(57)【要約】【課題】可動部周囲に存在する物体に可動部や乗っている人が衝突してしまう危険性をなくして安全に使用できるものとする。【解決手段】使用者が乗る可動部２と、該可動部に揺動運動を行わせる駆動部とを備えた揺動型運動装置であり、周囲に存在する物体を検知する検知手段Ｓ１〜Ｓ４と、この検知手段による物体存在を示す出力を受けて報知手段ＳＰを作動させる制御手段Ｃとを備える。周囲に物体が検知されたならば、報知なされるために、使用者は物体との衝突を未然に防ぐことができる。【選択図】図１
2009131521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が乗る可動部と、該可動部に揺動運動を行わせる駆動部とを備えた揺動型運動装置であって、周囲に存在する物体を検知する検知手段と、この検知手段による物体存在を示す出力を受けて報知手段を作動させる制御手段とを備えていることを特徴とする揺動型運動装置。
【請求項２】
使用者が乗る可動部と、該可動部に揺動運動を行わせる駆動部とを備えた揺動型運動装置であって、周囲に存在する物体を検知する検知手段と、この検知手段による物体存在を示す出力を受けて上記駆動手段の動作を変更する制御手段とを備えていることを特徴とする揺動型運動装置。
【請求項３】
検知手段は規定されたエリア内の物体の存在を検知する接触式または非接触式のセンサであることを特徴とする請求項１または２記載の揺動型運動装置。
【請求項４】
検知手段は物体の接近を検知するセンサであることを特徴とする請求項１または２記載の揺動型運動装置。
【請求項５】
規定されたエリアが可動部と非可動部との間の物体を挟み込む虞のあるエリアであることを特徴とする請求項３記載の揺動型運動装置。
【請求項６】
検知手段はその物体を検知するエリアが可変のものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の揺動型運動装置。
【請求項７】
周部に衝撃緩和用の緩衝材を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の揺動型運動装置。
【請求項８】
駆動部の異常もしくは設置状態の異常を検出するセンサを備え、該センサの出力を受けて制御回路は駆動部を停止させるものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項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て使用者に乗馬を模した運動負荷を付与したり、使用者がその上に立つ台を揺動させることで使用者にバランスを保つことを強制する揺動型運動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗馬を模した運動負荷を使用者に付与する揺動型運動装置は、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。この揺動型運動装置の典型的な従来技術としては、たとえば特許文献１，２がある。
【０００３】
特許文献１は６軸パラレルメカニズムなどを用いて、一連の滑らかな揺動パターンを実現するようにした腰痛予防訓練装置を示したものであり、特許文献２はモータとリンクとで前後揺動及び左右揺動を実現するようにしたものである。
【０００４】
ところでこの種の運動装置は、揺動する可動部が存在する上に、可動部に人が乗って揺られるために、可動部の周囲の近接した範囲内に物体が存在すると、可動部や可動部に乗っている人がその物体に衝突してしまう虞を有している。
【特許文献１】特許第３３９４８９０号明細書
【特許文献２】特開２００１−２８６５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、可動部周囲に存在する物体に可動部や乗っている人が衝突してしまう危険性をなくして安全に使用することができるようにした揺動型運動装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明に係る揺動型運動装置は、使用者が乗る可動部と、該可動部に揺動運動を行わせる駆動部とを備えた揺動型運動装置であって、周囲に存在する物体を検知する検知手段と、この検知手段による物体存在を示す出力を受けて報知手段を作動させる制御手段とを備えていることに特徴を有しており、また検知手段による物体存在を示す出力を受けて上記駆動手段の動作を変更する制御手段とを備えていることに他の特徴を有している。
【０００７】
周囲に物体が検知されたならば、報知もしくは動作変更がなされるために、使用者は物体との衝突を未然に防ぐことができる。
【０００８】
上記検知手段としては、規定されたエリア内の物体の存在を検知する接触式または非接触式のセンサを好適に用いることができる。また、検知手段が物体の接近を検知するセンサであると、物体が他の人体や動物の場合に特に有効である。
【０００９】
上記の規定されたエリアは、可動部と非可動部との間の物体を挟み込む虞のあるエリアであってもよい。挟み込みの事故を防ぐことができる。
【００１０】
また、検知手段はその物体を検知するエリアが可変のものであると、設置状態や使用状態に応じてエリアを変更することで、誤検知の虞を少なくすることができる。
【００１１】
周部に衝撃緩和用の緩衝材を備えたものとすることも好ましい。衝突が生じてしまった場合の衝撃を少なくすることができる。
【００１２】
また、駆動部の異常もしくは設置状態の異常を検出するセンサを備え、該センサの出力を受けて制御回路は駆動部を停止させるものとするのも好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、周囲に物体が検知されたならば、報知もしくは動作変更がなされるために、使用者は物体との衝突の虞があることを知ることができて、衝突事故を未然に防ぐことができ、衝突による破損や怪我の発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明すると、図１は本発明に係る揺動型運動装置の一例を示しており、乗馬を模した運動負荷を使用者に付与する図示例のものは、馬の背や鞍を模した形状となっているとともに上面が座面となっているシート２と、上部内に上記シート２の揺動駆動を行う駆動部３を納めた本体１とで構成されたもので、可動部である上記シート２の前端側には半円弧状で両端がシート２に前後に回動自在に連結された手綱６が配されているとともに、操作パネル８が設けられており、またシート２の前寄り両側からは夫々鐙７，７が吊り下げられている。
【００１５】
上記駆動部３は、前記特許文献２に示されたものと同様にモータによる偏心軸の回転とリンク機構とを用いてシート２に前後左右に例えば平面視で８の字を描く周期的な揺動動作を行わせる。
【００１６】
従って、使用者がシート２に跨るようにして座って鐙７に足を載せた状態でシート２に上記揺動を行わせれば、使用者はシート２上においてバランスを保つ動きを行うことになる。
【００１７】
このような揺動型運動装置１において、本発明ではそのシート２の外面及び本体１に以下のようなセンサＳ１〜Ｓ４を配置している。可動部２の外周に間隔を置いて複数配置しているセンサＳ１は、たとえばアクティブ型測距センサからなるもので、図４に示すように可動部２の周囲の所定距離内Ｌで且つシート２に座った使用者の脚及び鐙７が位置する可能性のある範囲外に物体が存在する時、物体検知信号を後述する制御回路Ｃに出力する。上記所定距離Ｌは、シート２が揺動することを考慮して設定した距離である。
【００１８】
また、本体１の上部でシート２で覆われていない部分に配したセンサＳ２は、可動部であるシート２がその揺動に伴って非可動部である本体１との間の物体を挟み込む虞のあるエリアに物体が存在するかどうかを検知するためのもので、センサＳ１と同じアクティブ型測距センサ、もしくはフォトインタラプタ型センサからなるものとしている。
【００１９】
更にシート２の後部外周でもっとも外に張り出している部分には、図５にも示すように、緩衝材２０を取り付けているとともに、シート型感圧センサ（図６参照）からなるセンサＳ３を設けてある。なお、このセンサＳ３は、シート２に座る使用者の脚が接触してしまうことがないところに設けている。
【００２０】
センサＳ４は本体１の後部に設置されて後方からの人体（もしくは動物）の接近を検知するもので、ここでは波長依存性が少なくて人や動物の接近を検知しやすい焦電型赤外線センサ（図７参照）を用いているとともに、設置状況に合わせて軸支部４０を回転させて向きを変えることで図８に示すように検知エリアＡ４を変更できるようにしてある。集光用のレンズ４１の変更で検知対象距離を変更することができるようにしたり、マスク４２を動かすことで視野角を変更することができるようにしておくことも好ましい。なお、センサＳ４による物体検知距離は、前記センサＳ１の検知距離も長く設定してある。図７中の９は物体を示す。
【００２１】
上記の各センサＳ１〜Ｓ４の各出力は、駆動部３の動作制御も司る制御回路Ｃに送られる。この制御回路Ｃには、前記操作パネル８と、音声報知を行うことができる報知部ＳＰとが接続されているほか、データテーブルＴが接続されている。このデータテーブル４は、各センサＳ１〜Ｓ４から送られている信号に基づいて制御回路Ｃが衝突の虞などを判断するにあたって、駆動部３が停止しているか、あるいは駆動部３が動作中であるかによって異なった閾値を用いることが好ましい上に、動作中である時には安全のために動作を停止させることから、動作中であるか停止中であるかによって異なったパラメータを格納している。
【００２２】
図３のフローチャートに基づいて上記制御回路Ｃの動作を説明すると、電源のオンによって制御回路Ｃはまず検知パラメータを「動作前（停止中）」に設定し、この状態でセンサＳ３による接触物の有無の検知を行い、接触物があれば、たとえば「シート後方に接触物があります。除いてから開始してください。」の報知動作を報知手段ＳＰを通じて行う。
【００２３】
また、センサＳ２によってシート２と本体１との間に物体が検知されたならば、たとえば「駆動部前方に物体、挟み注意。物体を除いてください。」の報知動作を行う。
【００２４】
次いでセンサＳ１の出力信号をチェックして物体が所定範囲内に存在していれば、たとえば「シート後方に物体、衝突注意。物体を除いてください。」の報知を行う。
【００２５】
そして次にセンサＳ４の出力信号をチェックし、接近してくる物体があれば、「後方から物体接近、衝突注意。安全を確認してください。」の報知を行う。
【００２６】
物体検知が無かった時には、制御回路ＣはデータテーブルＴから動作中の時のためのパラメータを呼び出して、検知パラメータを変更した上で、駆動部３を作動させてシート２に揺動動作を行わせる。そして操作パネル８からの停止信号の入力、もしくは予め設定された時間が経過するまで、制御回路Ｃは物体検知に関して以下の動作を繰り返す。すなわち、動作中にセンサＳ３による接触物の検知信号があれば、たとえば「シート後方に接触物があります。非常停止します。」の報知動作を行うとともに駆動部３を停止させる。
【００２７】
センサＳ２によってシート２と本体１との間に物体が検知されたならば、たとえば「駆動部前方に物体、挟み注意。非常停止します。」の報知動作と駆動部３の停止とを行う。
【００２８】
またセンサＳ１の出力信号をチェックして物体が所定範囲内に存在していれば、たとえば「シート後方に物体、衝突注意。非常停止します。」の報知と駆動部３の停止とを行い、センサＳ４によって接近してくる物体が検知されれば、「後方から物体接近、衝突注意。非常停止します。」の報知と駆動部３の停止とを行う。
【００２９】
また、ここで示した揺動型運動装置は、更に次のようなセンサＳ５，Ｓ６も備えている。センサＳ５は本体１における接地部に設けられて接地状態を検出するもので、圧力センサで形成した該センサＳ５は、複数の接地部に夫々配設されており、各接地部の接地状態を圧力値で出力する。制御回路Ｃは、これら複数のセンサＳ５から得た圧力信号のいずれかが閾値以下であれば、床面に異常があるとの報知を行わせて、接地状態の確認を使用者に促せる。また、複数のセンサＳ５から得た圧力信号のいずれかが限界値以上であれば、衝突や異常な負荷がかかったと判断して非常停止させる。
【００３０】
センサＳ６はシート２内に配した角度センサであり、シート２の角度が揺動に伴う性状は角度変化範囲を逸脱したならば、制御回路Ｃは駆動部３を非常停止させる。
【００３１】
このほか、揺動型運動装置の安全な運転という観点からは、駆動部３にかかる負荷の増大を、力、加速度、角度、移動距離、振動、温度などによって検知して異常があると判断された時には非常停止させるようにすることも好ましい。
【００３２】
報知手段として音声報知を行うものを示したが、ブザー等による警告音の出力、ランプの点滅、操作パネル８にある表示部への文字表示、別途加振手段による振動の発生などで報知を行うものであってもよく、使用者の感覚を刺激して警告を知らせることができるものであれば、その手段は問わない。また、衝突の虞のある物体が検知された時に駆動部３を停止させるものを示したが、非常停止させる場合を除けば、駆動部３の動作速度を遅くしたり、駆動部３の動力であるモータを短時間で反転させることを繰り返すことで警告を発するようにしてもよい。
【００３３】
また、上記の各センサＳ１〜Ｓ４として用いるセンサも上記の例で示したものに限定されるものではなく、たとえば超音波センサやレーダ等、周囲の物体を検知することができるものであれば、種類を問わない。
【００３４】
前記データテーブルＴに格納されたパラメータは、この揺動型運動装置を設置箇所の状態に応じて書き換えることができるようにしておいてもよい。たとえば後方や側方に壁がある場合、壁を衝突の危険性のある物体として検知してしまうことがないようにするためである。
【００３５】
また、乗馬を模した運動を使用者に負荷する揺動型運動装置を示したが、本発明はこの形態のものに限定されるものではなく、使用者が腰掛けるシートを揺動させるとともに使用者の各足を個別に載せる足載せ台を上下動させることによって歩行動作を模した運動を使用者に負荷するものなどにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態の一例の斜視図である。
【図２】同上のブロック回路図である。
【図３】同上の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】同上の検知手段の検知範囲の例を示す平面図である。
【図５】同上の検知手段の一例を示す平面図である。
【図６】同上の回路図である。
【図７】同上の検知手段の他例を示す説明図である。
【図８】同上の検知エリアの変更の説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  本体
２  シート
Ｓ１〜Ｓ５  センサ
【図１】
2009131521.tif 000003
【図２】
2009131521.tif 000004
【図３】
2009131521.tif 000005
【図４】
2009131521.tif 000006
【図５】
2009131521.tif 000007
【図６】
2009131521.tif 000008
【図７】
2009131521.tif 000009
【図８】
2009131521.tif 000010