(57)【要約】市販の自転車や足こぎ式健康増進装置のペダルとハンドルに、それぞれの動作を直線変位に変換する機能を設け、それらの直線変位を既存の例えばマウス等位置情報入力機器を介してコンピューターに取り込み、予め用意されたソフト画像と連動させた健康遊具．【課題】従来の足こぎ式健康増進装置は、単調な運動の繰返しで長続きしない、個人購入するには場所ふさぎになる、高価である等の欠点がある。【解決手段】自転車や足こぎ式健康増進装置のペダルの回転数とハンドルの方向を、位置情報としてコンピュータに入力し、これらの信号を道路や風景画像と連動させることにより、移動距離や平均速度、消費エネルギー等個人情報を提供する。これにより個人の興味の持続を計ることができる上、自転車を活用することで、場所ふさぎで高価な専用機を用意しなくても済む。【選択図】図−１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
停止した自転車や足こぎ式健康増進装置のペダルと連動する回転部と、ハンドル自身もしくはその回動部に、それぞれの動きを直線的な動作に変換する機能を設け、それらの動作を例えばマウス等位置情報入力機器を介してパソコン等コンピューターに取り込み、予め用意されたソフト画像と連動させた健康増進遊具。
【請求項２】
ペダルの回転を重りとばねとからなるリンク機構に伝え、発生した遠心力とばね力とを釣り合わせて直線的な動作に変換する機構部を有する請求項１．に示す健康増進遊具。
【請求項３】
請求項１．に記す直線的動作を、前後方向移動体と左右方向移動体とに別々に伝えて、両者の交点を貫く支柱の合成動作を例えばマウス等位置情報入力機器で読み取らせた請求項１．に示す健康増進遊具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、市販の自転車や足こぎ式健康増進装置に付属させ、パソコン等コンピュータの表示画面と連動させた健康増進用の遊具に関する。
【背景技術】
【０００２】従来の足こぎ式健康増進装置は、足でこぐペダルと身体を支えるための固定式ハンドルを有し、ペダルをこぐことによって健康や体力の維持増進を計る装置であって、ペダルの回転数や操作時間の表示機能を備えており，高価な専用装置である。【０００３】しかし運転状態をコンピュータ画面上で視覚的に捕らえて、状況変化に操作を対応させる機能は持っていないので、本装置使用中は単調な運動を繰り返すことになり、その間気を紛らせることが出来ず、長続きしない欠点がある。
更に個人で購入するには専用機であるため場所取りになる、高価である等の問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】装置使用中に興味を持続させつつ健康維持増進が計れること。更に場所取りにならず安価であること。
【課題を解決するための手段】
【０００５】通常コンピュータにはマウス、アイコン等の位置情報入力装置が付属している。また自転車や足こぎ式健康増進装置には、足でこぐペダルと方向を定めるハンドルを有している。
本発明はペダルの回転数とハンドルの方向のいずれか又は双方の信号を、位置情報として認識し、コンピュータの入力信号とするものである。コンピュータでは、これらの信号を道路や風景画像と連動させることにより、移動距離や平均速度、消費エネルギーといった個人情報を提供する。
位置情報として認識するためには、ペダルもしくはタイヤの回転量と、ハンドルの角変位量をそれぞれ直線変位量に変換する機能をもたせるとともに、これらの変位量に連動して表示画面が展開するようなソフトウェアを、コンピュータにローディングする。
【発明の効果】
【０００６】本発明は、前項で説明した構成により、次の効果を有する。請求項１．に記載の発明は、個人の運動能力や達成度の情報が得られることにより、興味や向上心を持続させつつ健康維持増進を計ることができる。請求項２．に記載の発明は、回転運動を直線的な変位に変換する機能を有し市販の装置に容易に着脱できることから、請求項１．に記載の特長をより簡便に達成できる。請求項３．に記載の発明は、２種類の独立した変位信号を市販されている位置情報入力機器に伝達しコンピュータに入力しうる機能を有し、請求項１．に記載の特長をより簡便に達成できる。本発明によれば、足こぎ式健康増進装置使用中の動作や結果を即座にパソコン画面上に表示することで、興味や向上心を高めたり，ゲーム性を加えて遊具としての機能を持たせうる。更に自宅にある自転車を活用すれば、場所取りにならず安価にこれらの機能を入手できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】ここでは請求項２．と請求項３．を適用した場合の実施例を解説する。図−１は請求項２．の実施例であって、ペダル等の回転量を直線的な動作に変換する機能の説明図である。本体１−１は、同軸心上に配置された少なくとも２箇所の貫通部を有し、図に向かって左側にはスラスト方向に固定された軸１−２を配し、他方にはスラスト方向に移動可能な軸１−３を配する。軸１−２には、人力による回転量をスムーズに伝達し得るような摩擦係数の高い部材１−４をライニングしてもよい。１−２と１−３の軸には互いに複数のアーム１−５が、ねじ１−６により滑合し得るように取付けられている。各アームの他端同士は、ねじ１−７により滑合自在に取付けられている。またこの滑合部には複数の重り１−８が、回転中心に向けてバランスするように配置され、その間に位置決めスプリング１−９が取付けられている。なお１−４は例えば停止して駆動輪をフリーにした自転車の、車輪やペダルの回転部に接触させて回転信号を取り込むが、この接触力や回転比率を変えることにより、こぐための力を変化できる。ここで生じた回転力はアーム１−５、重り１−８、スプリング１−９で構成されるリンク機構を回転させ、重りの遠心力とスプリングのばね力とが釣り合うまで、図の←Ａ，Ａ’方向に同機構を変形する。次いで１−３軸は、←Ｂの方向に移動するが、ここには生じた直線変位だけを伝達するためのバー１−１０が、回転方向に対して自由に取付けられている。１−１０の変位は、特に図示していないが可撓性のある伝達部材を介して、後述の位置信号入力機器に伝達する。【０００８】図−２において、回転運動が変位量に変換される過程を詳述する。ねじ１−６の滑合点をｍ、ねじ１−７の滑合点をｎとして、重り１−８の遠心力により生じる垂直移動量をｙ、水平移動量をｘとする。ｙとｘとの関係は適切な初期角度αを与えることにより容易にリニア補正できる。点ｎは、ｍを中心とする半径ｒの円周上を矢印のように移動する。ｙの変位量は、重り１−８を主体とする回転部分の遠心力と１−９のばね剛性力とが釣り合って求められ、ばね定数と自由長、重り重量，アームの長さや設定角度αによるリンク形状、を定めることにより回転数により一義的に定められる。以上述べたように、水平移動量ｘに基づき元の回転数を求めることが可能である。なおここでは、４本のアームと２個の重り、並びに２つの回転軸支点とでペダルの回転を直線変位に変換したが、本考案の主旨に沿っておれば限定するものではない。【０００９】次にハンドルを廻す動作に伴う角変位は、適当な長さのバーをハンドルの回転軸に取付け，先端の変位を可撓性のある伝達部材を用いて後述の位置信号入力機器に伝達することで対応できる。なおハンドル固定式の所謂ストレッチマシンは、ハンドルが廻らないものが多いが、回転可能な簡易ハンドルを追設することで対応可能である。【００１０】次に図−３は請求項２．の実施例であって、以上で得られた２つの信号をパソコンに入力するための位置信号入力機器の実施例を解説する。図−３において、本体３−１にはＹ方向移動用レール３−２，３−２’が互いに向き合うように、Ｘ方向移動用レール３−３，３−３’も互いに向き合うように配置されて��る。それぞれのレールにはＹ方向移動体３−４と、Ｘ方向移動体３−５が組込まれ、両移動体の交点には、Ｘ、Ｙ方向変位の合成値を得るための貫通支柱３−６が、設けられている。Ｌ−Ｌ’断面図に示す支柱３−６に設けられたガイド溝３−７は、Ｙ方向移動体３−４が移動するときに、貫通支柱３−６がＸ方向に影響せずにＹ方向に追随できるように、Ｙ方向に平行に設けられている。同様に図示していないが、Ｘ方向移動体３−５移動時に、貫通支柱３−６がＹ方向に影響せずにＸ方向に追随できるような溝も、同支柱上にＸ方向に平行に設けられている。それぞれの移動体は、位置固定用スプリング３−８，３−９を介して本体３−１に対して位置が保てるように取付けている。先に述べたペダルの回転により生じた変位とハンドルの角変位により生じた変位は，それぞれ可撓性バー３−１０，３−１１を通じて各方向の移動体３−４，３−５を移動させ、その結果貫通支柱３−６により合成変位を得ることができる。３−６上には例えば光学式位置情報入力機器が変位を読取れるだけの面積をもつ移動板３−１２を取付けており、この合成変位を特に図示していないが例えばマウス等位置情報入力機器を介してパソコン等コンピューターに取込み可能となる。【００１１】次にコンピュータにおける作業内容を解説する。コンピュータはこれらの信号に対し、増幅、線形・非線形変換等の処理を施し、画像をコントロールする。画像とは例えばアニメや写真で合成された道路や風景であって、画像の進行速度はペダルの回転により生じた変位と連動し、方向はハンドルによる変位と連動させる。信号増幅量は、初期設定、画像の内容（上り坂、下り坂、舗装道路、山道等）により手動や自動で変えられるようにする。画像の進行量と経過時間並びに回転数により、移動距離や平均速度、消費エネルギー等の個人の運動能力や達成度の情報が得られることにより、個人の興味を持続し向上心を刺激することができる。更に複数人でこれらの記録を競り合ったり，双六の如きゲーム性を加えて遊具としての機能も併せ持つことができる。【００１２】以上請求項２．、３．の具体的な動作と機能を解説したが、請求項１．では、直線変位への変換手段は特定していない。例えば請求項２．の代わりにペダルの回転の直線変位化の手段として、回転軸に磁石を、固定部にコイルを設け、回転に伴い電磁的に発生する電気信号を直接コンピュータに入力する方法でよい。また請求項３．に代えて直接コンピュータ入力用エンコーダを直線変位に応じて駆動する方法でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図−１】
回転量を直線変位量に変換する機構の上面図と側面図である。
【図−２】
回転運動の変位への変換過程を示す詳細図である。
【図−３】
位置情報入力機器に変位信号を伝達する装置の上面図と側面図である。
【符号の説明】
【００１４】１−１…本体、１−２…スラスト方向固定軸、１−３…スラスト方向移動可能軸
１−４…ライニング部剤、１−５…アーム、  １−６、１−７…滑合ねじ
１−８…重り、１−９…位置決めスプリング、１−１０…直線変位伝達バー
【００１５】ｍ…図−１の滑合ねじ１−６の滑合点、ｎ…図−１の滑合ねじ１−７の滑合点
ｙ…図−１の重り１−８の遠心力により生じる垂直移動量
ｘ…図−１の重り１−８の遠心力により生じる水平移動量
ｒ…半径（図−１のアーム１−５の長さに相当）、α…初期角度
【００１６】３−１…本体、３−２，３−２’…Ｙ方向移動用レール
３−３，３−３’…Ｘ方向移動レール、３−４…Ｙ方向移動体、３−５…Ｘ方向移動体
３−６…貫通支柱、３−７…ガイド溝、３−８，３−９…位置固定用スプリング
３−１０，３−１１…可撓性バー、３−１２…移動板、３−１３…本体カバー
【図−１】
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【図−２】
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【図−３】
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