(57)【要約】【課題】生活習慣病を改善できるように生活習慣病である人にとって適正な運動負荷を与える。【解決手段】搭乗台１に搭乗した人の上体を傾かせる方向の力が作用するように、駆動装置２によって搭乗台１を定点の周囲で揺動させる。駆動装置２は制御部３に制御され、搭乗台１に搭乗する人に作用する加速度の最大値が０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値になりかつ平均値が０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値になるように駆動装置２が制御される。【選択図】        図１
2004173865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が搭乗する搭乗台と、搭乗台に搭乗した人の上体を傾かせる方向の力が作用するように搭乗台を定点の周囲で揺動させる駆動装置と、搭乗台に搭乗する人に作用する加速度の最大値が０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値になりかつ平均値が０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値になるように駆動装置を制御する制御部とを備えることを特徴とする生活習慣病改善装置。
【請求項２】
前記搭乗台は人が着座可能な形状に形成され、前記駆動装置は前記搭乗台を前後方向と左右方向との少なくとも一方向を含む複数方向に揺動させ、前記制御部は、前後方向と左右方向とのうち加速度の大きい方向について搭乗台の加速度の最大値が０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値になりかつ平均値が０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値になるように駆動装置を制御することを特徴とする請求項１記載の生活習慣病改善装置。
【請求項３】
前記搭乗台は人が着座可能な形状に形成され、前記駆動装置は前記搭乗台を前後軸回り方向と左右軸回り方向との少なくとも一方向に揺動させ、前記制御部は、前後軸回り方向と左右軸回り方向とのうち加速度の大きい方向について搭乗台の傾斜角度の最大値を２．８〜１１．４度の範囲内の規定角度になるように駆動装置を制御することを特徴とする請求項１記載の生活習慣病改善装置。
【請求項４】
搭乗台に搭乗した人の上体を傾かせる方向の力が作用するように搭乗台を定点の周囲で揺動駆動し、搭乗台に搭乗する人に作用する加速度の最大値を０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値に設定しかつ平均値を０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値に設定していることを特徴とする生活習慣病改善方法。
【請求項５】
前記搭乗台を人が着座可能な形状に形成するとともに前後方向と左右方向との少なくとも一方向を含む複数方向に揺動駆動し、前後方向と左右方向とのうち加速度の大きい方向について搭乗台の加速度の最大値を０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値に設定しかつ平均値を０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値になるように設定していることを特徴とする請求項４記載の生活習慣病改善方法。
【請求項６】
前記搭乗台を人が着座可能な形状に形成するとともに前後軸回り方向と左右軸回り方向との少なくとも一方向に揺動駆動し、前後軸回り方向と左右軸回り方向とのうち加速度の大きい方向について搭乗台の傾斜角度の最大値を２．８〜１１．４度の範囲内の規定角度に設定していることを特徴とする請求項４記載の生活習慣病改善方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人が着座または起立した状態で搭乗する搭乗台を、搭乗台に搭乗した人の上体を傾かせる方向の力が作用するように定点の周囲で揺動駆動することによって、生活習慣病を改善させるような軽度の運動を他動的に与えることができる生活習慣病改善装置および生活習慣病改善方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、糖尿病、肥満、高脂血症のような生活習慣病を予防ないし改善するには、ブドウ糖や脂肪などの代謝を促進させることが必要である。つまり、適度な負荷で運動を持続すれば生活習慣病を予防ないし改善することが可能である。
【０００３】
この種の目的で使用されている運動補助装置には自転車漕ぎ運動を模擬する自転車エルゴメータが知られている。自転車エルゴメータは自転車漕ぎ運動を模擬するものであるから、体重が過剰であっても膝に対する負担が少ないという長所を有するものの、人が自発的に運動することを必要とするから運動意欲を持続させて運動を継続させるのが難しいという問題がある。
【０００４】
また、現状では糖尿病を改善するための運動を処方する際に、ブドウ糖や脂肪の代謝を目的としてエネルギー量を酸素消費量に換算した指標を目標値に用いており、最大酸素摂取量の６０〜７０％の強度の運動が行われている。しかしながら、このように設定した目標値での運動は生活習慣病の改善を必要とする人にとっては比較的強負荷の運動であって、たとえば虚血性心疾患のような心臓に疾患を有する人、いきむことが危険である高血圧の人、変形性膝関節症のように整形外科的疾患を有する人などに対しては、運動強度が過大になりやすい。
【０００５】
一方、本件出願人は従来から馬の鞍のように人が跨って着座する搭乗台を揺動させることによって、乗馬に近似した運動を室内でも可能とした運動補助装置を提案している（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。この運動補助装置は、いわゆる乗馬療法を室内で容易に実施可能とするものであって、揺動する搭乗台に着座した人が搭乗台から落下しないようにバランスをとることによって、搭乗台に着座した人の無意識のうちに各部の筋肉を緊張・弛緩させて腰部周辺を含む筋肉群を強化することを目的としている。つまり、他動的な運動を可能として運動意欲の持続を容易にし、しかも比較的軽度な運動を行わせることが可能になっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−４９１１号公報（第２−３頁、図１）
【特許文献２】
特開２００２−２１９１９１号公報（第２頁、第４−５頁、図１、図１２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１および特許文献２に記載された装置は、腰痛の予防やバランス感覚の養成のために腰部周辺を含む筋肉群を強化するものであり、生活習慣病の改善に用いることについてはとくに考慮していないものである。つまり、特許文献１、特許文献２に記載された装置を生活習慣病の改善に利用するには、運動負荷を適正化するように配慮する必要がある。
【０００８】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、生活習慣病である人にとって適正な運動負荷が得られるようにした生活習慣病改善装置および生活習慣病改善方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１ないし請求項３の発明は、生活習慣病改善装置に関するものである。
【００１０】
請求項１の発明は、人が搭乗する搭乗台と、搭乗台に搭乗した人の上体を傾かせる方向の力が作用するように搭乗台を定点の周囲で揺動させる駆動装置と、搭乗台に搭乗する人に作用する加速度の最大値が０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値になりかつ平均値が０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値になるように駆動装置を制御する制御部とを備えることを特徴とする。この構成によれば、人に作用する加速度の最大値および平均値を前記範囲内で設定することにより、生活習慣病である人にとって適正範囲の負荷での運動が可能になり、軽負荷で安全な運動を継続することによってインスリン抵抗性を改善させることが可能になる。また、人が搭乗する搭乗台が駆動装置により揺動されるのであって、搭乗台に搭乗した人は姿勢反射によって筋肉を緊張・弛緩させることで他動的に運動が与えられるから、自発的ないし能動的に運動を行う場合に比較すると運動意欲を持続させやすく、生活習慣病を改善するための重要点である運動の継続が容易になる。しかも、人は搭乗台の上に搭乗しているだけで運動になるから、自転車漕ぎ運動のように主として大腿部のみの筋肉を局所的に使用するということがなく、多くの筋肉を使用することで代謝を高めながらも筋肉の局所的な疲労を少なくすることができる。
【００１１】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記搭乗台は人が着座可能な形状に形成され、前記駆動装置は前記搭乗台を前後方向と左右方向との少なくとも一方向を含む複数方向に揺動させ、前記制御部は、前後方向と左右方向とのうち加速度の大きい方向について搭乗台の加速度の最大値が０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値になりかつ平均値が０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値になるように駆動装置を制御することを特徴とする。この構成によれば、水平面内で搭乗台が移動する際に生じる加速度で人の上体を傾かせる力が作用するのであって、姿勢を保とうとする姿勢反射によって種々の筋肉を緊張・弛緩させることができ、多くの筋肉に軽度の負荷を与えることができる。また、搭乗台を水平面内で移動させるように駆動装置を構成すればよいから、駆動装置として比較的簡単な構成のものを用いることが可能である。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、前記搭乗台は人が着座可能な形状に形成され、前記駆動装置は前記搭乗台を前後軸回り方向と左右軸回り方向との少なくとも一方向に揺動させ、前記制御部は、前後軸回り方向と左右軸回り方向とのうち加速度の大きい方向について搭乗台の傾斜角度の最大値を２．８〜１１．４度の範囲内の規定角度になるように駆動装置を制御することを特徴とする。この構成によれば、搭乗台に搭乗している人の上体を傾けるように搭乗台を傾けるから、重力加速度を利用して人の上体を傾かせることが可能になる。また、搭乗台を揺動させる周期が長くなっても加速度を作用させることができるから、アイソメトリック運動のような静的な筋運動を誘発させることが可能であり、椎間板ヘルニア、腰椎すべり症、変形膝関節症のように関節部位を短時間で瞬発的に動かすのが困難な人でも使用することが可能になる。
【００１３】
請求項４ないし請求項６の発明は、生活習慣病改善方法に関するものである。
【００１４】
請求項４の発明は、搭乗台に搭乗した人の上体を傾かせる方向の力が作用するように搭乗台を定点の周囲で揺動駆動し、搭乗台に搭乗する人に作用する加速度の最大値を０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値に設定しかつ平均値を０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値に設定していることを特徴とする。この方法では、人に作用する加速度の最大値および平均値を前記範囲内で設定することにより、生活習慣病である人にとって適正範囲の負荷での運動が可能になり、軽負荷で安全な運動を継続することによってインスリン抵抗性を改善させることが可能になる。また、人が搭乗する搭乗台が揺動駆動されるのであって、搭乗台に搭乗した人は姿勢反射によって筋肉を緊張・弛緩させることで他動的に運動が与えられるから、自発的ないし能動的に運動を行う場合に比較すると運動意欲を持続させやすく、生活習慣病を改善するための重要点である運動の継続が容易になる。しかも、人は搭乗台に搭乗しているだけで運動になるから、自転車漕ぎ運動のように主として大腿部のみの筋肉を局所的に使用するということがなく、多くの筋肉を使用することで代謝を高めながらも筋肉の局所的な疲労を少なくすることができる。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記搭乗台を人が着座可能な形状に形成するとともに前後方向と左右方向との少なくとも一方向を含む複数方向に揺動駆動し、前後方向と左右方向とのうち加速度の大きい方向について搭乗台の加速度の最大値を０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値に設定しかつ平均値を０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値になるように設定していることを特徴とする。この方法によれば、水平面内で搭乗台が移動する際に生じる加速度で人の上体を傾かせる力が作用するのであって、姿勢を保とうとする姿勢反射によって種々の筋肉を緊張・弛緩させることができ、多くの筋肉に軽度の負荷を与えることができる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項４の発明において、前記搭乗台を人が着座可能な形状に形成するとともに前後軸回り方向と左右軸回り方向との少なくとも一方向に揺動駆動し、前後軸回り方向と左右軸回り方向とのうち加速度の大きい方向について搭乗台の傾斜角度の最大値を２．８〜１１．４度の範囲内の規定角度に設定していることを特徴とする。この方法によれば、搭乗台に搭乗している人の上体を傾けるように搭乗台を傾けるから、重力加速度を利用して人の上体を傾かせることが可能になる。つまり、搭乗台を揺動させる周期が長くなっても加速度を作用させることができるから、アイソメトリック運動のような静的な筋運動を誘発させることが可能であり、椎間板ヘルニア、腰椎すべり症、変形膝関節症のように関節部位を短時間で瞬発的に動かすのが困難な人でも使用することが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に説明する実施形態では、馬の鞍のように人が跨る形で着座する搭乗台を用いる例を示すが、椅子のような形で人が着座する搭乗台、あるいは人が起立して搭乗する搭乗台を用いる場合でも同様の効果が期待できる。また、搭乗台を駆動する駆動装置には、特許文献１に記載されたパラレルメカニズムを用いる構成と、特許文献２に記載されたモータを用いる構成とのいずれでも用いることができる。
【００１８】
（実施形態１）
本実施形態は、図１に示すように、人が着座するとともに駆動装置２により揺動駆動される搭乗台１を備える。搭乗台１は馬の鞍のように跨る形で着座するものであり、駆動装置２を収納した台座２ａの上に設けられている。台座２ａは一対の脚２ｂによって支持され、台座２ａの両側面には搭乗台１に着座した人が脛を載せるための足置き２ｃが設けられる。駆動装置２は、搭乗台１を定点の周囲で前後方向と左右方向と前後軸回り方向と左右軸回り方向との少なくとも一方向に揺動させるものであって、１個または２個のモータを駆動源に用いモータの回転を搭乗台１の揺動に変換する伝達機構を介して搭乗台１に結合されている。ここに、定点とは台座２ａに対して定位置である一点を意味する。前後軸の回りの揺動はいわゆるロールであり、左右軸の回りの揺動はいわゆるピッチになる。モータは一方向または両方向に回転駆動される。モータが一方向にのみ回転駆動される場合には搭乗台１を揺動させる周期のみを制御可能であって、モータが両方向に回転駆動される場合には搭乗台１を揺動させる周期と振幅とが制御可能になる。
【００１９】
駆動装置２はマイコンを主構成要素とする制御部３により制御される。制御部３は搭乗台１の揺動の周期や振幅を変化させるように駆動装置２を制御する。つまり、制御部３は搭乗台１に搭乗した人の上体を傾かせるような加速度が生じるように駆動装置２を制御する。ここに、駆動装置２は、搭乗台１に搭乗した人に作用する加速度の最大値が０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値になり、かつ加速度の平均値が０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値になるように制御される。たとえば、搭乗台１を前後方向にのみ往復移動させる場合には、定点に対する前後の移動距離が±２０ｍｍになり、かつ平均周期が約１秒になるように駆動装置２を制御する。このとき、搭乗台１の人に作用する加速度の平均値は約０．３ｍ／ｓ２  になる。上述した加速度の最大値および平均値の範囲の下限値は運動能力が比較的低い人に適用され、運動能力が比較的高い人であれば上述した加速度の最大値および平均値の範囲の上限値を適用することができる。
【００２０】
人に作用する加速度の最大値（規定最大値）および平均値（規定平均値）を上述の範囲内で設定することによって、生活習慣病を改善するための適正値に設定することができる。すなわち、搭乗台１に搭乗している人（以下、「使用者」という）は、搭乗台１が揺動するときに生じる加速度によって上体が傾くから姿勢反射によって姿勢を保とうとするのであって、このときに各種の筋肉の緊張・弛緩が誘発される。ここで、自発的ないし積極的に運動する場合には、筋肉の使用によって酸素消費量が増大するのであるが、本実施形態のような軽度の負荷を与えて他動的に運動させると、酸素使用量はあまり増加させることなく筋肉を使用させることができる。生体エネルギ源の一つであるブドウ糖は７５％が筋肉群で消費されるから、筋肉の使用によってエネルギが消費されるのである。すなわち、本実施形態の装置を用いて運動させると、糖輸送能力が高まることにより酸素消費量の大幅な増加を伴わずに代謝が亢進する。
【００２１】
これは、生体内における以下の機序によると考えられる。図２に示すように、運動による生体内の機序は、他動的に運動が促されることによって誘発される自動的な筋運動（運動覚刺激−筋・神経系動員プロセス（以下では、「刺激反応プロセス」という）Ｐ１）と、運動により誘発される代謝機能（代謝プロセスＰ２）とに分けて考えることができる。刺激反応プロセスＰ１では、筋紡錘や腱器官などの体性感覚受容器１１が運動覚刺激を受けると、運動覚刺激は筋感覚神経を通して脊髄（後核）に伝達される。脊髄では運動覚刺激を折り返して筋肉を作用させる（反射）とともに視床を通して大脳の体性感覚野に運動覚刺激を伝達する。大脳内では連合運動野において高次の運動方法を構築し、運動野に運動を指示する。体性感覚野から運動野に至る過程では小脳、大脳基底核、視床が関与し、視床下部および脳下垂体を通して代謝プロセスＰ２に指示を与える。また、運動野への運動の指示に際しては、もともとの筋肉の動きや筋感覚に基づいて小脳が筋肉の動きを微調整する。運動野からは脊髄（前核）を通して筋肉および筋紡錘を作用させる。
【００２２】
筋肉を作用させるエネルギには、まず筋肉内に存在しているグリコーゲンを利用し、このグリコーゲンが枯渇すると代謝プロセスＰ２によって血中ブドウ糖を使用するようになる。さらに、血中ブドウ糖が減少すると、次には肝臓、脾臓、視床下部が反応してホルモン系、自立神経系を制御し、肝臓や脂肪からブドウ糖や遊離脂肪酸（ＦＦＡ）を供給するようになる。こうして、ブドウ糖や遊離脂肪酸がＡＴＰに変換され、ＡＴＰを用いることにより筋肉および神経を動かすエネルギが得られる。
【００２３】
ここで、筋肉の運動による糖利用を考えると、通常のインスリンによるブドウ糖の代謝は、図３に示す右側の経路で行われる。つまり、インスリン感受性が亢進し（Ｓ３）、インスリン依存性のＧＬＵＴ４のトランスロケーションが生じ（Ｓ４）、その後、糖輸送が亢進し（Ｓ５）、糖が利用されるのである（Ｓ６）。このように、インスリンによってブドウ糖を筋細胞内に取り込むＧＬＵＴ４が活性化される。
【００２４】
一方、筋肉を運動させると図３の左側の経路が強化される。とくに、筋肉の運動により（Ｓ１）、インスリン非依存性のＧＬＵＴ４のトランスロケーションが生じる（Ｓ２）経路が強化される。言い換えると、筋肉の運動によって筋細胞内の一酸化窒素やＡＭＰキナーゼが活性化され、インスリン依存性のＧＬＵＴ４とは別に存在するインスリン非依存性のＧＬＵＴ４が活性化、あるいは量的に増加し、筋細胞にブドウ糖を取り込むことにより糖輸送が亢進する（Ｓ５）。インスリン非依存性のＧＬＵＴ４の活性化（Ｓ２）およびインスリン依存性のＧＬＵＴ４の活性化（Ｓ４）は加算的な効果であって、図３のＳ１→Ｓ２の経路が強化されると、インスリン分泌が亢進されてインスリンによるブドウ糖の代謝の経路（Ｓ３→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ６）も強化される。このように、運動を行うと筋肉内に存在する一酸化窒素やＡＭＰキナーゼの効能で、ブドウ糖が積極的に筋細胞内に取り込まれ、糖輸送能力が高まることで代謝が亢進するのである。
【００２５】
上述したように、本実施形態の構成では、搭乗台１に搭乗している人を揺らすことによって、体幹、下肢を中心として上体を傾かせることができ、結果的に全身の筋運動を誘発することができる。つまり、本実施形態の構成では、運動は他動的かつ軽負荷であるから、体力の弱い使用者あるいは生活習慣病を有する使用者であっても比較的長い時間にわたって無理なく運動を継続することが可能になる。一般に、代謝プロセスＰ２において遊離脂肪酸を消費するには、筋肉内のグリコーゲンおよび血中ブドウ糖を消費する必要があるから１５〜２０分以上の運動の継続が必要とされており、本実施形態の構成では運動が他動的かつ軽負荷であるから、運動をたとえば１５〜３０分間継続することが可能であり、生活習慣病の改善に役立つ運動が可能になるのである。
【００２６】
以下に本実施形態の根拠となる実験結果について説明する。図４は本実施形態と同様の装置を用い、安定時と加速度の平均値を０．２ｍ／ｓ２  、０．３５ｍ／ｓ２  、０．５ｍ／ｓ２  の３段階に設定した場合とで１５分間の運動を継続した場合の酸素消費量の計測結果を示したものであり、Ａは若年者３名の平均値、Ｂは高齢者４名の平均値、Ｃは全体の平均値を示している。酸素消費量の単位は、運動時の酸素消費量と安静時の酸素消費量との比である〔Ｍｅｔｓ〕を用いている。したがって、縦軸は消費エネルギの指標になる。図４から明らかなように、１５分間の運動による消費エネルギの平均値は１．５〔Ｍｅｔｓ〕程度であり、３ｋｍ／ｈの速度での歩行に相当する消費エネルギになる。また、この運動は他動的であるとともに、自転車漕ぎ運動のように大腿部付近の筋肉だけを局所的に用いるのではなく、全身の筋肉を広範囲に亘って用いるから、運動負荷が少なく心拍数を増加させることなくエネルギを消費することが可能になっている。
【００２７】
また、本実施形態と同様の装置を用いて半年間の臨床訓練を行った結果、糖尿病患者の「インスリン抵抗性」に改善がみられた。すなわち、インスリン抵抗性の指標であるＨＯＭＡ−Ｒが３．１２±０．５４から２．０１±０．９２に有意に低下した。ここに、「インスリン抵抗性」とは、ホルモンの一種であるインスリンが正常に作用しない状態であって、糖尿病、肥満、高脂血症、高血圧、動脈硬化などの生活習慣病の元になると考えられている。このメカニズムは、図５に示す通りであって、運動不足、肥満、過食あるいは遺伝因子によってインスリン抵抗性があると、インスリン作用によるブドウ糖取り込みが低下し、結果的に高インスリン血症が誘発される。高インスリン血症は、中心性肥満、糖質代謝異常、高血圧症、膵β細胞の疲弊をもたらし、膵β細胞の疲弊は２型糖尿病（ＮＩＤＤＭ）を誘発する。その結果、糖質代謝異常、高血圧症、２型糖尿病（ＮＩＤＤＭ）などから、動脈硬化症（たとえば、虚血性心疾患、脳血管障害）、最小血管症（たとえば、腎症、網膜症）などを誘発することになる。このように、インスリン抵抗性があると各種の生活習慣病が誘発されると考えられている。したがって、上述したように本実施形態の装置を半年間用いることによってＨＯＭＡ−Ｒが低下したことから、生活習慣病の改善に役立つことがわかる。
【００２８】
次に、本実施形態と同様の装置を用いて、搭乗台１の加速度と運動負荷との関係を評価した。まず、搭乗台１の揺動をピッチとロールに制限し、姿勢反射が生じない程度の振幅で平均周期を１秒に設定したところ、背中、腰部、腹部において筋電の測定結果が図６のようになった。この場合、姿勢反射が生じないような振幅であるから搭乗台１を揺動させる平均周期が比較的短いものの筋電の振幅は小さくなっている。つまり、筋肉の作用が少なく運動効果は少ないと考えられる。
【００２９】
搭乗台１に図６と同様にピッチとロールを与えるとともに、搭乗台１を前後方向にも揺動させた場合の筋電の測定結果を図７に示す。ピッチとロールとに関する振幅および平均周期は図６と同様に設定してあり、前後方向の揺動については平均周期を２秒に設定してある。図７によれば図６の場合に対して若干の変化はみられるものの、筋の放電はほとんどみられず、このような動作でも運動効果は少ないと考えられる。
【００３０】
そこで、図７の測定に対する条件のうち前後方向の揺動の平均周期を１秒に変更したところ、図８に示すように、腹筋において有意差で放電がみられ、運動効果を得られることがわかった。図８に示す条件では、人体に作用する加速度の平均値は０．３ｍ／ｓ２  程度になっている。つまり、０．３ｍ／ｓ２  程度の加速度を与えるように搭乗台１を揺動させることによって、運動効果が生じることがわかった。
【００３１】
ちなみに、搭乗台１を前後方向に±２０ｍｍの振幅で揺動させるとともに、搭乗台１を揺動させる平均周期を変化させたときの計測結果を図９に示す。図９は４人の測定結果であり、横軸は搭乗台１を揺動させる際の平均周波数（平均周期の逆数）であって、縦軸は搭乗台１を揺動させる平均周期を１秒としたときの筋電量の総和を１００とするときの筋電量の指数である。また、図中においてＡｖは安静時における４人の筋電量の平均値を示す。平均周波数が０．８Ｈｚであるときには平均周波数が１Ｈｚであるときに比較すると筋電量は約半分になる。つまり、平均周波数を適宜に調節することによって運動負荷を調節することが可能である。
【００３２】
本実施形態では、駆動装置２としてモータの回転を伝達機構によって搭乗台１の揺動に変換する構成であって、伝達機構にはクランクなどを用いてモータの回転運動を直進運動に変換することを想定していたが、図１０に示すような構成の駆動装置２を用いることも可能である。この駆動装置２は、パラレルリンクロボットと呼ばれるものであって、搭乗台１を架台４に対して複数本（６本）のリンク２ｄで支持するとともに、各リンク２ｄに付設され正逆に回転するモータ２ｅを用いて各リンク２ｄを個別に伸縮させることによって、搭乗台１を揺動させる構成になっている。各リンク２ｄの各一端はそれぞれ搭乗体１と架台４とにユニバーサルジョイント２ｆを介して結合される。この構成ではリンク２ｄの伸縮によって、６自由度（つまり、前後方向、左右方向、上下方向、前後軸回り方向、左右軸回り方向、上下軸回り方向）で搭乗台１を揺動させることが可能になる。
【００３３】
（実施形態２）
実施形態１において用いた駆動装置２は、搭乗台１を定点の周囲で前後方向と左右方向と前後軸回り方向と左右軸回り方向との少なくとも一方向に揺動させるという条件を満たしていれば、搭乗台１の揺動方向についてとくに制限がないものであったが、本実施形態は搭乗台１の揺動方向を前後方向と左右方向との少なくとも一方向を含むように設定したものである。また、制御部３は、前後方向と左右方向とのうち加速度の大きい方向について搭乗台１の加速度の最大値が０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値になりかつ平均値が０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値になるように駆動装置２を制御する。
【００３４】
本実施形態は、水平面内で搭乗台１が移動する際に生じる加速度に着目して人の上体を傾かせるものであり、最小構成では搭乗台１を水平面内で移動させるように駆動装置２を構成すればよいから、駆動装置２の構成が簡単になる。他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【００３５】
（実施形態３）
本実施形態は、搭乗台１の揺動方向に前後軸回り方向と左右軸回り方向との少なくとも一方向が含まれるようにしたものである。制御部３は、前後軸回り方向と左右軸回り方向とのうち加速度の大きい方向について搭乗台１の傾斜角度の最大値を２．８〜１１．４度の範囲内の規定角度になるように駆動装置２を制御する。つまり、図１１のように搭乗台１を所定の角度θだけ傾斜させることによって人Ｍに加速度αを作用させるのである。
【００３６】
本実施形態は、搭乗台１を傾けることによって搭乗台１に搭乗している人の上体を傾けるから、重力加速度を利用して人の上体を傾かせることが可能になる。実施形態１において説明したように、加速度の最大値は０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値にするのであって、上述した範囲の規定角度であればこの条件を満たすことができる。本実施形態の構成では人に作用させる加速度の最大値を０．１ｍ／ｓ２  程度に設定するとすれば、約６度の傾斜があればよいことになる（Ａｒｃｓｉｎ６°≒０．１）。このように、適宜角度で傾斜させれば人に加速度を作用させることができるから、搭乗台を揺動させる平均周期を長くしても人の状態を傾けることができ、アイソメトリック運動のような静的な筋運動を誘発させることも可能になる。つまり、椎間板ヘルニア、腰椎すべり症、変形膝関節症のように関節部位を短時間で瞬発的に動かすのが困難な使用者でも使用することが可能になる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１の発明および請求項４の発明は、搭乗台に搭乗する人に作用する加速度の最大値が０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値になりかつ平均値が０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値になるように搭乗台を揺動させるから、生活習慣病である使用者にとって適正範囲の負荷での運動が可能になり、軽負荷で安全な運動を継続することによってインスリン抵抗性を改善させることが可能になるという利点がある。また、使用者は搭乗台の揺動に対して姿勢反射によって筋肉を緊張・弛緩させるのであって、他動的に運動が与えられるから、自発的ないし能動的に運動を行う場合に比較すると運動意欲を持続させやすく、生活習慣病を改善するための重要点である運動の継続が容易になる上に、自転車漕ぎ運動のように主として大腿部のみの筋肉を局所的に使用するということがなく、多くの筋肉を使用することで代謝を高めながらも筋肉の局所的な疲労を少なくすることができるという利点がある。
【００３８】
請求項２の発明および請求項５の発明は、搭乗台を前後方向と左右方向との少なくとも一方向を含む複数方向に揺動させ、前後方向と左右方向とのうち加速度の大きい方向について搭乗台の加速度の最大値が０．５０〜２．０ｍ／ｓ２  の範囲内の規定最大値になりかつ平均値が０．１０〜０．７５ｍ／ｓ２  の範囲内の規定平均値になるようにしているから、水平面内で搭乗台が移動する際に生じる加速度で人の上体を傾かせる力が作用し、姿勢を保とうとする姿勢反射によって種々の筋肉を緊張・弛緩させることができ、多くの筋肉に軽度の負荷を与えることができる。
【００３９】
請求項３の発明および請求項６の発明は、搭乗台を前後軸回り方向と左右軸回り方向との少なくとも一方向に揺動させ、前後軸回り方向と左右軸回り方向とのうち加速度の大きい方向について搭乗台の傾斜角度の最大値を２．８〜１１．４度の範囲内の規定角度になるようにしているので、重力加速度を利用して人に加速度を作用させるのであって、搭乗台を揺動させる周期が長くなっても加速度を作用させることができるから、アイソメトリック運動のような静的な筋運動を誘発させることが可能であり、椎間板ヘルニア、腰椎すべり症、変形膝関節症のように関節部位を短時間で瞬発的に動かすのが困難な使用者でも使用可能になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示し、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はブロック図である。
【図２】運動による代謝促進プロセスを示す図である。
【図３】運動による糖利用のプロセスを示す図である。
【図４】搭乗台の加速度と消費したエネルギとの関係を示す図である。
【図５】インスリン抵抗性と生活習慣病との関係を示す図である。
【図６】筋電の測定結果を示す図である。
【図７】筋電の測定結果を示す図である。
【図８】筋電の測定結果を示す図である。
【図９】搭乗台の揺動周波数と筋電量との関係を示す図である。
【図１０】同上に用いるパラレルメカニズムを示す側面図である。
【図１１】本発明の実施形態３の原理説明図である。
【符号の説明】
１  搭乗台
２  駆動装置
３  制御部
【図１】
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【図２】
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【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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