(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
許された移動の経路を画定する高架モノレールと、
抑制力を提供するための、前記モノレールによって摺動できるように運ばれる抑制アセンブリであって、
前記モノレールに沿って前記抑制アセンブリを制御できるように移動するための前記モノレールによって摺動できるように運ばれる抑制装置と、
前記抑制装置に固定して取り付けられ、前記モノレールから外側に伸張する高架移動滑車ブームと、
前記高架移動滑車ブームに沿って前記抑制力を配置するために前記高架移動滑車ブームによって摺動できるように運ばれる高架移動滑車と、
を含む抑制アセンブリと、
前記抑制力を前記経路に沿って移動する動物にかけるためのハーネスアセンブリであって、
前記高架移動滑車に接続され、前記抑制力を伝達するための終端に繋ぎ綱コネクタを具備する繋ぎ綱と、
前記抑制力を伝達するための前記繋ぎ綱コネクタを接続する旋回可能ブームと、
前記経路に沿って前記動物を抑制するための動物ハーネスと、
前記抑制力を前記旋回可能ブームから前記動物ハーネスに伝達するための、前記動物ハーネスに取り付けられ、前記旋回可能ブームに接続される旋回アセンブリと、
を含む前記ハーネスアセンブリと、
前記抑制力を変化させ、前記高架移動滑車に沿って前記高架移動滑車を選択的に配置し、通常前記動物の後ろで直線状にされる調整された抑制力を提供する制御手段と、
を含む、移動する動物を調教するための運動システム。
【請求項２】
許された移動の経路をさらに画定する前記高架モノレールから離れて間隔を空けて配置される補助高架モノレールと、
高架移動滑車が前記高架モノレールと前記補助高架モノレールの間で横断できるようにするための、前記補助高架モノレールによって摺動できるように運ばれ前記高架移動滑車ブームに固定して取り付けられる補助抑制装置と、前記抑制装置とともに前記補助抑制装置を動作し、前記動物にかかる抑制力を共同で維持するための協調制御手段と、
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記抑制力が前記動物の真後ろに概ね一直線にかかるように前記高架移動滑車を前記高架移動滑車ブームに沿って位置付けるための位置調整手段と、
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記位置調整手段が、
前記高架移動滑車ブーム上の前記高架移動滑車の位置を求めるための高架移動滑車位置検出装置と、
前記動物の移動方向に応じた旋回可能ブームの角度位置を求めるための当該旋回可能ブームに機能的に作用するように接続された角度位置検出装置と、
前記高架移動滑車位置検出装置と、前記高架移動滑車を前記高架移動滑車ブームに沿って位置決めするための改訂された位置で前記抑制力が前記動物の真後ろに概ね一直線にかかるような前記改訂された位置を求めるための前記角度位置に機能的に作用するように接続された位置制御手段と、
を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
さらに、
前記繋ぎ綱上での前記抑制力を測定するための繋ぎ綱張力測定手段と、
所定値で前記抑制力を維持するための前記繋ぎ綱張力測定手段に機能的に作用するように接続される張力制御手段と、
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
さらに、前記旋回可能ブームから前記繋ぎ綱コネクタを遠隔で解放するための繋ぎ綱解放機構を含む、請求項５に記載されるシステム。
【請求項７】
前記張力制御手段が、
（１）繋ぎ綱張力が事前に選択された値を超えたときを確認し、
（２）システム故障の発生を突き止め、
（３）オペレータの繋ぎ綱解放信号を監視し、
（４）コンピュータによって生成された繋ぎ綱解放信号を監視し、
これら（１）〜（４）のいずれかの状態が発生した場合、前記張力制御手段が、前記繋ぎ綱解放機構を起動し、遠隔で前記繋ぎ綱コネクタを前記旋回可能ブームから解放する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記張力制御手段が、前記繋ぎ綱と動物にかかる張力の急速な変化を妨げるために、前記繋ぎ綱解放機構の起動の前に、繋ぎ綱張力を削減する、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記繋ぎ綱張力測定手段が、
前記ハーネスでの繋ぎ綱張力を測定するために繋ぎ綱コネクタに機能的に作用するように接続される第１張力検出装置と、
前記高架移動滑車での繋ぎ綱張力を測定するために、前記高架移動滑車に機能的に作用するように接続される第２張力検出装置と、
前記第１張力検出装置測定結果を受け入れ、前記結果を比較するために前記第２張力検出装置測定結果を受け入れるために接続される、比較回路と、
を含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項１０】
さらに、同時パラメータ報告のための遠隔測定手段を含み、前記モニタ手段が、
訓練中動物の心拍数を測定し、報告するための動物心拍数検出装置と、
訓練中の動物の速度を測定し、報告するための抑制装置速度検出装置と、
前記旋回可能ブームの変位を測定し、報告するための角形成変位センサーと、
訓練中、動物の加速を突き止め、報告するための抑制装置加速検出装置と、
動物にかけられる抑制力を測定し、報告するための抑制力センサーと、
を含み、それによって動物の状態が訓練の間、連続的にモニタできる、請求項５に記載のシステム。
【請求項１１】
訓練経路を画定する高架レールと、
抑制力を提供するために前記高架レールによって摺動できるように運ばれる、抑制アセンブリと、
前記訓練経路に沿って移動し、前記抑制手段に連結される動物に前記抑制力を伝達するためのハーネスと、
を含む、移動する動物の上で抑制力を提供する短距離競走運転訓練システムであって、
前記抑制アセンブリが、
前記抑制アセンブリを前記レールに沿って制御できるように移動するための、前記高架レールによって摺動的に運ばれる抑制装置と、前記抑制装置に固定して取り付けられ、前記レールから外側に伸びる、高架移動滑車ブームと、
前記高架移動滑車ブームに沿って前記抑制力を配置するための、前記高架移動滑車ブームによって摺動できるように運ばれる、高架移動滑車と、
前記抑制力を伝達するために前記高架移動滑車に接続される繋ぎ綱と、
前記繋ぎ綱を前記ハーネスに接続するための前記繋ぎ綱に取り付けられる繋ぎ綱接続部と、前記高架移動滑車内で機能的に作用できるように、前記繋ぎ綱に接続され、前記繋ぎ綱を前記高架移動滑車の中に引っ込めるリコイラーと、
前記高架移動滑車ブームに沿って、繋ぎ綱張力と高架移動滑車位置を変化させるための制御手段と、
を含む、前記短距離競走運転訓練システム。
【請求項１２】
前記制御手段は、プログラムされた抑制力と抑制装置速度に反応する前記抑制装置の速度と方向を制御するための手段を含む、請求項１１に記載されるシステム。
【請求項１３】
第２抑制力を提供するための前記高架レールによって摺動的に運ばれる第２抑制アセンブリと、
前記ハーネスを介して前記動物に前記第２抑制力を伝達するために、前記第２抑制アセンブリに接続され、前記ハーネスに接続される補助繋ぎ綱と、を含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記高架レールが、閉鎖訓練経路を画定し、さらに、
前記高架レールに選択的に接続可能であり、前記抑制アセンブリが前記高架レールから離れたり前記高架レール上に移動することを許す第２高架レールと、
第２動物を前記訓練経路で訓練するために、前記高架レールによって摺動できるように運ばれる第２抑制アセンブリと、
を含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
（ａ）高架レールによって画定される訓練経路を提供するステップと、
（ｂ）前記経路上で訓練する動物の方向に反する抑制力を提供するための、訓練経路を画定する前記高架レール上に抑制アセンブリを摺動できるように取り付けるステップと、
（ｃ）前記経路に沿って訓練する前記動物に前記抑制力を伝達するためのハーネスアセンブリを訓練対象の動物の上に固定するステップと、
（ｄ）前記抑制力が前記ハーネスアセンブリに伝達できるように、前記抑制アセンブリと前記ハーネスアセンブリの間に接続する繋ぎ綱を提供するステップと、
および
（ｅ）前記抑制力を変化させ、動物の横方向の移動を検知し、前記抑制力が前記動物の真後ろに概ね一直線にかかるように維持するための制御手段と、
を含み、
それによって前記動物が、その動物が抑制力を受けていないときにさらに速く走るように調教されるように、前記抑制力を受けている間に走るために訓練する、さらに速く走るように動物を調教するための方法であって、
抑制アセンブリを摺動できるように取り付けるステップが、
（ａ）前記レールに抑制装置を摺動できるように取り付け、前記抑制アセンブリが前記レールに沿って移動できるようにするステップと、
（ｂ）前記抑制装置に高架移動滑車ブームを固定して取り付けるステップと、
（ｃ）前記高架移動滑車ブームに高架移動滑車を摺動できるように取り付け、横方向に移動可能な抑制力を提供するステップと、
（ｄ）前記高架移動滑車に旋回可能ブームを取り付け、前記抑制力が前記経路に沿った前記動物訓練の横方向の移動についていくことができるようにするステップと、
を含む、前記動物を調教するための方法。
【請求項１６】
訓練対象の動物の上にハーネスアセンブリを固定するステップが、さらに、
（ａ）前記繋ぎ綱に接続するために旋回可能ブームを提供するステップと、
（ｂ）前記動物にハーネスを固定するステップと、
（ｃ）前記旋回可能ブームを前記ハーネスに旋回可能に接合するための旋回アセンブリを取り付けるステップと、
を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
（ａ）前記動物が横方向に移動したかどうかを判断するために、前記旋回可能ブームの角形成変位を測定するステップと、
（ｂ）前記動物の直後に前記抑制力を戻すために必要な前記高架移動滑車ブーム上の前記高架移動滑車の新しい位置を突き止めるステップと、
（ｃ）前記高架移動滑車を前記高架移動滑車ブーム上に配置し直し、前記抑制力を前記動物の後ろで位置調整するステップと、
を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
（ａ）前記高架レールを閉じ、閉じられた訓練経路を提供するステップと、
（ｂ）前記高架レールの上に追加抑制アセンブリを取り付け、複数の抑制アセンブリを１本のレール上に取り付けさせるステップと、
（ｃ）追加の動物を追加ハーネスアセンブリで固定するステップと、
（ｄ）前記追加ハーネスアセンブリを前記追加抑制アセンブリに接続するステップと、
（ｅ）前記抑制アセンブリの位置、速度、加速、およびかけられる抵抗をモニタし、前記抑制アセンブリの速度と方向を調整し、それによって複数の動物が同時に訓練できるようにするための制御手段を提供するステップと、
を含む、請求項ｌ５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、動物をその走る速度を加速するように訓練するための運動システムと方法に関する。さらに特定すると、本発明は、走っている動物に対し、何の力もかけられていないときにさらに速い速度で走ることができるようにその動物を調教するために、抑制力がかけられる練習システムと方法に関する。
本文に使用されるように、「動物」という用語は、走る速度を加速するための訓練に敏感に反応する任意の動物を指し、制限なく、馬、犬、および人間を含む。
動物の体が、筋肉組織と心臓血管組織の両方に重い負担をかける激しい身体的な活動に繰り返しさらされると、体は、体が繰り返しさらされてきた身体的な活動をさらに効率的に達成できるように適応し、調子が整えられた状態になる。例は、その体全体をすばやく高速に加速するために、大きな脚の力と筋肉の塊を発達させる訓練活動を選択する短距離走者と、マラソン走者を長い距離さらに効率的に運ぶために、さらにほとんど脂肪のない筋肉の脚を発達させるために、他の訓練活動を選択するマラソン走者を含む。
動物の体をその現在の能力を超えたレベルで機能するように調教するために、その動物は、調整のその現在のレベルを超える選択された激しい活動に従事することがある。例えば、自分のタイムを上昇させることを希望するマラソンの選手は、実際に競技で走るより長い距離を訓練で走る可能性がある。それによって、体は心臓血管に影響するように適応し、そのマラソン選手をさらに長い距離に慣らせるであろう。その場合、そのマラソン選手は、体が心臓血管に影響する適応を経験する前より速く、さらに短い距離を走ることができる。
しかしながら、この調教方法は、短い距離を全速力で全力で走る動物を適応しない。現在技術で知られている調教方法は、短距離走者の調整では最適に効果的ではなく、さまざまな不利な点を示す。これらの従来の技術による方法と不利な点のいくつかは、Ｗｅｈｒｅｌｌ（前記「Ｗｅｈｒｅｌｌ特許」）に対する米国特許第５，０７０，８１６号に説明される。前記Ｗｅｈｒｅｌｌ特許は、従来の技術の問題点の多くを解決する運動システムと方法を開示するが、全力で走る動物を適切な激しい身体活動に繰り返しさらし、その体がさらに効率的に全力で走る機能を達成できるように、体が適応し、調整された状態になるための改善された方法に対するニーズは依然として存在する。
動物を調教するための従来のシステム（前記「Ｗｅｈｒｅｌｌ」システム）は、図１に示される。このシステムでは、抑制装置４１と４２が埒８と９によって支えられる。繋ぎ綱４３と４４はそれぞれ、抑制装置４１と４２のそれぞれと旋回する部材４７に取り付けられる。旋回部材４７は電子位置センサ４６を通して堅いハーネス４５に連結される。このシステムによって、方向Ａの訓練力が、訓練走路の回りを走っている動物、これらの図では馬にかかることが可能になる。
このシステムによって、さらに、馬は、左から右に作用する不均衡な力を受けないで横方向に走路を横切って移動することができる。馬が、走っている間に埒に向かって横方向に移動すると、繋ぎ綱４３と４４のベクタがハーネス４５の上の電子位置センサ４６を基準として変化する。抑制装置４１と４２が等しい抵抗、つまり力Ａ＝力Ｂをかけると、繋ぎ綱の角度によって、力Ｂ‘より大きい同等ではない力Ａ‘が生じるだろう。馬の運動の方向を基準にしたこのような横方向の力は望ましくない。例えば、繋ぎ綱４３によって力Ａ’＞力Ｂ‘が生じる場合、旋回部材４７は、さらに大きな力Ａ’を支持して右回りで回転する。センサ４６はこの回転を検出し、正味訓練抵抗が同じにとどまるように、抑制装置４１により少ない抵抗を繋ぎ綱４３にかけるように命令すると同時に、抑制装置４２にさらに多くの抵抗を繋ぎ綱４４にかけるように命令する電子信号を送信する。
理想的な運用では、同時調整が、馬が等しい力、つまり力Ｃ＝力Ｄを感じるように作用し、腹帯に連結する堅いハーネス４５（前記「Ｗｅｈｒｅｌｌハーネス」）の点４１０と４１１で直接後方に引っ張る。力Ｃ＝力Ｄの場合、右回りの運動方向でも、左回りの運動方向でも点Ｃの回りには正味のトルクのモーメントは存在しない。実際問題として、力のこの同時同等化は達成するのが困難であり、同等ではない力が付着点４１０と４１１にかかることになる場合がある。望ましくないことには、２つの抑制装置４１と４２の同時制御には、複雑かつきわめて調和した制御システムが必要になる。図２、図３、および図４は、３つの運転条件の元で前記Ｗｅｈｒｅｌｌハーネスをさまざまに模擬実験し、番号は図１のハーネス構成要素に対応して付けられている。図２は、両方の方向から等しく引っ張る繋ぎ綱４３と４４の条件下で、ハーネス４５と一直線にされた部材４７を示す。前記Ｗｅｈｒｅｌｌシステムは、繋ぎ綱４３が繋ぎ綱４４より激しく引っ張ると、部材４７が、図１に示され、図３によって図示されるように、右回りに回転することを規定する。部材４７と４５の間でのこのような変位は、物理的には、軸の点Ｃでハーネス４５に対して左回りのトルクがかかることを要求する。図４は、繋ぎ綱４３が繋ぎ綱４４より激しく引っ張り、と同時にゼロトルクが軸の点Ｃでハーネス４５にかけられる条件下で結果的に生じるハーネスの移動を模擬実験する。例えば、正味４ポンドの力が力Ａ‘の方向で旋回部材４７にかけられ（図１を参照のこと）、部材５が８フィートの長さであるとすると、３２フィート−ポンドの右回りのトルクが生じ、したがって点４１０と４１１を通して馬にかけられる。ハーネスが図３に図解されるように動作するためには、部材４７が図示されるように回転できるようになる前にハーネス４５を安定化するために、３２フィートーポンドの左回りのトルクが必要となるだろう。これは望まれていない。本発明は、このような反時計回りのトルクをかける必要性を不必要にする。
さらに、前述されたシステムの中では、部材４５、４６、および４７の間の物理的な関係性がシステムの運用に影響を及ぼす。馬がハーネス４５にぶつかった場合、あるいはハーネス４５が埒８または９にぶつかった場合、位置センサ４６は急速に左または右に移動することによって反応する。このような急激な移動によって、旋回部材４７は反応し、旋回し、抑制装置４１と４２に対する偽エラー信号を生じさせる。これによって、システムは不安定となり、訓練中の馬に危険を呈することがある。
このようなシステムの別の不利な点とは、騎手が騎乗している間、繋ぎ綱を馬に連結ししていない可能性があるという点である。繋ぎ綱を取り付けるためには、騎手は、二人目の人物が繋ぎ綱を取り付けている間、馬を適所に保持しなければならない。少なくとも二人の人を使用するという要件は好ましくない。
さらに、図１に図示されるように、前記Ｗｅｈｒｅｌｌシステムの２本の繋ぎ綱は、側面から側面まで完全な走路を横断する。この構成では、繋ぎ綱４３と４４が旋回部材４７の上の何かにぶつかるので、他の馬が同じ訓練走路に入り、訓練中の馬を追い越したり、訓練中の馬によって追い越されることはできなくなる。
２本の繋ぎ綱を使用することによって、２つの抑制装置の同時協調が必要になる。このような協調と同時運転は、制御システムの複雑度を増す。
本発明の運転システムは、一般的には、これらの問題の多くを回避し、訓練中の動物に与えられる安全性を改善する単一繋ぎ綱訓練システムを提供する。図５、図６、および図７を参照すると、馬、犬および人間を含む、種々の動物に適切な短距離競争運動訓練システムと方法は、動物をさらに速く走るように調教するための訓練中に抑制力を提供する。運転走路１９は、間隔を空けて配置された埒８と９によって画定される。埒８と９は、直線状であるか、湾曲であるか、あるいは連続的な環状訓練領域を画定することがある。運動経路つまり訓練経路は、具体的には１本の高架モノレール２０によって定められる。前記モノレールは、一般的には運動経路に沿った動物の移動方向のすぐ後ろで反する抑制力Ｆｒを提供するために、抑制装置１を摺動できるように運ぶ。ハーネス２１は、抑制アセンブリから移動中の動物に抑制力を伝達する。本発明を使用する動物は、抑制力を受けていないときにさらに速く走るように調教されることがある。上部モノレール２０は、運動走路１９上を走る動物を抑制する正味力（Ｆｒ）を提供する抑制装置１を摺動できるように運ぶ。抑制装置１は、動物が訓練中加速したり、減速するときに、繋ぎ綱でつながれた動物にかかる一定の抑制力を維持しようと努め、モノレール２０のどちらかの方向でそれ自体を進ませることがある。弾性的な繋ぎ綱５を使用すると、動物の加速と減速を緩衝するのに役立つ。抑制装置１に接続される頭上の高架移動滑車ブーム３は、動物と抑制装置１が訓練走路１９に沿って移動するに従って高架移動滑車ブーム３の全長に沿って横方向に移動できる高架移動滑車４を運ぶ。高架移動滑車４の横方向の移動によって、１本の繋ぎ綱５を使用した動物の訓練が可能になる。繋ぎ綱５は高架移動滑車４とハーネス旋回ブーム６に付着し、馬が埒８と９の間で横方向に移動するときに、ほぼ平行で、馬体と直線状に並んだままとなる。
本発明は、動物が通常の条件下で全力で走る機能をさらに効率的に達成できるように、さらに高いレベルの抵抗に動物の体を調教するための望まれる、適切な激しい身体的な活動を提供する。
したがって、従来の技術による訓練システムの問題点と不利な点の多くを回避する、動物に新規のモノレール運動訓練システムを提供することが本発明の目的である。
通常は動物の移動に合わせて抑制力を提供する、動物用の新規の単一繋ぎ綱モノレール訓練システムを提供することは、本発明の第２の目的である。
単一高架レールにより画定される訓練経路を有する新規の単一高架レール訓練システムを提供することは、本発明の第３の目的である。
抑制繋ぎ綱の張力が連続的にモニタされる、動物の安全性が改善された、新規の短距離競走訓練システムを提供することは、本発明の第４の目的である。
訓練を受ける動物が、訓練走路上で他の動物を追い越したり、他の動物によって追い越されることを許すことによって、訓練での現実感がさらに強まる新規の短距離競走システムを提供することは、本発明の第５の目的である。
複数の動物を同時に訓練することを容易にする閉鎖された通路によって画定される新規の動物訓練システムを提供することは、本発明の第６の目的である。
多様な訓練と動物のパラメータをモニタし、遠隔測定を介して、動物の能力のリアルタイム分析を提供する新規の動物訓練システムを提供することが、本発明の第７の目的である。
本発明の以上の、およびそれ以外の目的と優位点は、請求項、添付図面、および好まれる実施の形態の以下の詳細な説明を精読することから、本発明が関係する技術の当業者には容易に明らかとなるだろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、馬のような大型動物向けの従来の技術による訓練システムの絵による実例である。
図２、図３、および図４は、指示された運手条件下で前記Ｗｅｈｒｅｌｌハーネスを多様に模擬試験する。
図５は、本発明の実施の形態の前面図である。
図６は、図５の概要図である。
図７は、図５の側面図である。
図８は、本発明の別の実施の形態の前面の絵による実例である。
図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃは、本発明のハーネスアセンブリの実施の形態を描く。
図１０は、訓練シナリオでの本発明を説明する。
図１１は、例示的な遠隔測定出力プリントアウトである。
図１２は、動物ハーネスアセンブリに繋ぎ綱を提供する本発明の１つの実施の形態のリコイラーを示す。
図１３は、動物ハーネスアセンブリと接合される、本発明の繋ぎ綱コネクタの実施の形態を示す。
図１４は、追加抑制アセンブリオプションを示す。
図１５は、動物を常歩で歩ませる（ｗａｌｋ）ために２つの抑制アセンブリを活用する本発明の実施の形態を描く。
好ましい実施例の態様
今度は本発明の理解を容易にするために類似要素を類似した数字で表した名称が与えられている図を参照し、特に図５、図６および図７に示される単一繋ぎ綱訓練システムを参照すると、本発明は、モノレール２０の上に載っている抑制装置１を含むことがある。モノレール２０は、高架移動滑車ブーム３が、訓練走路１９上に存在する他の動物の障害にならないように、訓練走路１９上で伸張するように、十分に高く持ち上げられる。高架移動滑車３に取り付けられているのは、高架移動滑車ブーム３の全長を横断することがある摺動可能な高架移動滑車４である。１本の繋ぎ綱５が高架移動滑車４と旋回ブーム６に付着する。図６は、部分的な平面図を示し、図７はこの実施の形態の部分的な側面図を示す。
電子モジュール１０は、旋回ブームに付着し、システムメイン制御コンピュータ６０と通信する。制御コンピュータ６０は、オペレータ（調教師）の入力に備える。
図８に関して、本発明の第２実施の形態では、第２抑制装置１１が、オプションで高架移動滑車ブーム３に接続し、高架移動滑車ブーム３を安定化する。この実施の形態では、高架移動滑車ブーム３は、埒８と９によって画定される訓練完全横方向訓練を横断する。
図８は、訓練システムを使用する動物が、走路上に別の動物がいる状態で訓練できるという点で、本発明が従来の技術に優っている１つの優位点を図解する。これによって、運動をさらに密接に競馬に条件に似せることによって訓練を改善することができる。優位なことに、高架移動滑車４と繋ぎ綱５はつねに動物の直後を移動するように向けられ、訓練走路領域１９上での他のすべての訓練空間は、本発明の訓練システムが障害物をもたらすことなく、他の動物に利用できる。したがって、本発明によって、連結された動物は、訓練走路上で安全に他の動物を追い越したり、他の動物によって追い越されることができる。
図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃに関して、本発明の実施の形態は、従来の技術によるハーネスに対応する多くの問題点を回避する、新規のハーネスアセンブリを含む。ひも１２と１６は抑制手段となり、電子機器モジュール１０と旋回ブーム６を動物に固定する。図９Ａは、正味力Ｆ１が動物の中心線Ｃに沿って向けられる場合、動物の中心線Ｃ上の旋回ブーム６を示す。図９Ｂは、正味力Ｆ２が動物の中心線Ｃを離れて向けられるときに、旋回ブーム６が任意の正味力の方向に向かって旋回することを示す。旋回ブーム６は、優位なことに自由に旋回点Ｄの回りを回転できるので、旋回ブーム６は、動物にトルクをかけることなく、正味力の方向に向かって敏感に回転することによって、従来の技術より優れた改善策を提示する。この実施の形態は、さらに、以下の従来の技術の問題点を克服する。１）正味力が旋回点Ｄにかけられると、動物を押しつける堅いハーネス４５（図１）と、２）埒８と９にぶつかり、システムを不安定にする堅いハーネス４５の危険。
電子モジュール１０内の電子装置は、旋回ブーム６の角を形成する位置を中心線Ｃを基準にして分解（ｒｅｓｏｌｖｅｓ）し、高架移動滑車４とコンピュータ６０にエラー信号を提供する。高架移動滑車４は、高架移動滑車ブーム３上でそれ自体の位置を変えるために電子コマンドを受信し、このようにして動物の中心線Ｃ上の旋回ブーム６を調整し直す。
本発明の１つの実施の形態では、旋回ブーム６に連結される解放機構１５とさらに組み合わせて、弾性的な繋ぎ綱を使用することによって、従来の技術に優り、安全性が高められる。優位なことに、繋ぎ綱５は弾性特性を有し、馬の速度の変化を緩衝し、抑制装置１の装置の馬の速度の変化に反応する瞬時の加速を提供するという要件を不必要にする。解放機構１５は、さらに、繋ぎ綱５をハーネスから選択的に解放することを許すことによって、訓練中の動物のなおいっそうの安全性を提供する。解放機構１５は、コンピュータまたは騎手のコマンドで起動され、このようにして局所的な騎手の制御だけではなく、遠隔の自動的な制御も与える。
図９Ｃに関して、動物のハーネス２１は、動物の背中の上にある電子機器パッケージ１０にクッションを備えるための詰め物１４を含むことがある。旋回軸１３は、旋回ブーム６が走っている動物の揺り動く動作を可能にするために垂直に旋回できるようにする。
本発明の代替実施の形態では、動物のハーネス２１は、電子機器パッケージ１０と旋回軸１３を含み、それには解放機構１５が接続される。旋回軸１３と解放機構１５は、１つの単独装置から成り立つ。旋回ブーム６は、高架移動滑車４に向けられて取り付けられる。この実施の形態では、繋ぎ綱５は、旋回可能ブーム６を介してリコイラー３５から、動物のハーネス２１上の解放機構１５に送り込まれる。この実施の形態は、望ましくは、訓練中の動物に対するハーネス２１の重量を削減する。図１０は、実際の訓練シナリオで本発明の１つの実施の形態の動作を説明する。明瞭さのために、騎手は示されていない。馬が位置Ａに、高架移動滑車４が位置１にいる馬の直後にいる状態では、繋ぎ綱５が馬の中心線と直線状に並んでいる。この一列に並んだ状態では、馬の左または右に作用する正味力はないだろう。遷移する馬のフィギュアによって図１０に示されるように馬が走路の左側に向かって移動を開始すると、馬は高架移動滑車４と一直線にならなくなる。馬が高架移動滑車４と一列に並んだ状態を抜けるに従って、繋ぎ綱５は馬の右側から引っ張る正味力をかけ始める。正味力によって、旋回ブーム６は真中の遷移フィギュアで示されるように、わずかに左回りに回転する。電子機器モジュール１０は、旋回ブーム６での角を形成する移動を検出する。角を形成する移動情報は、高架移動滑車４に、高架移動滑車ブーム３に沿って横方向に移動し、位置２で動物と一列に並んだ高架移動滑車４の位置を直し、それによって動物の中心線上にある旋回ブーム６を調整し直すように命令する遠隔測定入力として役立つ。本発明の運用とは、動物の直後で高架移動滑車と繋ぎ綱の一列に並んだ状態を維持するためであり、このようにして動物の左にまたは右に作用する正味力を回避する。
図７に関しては、本発明の別の実施の形態において、訓練抵抗（繋ぎ綱張力）、速度、抑制装置の位置、および訓練動物の心拍数が測定されることがある。腹帯１２に埋め込まれた心臓モニタ２４は、心拍数を測定する。電子機器パッケージ１０は、繋ぎ綱５によって旋回ブーム６にかけられる張力をモニタする。高架移動滑車４に取り付けられる検出装置２５は、繋ぎ綱５によって旋回ブーム６にかけられる抵抗も測定できる。馬と同じ速度で移動する抑制装置１の位置は、モノレール２０上での速度を測定するための手段を含む。モノレール２０上での抑制装置１は、光受信機または技術で知られているその他の手段による可能性がある。
図１１に関すると、本発明は、電子パッケージ１０、抑制装置１、心拍数検出装置２４、および張力検出装置２５から、多様に、例えば、繋ぎ綱抵抗、心拍数、速度、ブームの角を形成する変位などの電子遠隔測定出力を記録できる。その場合、そこからのリアルタイムデータは、多様な訓練反応をプロットするために使用できる。このようにして、本発明を使用して、調教師は、過去のプログラムの動物の反応に基づいて訓練プログラムを適応することができる。データがリアルタイムに取得され、きわめて正確であるため、動物は、訓練中密接にモニタされ、それによって抑制力を受けている間の動物に補助的な保護手段を提供する。したがって、既知の従来の技術によるシステムは、戸外の訓練走路での動物から、これらのパラメータを検索し、適用しない。
図１２に関すると、本発明の代替策は、繋ぎ綱５を引っ込める（ｒｅｃｏｉｌ）ために、高架移動滑車４、または代りに抑制装置１に埋め込まれたリコイラー３５を含む。繋ぎ綱５は、訓練セッションを完了した後、または（図９Ｃに以前に示される）解放機構１５の起動時に、動物から切り離された後、引っ込められるのが望ましい。繋ぎ綱５の端に固定される取付コネクター３０は、騎乗中、および旋回ブーム６に連結されている間、騎手によって容易に掴まれる。前記連結は、解放機構１５へのスナップ接続によって、または技術で既知の別の手段によって、旋回ブーム６の中の口が付けられた溝の手段によって容易にされる。優位なことに、取付コネクター３０は、騎手が、取り外したり、二人目の人の補助を必要としなくても、繋ぎ綱５を連結できるようにする。
図１３に関しては、リコイラー３５によって、繋ぎ綱５は解かれ、高架移動滑車４から抽出できるようになる。騎手がコネクター３０を旋回ブーム６に連結し、馬が高架移動滑車４から安全な距離（２０フィートから６０フィート）になってから、後退（ｒｅｃｏｉｌ）装置が自動的に適所でロックする。繋ぎ綱５がきつくなると、抑制装置１、高架移動滑車ブーム３、および高架移動滑車４は馬といっしょに動き始め、コンピュータ６０のコマンドコンソール６１によってプログラムされた抵抗をかける。
図１３は、穴がついた旋回ブーム６を使用し、容易に接続する繋ぎ綱５と動物を接続するのを促進する、本発明の方法を示す。騎手は、一人で静止している高架移動滑車４に馬を移動してから、繋ぎ綱５をコネクター３０とともに取る。リコイラー３５によって、繋ぎ綱５は高架移動滑車４を出ることができるようになる。騎手は、コネクター３０を旋回ブーム６の一端の開口部と一直線に並べる。この活動は、位置Ａにある高架移動滑車４で表される。騎手が、いったん旋回ブーム６の中の口が付いた溝の中でコネクター３０を解放すると、騎手は、馬に対し、高架移動滑車４の前で前方に歩くように命令する。馬が前方に移動するに従って、コネクター３０は、位置Ａから、位置Ｂを通って、位置Ｃまで旋回ブーム６の端へ穴がついた溝に沿って摺動する。いったんコネクター３０が位置Ｃの中に移動すると、コネクター３０は解放機構１５に入る。騎手と馬が高架移動滑車４に自らを遠ざけるにつれて、繋ぎ綱５の張力が変化し、リコイラー３５に対し、繋ぎ綱５が高架移動滑車４から抽出されるのを許可するように信号で知らせる。以前に説明されるように、馬が高架移動滑車４から安全な距離にあるとき、繋ぎ綱５がロックされ、抑制装置がプログラムされた抑制力を開始する。訓練セッション完了時、あるいは緊急時には、繋ぎ綱５は、騎手によって遠隔にまたは局所的に解放することができる。１つの実施の形態では、図Ｄで図示されるように、解放機構１５はパッと開き、コネクター３０を解放する。
図６に関して、本発明の実施の形態の制御システムの動作を理解することができる。旋回位置Ｂは、馬に作用する正味力に反応するブームでの角を形成するブームの移動を感知する。旋回ブーム６の正確な位置に関して電子機器パッケージ１０の正確に知らせるために、位置レゾルバが旋回位置Ｂに含まれることがある。制御システムは、エラー信号の伝送を引き起こす電子機器パッケージ１０によって、中心軸から離れて移動する旋回ブーム６を検出するために動作し、高架移動滑車４が、高架移動滑車ブーム３に沿って位置を変えられ、旋回ブーム６を馬の軸に沿って位置調整し直す。
制御システムによって、馬、抑制装置１、高架移動滑車４、および調教師の制御コンピュータ６０の間の対話が可能になる。
システム制御は、調教師の制御コンピュータ６０のコンソール６１で始まることがある。コンソール６１は、訓練走路を完全に見渡すことができるようにする位置に遠隔に配置することができる。コンソール６１は、つねに電子機器モジュール１０と抑制装置１と直接連絡している。前記遠隔測定を使用し、制御コンピュータ６０と調教師は、馬の能力をモニタし、抑制装置１にコマンドを出すことができる。
電子モジュール１０は、馬に取り付けられ、解放機構１５のための解放信号を受信するだけではなく、複数の遠隔測定を送信することができる。これらの遠隔測定は、以下を含むことがある。
１．ハーネス抵抗遠隔測定。この遠隔測定は、抑制装置１と調教師の制御コンピュータ６０の両方に送信され、繋ぎ綱５を介してかけられる訓練抵抗を連続的に、モニタし、制御する。旋回ブーム６内の力センサがこの信号を作り出す。
２．ハーネス位置遠隔測定。この遠隔測定は、抑制装置１と調教師の制御コンピュータ６０の両方に送信され、馬の位置を連続的にモニタする。中心線を離れるどのような移動も、高架移動滑車４を、高架移動滑車ブーム３に沿って横方向に調整させる。
３．心拍数遠隔測定。心拍数モニタ２４によってモニタされる馬の心拍数遠隔測定は、システム抵抗に対する心臓血管調整反応として、心拍数データＶｓを測定するような用途のために、コンピュータ６０に送信される。
４．ハーネスステータス。電子機器モジュール１０は、マイクロプロセッサを含み、モジュール１０内のすべての機能を自動的にチェックし、訓練セッション中の適切な機能を保証できる。この遠隔測定は、継続的なステータスを提供するためにコンピュータ６０に送信される。前記システムは、ハーネスステータス故障を検知すると、解放機構１５が起動され、繋ぎ綱５が馬から解放されるようにプログラムされることがある。さらに、システムは、ハーネスステータスがすべての機能が適切に動作していることを示さない限り、その動作を許可しないようにプログラムすることができる。
５．緊急繋ぎ綱解放コマンド。緊急繋ぎ綱解放コマンドは、騎手から局所的にだけではなく、抑制装置１または調教師の制御コンピュータ６０のどちらかから電子モジュール１０で受信されるのが優位である。緊急繋ぎ綱解放コマンドを受信すると、繋ぎ綱５の抵抗が、例えば５ポンド未満まで削減され、解放機構１５が起動される。繋ぎ綱５抵抗を解放機構１５を起動する前に削減すると、繋ぎ綱５が分離されたときに、馬がつまづかないことが保証される。
実施の形態においては、抑制装置１は、デバイスをモノレール２０上のどちらかの方向で勧め、馬が訓練しているときに馬にかかる抵抗を維持することができるようにするために、リニアモータを含むことがある。前記モータは、馬を怖がらせないように、きわめて信頼性が高く、完全に静かであるために選択される。抑制装置１は、モノレール２０上での磁場によってサポートされ、調教師の制御コンピュータ６０の機能を瞬時に引き継ぎ、実行する機能を備えた内蔵コンピュータを含むことがある。制御装置１で提供されることがある遠隔測定とコマンドは、以下を含む。
１．繋ぎ綱張力遠隔測定。繋ぎ綱張力は、１ポンドの精度内で測定されるのが望ましい。この張力測定は、ハーネス張力測定値と同等でなければならず、バックアップまたは安全手段のどちらかとして役立つことがある。
２．速度遠隔測定。速度はコンピュータ６０に送られ、抑制装置１と馬の速度を示す。毎時１／２マイルの精度が望ましい。
３．装置ステータス遠隔測定。測定ステータスはコンピュータ６０に送信され、すべてのきわめて重大な構成要素のステータスを示し、適切な動作を保証する。ハーネスステータス遠隔測定と同様に、公差から外れた状況は、自動的にシステムを停止し、繋ぎ綱５を解放する。
４．緊急繋ぎ綱解放コマンド。抑制装置１は、抑制装置１内で重大な状況が検出されると、繋ぎ綱解放コマンドを電子モジュール１０に伝送するだろう。
５．緊急停止／繋ぎ綱解放コマンド。調教師のコンピュータ６０は、システムの障害を検出し、緊急停止／繋ぎ綱解放コマンドを発し、そのコマンドは、抑制装置１と解放機構１５の両方に送信される。
６．抵抗コマンド。調教師は、オプションで、調教師のコンピュータ６０が抑制装置１に伝送する、初期繋ぎ綱抵抗を設定できる。抑制装置１は、装置の位置と繋ぎ綱張力を調整し、希望される繋ぎ綱抵抗を達成する。
７．システム電源オン／オフコマンド。調教師が、オプションで、電源を入れたり、切ったりすることで、抑制装置１が電源オン／オフコマンドを伝送する。これは、訓練中の馬に対して高められた安全性のレベルを提供する。
８．高架移動滑車位置コマンド。調教師のコンピュータ６０は、前述のブーム位置遠隔測定を受信すると、高架移動滑車ブーム３上の高架移動滑車４の位置を計算する。位置の調整が必要とされる場合は、コンピュータ６０が、信号を抑制装置１に送信し、高架移動滑車４の位置を高架移動貨車ブーム３に沿って変更させる。抑制装置１は、独立して、高架移動滑車４の位置をブーム位置遠隔測定から計算し、独立した位置変更信号を計算する。前記２つのコマンドは、１つの実施の形態において、毎秒１０回比較され、両方の構成要素が適切に動作していることを保証する。
図７は、さらに繋ぎ綱５が解放機構１５から開放された後に、リコイラー３５が自動的に繋ぎ綱５を引っ込め（ｒｅｃｏｉｌ）、それを走路から取り除くことができるのを示す。繋ぎ綱５の解放機構１５からの解放時に、高架移動滑車４のアーム３１は（模型内に示される）ほぼ水平な位置の中に揺れて入る。
図１４に関すると、本発明の閉鎖ループ構成が示される。この実施の形態では、第１抑制装置１は、内モノレール２０上で活用される。
図１４は、さらに、訓練システムが一時に複数頭の馬を調教するために自動的な再構成を可能にする技術に対する重要な改善策を表す本発明の別の実施の形態を示す。予備の埒１５０は、ブーム３と高架移動滑車４とともに構成される複数の抑制装置１を支える。メインモノレール２０は、手動でまたはコンピュータコマンドを介してのどちらかによって固定されるか、移動可能である走路１６０の特別部分を含み、予備の埒１５０に切り替わり、接続できる。制御コンピュータ６０は、多くの抑制装置１をモノレール２０の上に命令し、それらを選択できる距離だけ離して配置することができる。
図１４は、さらに、３頭の馬を同時に調教するために構成された走路を描く。走路を据え付けた後、抑制装置１は場所に移動してから、停止し、騎手が繋ぎ綱５を接続するのを待機する。それから、すべての馬が、前述の安全機能をもってそのそれぞれの調教プログラムを開始し、各馬の間の適切な間隔を保証する。
図１４は、走路１７０の余分な区画が予備の走路１５０に接続される発明の別の実施の形態を描く。走路１７０は、訓練が完了した後に、抑制装置１を降ろし、保管するために使用されることがある。
図１５によって示される本発明の別の実施の形態では、騎手が乗っていない馬が２つの抑制装置１の間で繋ぎ綱でつながれ、２つの抑制装置が協調して動作し、馬が常歩で歩み、調教師や騎手なしで運動できる。この例では、馬は２つの抑制装置１の間で繋ぎ綱でつながれている。前方の抑制装置１ａは、馬の頭絡に限られた前方抵抗を最初に提供し、それによって馬がその歩行を開始するように促すようにプログラミングする。馬が歩き始めると、後方の抑制装置１ｂが馬の後ろで綱で引かれて進む。馬がいったん常歩で歩き始めると、調教師の制御コンピュータ６０またはオプションで２つの抑制装置のコンピュータが、前方の抑制装置の速度と後方の抑制装置の速度を調整し、馬自体の速度を一致させる。馬の速度と抑制装置の速度との前記調整（ｃｏ−ｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）は、頭絡張力をほぼゼロポンドまで削減するだろう。
本発明の好まれる実施の形態が記述されてきたが、記述される実施の形態が例証的にすぎず、本発明の範囲は、完全な範囲の同等が与えられるときに、添付請求項によってのみ定められることになり、多くの変更と修正は、自然と、精読から技術の当業者に思い浮かぶことが理解されなければならない。
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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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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