中して行っている間は、歩くという動作に対する注意力は非常に低下し、その低下した状態でも、無意識に足を前に出すその量を検知して使用者の足運びに連動させてエンドレスベルトが走行し、そのエンドレスベルトの送り量を制御することで、歩行に注意力を必要とせず、無意識で歩いても安全に使用でき、このことから学習又は読書など書く動作及び本など見る動作に集中して、意識することなく安全に同時のことが行える。
【００３４】
また、脳梗塞等で手足に障害が残った障害者が、退院してからの歩行及び指の訓練等で日々リハビリを行わなければならない人の室内歩行訓練用として、障害者のその足運びに連動してエンドレスベルトが走行するので、すり足のように動きの小さい量でも追従し、安全に使用できる。
【００３５】
また第２の解決手段の該室内歩行装置の前方側所定位置に机天板を設けたことで、
手足に関する障害者が足のリハビリを行いながら、指のリハビリである机の上の物を動かしたり、字を書いたりができ、歩行運動と指のリハビリを同時に行なうことで、リハビリとしての複合的な刺激が脳活性に繋がり、そのことにより、より一層早期な機能回復につながり、また健常者が歩きながら学習または読書することで、上述したように集中力及び記憶力が向上し、よって読書、学習などの効果と運動効果の両方の効果が得られ、さらにパソコンなど仕事又は学習を長時間使用しても上述するエコノミー症候群が防止できる。
【００３６】
このことは、上述した歩くことで全身の血流量が増し、よって脳への血流量も増し、さらに歩く刺激により神経伝達物質のセロトニンの分泌が増し、そのセロトニンの作用で脳にリラックスや集中力アップ、やる気を起こす落ち着きを感じさせることで、上述した脳活性化による学習効果とリハビリ効果による早期の機能回復が得られ、また座って動かないで居ることで起こるエコノミー症候群も防止できる。
【００３７】
つまり、歩きながら学習及び読書などが可能なように机天板が設けられ、机で学習及び読書などしながら歩行することで、上述した脳活性化による学習効果とリハビリ効果が得られ、さらに従来、報告されている長時間座って足を動かさないで居ることにより発症する可能性があるエコノミー症候群も防止できる。
【００３８】
また第３の解決手段の該室内歩行装置の両サイドに所定高さの手すり部を設けると共に転倒防止用の身体保持構造部材を該手すり部に支持させて設けたことで、
下肢障害者の歩行リハビリが安全に行なえ、また介助者が終始付き添わなくとも自らのペースでリハビリが行なうことができ、介助者がいない場合でもリハビリに取り組むことができリハビリに一層の弾みがつき、従来言われているようにリハビリの量に比例して回復も早まり、リハビリ効果を引き出すことができる。
【００３９】
また第４の解決手段の該室内歩行装置の所定位置に、着座するサドル及びペダルを有する回転負荷装置の運動用自転車漕ぎ装置を設けたことで、
歩きながら学習又は読書するとき、長時間になることが多く、その歩き続けると、立った状態の足の疲れを緩和する意味で、自転車漕ぎに座った状態で、足を休めながらも、また自転車漕ぎをすることもでき、歩行したり、座って自転車漕ぎをしたりなど長時間でも使用でき、自身の体力に合わせて運動しながら学習または読書することで、集中力及び記憶力が向上し、よって読書、学習などの効率と運動効果の両方の効果が得られ、さらにパソコンなど仕事又は学習を長時間使用しても上述するエコノミー症候群が防止できる。
よって、これらのことから本発明は、各使用目的に対応してより安全により効果的に使用できるので実用上著大な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例の側面図である。
【図２】本発明の図１に示す矢視Ａ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明のセンサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅの取附状態を示す要部の側面断面図である。
【図４】本発明の位置検出センサ１４の配置図である。
【図５】本発明の他の実施例の身体保持構造部材１８を設けた側面図である。
【図６】本発明のその他の実施例の自転車漕ぎ装置２０を設けた側面図である。
【図７】本発明の制御システム構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
第一に、トレッドミルなどの電動室内歩行装置のエンドレスベルト上の歩行者の歩行状態が検知できるように、位置検出センサを該エンドレスベルトより下部側に設け、前記位置検出センサの信号を基に該モータの回転速度を制御するモータ制御装置と共にモータ制御装置に加える制御量を計算する演算制御装置を備えたことで、使用者が足を前に出した距離だけエンドレスベルトが走行することで、読書、リハビリなど安全に歩行することを実現させた。
【００４２】
また第２に、室内歩行装置に机天板を設けたことで、手足に障害を持つ人が足のリハビリを行いながら、机の上で指のリハビリになる物を動かしたり、字を書いたりができ、また健常者が歩きながら学習または読書することができ、それにより集中力及び記憶力が向上し、読書、学習などの効率と運動効果の両方の効果が得られ、さらにパソコンなど仕事又は学習を長時間使用してもエコノミー症候群が防止できることを実現させた。
【００４３】
また第３に、室内歩行装置に手すり部を設けると共に転倒防止用の身体保持構造部材を設けたことで、下肢障害者の歩行リハビリが安全に行なえ、また介助者が終始付き添わなくとも自らの都合に合わせてリハビリを行なうことができ、より一層リハビリ効果を引き出すことができるものを実現させた。
【００４４】
また第４に、室内歩行装置に、着座する運動用自転車漕ぎ装置を設けたことで、足を休めながら歩行したり、座って自転車漕ぎをしたりなど長時間使用でき、自身の体力に合わせて運動しながら学習または読書することで、集中力及び記憶力が向上し、読書、学習などの効率と運動効果の両方の効果が得られ、さらにパソコンなど仕事又は学習を長時間使用しても上述するエコノミー症候群が防止でき、またリハビリにも使用者の回復状態に合わせて使用できることを実現させた。
【実施例】
【００４５】
本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、図１及び図２において、１は室内歩行装置で、該室内歩行装置１は、エンドレスベルト２の走行駆動とその制御をする駆動装置３を有し、前記エンドレスベルト２の左右の支持枠４，４の上部に手摺り５，５を立設し、さらに該手摺り５，５の上部前方に橋架状に机天板６を載設し、図中７及び８は、該駆動装置３を操作する操作パネル装置７と下肢障害者用のスロープ８である。
【００４６】
なお、手摺り５，５は、エンドレスベルト２の支持枠４，４上部左右にそれぞれ設けられ、使用者の歩行の安全を確保するためと、手摺り５，５の前方上部の左右に懸架状に机天板６を載設して支持させるために設けられている。
【００４７】
そして、上記駆動装置３は、モータ９とその制御回路１０を有し、該室内歩行装置１の支持枠４，４間の前後に設けたローラ１１，１１を該モータ９にてエンドレスベルト２と共に回転駆動させている。
【００４８】
また、該エンドレスベルト２は、図２に示すように、左右の支持枠４，４の間の走行支持板１２の上を摺動しながらその下部の支持板１３の下部を周回しながらエンドレスに走行し、また該走行支持板１２の下部に位置検出センサ１４を設けている。
【００４９】
そして、該位置検出センサ１４は、図３に示すように、センサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅの各所定位置に対応する位置の走行支持板１２に穴部１５，１５，…を形成し、該穴部１５，１５，…に該各センサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅを配置すると共にその各位置で、歩行する足１６，１６の位置を検出できるようにそれぞれ配設されている。
【００５０】
また、該各センサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅは、エンドレスベルト２を介して足１６，１６で踏まれる事により、その圧力変化を検知する圧力センサ、またはその圧力により直接スイッチングするスイッチ、または足との静電容量変化を検知する静電容量センサ、またはエンドレスベルト２を透明として光を透過させて足との反射を検知するフォトカップラーアレーセンサなど足の位置検知する。
【００５１】
そして、該各センサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅの配置は、足１６，１６の前後位置を正確に検出できるように、図４に示す縦横の座標の交点に配置するようにマトリックス状に配設している。  
【００５２】
しかして、図５に示す他の実施例の室内歩行装置１ａは、上述室内歩行装置１に身体保持構造部材１８を設けたもので、上記手摺り５，５に安全支持補助バー１７を歩行者の前側位置に橋架状に設け、また身体保持構造部材１８として、障害を持つ歩行者の転倒防止用に腰ベルト１８ａと吊りベルト１８ｂを有する安全支持サドル１８ｃを該安全支持補助バー１７及び手摺り５，５の吊り環１９，１９に吊設状に設け、歩行者の股部を該安全支持サドル１８ｃで支えるように保持して転倒防止としている。
【００５３】
なお、安全支持補助バー１７は、特に障害者などが前方向に体をあずけたり、前向で掴めるように設けたもので、棒状で表面にクッション材などの保護部材を設けると共に一方の手摺り５と平行方向に収納できるように回動可能に設けている。
なお、それに加えて後方側にも同様の安全支持補助バー１７を設けて後方側に不安定となるのを防ぐようにしても良いが、図示は省略した。
【００５４】
さらに、図６に示すその他の実施例の室内歩行装置１bは、上述室内歩行装置１に運動用の自転車漕ぎ装置２０を設けたもので、該自転車漕ぎ装置２０は、上述机天板６の底面部に設けられた支持部材２１により揺動収納可能に吊設状に支持されている。
【００５５】
そして該自転車漕ぎ装置２０は、図６に示すように、座るためのサドル２２、背もたれ２３と回転負荷が掛かるペダル２４などを有する市販されるものと略同様の機能を有し、該サドル２２に座ってペダル２４を漕ぐ事で、座って漕ぐ運動と本願の提案する歩行時の立ち疲れを座って休みながら自転車漕ぎ運動をする事ができるものである。
【００５６】
そこで、該自転車漕ぎ装置２０の使用において、図６に示すように、室内歩行装置１のエンドレスベルト２の上に載置して従来のものと略同様に使用し、背もたれ２３は、図中矢視ｅのように前後に揺動することで、腰部の保護とストレッチ効果で、長時間の学習又はリハビリの疲れを緩和する。
【００５７】
また、立って歩行運動するときは、自転車漕ぎ装置２０を前方に収納する事になるが、その収納は、図６に示す枢着部２５から図中矢視ａ方向に屈曲させると共に矢視ｃ方向に該装置を移動させて机天板６の下に収納し、背もたれ２３は図中矢視ｅの下方向に倒して収納し、また図中矢視ｂは自転車漕ぎ装置２０を引き出して使用する状態を示す。
【００５８】
しかして、上述駆動装置３の制御回路１０は、図７に示すように、エンドレスベルト２上で歩行する足１６，１６の位置が変化したことを検出する位置検出センサ１４のセンサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅの各位置から出力される信号とその変化の速さを演算する加速度演算回路２６と、挙動抽出演算制御回路２７でモータ制御回路２８に加える制御量を計算し、その制御量と操作パネル装置７からトレーニングパターンの設定量を演算制御回路２９で演算して、その演算量の指令によりモータ９を駆動制御するモータ制御回路２８に制御信号を印加する。  
【００５９】
そして、モータ９の回転数をモータ回転数検出回路３０で検出し、その信号をモータ制御回路２８にフィードバックして最適な回転駆動を行う。
【００６０】
なお、上記トレーニングパターンの設定量は、各使用に対して足１６の動きの上限値を定め、一定スピード以下で走行するように例えば、自転車漕ぎ装置２０を使用するときはエンドレスベルト２の走行を止め、通常運動モードのときは、歩行速度に合わせエンドレスベルト２の走行をゆっくりからランニング程度のスピードまで走行制御し、読書学習モードのときは、エンドレスベルト２の走行をゆっくりから一定速度以下に設定して速く歩こうとしてもそれ以上エンドレスベルト２が早くならないように速度制限し、リハビリモードのときは、より安全を重視し、リハビリの回復度に合わせエンドレスベルト２の走行を緩慢にする共に学習モード以下の走行に押さえて制御する設定量としている。
【００６１】
上述のようなトレーニングパターンの設定量により、各使用目的に対応してより安全に且つ効果的に、上述したように使用可能としたもので、それは、上記各センサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅにより足１６の位置確認を正確に捉えることで、可能にするものであります。
【００６２】
しかして、いま室内歩行装置１を使用するとき、図１に示すように、まずエンドレスベルト２上の所定位置に乗り、操作パネル７から電源をオンする事でエンドレスベルト２の走行が待機状態となり、足１６を前に進めることで、その進めた量だけエンドレスベルト２が走行する。
【００６３】
それは、図２及び図３に示すように位置検出センサ１４のセンサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅにより、足１６に対応する位置、例えば図３のセンサ素子１４ｂ，１４ｃの位置に足１６が来るとそれが感知し、上述した制御系でモータ９の駆動装置３がコントロールされて最適なモータ駆動が行われ、その移動量と移動スピードでエンドレスベルト２が後ろに移動し、その繰り返しで歩行者の足１６の動きに合わせてエンドレスベルト２が走行する。
【００６４】
その走行について、図３に示す各センサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅは、足１６を前に出したとき、その足１６が離れてから次に入った時間とどの位置の位置検出センサ１４が入ったのか（図示では１１ｂ，１４ｃ）の信号とでエンドレスベルト２の移動量と移動スピードをモータ制御回路２８で適正に制御されている。  
【００６５】
上述のように、歩行に合わせ適正に制御された駆動での運動による血液循環の脳活性効果と運動不足の解消及び上述した座り続けることによる血流障害を引き起こすようなことが防止できることから、該机天板７上で本などを載置して読書、または書き物等に集中しても、歩行に注意することなく歩行しながらそれら読書、学習及びパソコン作業などが不安なく効果的に使用できる。
【００６６】
以上のようなことから、室内歩行装置１は、健常者の運動器具としてのウォーキング及びランニングとしての機能に加え、机として設置して使えることから、立ち机として使用しながら歩行運動ができ、また長時間使用に対しては、座って机として使用しながら自転車漕ぎ運動ができるものであります。
【００６７】
また、障害者のリハビリなど歩行及び指の訓練等に使用するときは、手摺り４、４を持って歩行し、又は指のリハビリとして机天板７上でペンなどを持って書きながら歩行訓練をし、また障害と介助者の関与程度に合わせ、身体保持構造部材１８を使用して歩行リハビリ、または自転車漕ぎ運動をする。
【００６８】
このような使用が可能となるのは、室内歩行装置１に机天板７を設けたこと、また歩行する足１６，１６の位置が変化したことを正確な位置検出する位置検出センサ１４とその駆動装置３及び制御回路１０により安全にエンドレスベルト２を走行させるところにあります。
【００６９】
なお、上記実施例では、位置検出センサ１４のセンサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅを使用しているが、足の動き、例えばつま先から踵に至る足運びの動きがあるどこかで正確に検知できるものであれば良く、また踝近傍など比較的、つま先から踵に至る足運びが確認できる部位、例えば足の踝近傍に磁石を直接又は靴底等に装着し、上記実施例の位置検出センサ１４を磁気センサーのホール素子等を所定間隔で配設し、足の磁石の動きの変化を該ホール素子にて検知するように適宜変更して使用しても良いが図示は省略し、要は上述のような左右の足の微妙な動きを検出できる物であれば特に拘らず使用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１  室内歩行装置
２  エンドレスベルト
３  駆動装置
５  手摺り
６  机天板
９  モータ
１０  制御回路
１４  位置検出センサ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ  センサ素子
１７  安全支持補助バー
１８  身体保持構造部材
１８ａ  腰ベルト
１８ｂ  吊りベルト  
１８ｃ  安全支持サドル
２０  自転車漕ぎ装置
２２  サドル
２４  ペダル
【図１】
2010240126.tif 000003
【図２】
2010240126.tif 000004
【図３】
2010240126.tif 000005
【図４】
2010240126.tif 000006
【図５】
2010240126.tif 000007
【図６】
2010240126.tif 000008
【図７】
2010240126.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月24日(2009.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また第２の解決手段の該室内歩行装置の前方側所定位置に机天板を設けたことで、
手足に関する障害者が足のリハビリを行いながら、手指のリハビリである机天板の上の物を動かしたり、字を書いたりができ、歩行運動と手指のリハビリを同時に行なうことで、リハビリとしての複合的な刺激が脳活性に繋がり、そのことにより、より一層早期な機能回復につながり、また健常者が歩きながら学習または書見台を使用するように読書することで、上述したように集中力及び記憶力が向上し、よって読書、学習などの効果と運動効果の両方の効果が得られ、さらにパソコンなど仕事又は学習を長時間使用しても上述したようにエコノミー症候群が防止できる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
また第２に、室内歩行装置に机天板を設けたことで、手足に障害を持つ人が足のリハビリを行いながら、机天板の上で指のリハビリになるように、物を動かしたり、字を書いたりができ、また健常者が歩きながら学習または書見台を使用するように読書することができ、それにより集中力及び記憶力が向上し、読書、学習などの効率と運動効果の両方の効果が得られ、さらにパソコンなど仕事又は学習を長時間使用してもエコノミー症候群が防止できることを実現させた。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、図１及び図２において、１は室内歩行装置で、該室内歩行装置１は、エンドレスベルト２の走行駆動とその制御をする駆動装置３を有し、前記エンドレスベルト２の左右の支持枠４，４の上部に略アーチ状にそれぞれ手摺り５，５を立設し、さらに該手摺り５，５の上部前方に橋架状に机天板６を載設し、図中７及び８は、該駆動装置３を操作する操作パネル装置７と下肢障害者用のスロープ８である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
なお、手摺り５，５は、エンドレスベルト２の支持枠４，４の上部に略アーチ状にそれぞれ設けられ、使用者の歩行の安全を確保するためと、後述する安全支持補助バー１７及び身体保持構造部材１８が設けられ、また手摺り５，５の前方上部の左右に懸架状に机天板６を載設して支持させるために設けられ、また該机天板６は市販されるような机の天板の角度を変えるなどの機能を有するように、室内歩行装置１の前方側所定位置の手摺り５，５に支持棒などを介して取り付けるようにしても良い。
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月2日(2009.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータで駆動されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルト上の歩行者の歩行状態が検知できるように、該エンドレスベルト上の足の位置を検知するフォトカップラーアレーセンサ、静電容量、圧力センサの位置検出センサを縦横の座標のマトリックス状に該エンドレスベルトより下部側に設け、前記歩行者の足の動きに対応した位置検出センサの信号を基にエンドレスベルトを駆動するモータとそのモータの回転速度を制御するモータ制御装置と共にモータ制御装置に加える制御量を計算する演算制御装置を備えた電動室内歩行装置に於いて、該室内歩行装置の両サイドに所定高さの手摺り部を設けたことと、
転倒防止用の身体保持構造部材を該手摺り部に支持させると共に該手摺り部の前方側所定位置に机天板を設けことと、
着座するサドル及びペダルを有する回転負荷装置の運動用自転車漕ぎ装置を該机天板下部に収納可能に該室内歩行装置上の所定位置に設けたことを特徴とする読書学習可能な室内歩行運動及びリハビリ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内で歩行運動またはリハビリを行うことを目的とした自律型の歩行運動装置に関し、特に、歩行運動またはリハビリ歩行をしながら机天板上で学習、読書または手指のリハビリをする読書学習可能な室内歩行運動及びリハビリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的に市販されるランニング及びトレッドミルの室内歩行装置は、モータ駆動の自律型のものと傾斜を利用してランナーの蹴る力でエンドレスベルトを回転させながらランニングまたは歩行する健常者を対象としたものが提供され、下肢障害者向けに上述のような家庭用で、自分一人で行なえるものは提供されていなかった。
【０００３】
また、上記一般市販のモータ駆動の電動室内歩行装置は、スイッチを入れると、即、走行面のエンドレスベルトが回転走行し、その走行タイミングに合わせて乗るか、若しくは、エンドレスベルトに乗った状態でスイッチを入れ、ランニング又は歩行運動するものであった。
【０００４】
その従来の室内歩行装置では、ランニング及び歩行運動が主体で、室内歩行装置で本を読んだり学習したりと同時に歩行運動すると言う概念はなく、むしろそのように学習しながら歩行運動するのは危険であり、したがって室内歩行装置に机を組み合わせて、学習及び読書などに利用する考えは無く、また学習またはパソコン作業など座り続けることによる足の血流障害を防止する目的の机も無かった。
【０００５】
また、室内歩行装置は、もっぱら歩行するもので座って運動する装置のように両方出来る概念はなく、自転車漕ぎ装置のように個別に存在し、上記学習をしながら歩行運動を続けた時の立ち疲れに対応して、座って休みながらも運動できる運動用自転車漕ぎ装置の付設されたものもなかった。  
【０００６】
さらに、先行技術としてモータ駆動の電動室内歩行装置で、その歩行のエンドレスベルトの走行を使用者の歩行に合わせる装置として、エンドレスベルトの走行を自律的に変化させる装置により、そのモータの回転速度を制御する自律型トレッドミルが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００７】
加えて、歩行のリハビリトレーニングに関しての先行技術として、下肢不随など患者のリハビリ歩行に補助者を必要としないトレーニング装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照）
【０００８】
【特許文献１】特開平１０―０７１２１６号  公報
【特許文献２】特開平０５―２７７２０７号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来の特許文献１の自律型トレッドミルは、ランナーが走行するその前後位置を位置センサー２９が検知し、またエンドレスベルト２４の速さをランナーの走行の速さに合わせるために足の動きと位置をランナーの膝の動きで捉えるフォトカプラーアレーセンサー２３を用いて検知している。
【００１０】
これは、所定の服装とフォームでウォーキング及びランニングをする一般健常者を想定した装置であり、例えば歩行障害を持つ人がリハビリのための歩行訓練装置として使用を考えたとき、その服装が寝間着等ゆったりした服装での使用、または障害により、ゆっくりした歩行またはすり足程度の動きしかできない状態での使用では、足の動きが服装に隠れ、またはゆっくりの動きにフォトカプラーアレーセンサー２３が反応せず、よってその動きを検知できず、この自律型トレッドミルでは、使用条件により対応できず、その対応が待たれていた。
【００１１】
つまり、フォトカプラーアレーセンサー２３が膝の動きを捉えるものは、上記例のゆったりした服装などでは、膝が隠れるので膝の動きが検知できず、また歩行障害を持つ人は、足の動き及び移動量も小さく、すり足のような動きで膝の動きも小さいか、またほとんど無い位の動きで、これら少ない動きを的確に捉えられないので、通常のランニング用のトレッドミルとしてしか使用できず対応が待たれていた。
【００１２】
また、上記自律型トレッドミル及び一般的な電動のトレッドミルの電動室内歩行装置では、まず、最初の動きとして、電源スイッチにてエンドレスベルトを回転させ、その回転に合わせてタイミングよく乗ってランニング又は歩行するものが一般的であり、後述する本願提案のエンドレスベルトの最初の動きが、使用者自身の足が前に出る動きで動きだし、またランニング又は歩く早さを基礎に足の動きに合わせて、エンドレスベルトを駆動すると言うものは提供されていなく対応が待たれていた。
【００１３】
さらに、上述した従来の特許文献２のトレーニング装置は、ガイドとそのガイドに吊設された安全ケーブルに弾発吊設された損傷した運動者の、その損傷部に負荷がかからないようにするもので、補助者を必要としないものの、その装置の装着が煩雑であり、トレーニングの場所も専用の空間と広さが必要となり対応が待たれていた。
【００１４】
さらにまた、脳梗塞等で半身不随又は下肢不随の障害者が、退院してからも歩行及び指の訓練等で日々リハビリを行わなければならないが、室内で行えるリハビリ装置の使用は、専門病院などでの使用となり、家庭で簡易に障害者が使用できるリハビリ装置はなく、多くは外に出て、例えば、自宅周辺でリハビリ歩行するのが一般的で、しかし介助者がいなくては外に出てのリハビリはできず、また真夏又は真冬の過酷な条件下では本人及び介助者に大きな負担となっており、退院してからいかに効果的にリハビリを進めるかが大きな課題となり、対応が待たれていた。
【００１５】
加えて、指のリハビリは、物を持ったり、書いたりすることが中心で、その時、通常、座ってそのリハビリのみであり、後述する歩行リハビリによる血流改善と手指のリハビリを同時に行なう脳活性化の効果でリハビリ効果を上げられる装置もなく、また後述するように手指のリハビリを座って行なうことによる足の血流が悪くなり、問題発生の可能性もあり、その改善が待たれていた。
【００１６】
さらに上述した他の課題として、従来、読書、学習又は仕事で長時間座った状態が続くと、近年話題となっているエコノミー症候群（下肢静脈血栓症と肺塞栓症の合併症）といわれる傷害が発生する可能性が大きくなることが報告され、事実、ニュージーランドの研究者たちがコンピュータ・ユーザーのこういった症例に対して「電子血栓症」（e Thrombosis）と命名するに至っています。
【００１７】
これは、長時間座って足を動かさない状態が続くと、足の血液の流れが悪く鬱血状態となり、それが原因で血管に血栓ができる事があり、その後、足を動かした時にその血栓が移動して、肺動脈の血管で詰まり、下肢静脈血栓症又は肺塞栓症で呼吸困難の症状が出るというもので、これを防ぐ手だては、時々足を動かすことが唯一の防止策であった。
【００１８】
また、足の筋肉は第二の心臓とも呼ばれ、その筋肉を動かすことで起こるミルキングアクション作用により静脈を絞るように、血液を心臓方向に送り出すポンプ作用も行っており、その作用で全身の血流量も増し、脳に送る血流量も増えることも実証されています。
【００１９】
このように足を動かすことの効果が良く分かってきており、ウォーキングの高まりによってさらに数々の効果が報告され、米イリノイ大学のアーサー・クレイマー博士らのグループが英科学誌ネイチャー（７月２９日発行）に研究結果を発表し、良く歩けば年をとっても「ぼけ症状」がなく脳の働きが良くなり、特に前頭葉がつかさどる機能が向上したという記事が平成１１年８月１５日  朝日新聞日曜版・内視鏡の欄に記載されている。
【００２０】
また、１９９７年のフジテレビ放送の番組「あるある大辞典」（５月４日放送）の「歩く」と言うテーマで、東京芸術大学健康スポーツ科学学科の宮崎義憲教授が実験した例が放送され、１０桁の数字を５秒間でどれだけ記憶できるかと言う３人の被験者の実験で、歩行前と歩行後のテスト結果を比べると歩行後の方が、３人全員についてテストの結果が６点から１６点とアップして記憶力が向上した結果が得られ、その解説として宮崎義憲教授は、立ったり歩いたりすると緊張筋が良く使われ、その緊張筋が使われると脳の働きが活発になることから、記憶力に好影響を及ぼしていると結論づけている。
【００２１】
このウォーキングで記憶力がアップすることについて、ウォーキング後のセロトニンと血流量がアップしたこと、そしてそのウォーキング中に脳内に分泌されるセロトニンホルモンによる作用と血流量で、記憶力の成績が上がったと説明され、そのセロトニンは、落ち着きを感じさせる神経伝達物質で、脳にリラックスや集中力アップ、またやる気を起こすなどの作用が分かっています。
【００２２】
なお、同番組の２００５年１月９日の「低炭水化物ダイエット」から２００７年１月７日の「納豆ダイエット」までの番組で、ダイエット及び食品の効果について捏造、改変が発覚しており、上記データーにおける信頼性は、疑問視される向きもありますが、捏造期間及び捏造内容から信頼できる物と思われ、また同番組とは関係ない上述米イリノイ大学の例、他のデーターからもその効果の内容が、十分推測されることは明らかです。
【００２３】
加えて、この歩く事と脳の関係において、フランスの思想家、ルソーを始め歴史上には歩きながら物事を考え、書物を読んだという人物のエピソードも数多く残っており、芸能人が台本を覚えるのに良く歩きながら覚えるという話からも、一般的に歩くことと集中力、記憶力など脳活性化の効果が広く認知されています。
【００２４】
そして、上述のことから歩行運動と指のリハビリ運動を同時に行なう刺激が、より一層脳活性化に繋がり、そのことによりリハビリ効果も上がり、より早期な機能回復となり、その結果が出ることによる障害者自身の自信にもつながることの意義は大きく、このような複合的な脳刺激運動が必要である。
【００２５】
しかしながら、従来の電動式のトレッドミルの自律型室内歩行装置では、もっぱらランニング及び歩行運動することのみが目的で、また絶えず一定速度でベルトが動いている状態であり、読書などをしながら歩行運動するのは、常に足下に気を配らないと不安定でそのまま歩くのは危険であり使用できず、また机天板も設けられていないので、とても歩きながら学習、読書又はパソコン作業などの仕事も同時にできず、またこの様なことが安全で同時にできると言う、本願のような使用者自身の足が前に出る量に合わせてエンドレスベルトが走行する装置が待たれていた。
【００２６】
さらに加えて、歩行に合わせてエンドレスベルトが回転する装置を使用して、歩きながら学習、読書又はパソコン作業などの仕事または足と手のリハビリを同時に長時間続けると、その効果以上に足が疲れ、そのまま学習、読書又はパソコン作業など仕事が短時間のみとなり、また足と手のリハビリも立った状態では長時間できず、歩いたり座ったり休みながら長時間でもできる装置が待たれていた。
【００２７】
以上のように、歩きながら学習又は足と手のリハビリをすることは、脳活性効果により集中力が起こる事で効果的に学習またはリハビリができ、また血流が良くなると言う健康な側面を持ち、さらに近年の動かなくて済む生活様式によって、肥満傾向が叫ばれて久しく、加えて学習及びコンピュータの入力作業で、その当事者が座ったままで長時間過ごすなど、動かない生活様式の健康等の問題点が、上述したごとく指摘されながら、その解消につながる装置も提案されず、久しく待たれていた。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、上記課題を有効に達成するための解決手段として、電動室内歩行装置に於いて、該室内歩行装置の両サイドに所定高さの手摺り部を設けると共に転倒防止用の身体保持構造部材を該手摺り部に支持させることと、該手摺り部の前方側所定位置に机天板を設け、また着座するサドル及びペダルを有する回転負荷装置の運動用自転車漕ぎ装置を該机天板下部に収納可能に該室内歩行装置上の所定位置に設けたことにより、
下肢障害者の歩行リハビリを安全に行なう事と、机天板の上で学習、読書又はパソコン作業などの仕事又は手、指のリハビリをする事と、歩行しまたは座って自転車漕ぎなど長時間、自身の体力に合わせて使用する事としている。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、上述した解決手段によって有効な効果が得られるもので、特に、その解決手段のモータで駆動されるエンドレスベルトと、該エンドレスベルト上の歩行者の歩行状態が検知できるように、該エンドレスベルト上の足の位置を検知するフォトカップラーアレーセンサ、静電容量、圧力センサの位置検出センサを縦横の座標のマトリックス状に該エンドレスベルトより下部側に設け、前記歩行者の足の動きに対応した位置検出センサの信号を基にエンドレスベルトを駆動するモータとそのモータの回転速度を制御するモータ制御装置と共にモータ制御装置に加える制御量を計算する演算制御装置を備えた電動室内歩行装置に於いて、該室内歩行装置の両サイドに所定高さの手摺り部を設けたことと、
転倒防止用の身体保持構造部材を該手摺り部に支持させると共に該手摺り部の前方側所定位置に机天板を設けことと、
着座するサドル及びペダルを有する回転負荷装置の運動用自転車漕ぎ装置を該机天板下部に収納可能に該室内歩行装置上の所定位置に設けたことで、
歩行者の足が前に出る歩行状態に合わせて、エンドレスベルトが動く量と早さを調整できる事で、使用者が足を前に出した距離だけエンドレスベルトが進み、足の動きに合わせてエンドレスベルトが走行することで、エンドレスベルト上で歩くことに注意を払うことなく、無意識の状態で自身の歩調に合わせ安全に歩くことができ、特に、そのことにより歩きながら学習又は仕事又は歩行による足のリハビリなどに集中でき、その効果がよりいっそう発揮できる。
【００３０】
つまり、上述した読書又は学習など書く動作及び本など見る動作に集中して行っている間は、歩くという動作に対する注意力は非常に低下し、その低下した状態でも、無意識に足を前に出すその量を検知して使用者の足運びに連動させてエンドレスベルトが走行し、そのエンドレスベルトの送り量を制御することで、歩行に注意力を必要とせず、無意識で歩いても安全に使用でき、このことから学習又は読書など書く動作及び本など見る動作に集中して、意識することなく安全に同時のことが行える。
【００３１】
また、脳梗塞等で手足に障害が残った障害者が、退院してからの歩行及び指の訓練等で日々リハビリを行わなければならない人の室内歩行訓練用として、障害者のその足運びに連動してエンドレスベルトが走行するので、すり足のように動きの小さい量でも追従し、安全に使用できる。
【００３２】
さらに、該室内歩行装置の前方側所定位置に机天板を設けたことで、手足に関する障害者が足のリハビリを行いながら、手指のリハビリである机天板の上の物を動かしたり、字を書いたりができ、リハビリ歩行と手指のリハビリを同時に行なうことで、リハビリとしての複合的な刺激が脳活性に繋がり、そのことにより、より一層早期な機能回復につながり、また健常者が歩きながら学習または読書することで、上述したように集中力及び記憶力が向上し、よって読書、学習などの効果と運動効果の両方の効果が得られ、さらにパソコンなど仕事又は学習を長時間使用しても上述したようにエコノミー症候群が防止できる。
【００３３】
このことは、上述した歩くことで全身の血流量が増し、よって脳への血流量も増し、さらに歩く刺激により神経伝達物質のセロトニンの分泌が増し、そのセロトニンの作用で脳にリラックスや集中力アップ、やる気を起こす落ち着きを感じさせることで、上述した脳活性化による学習効果とリハビリ効果による早期の機能回復が得られ、また座って動かないで居ることで起こるエコノミー症候群も防止できる。
【００３４】
つまり、歩きながら学習及び読書などが可能なように机天板が設けられ、該机で学習及び読書などしながら歩行することで、上述した脳活性化による学習効果とリハビリ効果が得られ、さらに従来、報告されている長時間座って足を動かさないで居ることにより発症する可能性があるエコノミー症候群も防止できる。
【００３５】
加えて、室内歩行装置の両サイドに所定高さの手摺り部を設けると共に転倒防止用の身体保持構造部材を該手摺り部に支持させて設けたことで、下肢障害者の歩行リハビリが安全に行なえ、また介助者が終始付き添わなくとも自らのペースでリハビリが行なうことができ、介助者がいない場合でもリハビリに取り組むことができリハビリに一層の弾みがつき、従来言われているようにリハビリの量に比例して回復も早まり、リハビリ効果を引き出すことができる。
【００３６】
さらに加えて、着座するサドル及びペダルを有する回転負荷装置の運動用自転車漕ぎ装置を該机天板下部に収納可能に該室内歩行装置上の所定位置に設けたことで、歩きながら学習又は読書するとき、長時間になることが多く、その歩き続けると、立った状態の足の疲れを緩和する意味で、自転車漕ぎに座った状態で、足を休めながらも、また自転車漕ぎをすることもでき、歩行したり、座って自転車漕ぎをしたりなど長時間でも使用でき、自身の体力に合わせて運動しながら学習または読書することで、集中力及び記憶力が向上し、よって読書、学習などの効率と運動効果の両方の効果が得られ、さらにパソコンなど仕事又は学習を長時間使用しても上述するエコノミー症候群が防止できる。
よって、これらのことから本発明は、各使用目的に対応してより安全により効果的に使用できるので実用上著大な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例の側面図である。
【図２】本発明の図１に示す矢視Ａ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明のセンサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅの取附状態を示す要部の側面断面図である。
【図４】本発明の位置検出センサ１４の配置図である。
【図５】本発明の他の実施例の身体保持構造部材１８を設けた側面図である。
【図６】本発明のその他の実施例の自転車漕ぎ装置２０を設けた側面図である。
【図７】本発明の制御システム構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
第一に、エンドレスベルト上の歩行者の歩行状態が検知できるように、位置検出センサを該エンドレスベルトより下部側に設け、前記位置検出センサの信号を基に該モータの回転速度を制御するモータ制御装置と共にモータ制御装置に加える制御量を計算する演算制御装置を備えた電動室内歩行装置であって、該室内歩行装置に手摺り部を設けると共に転倒防止用の身体保持構造部材を設けたことで、使用者が足を前に出した距離だけエンドレスベルトが走行することで、安全に読書、リハビリの歩行ができ、また下肢障害者のリハビリ歩行が安全に行なえ、それは介助者が終始付き添わなくとも自らの都合に合わせてリハビリを行なうことで、より一層リハビリ効果を引き出すことができるものを実現させた。
【００３９】
また第二に、上記該室内歩行装置に机天板を設けたことで、手足に障害を持つ人が足のリハビリを行いながら、机天板の上で指のリハビリになるように字を書いたりができ、また健常者が歩きながら学習または読書することができ、それにより集中力及び記憶力が向上し、読書、学習などの効率と運動効果の両方の効果が得られることを実現させた。
【００４０】
また第三に、上記該室内歩行装置に、着座する運動用自転車漕ぎ装置を該机天板下部に収納可能に該室内歩行装置上の所定位置に設けたことで、歩行時の立ち疲れを座って休みながら、座って自転車漕ぎをしたり長時間使用でき、自身の体力に合わせて運動しながら学習または読書することで、集中力及び記憶力が向上し、読書、学習などの効率と運動効果の両方の効果が得られ、さらにパソコンなど仕事又は学習を長時間使用してもエコノミー症候群が防止でき、またリハビリにも使用者の回復状態に合わせて使用できることを実現させた。
【実施例】
【００４１】
本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、図１及び図２において、１は室内歩行装置で、該室内歩行装置１は、エンドレスベルト２の走行駆動とその制御をする駆動装置３を有し、前記エンドレスベルト２の左右の支持枠４，４の上部に手摺り５，５を立設し、さらに該手摺り５，５の上部前方に橋架状に机天板６を載設し、図中７及び８は、該駆動装置３を操作する操作パネル装置７と下肢障害者用のスロープ８である。
【００４２】
なお、手摺り５，５は、エンドレスベルト２の支持枠４，４上部左右にそれぞれ設けられ、使用者の歩行の安全を確保するためと、手摺り５，５の前方上部の左右に懸架状に机天板６を載設して支持させるために設けられている。
【００４３】
そして、上記駆動装置３は、モータ９とその制御回路１０を有し、該室内歩行装置１の支持枠４，４間の前後に設けたローラ１１，１１を該モータ９にてエンドレスベルト２と共に回転駆動させている。
【００４４】
また、該エンドレスベルト２は、図２に示すように、左右の支持枠４，４の間の走行支持板１２の上を摺動しながらその下部の支持板１３の下部を周回しながらエンドレスに走行し、また該走行支持板１２の下部に位置検出センサ１４を設けている。
【００４５】
そして、該位置検出センサ１４は、図３に示すように、センサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅの各所定位置に対応する位置の走行支持板１２に穴部１５，１５，…を形成し、該穴部１５，１５，…に該各センサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅを配置すると共にその各位置で、歩行する足１６，１６の位置を検出できるようにそれぞれ配設されている。
【００４６】
また、該各センサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅは、エンドレスベルト２を介して足１６，１６で踏まれる事により、その圧力変化を検知する圧力センサ、またはその圧力により直接スイッチングするスイッチ、または足との静電容量変化を検知する静電容量センサ、またはエンドレスベルト２を透明として光を透過させて足との反射を検知するフォトカップラーアレーセンサなど、足の位置を検知する。
【００４７】
そして、該各センサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅの配置は、足１６，１６の前後位置を正確に検出できるように、図４に示す縦横の座標の交点に配置するようにマトリックス状に配設している。  
【００４８】
しかして、図５に示す他の実施例の室内歩行装置１ａは、上述室内歩行装置１に身体保持構造部材１８を設けたもので、上記手摺り５，５に安全支持補助バー１７を歩行者の前側位置に橋架状に設け、また身体保持構造部材１８として、障害を持つ歩行者の転倒防止用に腰ベルト１８ａと吊りベルト１８ｂを有する安全支持サドル１８ｃを該安全支持補助バー１７及び手摺り５，５の吊り環１９，１９に吊設状に設け、歩行者の股部を該安全支持サドル１８ｃで支えるように保持して転倒防止としている。
【００４９】
なお、安全支持補助バー１７は、特に障害者などが前方向に体をあずけたり、前向で掴めるように設けたもので、棒状で表面にクッション材などの保護部材を設けると共に一方の手摺り５と平行方向に収納できるように回動可能に設けている。
なお、それに加えて後方側にも同様の安全支持補助バー１７を設けて後方側に不安定となるのを防ぐようにしても良いが、図示は省略した。
【００５０】
さらに、図６に示すその他の実施例の室内歩行装置１bは、上述室内歩行装置１に運動用の自転車漕ぎ装置２０を設けたもので、該自転車漕ぎ装置２０は、上述机天板６の底面部に設けられた支持部材２１により揺動収納可能に吊設状に支持されている。
【００５１】
そして該自転車漕ぎ装置２０は、図６に示すように、座るためのサドル２２、背もたれ２３と回転負荷が掛かるペダル２４などを有する市販されるものと略同様の機能を有し、該サドル２２に座ってペダル２４を漕ぐ事で、座って漕ぐ運動と本願の提案する歩行時の立ち疲れを座って休みながら自転車漕ぎ運動をする事ができるものである。
【００５２】
そこで、該自転車漕ぎ装置２０の使用において、図６に示すように、室内歩行装置１のエンドレスベルト２の上に載置して従来のものと略同様に使用し、背もたれ２３は、図中矢視ｅのように前後に揺動することで、腰部の保護とストレッチ効果で、長時間の学習又はリハビリの疲れを緩和する。
【００５３】
また、立って歩行運動するときは、自転車漕ぎ装置２０を前方に収納する事になるが、その収納は、図６に示す枢着部２５から図中矢視ａ方向に屈曲させると共に矢視ｃ方向に該装置を移動させて机天板６の下に収納し、背もたれ２３は図中矢視ｅの下方向に倒して収納し、また図中矢視ｂは自転車漕ぎ装置２０を引き出して使用する状態を示す。
【００５４】
しかして、上述駆動装置３の制御回路１０は、図７に示すように、エンドレスベルト２上で歩行する足１６，１６の位置が変化したことを検出する位置検出センサ１４のセンサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅの各位置から出力される信号とその変化の速さを演算する加速度演算回路２６と、挙動抽出演算制御回路２７でモータ制御回路２８に加える制御量を計算し、その制御量と操作パネル装置７からトレーニングパターンの設定量を演算制御回路２９で演算して、その演算量の指令によりモータ９を駆動制御するモータ制御回路２８に制御信号を印加する。  
【００５５】
そして、モータ９の回転数をモータ回転数検出回路３０で検出し、その信号をモータ制御回路２８にフィードバックして最適な回転駆動を行う。
【００５６】
なお、上記トレーニングパターンの設定量は、各使用に対して足１６の動きの上限値を定め、一定スピード以下で走行するように例えば、自転車漕ぎ装置２０を使用するときはエンドレスベルト２の走行を止め、通常運動モードのときは、歩行速度に合わせエンドレスベルト２の走行をゆっくりからランニング程度のスピードまで走行制御し、読書学習モードのときは、エンドレスベルト２の走行をゆっくりから一定速度以下に設定して速く歩こうとしてもそれ以上エンドレスベルト２が早くならないように速度制限し、リハビリモードのときは、より安全を重視し、リハビリの回復度に合わせエンドレスベルト２の走行を緩慢にする共に学習モード以下の走行に押さえて制御する設定量としている。
【００５７】
上述のようなトレーニングパターンの設定量により、各使用目的に対応してより安全に且つ効果的に、上述したように使用可能としたもので、それは、上記各センサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅにより足１６の位置確認を正確に捉えることで、可能にするものであります。
【００５８】
しかして、いま室内歩行装置１を使用するとき、図１に示すように、まずエンドレスベルト２上の所定位置に乗り、操作パネル７から電源をオンする事でエンドレスベルト２の走行が待機状態となり、足１６を前に進めることで、その進めた量だけエンドレスベルト２が走行する。
【００５９】
それは、図２及び図３に示すように位置検出センサ１４のセンサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅにより、足１６に対応する位置、例えば図３のセンサ素子１４ｂ，１４ｃの位置に足１６が来るとそれが感知し、上述した制御系でモータ９の駆動装置３がコントロールされて最適なモータ駆動が行われ、その移動量と移動スピードでエンドレスベルト２が後ろに移動し、その繰り返しで歩行者の足１６の動きに合わせてエンドレスベルト２が走行する。
【００６０】
その走行について、図３に示す各センサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅは、足１６を前に出したとき、その足１６が離れてから次に入った時間とどの位置の位置検出センサ１４が入ったのか（図示では１１ｂ，１４ｃ）の信号とでエンドレスベルト２の移動量と移動スピードをモータ制御回路２８で適正に制御されている。  
【００６１】
上述のように、歩行に合わせ適正に制御された駆動での運動による血液循環の脳活性効果と運動不足の解消及び上述した座り続けることによる血流障害を引き起こすようなことが防止できることから、該机天板７上で本などを載置して読書、または書き物等に集中しても、歩行に注意することなく歩行しながらそれら読書、学習及びパソコン作業などが不安なく効果的に使用できる。
【００６２】
以上のようなことから、室内歩行装置１は、健常者の運動器具としてのウォーキング及びランニングとしての機能に加え、机として設置して使えることから、立ち机として使用しながら歩行運動ができ、また長時間使用に対しては、座って机として使用しながら自転車漕ぎ運動ができるものであります。
【００６３】
また、障害者のリハビリなど歩行及び指の訓練等に使用するときは、手摺り４、４を持って歩行し、又は指のリハビリとして机天板７上でペンなどを持って書きながら歩行訓練をし、また障害と介助者の関与程度に合わせ、身体保持構造部材１８を使用して歩行リハビリ、または自転車漕ぎ運動をする。
【００６４】
このような使用が可能となるのは、室内歩行装置１に机天板７を設けたこと、また歩行する足１６，１６の位置が変化したことを正確な位置検出する位置検出センサ１４とその駆動装置３及び制御回路１０により安全にエンドレスベルト２を走行させるところにあります。
【００６５】
なお、上記実施例では、位置検出センサ１４のセンサ素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅを使用しているが、足の動き、例えばつま先から踵に至る足運びの動きがあるどこかで正確に検知できるものであれば良く、また踵近傍など比較的、つま先から踵に至る足運びが確認できる部位、例えば足の踵近傍に磁石を直接又は靴底等に装着し、上記実施例の位置検出センサ１４を磁気センサーのホール素子等を所定間隔で配設し、足の磁石の動きの変化を該ホール素子にて検知するように適宜変更して使用しても良いが図示は省略し、要は上述のような左右の足の微妙な動きを検出できる物であれば特に拘らず使用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１  室内歩行装置
２  エンドレスベルト
３  駆動装置
５  手摺り
６  机天板
９  モータ
１０  制御回路
１４  位置検出センサ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ  センサ素子
１７  安全支持補助バー
１８  身体保持構造部材
１８ａ  腰ベルト
１８ｂ  吊りベルト  
１８ｃ  安全支持サドル
２０  自転車漕ぎ装置
２２  サドル
２４  ペダル