(57)【要約】【課題】使用者の膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されているか否かを判断し、使用者に対して正しい運動を促すことができる他動運動機器を提供する。【解決手段】駆動装置５０は、使用者Ｍが臀部をシート部２１に載せるとともに足を足置台４０に載せた状態で、シート部２１に前後方向への移動を伴う揺動をさせることにより使用者Ｍの脚部に作用する自重を変化させる。判断部は、駆動装置５０によるシート部２１の前端位置への移動がシート位置検出部５０ａで検出されてから、足置台４０に対する使用者Ｍの足による踏み込みが踏込状態検出部４０ｃで検出されるまでの所要時間が、所定の反応時間以下であれば使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されていると判断し、前記反応時間を超えていれば使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されていないと判断する。【選択図】図１
2009160180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向への移動を伴う揺動が可能であって使用者の臀部を支持するシート部と、使用者が臀部をシート部に載せている状態で足を載せるものであって、使用者の足による踏み込みを受けて下方に移動し前記踏み込みが解除されると上方に復帰する足置台と、シート部を移動範囲の前端位置に移動させることで足置台に対して使用者の足による踏み込みが生じるように、シート部を移動させて使用者の脚部に作用する自重を変化させる駆動装置と、シート部が移動範囲の前端位置に移動したことを検出するシート位置検出部と、足置台において使用者の足による踏み込みの有無を検出する踏込状態検出部と、シート位置検出部でシート部の前端位置への移動が検出されてから踏込状態検出部で踏み込みが検出されるまでの所要時間が所定の反応時間以下であれば使用者の膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されていると判断し、前記所要時間が前記反応時間を超えていれば使用者の膝の曲げ角度が前記規定範囲内に維持されていないと判断する判断部とを備えることを特徴とする他動運動機器。
【請求項２】
前記判断部において使用者の膝の曲げ角度が前記規定範囲内に維持されていないと判断された回数が規定回数に達すると、前記シート部の移動速度を時間経過に伴って低下させてシート部を停止させるように前記駆動装置を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１記載の他動運動機器。
【請求項３】
前記判断部の判断結果を表示部の表示と音声出力部から出力される音との少なくとも一方で使用者に報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の他動運動機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の臀部をシート部で支持するとともに使用者の足を足置台に載せた状態でシート部を移動させ、使用者の脚部に作用する自重を変化させることにより、主として大腿部の筋群を伸縮させる他動運動機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、使用者が腰掛けた状態で使用する他動運動機器として、使用者の臀部を支持するシート部と、使用者が臀部をシート部に載せた状態で使用者の左右の足をそれぞれ載せる足置台とを備え、電動モータ等を含む駆動装置の生じる駆動力によってシート部に前後方向への移動を伴う揺動をさせる構成を採用した運動補助装置が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された運動補助装置においては、使用者が腰掛けたシート部を電動モータの駆動力により揺動させると、使用者の臀部の位置を変化させることができ、これに伴って、使用者の脚部に作用する自重を変化させることができる。すなわち、使用者の体重はシート部と左右の足置台との３点で支持されるが、シート部の位置を変位させることにより、シート部と足置台との間で使用者の体重を支持する割合を変化させることができる。
【０００４】
この種の運動補助装置を用いれば、使用者に膝の屈伸をほとんど行わせることなく、使用者の脚部に作用する自重の変化により主に大腿部の筋群を緊張・弛緩させることができ、結果的に、糖尿病患者のように膝痛を持つ使用者においても、膝に負担を掛けることなく大腿部の筋群の強化が可能になる。また、この運動補助装置を用いた運動は、使用者の脚部に使用者の全体重が作用する運動に比べて使用者の脚部への負荷を低減でき、さらに、駆動装置によってシート部を変位させることで使用者は自発的に筋力を発揮することなく他動的に行うことができるので、使用者に掛かる負担を小さく抑えることができ、運動能力の低い使用者であっても継続することが容易になる。しかも、大腿部の筋群の体積は大きいから、大腿部の筋収縮に伴う糖代謝によれば生活習慣病などの改善への寄与も期待できる。
【特許文献１】特開２００７−８９６５０号公報（第５−８頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記構成の他動運動機器を用いて使用者に効果的に運動させるには、大腿部の筋群を伸縮させるように使用者の脚部に作用する自重を変化させることが重要であって、そのためには、使用者は膝の屈伸をほとんど行わずに膝の曲げ角度を予め決められた規定範囲内に維持することが理想的である。
【０００６】
すなわち、仮に使用者の膝を屈伸させてしまうと、シート部の変位に伴いシート部と足置台との間で使用者の体重を支持する割合の変化が小さくなり、使用者の脚部に作用する自重の変化が小さくなるから、大腿部の筋群への刺激が小さくなって使用者は効果的に運動を行うことができない。また、膝痛を抱える使用者においては、膝の屈伸を行うことによって膝に負担が掛かること自体が好ましくない。
【０００７】
このような理由から、他動運動機器を用いて好ましい運動効果を得るためには、膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されているか否かを使用者自身で把握できるようにし、規定範囲内に維持できていない使用者に対しては改善を求め、膝の曲げ角度を規定範囲内に維持した正しい運動を促すことが望ましい。
【０００８】
しかし、使用者において自己の膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されているか否かの判断を自身で行うことは難しく、上記判断を行うためには、たとえば他動運動機器を用いて運動している様子を他人に見てもらい膝の曲げ角度を評価してもらうなどの措置をとる必要があり、現実的には困難である。
【０００９】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、使用者の膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されているか否かを判断し、使用者に対して膝の曲げ角度を規定範囲内に維持した正しい運動を促すことができる他動運動機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、前後方向への移動を伴う揺動が可能であって使用者の臀部を支持するシート部と、使用者が臀部をシート部に載せている状態で足を載せるものであって、使用者の足による踏み込みを受けて下方に移動し前記踏み込みが解除されると上方に復帰する足置台と、シート部を移動範囲の前端位置に移動させることで足置台に対して使用者の足による踏み込みが生じるように、シート部を移動させて使用者の脚部に作用する自重を変化させる駆動装置と、シート部が移動範囲の前端位置に移動したことを検出するシート位置検出部と、足置台において使用者の足による踏み込みの有無を検出する踏込状態検出部と、シート位置検出部でシート部の前端位置への移動が検出されてから踏込状態検出部で踏み込みが検出されるまでの所要時間が所定の反応時間以下であれば使用者の膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されていると判断し、前記所要時間が前記反応時間を超えていれば使用者の膝の曲げ角度が前記規定範囲内に維持されていないと判断する判断部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、判断部において、シート位置検出部でシート部の前端位置への移動が検出されてから踏込状態検出部で踏み込みが検出されるまでの所要時間が所定の反応時間以下であれば使用者の膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されていると判断し、前記所要時間が前記反応時間を超えていれば使用者の膝の曲げ角度が前記規定範囲内に維持されていないと判断するので、使用者の膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されているか否かの判断が可能となる。すなわち、使用者が膝の曲げ角度を規定範囲内に維持した正しい運動を行っている場合には、シート部が前端位置に移動することで使用者の脚部に作用する自重が増加するので、シート部が前端位置に移動した時点から前記反応時間内に足置台において使用者の足による踏み込みが検出され、判断部においては使用者の膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されているとの判断がなされる。一方、たとえばシート部の高さ位置が使用者の体格に合っていなかったり、使用者の足による足置台の踏み込みが不十分であったりして、使用者が膝の曲げ角度を規定範囲内に維持した正しい運動を行えない場合には、使用者の足による足置台の踏み込みが遅れることにより、シート部が前端位置に移動した時点から前記反応時間内に足置台において使用者の足による踏み込みは検出されず、判断部においては使用者の膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されていないとの判断がなされる。結果的に、使用者に対しては、膝の曲げ角度を規定範囲内に維持した正しい運動を促すことができ、他動運動機器を用いて好ましい運動効果を生じさせることができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記判断部において使用者の膝の曲げ角度が前記規定範囲内に維持されていないと判断された回数が規定回数に達すると、前記シート部の移動速度を時間経過に伴って低下させてシート部を停止させるように前記駆動装置を制御する制御部を備えることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、使用者が膝の曲げ角度を規定範囲内に維持できていないときには、制御部がシート部を停止させることにより、たとえば膝痛を持つ使用者等に無理な負担が掛かり続けることを防止できる。しかも、制御部はシート部の移動速度を時間経過に伴って低下させてからシート部を停止させるので、シート部の停止時にシート部から使用者が脱落することを回避できる。また、判断部で使用者の膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されていないと判断された回数が規定回数に達するまでは、シート部は停止しないので、正しく運動できている使用者が１度だけ踏み込みのタイミングを外してしまった場合などにはシート部が停止しないようにすることができ、正しく運動できている使用者には継続して運動させることができる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記判断部の判断結果を表示部の表示と音声出力部から出力される音との少なくとも一方で使用者に報知する報知手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、使用者の膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されているか否かを使用者に知らせることができるので、膝の曲げ角度を規定範囲内に維持した正しい運動を使用者に対して促すことで、他動運動機器を用いて好ましい運動効果を生じさせることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、シート位置検出部でシート部の前端位置への移動が検出されてから踏込状態検出部で踏み込みが検出されるまでの所要時間に基づいて、使用者の膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されているか否かの判断が可能であるから、使用者に対して膝の曲げ角度を規定範囲内に維持した正しい運動を促すことができ、他動運動機器を用いて好ましい運動効果を生じさせることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本実施形態の他動運動機器は、図１に示すように床等の定位置に載置される基台１０を備え、基台１０上に、使用者Ｍの臀部を支持するシート部２１を上端部に具備したシート支持台２０を具備する構成を有する。この他動運動機器は、使用者Ｍがシート部２１の上面である接触面２１ａに臀部を載せるようにシート部２１に腰掛けた状態（座位）で使用するものである。ここで、基台１０は床に埋め込まれていてもよい。なお、以下では、基台１０を床に載置した状態での上下を上下とし、シート部２１に腰掛けた使用者Ｍの前後左右を前後左右（つまり、図１（ａ）の左方を前方、図１（ｂ）の上方を右方）として説明する。
【００１８】
基台１０において、シート支持台２０の前方となる部位には使用者Ｍの左右の足をそれぞれ載せる一対の足置台４０が設けられている。足置台４０は、使用者Ｍの足（足裏の全体）が載る大きさに形成された上面を足置面４０ａとして、足置面４０ａに足裏を接触させるように使用者Ｍの足を載せることで使用者Ｍの足位置を規制する。ここでは摩擦係数の大きい材料ないし形状を足置台４０の足置面４０ａに採用することにより、足置台４０に載せた使用者Ｍの足が滑ることを防止している。
【００１９】
シート支持台２０は、シート部２１に前後方向への移動を伴う揺動をさせる駆動装置５０と、シート部２１および駆動装置５０を基台１０に対して昇降させる昇降装置６０（図２参照）とを具備している。昇降装置６０については後述する。
【００２０】
駆動装置５０は、使用者Ｍがシート部２１の接触面２１ａに臀部を載せ且つ足置台４０の足置面４０ａに足を載せた状態で、シート部２１を移動させることにより、使用者Ｍの脚部に作用する自重を変化させる。要するに、使用者Ｍの体重はシート部２１と左右の足置台４０との３点で支持されるが、シート部２１の位置を変位させて使用者Ｍの臀部を変位させると、これに伴いシート部２１と足置台４０との間で使用者Ｍの体重を支持する割合が変化し、結果的に使用者Ｍの脚部に作用する自重が増減する。
【００２１】
ここにおいて、使用者Ｍが膝の曲げ角度θを予め定めた規定範囲内に維持していると、シート部２１が前端位置側に移動してシート部２１に作用する使用者Ｍの体重が減少したときに、スクワット運動において膝を曲げている状態と同様に、使用者Ｍの大腿部に作用する負荷が増加し、大腿部の筋群を筋収縮させることが可能である。したがって、駆動装置５０がシート部２１を移動範囲の前端位置と後端位置との間で移動させることにより、使用者Ｍの大腿部の筋群は緊張・弛緩を繰り返し、主として大腿部の筋群の運動が可能となる。
【００２２】
ところで、使用者Ｍは、一般的に臀部をシート部２１に載せ且つ足を足置台４０に載せた状態で、図１（ｂ）に示すように爪先側での両足間の距離が踵側での両足間の距離よりも大きくなる姿勢をとることが自然であるため、一対の足置台４０は平行に配置するのではなく、足置面４０ａの前端と後端とを結ぶ中心線間の距離が前端側で大きくなるように配置している。つまり、使用者Ｍが各足を足置面４０ａの前記中心線に沿って載せるようにすれば、使用者Ｍは前述の自然な姿勢をとることができ、このときの使用者Ｍの両足間の開き角度θ２は、足置面４０ａの前記中心線間の開き角度と略一致する。
【００２３】
さらに、シート部２１を駆動装置５０で移動させたときに使用者Ｍの膝関節に剪断応力が作用することがないように、本実施形態では駆動装置５０は足置面４０ａの前記中心線に沿ってシート部２１を移動させるようにしている。つまり、シート部２１を後端位置から前方に移動させる際に、斜め右前方に移動する期間と斜め左前方に移動する期間とを設け、斜め右前方に移動する際には右の脚部の大腿部に自重を作用させ、斜め左前方に移動する際には左の脚部の大腿部に自重を作用させるようにしてある。
【００２４】
なお、シート部２１を移動させた際に、使用者Ｍの脚部に作用する自重が変化しやすくするために、シート部２１の移動方向における前方に下り傾斜するように接触面２１ａを形成することが望ましい。つまり、接触面２１ａの前端部において、使用者Ｍの臀部右側が接触する部位には斜め右前方に下り傾斜を付与し、使用者Ｍの臀部左側が接触する部位には左前方に下り傾斜を付与することが望ましい。これにより、シート部２１が前方に移動した際に使用者Ｍの脚部に作用する自重が増加しやすくなり、運動効果を高めることができる。
【００２５】
シート支持台２０の構造について詳述すると、図２に示すように基台１０上には筒状の支柱部２２が立設されており、この支柱部２２内に上述の昇降装置６０が収納される。昇降装置６０は、支柱部２２に対して相対的に昇降する昇降ベース６１を有し、昇降ベース６１の上端部に上述の駆動装置５０を搭載するように構成されている。
【００２６】
昇降ベース６１は、駆動装置５０を搭載する台座６１ａと、台座６１ａの下面から下方に突出した一対のガイド板６１ｂと、ガイド板の外側面に設けられたローラ６１ｃとを有しており、ガイド板６１ｂを支柱部２２内に挿入した状態でローラ６１ｃを支柱部２２の内側に設けたレール２２ａ内で転動させることにより、支柱部２２の中心軸に沿って昇降する。この昇降ベース６１は、駆動モータ６３を備えた昇降駆動部６２によって昇降駆動される。昇降駆動部６２は、基台１０に固定される固定部材６４と、駆動モータ６３の駆動力により固定部材６４に対し支柱部２２の中心軸に沿って昇降する可動部材６５とを備え、可動部材６５の上端部に昇降ベース６１が取り付けられる。台座６１ａには、昇降駆動部６２が伸縮する範囲で支柱部２２の外側面に重複する筒状の昇降カバー６６が取り付けられることにより、駆動装置６０が外部に露出しないようにしており、さらに、台座６１ａとシート部２１との隙間は布製の機構部カバー６７によって覆われる。
【００２７】
しかして、昇降装置６０の動作により、使用者Ｍの体格に適合する高さにシート部２１の接触面２１ａを昇降させることが可能となる。ここでは、使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内となるように、後述の操作部３３を用いて使用者Ｍの身長等のパラメータが入力されることで、昇降装置６０が自動的にシート部２１の高さを設定するものとする。なお、シート部２１の昇降方向を決定する支柱部２２の中心線は上下方向に対して後傾しており、これにより、シート部２１は上方に位置するほど後方に位置することとなる。
【００２８】
次に、駆動装置５０の構造について図３および図４を参照して説明する。駆動装置５０は、昇降装置６０の台座６１ａと共にシート部２１を揺動させる機構を構成するものであって、台座６１ａの上面に立設された前後一対の軸支板５１ａ，５１ｂに挿通される軸部５２ａ，５２ｂによって図２に矢印Ｎで示す左右方向に揺動可能に支持される。
【００２９】
さらに、駆動装置５０は、前後一対のフレーム板５３ａ，５３ｂと、両フレーム板５３ａ，５３ｂを連結して全体で矩形枠状のフレームを形成する左右一対のフレーム側板５４ａ，５４ｂとを具備している。ここで、両フレーム側板５４ａ，５４ｂに対しては、左右方向の軸回りで回動可能となる前リンク５５と後リンク５６との下端部がそれぞれ軸部５５ａ，５６ａによって軸着される。
【００３０】
前リンク５５の上端部は軸部５５ｂによって台板５７に軸着され、後リンク５６の上端部は、台板５７に固定された軸受板５７ａに軸部５６ｂによって軸着される。これにより、台板５７は、前端部が軸部５５ａを中心とする円弧状を移動し、後端部が軸部５６ａを中心とする円弧状を移動するように、その移動範囲が規制される。この台板５７にシート部２１が取り付けられる。さらに、台板５７の前端部と後端部とで回転半径が異なるように、後リンク５６は前リンク５５よりも長寸に形成されており、結果的に台板５７は前後の移動に伴って上面の傾斜角度が変化する。つまり、台板５７がシート部２１の前後方向（図２に矢印Ｘで示す方向）において、前方に移動すると台板５７の前端部が後端部に対して相対的に下降して上面の傾斜角度が大きくなる。したがって、シート部２１においては前後方向への移動を伴う揺動が可能となる。
【００３１】
台座６１ａに対して台板５７を揺動させるための駆動源となるモータ７１は、出力軸が上向きに突出する縦置きの状態で両フレーム側板５４ａ，５４ｂによって保持される。モータ７１の出力軸にはウォーム７２が結合される。フレーム側板５４ａ，５４ｂには、第１シャフト７３および第２シャフト７４が支承され、第１シャフト７３にはウォーム７２に噛合するウォームホイール７５と、第２シャフト７４に設けたギア７７に噛合するギア７６とが設けられる。第１シャフト７３の両端部には、第１シャフト７３と共に回転する偏心クランク７８がそれぞれ装着され、各偏心クランク７８にはそれぞれアームリンク７９の一端部が軸着される。各アームリンク７９の他端部は、前リンク５５の左右に突設された軸ピン５５ｃにそれぞれ軸着される。
【００３２】
これにより、モータ７１を回転させると、ウォーム７２、ウォームホイール７５を介して第１シャフト７３が回転し、これに伴い偏心クランク７８が回転してアームリンク７９によって前リンク５５が軸部５５ａ周りで前後方向に往復移動し、台板５７の前端部が軸部５５ａの周りで前後方向（図２の矢印Ｘの方向）に揺動する。このとき、後リンク５６は軸部５６ａ周りで回転するから、台板５７の上面の傾斜角度が変化する。
【００３３】
一方、第２シャフト７４の一端部には偏心ピン７４ａが立設されており、偏心ピン７４ａには偏心ロッド８０の上端部が軸着される。偏心ロッド８０の下端部は、台座６１ａに固定される連結金具８１に回転自在に連結される。これにより、モータ７１を回転させると、第１シャフト７３を介して第２シャフト７４が回転することで台座６１ａに対する偏心ピン７４ａの高さ位置が変位し、したがって、台板５７が軸部５２ａ，５２ｂの周りで左右（図２に矢印Ｎの方向）に揺動する。なお、モータ７１はフレーム板５３ａ，５３ｂとフレーム側板５４ａ，５４ｂと台座６１ａと台板５７とで囲まれた空間に、ギア７５〜７７と共に収容されるので、駆動装置５０は比較的コンパクトになっている。
【００３４】
上記構成の駆動装置５０により、シート部２１は基本的には右前下方と左前下方とに移動する。ここにおいて、ギア７６，７７のギア比および偏心クランク７８と偏心ピン７４ａとの位相差を適宜設定することで、シート部２１の移動軌跡をＶ字状（左右に１往復移動する間に前後に２往復移動する）としてある。
【００３５】
さらに、他動運動機器には、図５に示すようにモータ７１の運転・停止や回転速度を操作可能な操作部３３と、操作部３３の操作入力に従ってモータ７１を制御する制御部３２とが設けられており、操作部３３の操作により運動時間や運動強度等を指定可能としてある。
【００３６】
ところで、本実施形態の他動運動機器は、図５に示すようにシート部２１が移動範囲の前端位置に移動したことを検出するシート位置検出部５０ａと、足置台４０において使用者Ｍの足による踏込の有無を検出する踏込状態検出部４０ｃと、シート位置検出部５０ａでのシート部２１の前端位置への移動が検出されてから踏込状態検出部４０ｃで踏み込みが検出されるまでに要した所要時間を算出する演算部３０と、演算部３０で算出される所要時間に基づいて使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されているか否かを判断する判断部３１を備えている。
【００３７】
シート位置検出部５０ａは、少なくともシート部２１が移動範囲の中で最前の前端位置に移動したことを検出可能なポジションセンサからなり、シート部２１が前端位置に移動したことを検出すると、図６（ａ）に示すように位置検出信号を出力する。ここでは、図１に示すように駆動装置５０内に収納されるものを採用するが、駆動装置５０ではなくシート部２１の位置を直接検出するものであってもよい。また、シート位置検出部５０ａは、ポジションセンサに限らずマイクロスイッチ等を用いてシート部２１の前端位置への移動を検出するものとしてもよい。なお、図３および図４ではシート位置検出部５０ａの図示を省略する。
【００３８】
踏込状態検出部４０ｃは、図１に示すように弾性ばね４０ｂと共に足置台４０の下方に配置される荷重センサからなる。足置台４０は、爪先側と踵側とにそれぞれ設けた一対の弾性ばね４０ｂによって基台１０上に弾性支持されており、使用者Ｍの足による踏み込みを受けると弾性ばね４０ｂのばね力に抗して下方に移動し、前記踏み込みが解除されると弾性ばね４０ｂのばね力によって上方に復帰することで、足置面４０ａの床面からの高さ位置を可変としている。踏込状態検出部４０ｃは、各足置台４０を保持する一対の弾性ばね４０ｂの間となる部位にそれぞれ配置されており、各足置台４０が弾性ばね４０ｂのばね力に抗して足置面４０ａの高さ位置を閾値以上下げた場合に、使用者Ｍの足による踏み込みがあったものとして図６（ｂ）に示すように踏込検出信号を出力する。なお、踏込状態検出部４０ｃは、荷重センサに限らずマイクロスイッチ等を用いて踏み込みを検出するものとしてもよい。
【００３９】
ここにおいて、シート部２１を駆動装置５０で移動させてシート部２１が前端位置に移動すると、使用者Ｍの脚部に作用する自重が増加することで足置台４０に対して使用者Ｍの足による踏み込みが生じる。ここで、シート部２１が前端位置に移動した時点から前記踏み込みを生じるまでの所要時間の長さは、使用者Ｍの膝の曲げ角度θと、昇降装置６０によって調節される足置台４０に対するシート部２１の接触面２１ａの高さ位置、および駆動装置５０によるシート部２１の移動範囲とによって決まる。本実施形態では、使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されている場合に、前記所要時間が所定の反応時間以内の長さとなるように、シート部２１の接触面２１ａの高さ位置およびシート部２１の移動範囲を設定する。
【００４０】
しかして、判断部３１においては、図６（ｃ）に示すようにシート位置検出部５０ａでシート部２１の前端位置への移動が検出され位置検出信号が出力されてから、踏込状態検出部４０ｃで踏み込みが検出され踏込検出信号が出力されるまでの所要時間が前記反応時間Ｔｔｈ以下であれば、使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されているものと判断し、一方、前記所要時間が前記反応時間Ｔｔｈを超えていれば、使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されていないものと判断することができる。ここで、本実施形態の判断部３１は、使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されていないと判断した場合に、図６（ｃ）に示すように警告信号を出力する構成を採用する。
【００４１】
要するに、使用者Ｍが膝の曲げ角度θを規定範囲内に維持した正しい運動を行っている場合には、シート部２１が前端位置に移動することで使用者Ｍの脚部に作用する自重が増加するので、シート部２１が前端位置に移動した時点から反応時間Ｔｔｈ内に足置台４０において使用者Ｍの足による踏み込みが検出され、これにより、判断部３１においては使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されているとの判断がなされる。一方、たとえばシート部２１の高さ位置が使用者Ｍの体格に適合していなかったり、足置台４０を踏み込む使用者Ｍの脚力が不十分であったりして、使用者Ｍが膝の曲げ角度を規定範囲内に維持した正しい運動を行えない場合には、使用者Ｍの足による足置台４０の踏み込みが遅れることにより、シート部２１が前端位置に移動した時点から前記反応時間Ｔｔｈ内に足置台４０において使用者Ｍの足による踏み込みは検出されず、したがって、判断部３１においては使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されていないと判断される。
【００４２】
なお、ここでは判断部３１は位置検出信号が出力されてから踏込検出信号が出力されるまでの所要時間が反応時間Ｔｔｈを超えた場合にのみ、使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されていないと判断するようにしているが、上記所要時間が反応時間Ｔｔｈを超えた場合に加え、反応時間Ｔｔｈを超えても踏込検出信号が出力されなかった場合に関しても、膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されていないと判断するようにしてもよい。前者の構成では、反応時間Ｔｔｈの経過後に踏込検出信号が出力された時点で警告信号を出力し、後者の構成では、踏込検出信号が出力されることなく反応時間Ｔｔｈが経過した時点で警告信号を出力するように判断部３１を機能させる。
【００４３】
判断部３１は、上述した警告信号を制御部３２に対して出力する。制御部３２は、判断部３１からの警告信号を受けた回数が規定回数に達すると、モータ７１の回転速度を時間経過に伴って低下させることでシート部２１の移動速度を徐々に低下させ、最終的にモータ７１およびシート部２１を停止させるように駆動装置５０を制御する所謂スローストップ制御を行うことで、シート部２１の動作を停止させる。ここで、制御部３２は、警告信号を受けた回数をたとえば１分ごとにリセットすることで、１分間に規定回数を超えて警告信号を受けたときにシート部２１を停止させる。なお、警告信号を受けた回数をシート部２１の動作が停止する度にリセットすることで、シート部２１が動き始めてから警告信号を受けた累積回数が規定回数を超えたときにシート部２１を停止させるようにしてもよい。
【００４４】
上述した構成によれば、使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されているか否かを判断部３１で判断することができ、また、使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されていないと判断された回数が規定回数に達するとシート部２１がスローストップするので、膝の曲げ角度θを規定範囲内に維持できている使用者Ｍに対しては継続して運動させることができ、一方、膝の曲げ角度θを規定範囲内に維持できていない使用者Ｍに対しては、膝の曲げ角度θを規定範囲内に維持した正しい運動を促すことができ、他動運動機器を用いて好ましい運動効果を生じさせることができる。
【００４５】
しかも、使用者Ｍが膝の曲げ角度θを規定範囲内に維持できていないときには、制御部３２がシート部２１を停止させることにより、たとえば膝痛を持つ使用者Ｍ等に無理な負担が掛かり続けることを防止できる。さらに、制御部３２はシート部２１をスローストップ制御するので、シート部２１の停止時にシート部２１から使用者Ｍが脱落することを回避できる。また、使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されていないと判断された回数が規定回数に達するまでは、シート部２１は停止しないので、膝の曲げ角度θを規定範囲内に維持して正しく運動できている使用者Ｍが１度だけ踏み込みのタイミングを外してしまった場合などには、シート部２１を停止させずに使用者Ｍに継続して運動させることができる。
【００４６】
ここで、本実施形態の他動運動機器を用いた運動を行う際に、膝の曲げ角度（実測は膝の前面側で大腿部と下腿部とがなす角度）θを１４０度とすれば、運動効果が高く且つ膝痛が生じにくいという実験結果が得られており、上述の規定範囲はたとえば１４０度を中心とした範囲に設定される。また、前記反応時間Ｔｔｈはたとえば０．１秒に設定され、前記規定回数はたとえば１０回に設定されるものとする。
【００４７】
ところで、上記実施形態では、判断部３１の判断結果を制御部３２に出力し、使用者Ｍの膝の曲げ角θが規定範囲内に維持されていないと判断部３１が判断した場合にはシート部２１の動作をスローストップさせる例を示したが、この例に限るものではなく、使用者Ｍの膝の曲げ角度が規定範囲内に維持されているか否かという判断部３１の判断結果を、たとえば表示部に表示させたり、スピーカ（音声出力部）からの音（あるいは音声）で報知したりすることで使用者Ｍに知らせる手段（報知手段）を設けた構成としてもよい。
【００４８】
なお、基台１０上に、使用者Ｍが必要に応じて手で握持するハンドルを上端部に備えたハンドルポストを立設し、当該ハンドルポストに上記操作部３３を取り付けるようにしてもよい。ただし、この場合、使用者Ｍがハンドルを握持している状態でも、使用者Ｍの膝の曲げ角度θが規定範囲内に維持されていれば、シート部２１が前端位置に移動した時点から所定の反応時間内に足置台４０に対して使用者Ｍの足による踏み込みが生じるように、ハンドルに掛かる使用者Ｍの体重をハンドルの位置等によって制限する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態を示し、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は概略平面図である。
【図２】同上の分解斜視図である。
【図３】同上の駆動装置の分解斜視図である。
【図４】同上の駆動装置の側面図である。
【図５】同上の概略構成を示すブロック図である。
【図６】同上の動作の説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
２１  シート部
３１  判断部
３２  制御部
４０  足置台
４０ｃ  踏込状態検出部
５０  駆動装置
５０ａ  シート位置検出部
Ｍ  使用者
Ｔｔｈ  反応時間
θ  曲げ角度
【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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