(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に運動負荷を付与する揺動型運動装置において、
前記座部に着座した使用者の運動姿勢を検出する姿勢検出部として、使用者が脚を乗せる鐙の角度を検出する角度検出センサと、この角度検出センサで得られた情報に基づく内容の報知を使用者に行う報知手段とを含むことを特徴とする揺動型運動装置。
【請求項２】
前記使用者が脚を乗せた鐙にかかる荷重を検出する荷重検出センサをさらに設けることを特徴とする請求項１に記載の揺動型運動装置。
【請求項３】
前記角度検出センサは、鐙、または鐙と座部本体の間に設置することを特徴とする請求項１または２に記載の揺動型運動装置。
【請求項４】
前記荷重検出センサは、鐙、または鐙と座部本体の間に設置することを特徴とする請求項２に記載の揺動型運動装置。
【請求項５】
前記角度検出センサと荷重検出センサは、１個のセンサで共用することを特徴とする請求項２に記載の揺動型運動装置。
【請求項６】
前記センサは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸およびＸ軸周り、Ｙ軸周り、Ｚ軸周りの６軸の力とモーメントのうち、少なくとも２つを検出するものであることを特徴とする請求項５に記載の揺動型運動装置。
【請求項７】
前記センサは、鐙と座部本体との間に設置された水平方向と垂直方向の歪みを検出する歪みセンサであることを特徴とする請求項６に記載の揺動型運動装置。
【請求項８】
前記歪みセンサは、略Ｌ字型に構成されて、垂直方向の歪みを検出する歪みセンサと荷重点とが同一部材の同一水平面上にあることを特徴とする請求項７に記載の揺動型運動装置。
【請求項９】
前記座部の傾斜角度を検知する座部角度検出センサをさらに設けることを特徴とする請求項１に記載の揺動型運動装置。
【請求項１０】
前記座部に、使用者の内股の挟み込み力を検出する挟み込み力検出センサをさらに設けることを特徴とする請求項１に記載の揺動型運動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に乗馬を模した運動負荷を付与する揺動型運動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記のような揺動型運動装置は、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。
【０００３】
この揺動型運動装置では、装置に騎乗している使用者の姿勢によって、期待される運動効果の種類や質に違いが生じる。効果の高い運動を確実に行うためには、使用者の姿勢（一般には揺動する身体各部の運動状態を指す。以下、「運動姿勢」と記す）を、所定の運動姿勢に誘導したり、使用者の姿勢に応じて適切な揺動刺激を都度提供する必要がある。
【０００４】
そのために、ビデオカメラや磁気検出装置を用いて使用者の運動姿勢を分析し、揺動パターンを決定する技術が提案されているが、複雑で大掛かりなモーションキャプチャシステムを利用せねばならず、一般消費者向けには適していないという問題がある。
【０００５】
そこで、本出願人は、簡単な構成で、使用者に効果の高い運動を確実に行わせることができる揺動型運動装置を先に提案した（特許文献１参照）。
【０００６】
かかる揺動型運動装置は、座部に着座した使用者の運動姿勢を検出する力学センサと、力学センサで得られた情報に基づく内容の報知を使用者に行う報知手段とを含むものである。
【０００７】
そして、座部に着座した使用者の運動姿勢を力学センサ（体重のかかり方を見るエリア分割された圧力センサ等）で検出し、その検出された情報に応じて、報知手段が対応する内容の報知を使用者に行う。
【０００８】
したがって、使用者に、その運動姿勢を、ディスプレイやＬＥＤなどで視覚的に表示したり、音声や報知音などで聴覚的に伝えたり、振動や冷温感などで体感覚的に伝えたりすることでフィードバックする。そして、所望の運動効果を得られるように運動姿勢の変更を促すことができる。これによって、力学センサという簡単なセンシング手段で、効果の高い運動を確実に行わせることができる。
【特許文献１】特開２００６−１４９４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、本出願人は、使用者が脚を乗せる鐙（あぶみ）が設けられた揺動型運動装置では、脚を乗せた状態での鐙の角度を検出すれば、使用者の運動姿勢をより正確に検出できて、より効果の高い運動を確実に行わせることができることを新たに見出した。
【００１０】
本発明の目的は、鐙の角度から使用者の運動姿勢を正確に検出することで、より効果の高い運動を確実に行わせることができる揺動型運動装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明は、使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に運動負荷を付与する揺動型運動装置において、前記座部に着座した使用者の運動姿勢を検出する姿勢検出部として、使用者が脚を乗せる鐙の角度を検出する角度検出センサと、この角度検出センサで得られた情報に基づく内容の報知を使用者に行う報知手段とを含むことを特徴とする揺動型運動装置を提供するものである。
【００１２】
請求項２のように、請求項１において、前記使用者が脚を乗せた鐙にかかる荷重を検出する荷重検出センサをさらに設けることが好ましい。
【００１３】
請求項３のように、請求項１または２において、前記角度検出センサは、鐙、または鐙と座部本体の間に設置することが好ましい。
【００１４】
請求項４のように、請求項２において、前記荷重検出センサは、鐙、または鐙と座部本体の間に設置することが好ましい。
【００１５】
請求項５のように、請求項２において、前記角度検出センサと荷重検出センサは、１個のセンサで共用することが好ましい。
【００１６】
請求項６のように、請求項５において、前記センサは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸およびＸ軸周り、Ｙ軸周り、Ｚ軸周りの６軸の力とモーメントのうち、少なくとも２つを検出するものであることが好ましい。
【００１７】
請求項７のように、請求項６において、前記センサは、鐙と座部本体との間に設置された水平方向と垂直方向の歪みを検出する歪みセンサであることが好ましい。
【００１８】
請求項８のように、請求項７において、前記歪みセンサは、略Ｌ字型に構成されて、垂直方向の歪みを検出する歪みセンサと荷重点とが同一部材の同一水平面上にあることが好ましい。
【００１９】
請求項９のように、請求項１において、前記座部の傾斜角度を検知する座部角度検出センサをさらに設けることが好ましい。
【００２０】
請求項１０のように、請求項１において、前記座部に、使用者の内股の挟み込み力を検出する挟み込み力センサをさらに設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に乗馬を模した運動負荷を付与する。そして、座部に着座した使用者の運動姿勢を、使用者が脚を乗せる鐙の角度を角度検出センサで検出し、その検出された情報に応じて、報知手段が対応する内容の報知が使用者に行われるようになる。したがって、使用者に、その運動姿勢を、ディスプレイやＬＥＤなどで視覚的に表示したり、音声や報知音などで聴覚的に伝えたり、振動や冷温感などで体感覚的に伝えたりすることでフィードバックする。そして、所望の運動効果を得られるように運動姿勢の変更を促すことができる。これによって、角度検出センサという簡単なセンシング手段で、効果の高い運動を確実に行わせることができる。
【００２２】
請求項２によれば、鐙の角度だけでなく、鐙にかかる荷重を検出し、その検出された情報に応じて、報知手段が対応する内容の報知が使用者に行われることで、より効果の高い運動を確実に行わせることができる。
【００２３】
請求項３によれば、角度検出センサを鐙、または鐙と座部本体の間に設置することで、角度検出センサの設置が容易になり、角度の検出も正確に行えるようになる。
【００２４】
請求項４によれば、荷重検出センサを鐙、または鐙と座部本体の間に設置することで、荷重検出センサの設置が容易になり、荷重の検出も正確に行えるようになる。
【００２５】
請求項５によれば、角度検出センサと荷重検出センサとを１個のセンサで共用することで、それぞれ別々に設置する必要がなくなる。すなわち、１個のセンサの設置が可能であっても、センサの種類によっては２個のセンサの設置が困難な状況に対処することができる。
【００２６】
請求項６によれば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸およびＸ軸周り、Ｙ軸周り、Ｚ軸周りの６軸の力とモーメントの全てが検出できれば、力の方向と荷重とを正確に検出することができる。しかし、全ての検出ではなく、最低２方向の力、例えば、Ｘ軸（水平方向）とＹ軸（垂直方向）の力の検出ができれば、力と方向は、ある程度で分かることができる。
【００２７】
請求項７によれば、水平方向と垂直方向、つまり略Ｌ字型の歪みセンサを鐙・座部本体との間の設置することで、水平方向と垂直方向の歪みの検出から、鐙の角度と荷重を検出することができる。
【００２８】
請求項８によれば、垂直方向の歪みを検出する歪みセンサと荷重点とが同一部材の同一水平面上にあれば、鐙の角度と荷重の算出が容易になる。
【００２９】
請求項９によれば、座部の傾斜角度を検知する座部角度検出センサを設けることで、座部の傾斜角度に合った適正な鐙の角度をその都度算出できるので、より運動効果の高い運動姿勢の変更を使用者に細かく促すことができる。
【００３０】
請求項１０によれば、鐙の角度だけでなく、内股の挟み込み力を検出し、その検出された情報に応じて、報知手段が対応する内容の報知が使用者に行われることで、より効果の高い運動を確実に行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明の実施形態に係る揺動型運動装置１の全体構成を示す側面図である。この揺動型運動装置１は、馬の鞍を模した形状で使用者が着座（騎乗）する座部２を備えている。また、この座部２内に設けられ、座部２を揺動させる駆動手段である駆動装置３と、座部２および駆動装置３を支える脚部５０を備えている。
【００３３】
図２は、駆動装置３を拡大して示す側面図であり、図３はその平面図であり、図４はその背面図である。図１、図２および図４において、該駆動装置３が揺動した状態を仮想線で示す。
【００３４】
座部２が取付けられる台座４は、左右を一対とする連結リンク５を介して可動架台６に前後に揺動可能に支持され、可動架台６はベース８に左右に揺動可能に支持されているとともに、台座４と可動架台６との間には駆動部１３が収納されている。
【００３５】
前記連結リンク５は、前リンク５ａと、後リンク５ｂとから成る。前リンク５ａの上端部は、台座４の前端部に設けた上軸ピン４ａに嵌合され、前リンク５ａの下端部は可動架台６の側板１６の前端部に設けた下軸ピン７ａに嵌合されている。また、後リンク５ｂの上端部は台座４の後端部に設けた上軸ピン４ｂに嵌合され、後リンク５ｂの下端部は可動架台６の側板１６の後端部に設けた下軸ピン７ｂに嵌合されている。
【００３６】
前後の各下軸ピン７ａ，７ｂは、連結リンク５を左右方向Ｙの軸線回りに回動可能に支持する左右軸７を構成しており、これによって、台座４は左右軸７回りに図２の矢印Ｍで示す前後方向に往復回転移動可能となっている。
【００３７】
前記ベース８の前後方向Ｘの両端部には、図２および図４に示すように、軸支板２４がそれぞれ上向きに設けられている。可動架台６の前後方向Ｘの両端部には前記軸支板２４と対向する連結板２５がそれぞれ下向きに設けられ、軸支板２４に対して連結板２５が前後軸９によって回動可能に連結されている。
【００３８】
前後軸９はベース８の中央部の前後２箇所に配置されて可動架台６を前後軸９回りに回動可能に支持するものであり、これによって台座４は前後軸９回りに図４の矢印Ｎで示す左右方向に回転往復移動可能となっている。
【００３９】
一方、駆動部１３は、単体のモータ１０を備えている。また、モータ１０の出力回転軸１２の回転力を台座４の前後方向Ｘの往復直進移動、左右軸７回りの回転往復移動、前後軸９回りの回転往復移動にそれぞれ変換して、これら３動作を組合わせて座部２を駆動可能とする２つの駆動部１３ａ，１３ｂを備えている。本例のモータ１０はベース８上に縦据え置きされ、出力回転軸１２の突出方向は上向きとされる。
【００４０】
第１駆動部１３ａは、前後方向Ｘの往復直進移動および左右軸７回りの回転往復移動用であり、第２駆動部１３ｂは、前後軸９回りの回転往復移動用である。
【００４１】
第１駆動部１３ａは、図２および図３で示すように、出力回転軸１２にモータギア１１および第１ギア１４を介して連結される第１シャフト１７を備えている。また、第１シャフト１７の一端部に偏心して連結される偏心クランク１９と、一端部が偏心クランク１９に連結され、他端部が前リンク５ａに設けた軸ピン５ｃに嵌合されるアームリンク２０とを備えている。
【００４２】
第１シャフト１７の両端部は台座４側にそれぞれ回動可能に支持されており、偏心クランク１９が第１シャフト１７に対して偏心円運動を行う。これによってアームリンク２０を介して前リンク５ａが前後方向Ｘに往復移動し、連結リンク５に連結されている台座４、すなわち座部２が図１および図２の矢印Ｍで示す方向に揺動可能となっている。
【００４３】
また、第２駆動部１３ｂは、図３および図４で示すように、第１シャフト１７の連動ギア２２と第２ギア１５を介して連結された第２シャフト１８を備えている。また、一端部が第２シャフト１８の一端部に偏心して連結され、他端部がベース８に回動可能に連結される偏心ロッド２１を備えている。第２シャフト１８の両端部は台座４側に回動可能に支持されている。
【００４４】
偏心ロッド２１は、台座４の左側或いは右側のいずれか一方に配置され（図３および図４では右側）、偏心ロッド２１の上端部２１ａが図４に示す軸ピン２９により第２シャフト１８の一端部に対して偏心して連結されている。偏心ロッド２１の下端部２１ｂはベース８に固定したＬ形連結金具２７に対して軸ピン２８により回動可能に連結されている。したがって、第２シャフト１８の回転によって、偏心ロッド２１の上端部が偏心円運動を行うことで、台座４、すなわち座部２が図４の矢印Ｎで示すように、前後軸９回りの回転往復移動可能となっている。
【００４５】
前記構成において、モータ１０の出力回転軸１２が回転すると、モータギア１１と第１ギア１４との噛み合いによって第１シャフト１７が回転すると同時に、第１シャフト１７の連動ギア２２と第２ギア１５との噛み合いによって第２シャフト１８が回転する。
【００４６】
第１シャフト１７が回転すると、第１シャフト１７の一端部に連結された偏心クランク１９が偏心円運動を行ない、アームリンク２０を介して前リンク５ａが前側の左右軸７ａを中心に前後方向Ｘに回動する。このとき、後リンク５ｂが協働して後側の左右軸７ｂ回りに回動することから、台座４、すなわち座部２は前後方向Ｘに往復移動および揺動する。
【００４７】
また、第２シャフト１８の回転によって、偏心ロッド２１の上端部が偏心円運動を行い、台座４、すなわち座部２は前後軸９回りに回転往復移動する。
【００４８】
このようにして、使用者１００が座部２に着座（騎乗）した状態で、座部２は図５に示す前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、上下方向Ｚへの運動、およびθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の揺動を行うことから、身体のバランス機能や運動機能を訓練することができる。
【００４９】
前記揺動型運動装置１には、図１に二点鎖線で示したように、座部２の前下部の両側には、使用者が脚を乗せる鐙（あぶみ）４０が設けられるとともに、座部２の前上部には、使用者が手で握る手綱（たずな）４１が設けられているものがある。
【００５０】
そして、鐙４０や手綱４１が設けられた揺動型運動装置では、座部２に着座（騎乗）している使用者１００の姿勢によって、期待される運動効果の種類や質に違いが生じる。
【００５１】
図６および図７は、揺動型運動装置における運動姿勢において、典型的な悪い姿勢と良い姿勢とをそれぞれ図示している。これらの図から理解できるように、騎乗による運動姿勢は、以下のような力学変数によって規定される。
・鐙４０にかかる荷重、左右差
・膝の伸展角度
・内股１０１による鞍の締め付け力
・身体重心位置
【００５２】
また、座部２の水平、前傾、後傾等の運動モードによって、以下のように、それぞれに効果的な運動姿勢がある。
・水平乗りでは、座部２を内股１０１でしっかり挟み込み、鐙４０は自然に下方となる。
・前傾乗りでは、上半身を後方に倒し、鐙４０を前方に突き出し、しっかりと踏み込む。
・後傾乗りでは、上半身を前方に倒し、鐙４０を後方にして、座部２を内股１０１でしっかりと挟み込む。
【００５３】
そのため、使用者１００がそれぞれの運動モードに最適な姿勢をとっているか判別し、騎乗時の姿勢を所定の運動姿勢状態に誘導する、あるいは姿勢に応じて適切な揺動刺激を都度提供する必要がある。
【００５４】
図８および図９は、第１実施形態であり、基本的には、座部２に着座した使用者１００の運動姿勢を検出する姿勢検出部として、使用者１００が脚を乗せる鐙４０の角度を検出する角度検出センサ４２を備えている。また。この角度検出センサ４２で得られた情報に基づく内容の報知を使用者に行う報知手段６０（図９参照）を備えている。
【００５５】
具体的には、図８に示すように、座部２の前下部の両側には、使用者が脚を乗せる鐙（あぶみ）４０が設けられている。この鐙４０の上部は、座部２から側方に突出する固定の回転軸４３で前後方向に回動自在に支持されている。
【００５６】
鐙４０には、回転軸４３を中心として、半径と長さが異なる２種の円弧状のスリット４０ａ，４０ｂが形成されている。
【００５７】
固定の回転軸４３には、鐙４０の短いスリット４０ａの表裏側に面するアーム４３ａ，４３ｂが固定され、表側のアーム４３ａには受光素子４４が取付けられ、裏側のアーム４３ｂには発光素子４５が取付けられている。この短いスリット４０ａの受光素子４４は、スリット４０ａに発光素子４５が位置する時だけ受光して、その受光信号を図９の演算部６１に出力する。短いスリット４０ａは、座部２が水平状態である時に、鐙４０の角度がスリット４０ａの円弧内であれば、運動姿勢状態が適切と判断するためのものである。
【００５８】
固定の回転軸４３には、鐙４０の長いスリット４０ｂの表側に面するアーム４３ｃが固定され、この表側のアーム４３ｃには受光素子４４が取付けられている。また、長いスリット４０ｂの裏側に面する座部２には、スリット４０ｂに沿って一定の間隔で複数個の発光素子４５´が取付けられている。この長いスリット４０ｂの受光素子４４´は、スリット４０ｂに位置する複数個の発光素子４５´のいずれかを受光して、その受光信号を図９の演算部６１に出力する。長いスリット４０ｂは、座部２が前傾または後傾状態である場合でも、いずれかの発光素子４５´の光を受光素子４４´で受光することで、鐙４０の角度を検出できるようにするためのものである。
【００５９】
この受光素子４４，４４´と発光素子４５，４５´やスリット４０ａ，４０ｂ等は、角度検出センサ４２を構成する。
【００６０】
図９は、前述のように構成される揺動型運動装置１の電気的構成を示すブロック図である。角度検出センサ４２の出力は、演算部６１に入力され、座部２に着座した使用者の運動姿勢が検出される。その情報は、制御部６２に入力され、この制御部６２は、対応した制御出力を出力する。
【００６１】
具体的には、前記運動姿勢をディスプレイ６３やＬＥＤなどで、たとえば参照符号６４で示すように視覚的に表示させる。図９では、人体の主要な間接を点で示し、それらの間を直線で結んだモデルの側面視を示している。また、スピーカ６５から、良い姿勢状態であれば音楽を流し、危険な姿勢または運動効果の低い姿勢であれば、参照符号６６で示すように警告音や音声などで聴覚的に表示させる。さらにまた、バイブレータなどの振動装置６７によって、危険な姿勢または運動効果の低い姿勢のときには座部２を振動させるなどして体感覚的に表示させる。このようにして、角度検出センサ４２という簡単なセンシング手段を用いて、ディスプレイ６３、スピーカ６５および振動装置６７などの報知手段を制御する。たとえば膝を曲げすぎて乗っていた場合は、各報知手段で膝を伸ばすように促して、使用者に運動姿勢の変更を促すことで、効果の高い運動を確実に行わせることができる。
【００６２】
第１実施形態であれば、使用者１００が着座した座部２を揺動させることで、使用者１００に乗馬を模した運動負荷を付与する。そして、座部２に着座した使用者１００の運動姿勢を、使用者１００が脚を乗せる鐙４０の角度を角度検出センサ４２で検出し、その検出された情報に応じて、報知手段が対応する内容の報知が行われるようになる。
【００６３】
したがって、使用者１００に、その運動姿勢を、ディスプレイやＬＥＤなどで視覚的に表示したり、音声や報知音などで聴覚的に伝えたり、振動や冷温感などで体感覚的に伝えたりすることでフィードバックする。そして、所望の運動効果を得られるように運動姿勢の変更を促すことができる。これによって、角度検出センサ４２という簡単なセンシング手段で、簡易に脚の踏み込み力を検出し、鐙４０、つまり脚の角度が適切な範囲であるかどうかを検出することで、効果の高い運動を確実に行わせることができる。
【００６４】
また、角度検出センサ４２を鐙４０、または鐙４０と座部２の本体の間に設置することで、角度検出センサ４２の設置が容易になり、角度の検出も正確に行えるようになる。
【００６５】
図１０は、第１実施形態の変形例である。受光素子４４と発光素子４５やスリット４０ａ，４０ｂに代わる角度検出センサ４２として、鐙４０の回転中心（回転軸４３の部分）に、ボリューム抵抗（ポテンショメータ）４７を設置して、鐙４０と同時に回転させるようにしたものである。この構成であっても、鐙４０の角度を容易に検出することができる。
【００６６】
図１１は、第２実施形態である。使用者１００が脚を乗せた鐙４０にかかる荷重を検出する荷重検出センサ（例えばロードセル）４８をさらに設けたものである。具体的には、鐙４０を上下に分割し、その間にロードセル４８を設置することで、鐙４０にかかる荷重を容易に検出することができる。
【００６７】
第２実施形態であれば、鐙４０の角度だけでなく、鐙４０にかかる荷重を検出し、その検出された情報に応じて、報知手段が対応する内容の報知が使用者１００に行われることで、より効果の高い運動を確実に行わせることができる。例えば前傾乗りでは、脚を前方に突き出すだけよりも、鐙４０をしっかりと踏み込むことでより高い運動効果が得られるので、その踏み込力を検出するのである。また、後傾乗りでは、鐙４０を後方にするが、その際、鐙４０を必要以上に踏み込むとバランスを取るのが難しくなるので、その踏み込力を検出することで、運動姿勢の変更を促すことができる。
【００６８】
また、荷重検出センサ４８を鐙４０、または後述する第３実施形態のように、鐙４０と座部２の本体の間に設置することで、荷重検出センサ４８の設置が容易になり、荷重の検出も正確に行えるようになる。
【００６９】
図１２は、第２実施形態の変形例であり、ロードセルに代わる荷重検出センサ４８として、上下に分割した鐙４０の間にばね５２と距離センサ５３とを組み込んだものである。
【００７０】
そして、鐙４０に荷重がかかると、図１２（ｂ）のように、ばね５２が圧縮され、距離センサ５３からの出力が変化するようになる。この荷重と距離の関係を予め調査しておけば、鐙４０にかかる荷重を容易に検出することができる。
【００７１】
図１３は、第３実施形態であり、角度検出センサ４２と荷重検出センサ４８を１個の角度・荷重検出センサ５４で共用するようにしたものである。
【００７２】
具体的には、２軸〜６軸の力覚センサ５４を用いて、この力覚センサ５４を１個だけ設置することで、センサ４２，４８を別々に設置する必要がなくなる。すなわち、１個のセンサの設置が可能であっても、センサの種類によっては２個のセンサの設置が困難な状況に対処することができる。
【００７３】
この場合、２軸〜６軸の力覚センサ５４は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸およびＸ軸周り、Ｙ軸周り、Ｚ軸周りの６軸の力とモーメントの全ての検出である必要は無い。最低２方向の力、例えば、Ｘ軸（水平方向）とＹ軸（垂直方向）の力の検出ができれば、力と方向は、ある程度で分かることができる。
【００７４】
図１４は、第３実施形態の変形例である。力覚センサに代わる角度・荷重検出センサ５４として、水平方向と垂直方向の歪みを検出する略Ｌ字型の歪みセンサ５５を鐙４０と座部２の本体との間の設置したものである。
【００７５】
具体的には、Ｌ字型部材５６の垂直部５６ａの上端部を座部２の本体に固定し、水平部５６ｂの先端部に鐙４０を引っ掛けて固定するとともに、垂直部５６ａと水平部５６ｂに歪みゲージ５７ａ〜５７ｄをそれぞれ取付けたものである。
【００７６】
この構成であれば、水平方向と垂直方向、つまり略Ｌ字型の歪みセンサ５５による水平方向と垂直方向の歪みの検出から、鐙４０の角度と荷重を検出することができる。
【００７７】
この場合、垂直方向の歪みを検出する歪みセンサ５７ｃ，５７ｄと荷重点ｆとが同一部材５６の同一水平面上（水平部５６ｂ）にあれば、鐙４０の角度と荷重の算出が容易になる。
【００７８】
なお、垂直方向の歪みを検出する歪みセンサ５７ｃ，５７ｄと荷重点ｆとが同一部材５６の同一水平面上（水平部５６ｂ）にあれば良く、例えば、図１４（ｂ）のように、垂直部５６ａに角度が付いていても良い。
【００７９】
Ｌ字型部材５６の水平部５６ｂの先端部に鐙４０を引っ掛けて固定する方法としては、図１５（ａ）のように、水平部５６ｂの先端部にピン７０を固定して、このピン７０に鐙４０を引っ掛けることができる。また、図１５（ｂ）のように、水平部５６ｂの先端部にＵ字状の軸状金具７１を固定し、この金具７１に、ピン７２を有するレバー７３を固定して、このピン７２に鐙４０を引っ掛けることができる。さらに、図１５（ｃ）のように、水平部５６ｂの先端部にＵ字状の板状金具７４を固定し、この板状金具７４の穴７４ａに軸部材（不図示）を貫通させ、この軸部材に鐙４０を引っ掛けることができる。
【００８０】
図１６は、第４実施形態である。座部２の台座４とベース８との間であって、座部２の後部位置に、台座４とともに座部２を昇降させて、座部２の傾斜角度を変更可能な傾斜リフター８０を設置した揺動型運動装置である。座部２の傾斜角度は、座部２を昇降させる電動モータ８１の回転数やギャップセンサ等で簡単に検出することができる。
【００８１】
第４実施形態であれば、座部２の傾斜角度を検知する座部角度検出センサ８２をさらに設ければ、座部２の傾斜角度に合った適正な鐙４０の角度をその都度算出できるので、より運動効果の高い運動姿勢の変更を使用者に細かく促すことができる。
【００８２】
図１７は、第５実施形態である。座部２に、使用者１００の内股１０１の挟み込み力を検出する挟み込み力検出センサ８５をさらに設けたものである。なお、８６は、センサーカバーである。
【００８３】
第５実施形態であれば、鐙４０の角度だけでなく、内股１０１の挟み込み力を検出し、その検出された情報に応じて、報知手段が対応する内容の報知が使用者に行われることで、より効果の高い運動を確実に行わせることができる。
【００８４】
図１８は、運動中の使用者１００の左右の内股１０１の挟み込み力（締め付け力）と左右の鐙の踏み込み力を検出して、だらだらと騎乗した場合と運動効果のある推奨姿勢で騎乗した場合の比較を示している。
【００８５】
前傾の運動モードでは、運動効果を出すために、鐙４０をしっかりと踏み込むことが必要である。図１８（ａ）は、前傾の運動モードにおいて、だらだら姿勢をした場合と、推奨姿勢をした場合の同一の使用者１００における左右の鐙４０の踏み込み力の２分間の平均を示している。
【００８６】
例えば踏み込み力が５Ｋｇｆ以下の場合、使用者１００に鐙４０をしっかり踏み込むようにスピーカ６５から音声で指示をしたり、ディスプレイ６３に表示することにより、使用者が推奨姿勢をとるようにフィードバックすることができる。
【００８７】
また、後傾のモードでは、運動効果を出すために、内股１０１をしっかり挟み込むことが必要である。図１８（ｂ）は、後傾の運動モードにおいて、だらだら姿勢をした場合と、推奨姿勢をした場合の同一の使用者１００における左右の内股１０１の挟み込み力の２分間の平均を示している。
【００８８】
例えば挟み込み力が４Ｋｇｆ以下の場合、使用者１００に内股１０１をしっかり挟み込むようにスピーカ６５から音声で指示をしたり、ディスプレイ６３に表示することにより、使用者が推奨姿勢をとるようにフィードバックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る揺動型運動装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】図１の駆動装置を拡大して示す側面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】図２の背面図である。
【図５】座部の動きを説明するための図である。
【図６】揺動型運動装置における運動姿勢の典型的な悪い姿勢を示す図である。
【図７】揺動型運動装置における運動姿勢の典型的な良い姿勢を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態の角度検出センサの取付け状態を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態の報知手段の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】第１実施形態の変形例の角度検出センサの取付け状態を説明するための図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の荷重検出センサの取付け状態を説明するための図である。
【図１２】第２実施形態の変形例の荷重検出センサの取付け状態を説明するための図である。
【図１３】第３実施形態の角度・荷重検出センサの取付け状態を説明するための図である。
【図１４】第３実施形態の変形例の角度・荷重検出センサの取付け状態を説明するための図である。
【図１５】第３実施形態の変形例の鐙の取付け状態を説明するための図である。
【図１６】第４実施形態の座部角度検出センサの取付け状態を説明するための図である。
【図１７】第５実施形態の挟み込み検出力センサの取付け状態を説明するための図である。
【図１８】（ａ）は、前傾の運動モードにおいて、だらだら姿勢と推奨姿勢の鐙の踏み込み力のグラフ、（ｂ）は、後傾の運動モードにおいて、だらだら姿勢と推奨姿勢の内股の挟み込み力のグラフである。
【符号の説明】
【００９０】
１    揺動型運動装置
２    座部
３    駆動装置
４０  鐙
４２  角度検出センサ
４８  荷重検出センサ
５０  脚部
５４  角度・荷重検出センサ
６１  演算部（報知手段）
６２  制御部（報知手段）
６３  ディスプレイ（報知手段）
６５  スピーカ（報知手段）
６７  バイブレータ（報知手段）
８５  挟み込み力検出センサ
１００  使用者
【図１】
0004770861.tif 000002
【図２】
0004770861.tif 000003
【図３】
0004770861.tif 000004
【図４】
0004770861.tif 000005
【図５】
0004770861.tif 000006
【図６】
0004770861.tif 000007
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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