JP2004121592A - Training machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、利用者の身体的な移動機能(例えば、歩行機能など)を訓練するために、利用者に移動動作(例えば、歩行動作など)を行わせるトレーニング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、運動不足を解消する目的や、リハビリテーションの目的のために、ルームランナーなどのトレーニング装置が利用されている。このトレーニング装置は、ローラに張架され無端ベルトからなる走行装置を備え、この無端ベルト上において利用者が歩行できるように構成されている。これにより、利用者は、ほぼ定位置で歩行動作を行うことができる。このトレーニング装置は、比較的狭いスペースにも設置可能であり、家庭や病院などの屋内に設置することができ、気軽にトレーニングすることができる点で便利である。
【0003】
このトレーニング装置には、利用者に目標意識を持たせるべく、利用者の歩行距離や歩行時間、歩行速度などを表示するために表示部が設けられているものがある。また、映画などを見ながらトレーニングできるように、トレーニング中の利用者に対して画像を表示する画像表示部が設けられているものもある。
【0004】
なお、この分野の技術を開示している先行技術文献としては、例えば特許文献1から4がある。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−272876号公報(公開日2002年9月24日)
【0006】
【特許文献2】
特開2002−109064号公報(公開日2002年4月12日)
【0007】
【特許文献3】
特開2000−288144号公報(公開日2000年10月17日)
【0008】
【特許文献4】
特開平11−253572号公報(公開日1999年9月21日)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のようなトレーニング装置は、定位置で歩行動作を行うものであるため、歩いているにもかかわらず視界の変化に乏しく、歩くこと自体に楽しみが見出しにくかった。このため、従来のトレーニング装置の利用者は、そのトレーニング装置を用いて何回かトレーニングを行っていくうちに、そのトレーニングに飽きてしまい、やがてトレーニングを行わなくなってしまうことが多かった。このように、従来のトレーニング装置では、利用者にトレーニングを楽しませることによりトレーニングを継続させることが困難であるという問題を有していた。
【0010】
一方、上記のようなトレーニング装置を利用することなく、実際に屋外の散歩コースなどを歩くことは、視界の変化に富み、歩くこと自体に楽しみを見出しやすい。しかし、実際に屋外を歩くには、服装などの相応の準備が必要であり、気軽に実行し難い。また、天候(雨天)や気温(暑いとき、寒いとき)、時間帯(夜間)などによっては屋外を歩くことが困難になることもある。また、近所に適当な散歩コースがないこともある。さらに、特に高齢者や病人などは、屋外を歩くことが危険なこともある。
【0011】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、利用者に対してトレーニング自体に楽しみを覚えさせることができ、トレーニングを継続しやすくすることができるトレーニング装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明のトレーニング装置は、利用者の身体的な移動機能をトレーニングするために、利用者に移動動作を行わせるトレーニング装置であって、上記の課題を解決するために、利用者の移動動作に応じた物理量を検出する移動検出手段と、利用者に対して動画を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段に動画を表示するための動画データを再生しつつ、前記移動検出手段による検出結果に基づいて前記動画の再生動作を制御する再生手段とを備えることを特徴としている。
【0013】
上記の構成では、移動検出手段により利用者の歩行動作などの移動動作に応じた物理量を検出し、再生手段によって上記検出結果に基づいて再生動作が制御された状態で動画データが再生され、動画が画像表示手段に表示される。これにより、利用者の移動動作と、画像表示手段に表示する動画の再生動作とを関連づけることができ、利用者は、自分の移動動作に応じて動く動画を見ることができるようになる。
【0014】
したがって、上記の構成では、動画データとして、例えば、ある道を歩いたときの視界に入る風景を動画として録画したものが供給されることにより、利用者の移動動作に応じてその動画を進めていくといったことが可能になる。これにより、利用者は、トレーニング装置で歩行動作を行っているにもかかわらず、あたかも実際に道を歩いているように、自分の歩行動作に応じて変化していく風景を楽しむことができ、歩くこと自体に楽しみを覚えることができるようになる。
【0015】
このように、上記構成のトレーニング装置では、利用者に対してトレーニング自体に楽しみを覚えさせることができ、トレーニングを継続しやすくすることができる。
【0016】
本発明のトレーニング装置は、前記動画データが、それぞれが前記動画の一場面を構成するように順序づけられた複数の画像データを含んで構成されており、前記再生手段が、前記移動検出手段による検出結果に基づいて利用者の移動動作に応じた移動距離を算出する移動距離算出手段と、前記算出された移動距離に応じて前記画像データを順次切り換えて前記画像表示手段に表示する再生制御手段とを備えていてもよい。
【0017】
上記の構成では、移動距離算出手段により、移動検出手段による検出結果に基づいて利用者の移動動作に応じた移動距離を算出する。したがって、実際には利用者が定位置で移動動作を行っている場合でも、その移動動作にみあう移動距離を算出することができる。そして、算出された移動距離に応じて、再生制御手段により、それぞれが動画の一場面を構成するように順序づけられた複数の画像データを順次切り換えて画像表示手段に表示する。これにより、移動距離に応じた場面を画像表示手段に表示することができるようになる。
【0018】
本発明のトレーニング装置は、前記動画データが、前記複数の画像データが途中で複数の系統に分かれるように順序づけられて構成されており、前記複数の系統の中から1つの系統を利用者が選択するための入力手段を備えていてもよい。
【0019】
上記の構成では、動画の内容について利用者に対して選択肢を提供することができる。したがって、道を歩いたときの視界に入る風景を録画した上記動画データの例では、道の分岐点において利用者の意思に応じてどちらに進むかを選択させることができるようになる。
【0020】
本発明のトレーニング装置は、前記動画データが、前記各画像データにそれぞれ対応づけられた複数の負荷データを含んでおり、利用者の移動動作に対して負荷を発生する負荷発生手段と、前記画像表示手段に表示している画像データに対応する負荷データに基づいて、前記負荷発生部の発生する負荷を制御する負荷制御手段とを備えていてもよい。
【0021】
上記の構成では、画像表示手段に表示する場面に応じて利用者の移動動作に負荷をかけることができるようになる。したがって、道を歩いたときの視界に入る風景を録画した上記動画データの例では、画像表示手段に表示している場面が上り坂である場合に、負荷を大きくするといったことが可能になる。これにより、トレーニング装置を用いた歩行動作を、実際に道を歩いているときの動作に近づけることができ、より現実味を与えることができる。
【0022】
本発明のトレーニング装置は、前記再生手段が、前記移動検出手段による検出結果に基づいて利用者の移動動作に応じた移動速度を算出する移動速度算出手段と、前記算出された移動速度に基づいて前記画像表示手段に表示する動画の再生速度を制御する再生速度制御手段とを備えていてもよい。
【0023】
上記の構成では、移動速度算出手段により、移動検出手段による検出結果に基づいて利用者の移動動作に応じた移動速度を算出する。したがって、実際には利用者が定位置で移動動作を行っている場合でも、その移動動作にみあう移動速度を算出することができる。そして、算出された移動速度に応じて、再生速度制御手段により、画像表示手段に表示する動画の再生速度を制御する。これにより、移動速度に応じた動画の動きを実現できる。
【0024】
したがって、道を歩いたときの視界に入る風景を録画した上記動画データの例では、表示する風景の移り変わりを移動速度に応じたものにすることができる。これにより、トレーニング中の視界を、実際に道を歩いているときの視界に近づけることができ、より現実味を与えることができる。
【0025】
本発明のトレーニング装置は、利用者がトレーニングを終了するときに、前記再生手段による前記動画データの再生終了位置を記憶するとともに、利用者がトレーニングを開始するときに、記憶している再生終了位置に基づいて前記再生手段による前記動画データの再生開始位置を指定する再生開始位置指定手段を備えていてもよい。
【0026】
上記の構成では、一連の動画を、複数回のトレーニングで分割して再生することができるようになる。したがって、道を歩いたときの視界に入る風景を録画した上記動画データの例では、長い道程を複数回のトレーニングで分割して歩いてゴールに到達するような利用が可能になる。
【0027】
本発明のトレーニング装置は、前記再生開始位置指定手段が、前記動画データの再生終了位置を記憶し、かつ、当該トレーニング装置から取り外して利用者が携帯可能な情報記録媒体を有するものであってもよい。
【0028】
上記の構成では、例えば、自宅にあるトレーニング装置とスポーツジムにあるトレーニング装置とを利用するような場合に、動画データの再生終了位置を情報記録媒体により一方のトレーニング装置から他方のトレーニング装置へ移すことができるようになる。したがって、異なるトレーニング装置間でトレーニングを継続して行うことができるようになる。
【0029】
本発明のトレーニング装置は、外部のネットワークを介して前記動画データを取得するデータ取得手段を備えていてもよい。上記の構成では、動画データの追加などを容易に行うことができるようになる。
【0030】
【発明の実施の形態】
〔実施形態1〕
本発明の第1の実施形態について図1から図17に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0031】
本実施形態のトレーニング装置1の外観を図2に示す。トレーニング装置1は、「ルームランナー」あるいは「ランニングマシーン」などの名称で知られる装置である。トレーニング装置1は、基体2、支持枠3、画像表示部4(画像表示手段)、音声出力部5を備えている。
【0032】
基体2は、トレーニング装置1の土台部分に相当し、利用者はこの上に乗ってトレーニングを行う。支持枠3は、下端が基体2に取り付けられており、基体2上に立った利用者のほぼ胸の高さまで延びる枠状の部材である。この支持枠3は、基体2上でトレーニングを行う利用者が体を支えることができるように設けられているとともに、画像表示部4及び音声出力部5を支持するために設けられている。図2には支持枠3の形状の一例を示しているが、これ以外にも様々な形状のものが考えられる。
【0033】
画像表示部4は、液晶ディスプレイなどからなり、利用者に対して画像を表示するものである。なお、画像表示部4には、タッチパネル式入力装置などからなる入力部6(入力手段)が一体的に設けられている。音声出力部5は、スピーカなどからなり、利用者に対して音声を出力するものである。
【0034】
なお、画像表示部4及び音声出力部5については、図3に示すようなものであってもよい。すなわち、画像表示部4は、液晶シャッターゴーグルなどのヘッドマウントディスプレイ(HMD)のようなものであってもよく、音声出力部5は、ヘッドフォンのようなものであってもよい。さらに、図示しないが、画像表示部4としては、液晶プロジェクタ及びスクリーンからなる大画面の表示装置であってもよい。これらの画像表示部4及び音声出力部5を利用することにより、利用者に対して表示あるいは出力する画像や音声による臨場感をより増大することができる。また、聴力に障害を有する利用者のために、音声出力部5として、超音波で骨導聴力を利用して音声を伝える装置を用いてもよい。
【0035】
図4に基づき、トレーニング装置1についてさらに詳細に説明する。トレーニング装置1の基体2には、走行装置7及び制御部8が設けられている。
【0036】
走行装置7は、走行面7aをなす無端ベルト7b、無端ベルト7bを張架する2つの従動ローラ7c・7c、無端ベルト7bの内側に配置され、無端ベルト7bにおける走行面7a部分を支持する多数の小型ローラ7d…を備えている。そして、走行面7aは、水平面に対してやや傾斜するように配置されている。これにより、走行装置7は、走行面7a上に利用者が立ち、歩行動作(移動動作)をすることにより、無端ベルト7bが矢印A方向に回転するようになっている。したがって、利用者は、基体2に対してほぼ定位置で歩行動作をすることができるようになっている。このように、走行装置7は、利用者の行う歩行動作に対応して動作するトレーニング手段となる。
【0037】
走行装置7の従動ローラ7cの1つには、回転計などからなる回転計測部9(移動検出手段)が取り付けられている。回転計測部9は、従動ローラ7cの総回転数や単位時間当たりの回転数などを計測するものである。従動ローラ7cの総回転数は、利用者の歩行距離と相関があり、また、従動ローラ7cの単位時間当たりの回転数は、利用者の歩行速度と相関がある。このように、回転計測部9は、利用者の歩行動作に応じた物理量を計測可能なものであればよい。この物理量としては、上記従動ローラ7cの総回転数や単位時間当たりの回転数以外のものであってもよい。
【0038】
制御部8は、回転計測部9による計測結果を受け入れて、これに基づく処理を行うことにより、画像表示部4に画像を表示する、あるいは音声出力部5に音声を出力するなどの機能を有する。なお、制御部8の機能などについては、後に図1に基づいて詳述する。
【0039】
なお、図2に示したトレーニング装置1は、主に利用者の足のトレーニングを行うためのものであるが、これ以外に、足に障害を有し、車椅子を使用している利用者も利用できる図5のようなトレーニング装置1aも考えられる。このトレーニング装置1aは、車椅子を使用している利用者の主に腕力のトレーニングを行うためのものである。このトレーニング装置1aにおいて、利用者は、ハンドル10を矢印B方向に回転させることにより、腕力を鍛えることができる。なお、このトレーニング装置1aでは、ハンドル10の総回転数や単位時間当たりの回転数などを回転計測部9a(移動検出手段)が計測するようになっている。また、トレーニング装置1aでは、画像表示部4や音声出力部5を反転できるようになっているとともに、画像表示部4を反転させたときに表示が上下逆転するようになっている。
【0040】
また、図2に示したトレーニング装置1以外に、図6に示したトレーニング装置1bも考えられる。このトレーニング装置1bは、「エアロバイク(登録商標)」などの名称で知られる装置である。このトレーニング装置1bでは、利用者は、足でペダル11を漕ぐことにより足を鍛えることができる。なお、このトレーニング装置1bでは、ペダル11の総回転数や単位時間当たりの回転数などを回転計測部9b(移動検出手段)が計測するようになっている。
【0041】
このように、本発明のトレーニング装置は、利用者の身体的な移動機能(例えば、歩行機能、腕で車椅子の車輪を回転させて車椅子を走行させる機能、自転車を漕ぐ機能など)を訓練するために、利用者に移動動作(例えば、歩行動作、車椅子の車輪に見立てたハンドルを回転させる動作、自転車のペダルを漕ぐ動作など)を行わせる装置であればよい。なお、本発明のトレーニング装置は、図2から図6に例示したもの以外のものであってもよい。以下では、特に断らない限り、図2及び図4に示したトレーニング装置1を想定して説明する。また、以下の説明で用いる図面において、図2及び図4に図示した構成要素と同一のものについては、同一符号を付すものとする。
【0042】
次に、制御部8の機能について図1のブロック図に基づいて説明する。制御部8は、MPU(Microprocessor Unit)などの処理装置8aと、主記憶装置や補助記憶装置などの記憶装置8bとを含んだコンピュータなどで構成されている。
【0043】
処理装置8aは、トレーニング情報生成部21、時間計測部22、移動距離算出部23(移動距離算出手段、再生手段)、及びコンテンツ再生部24(再生制御手段、再生手段)として機能する。また、記憶装置8bは、トレーニング情報記憶部25、コンテンツ記憶部26、及び再生終了位置記憶部27(再生開始位置指定手段)として機能する。
【0044】
トレーニング情報生成部21は、利用者が行ったトレーニングに関する情報を、回転計測部9や時間計測部22の計測結果に基づいて生成し、画像表示部4に表示するためのものである。トレーニング情報生成部21の生成する情報としては、歩行距離、歩行時間、歩行速度、歩行歩数、推定消費カロリーなどがある。
【0045】
トレーニング情報記憶部25は、トレーニング情報生成部21で生成された上記トレーニング情報を記憶するためのものである。なお、トレーニング情報記憶部25に記憶しておくトレーニング情報には、上記のもの以外に、トレーニングを行った日時や時間帯などを含めてもよい。トレーニング情報記憶部25に記憶したトレーニング情報は、トレーニング情報生成部21により読み出して画像表示部4に表示させ、利用者が後で確認できるようになっている。このトレーニング情報は、利用者を識別するための識別情報と対応づけて記憶しておき、入力部6により利用者が識別情報を入力することによりその識別情報に対応するトレーニング情報を引き出せるようにしておくことが望ましい。あるいは、トレーニング情報記憶部25を、制御部8から取り外し可能であり、利用者ごとに所持あるいは管理できるICカードなどの情報記録媒体で構成してもよい。これにより、トレーニング装置1を複数の利用者で利用する場合に、個人の情報を識別することができるようになる。
【0046】
時間計測部22は、利用者がトレーニングを開始してからの経過時間や、実際に歩行している実時間などを計測するものである。時間計測部22には、回転計測部9の計測結果が入力されるようになっており、この入力に基づいて利用者のトレーニングの開始タイミングや中断タイミング、終了タイミングなどを認識できるようになっている。時間計測部22は、例えば、制御部8の内蔵時計として備えられている水晶発振デバイスなどの出力に基づいて時間を計測するようになっている。
【0047】
移動距離算出部23は、回転計測部9の計測結果に基づいて、歩行距離などの利用者の移動距離を算出するものである。ここで、「移動距離」とは、トレーニング装置1で利用者が行った歩行動作を通常の地面上で行ったとしたときに、利用者が移動できたであろう距離を指す。この「移動距離」は、図5のトレーニング装置1aでは車椅子で走行できたであろう距離、図6のトレーニング装置1bでは自転車で走行できたであろう距離を指すことになる。
【0048】
この移動距離は、従動ローラ7c(図4参照)が1回転するときに走行面7aで無端ベルト7bが進む距離を予め求めておくことで、この距離と、回転計測部9により計測した従動ローラ7cの総回転数とに基づいて容易に算出することができる。移動距離算出部23は、所定周期(例えば、1秒周期)で移動距離を算出し、算出した移動距離をコンテンツ再生部24に出力する。
【0049】
コンテンツ再生部24は、移動距離算出部23から入力される移動距離に基づいて、コンテンツ記憶部26に記憶されているコンテンツを再生し、画像表示部4に表示する。
【0050】
ここで、コンテンツ記憶部26が記憶しているコンテンツについて説明する。このコンテンツを画像表示部4に表示させたときの、時間経過にともなう表示内容の変化の様子を図7に示す。このコンテンツは、ある道(コース)を利用者が歩いているときに利用者の目に入る風景を動画として画像表示部4に表示するためのものである。これにより、利用者に対して、実際にそのコースを歩いているような感覚を覚えさせるようにしている。
【0051】
このようにコンテンツは、動画データを含んでいる。この動画データとしては、実際に所定のコースを走行しつつ、ビデオカメラなどで撮影したデータを適宜編集して用いることができる。なお、本明細書において「動画」とは、通常のモニタに表示されるような、1秒間に表示されるフレーム数が数十程度の動画(「高速動画」という。)以外に、数秒間に1フレームの更新が行われるような、いわゆるこま送り画像のような画像(「低速動画」という。)も含むものとする。
【0052】
コンテンツに含まれる動画データが高速動画のデータである場合、画像表示部4での表示がより現実的なものになる。したがって、表示内容の観点からは高速動画方が望ましいといえる。しかし、高速動画を実現するためには、コンテンツのデータ容量が増大し、コンテンツを記憶するコンテンツ記憶部26やコンテンツを再生するコンテンツ再生部24のコストアップを招来することにもなる。したがって、コンテンツに含まれる動画は低速動画である方が望ましい場合もある。
【0053】
この動画データは、時系列に並べられ、それぞれが動画の一場面を構成するように順序づけられた多数の静止画像の画像データを含んで構成されている。そして、時間経過にともなって表示内容を順次新たな静止画像に切り換えて、更新していくことによって動画が実現される。
【0054】
ここで、コンテンツ再生部24は、移動距離算出部23から入力される利用者の移動距離に応じて上記更新を行うようになっている。これにより、利用者の移動距離に応じて画像表示部4上の表示が進む、つまり画像表示部4上に表示される風景が進むようになっている。これにより、実際には利用者はトレーニング装置1上の定位置で歩行動作を行っているにもかかわらず、あたかも画像表示部4に表示されているコースを歩いているような感覚を利用者に覚えさせることができるようになっている。
【0055】
コンテンツに含まれる動画データは、例えば図8に示すようなものである。すなわち、動画データには、第n番目の静止画像を構成する画像データPnと、位置データLnとが対応づけられて含まれている。この位置データLnは、地図上の位置を指定するデータであり、このデータに基づくことにより、例えば、位置データLn−1の指定する位置と位置データLnの指定する位置とを結ぶ距離(道程)を求めることができるようになっている。なお、このようにして道程を求める際には、コンテンツに含まれている地図に関するデータを参照する。
【0056】
なお、このコンテンツは、GIS(Geographic Information System)やカーナビゲーションシステムなどにおいて事実上の標準となりつつあるG−XMLやPOSXなどのXML(Extensible Markup Language)ベースのフォーマットで記述しておくことができる。
【0057】
コンテンツ再生部24における処理の流れについて、上記図8を参照しつつ図9のフローチャートに基づいて説明する。コンテンツ再生部24は、現時点において移動距離算出部23の出力している移動距離Dを取得する(S1)。そして、取得した移動距離Dに基づき、位置データL0,L1…のうち、開始位置からの道程が移動距離Dに最も近くなる位置データLnを特定する(S2)。そして、特定した位置データLnに対応する画像データPnに基づいて表示画像を更新する(S3)。コンテンツ再生部24は、このステップS1からS3の処理を、所定周期(例えば、1秒周期)で繰り返す。なお、上記開始位置とは、利用者がトレーニングを開始した時点で表示していた画像データPnに対応する位置データLnの位置である。
【0058】
再生終了位置記憶部27は、利用者がトレーニングを終了するときに、コンテンツ再生部24による動画データの再生終了位置として、位置データLnを記憶するものである。また、再生終了位置記憶部27は、利用者がトレーニングを再開するときに、記憶している位置データLnに基づいて、その位置データLnに対応する画像データPnから再生を開始するように、コンテンツ再生部24による動画データの再生開始位置を指定する。これにより、利用者は複数回に分けてコンテンツのコースを歩き、最終的にゴールに到達することができるようになる。
【0059】
この再生終了位置記憶部27は、トレーニング情報記憶部25と同様、再生終了位置として記憶する位置データLnを、利用者を識別するための識別情報と対応づけて記憶し、入力部6により利用者が識別情報を入力することによりその識別情報に対応する位置データLnを引き出せるようにしておくことが望ましい。あるいは、再生終了位置記憶部27が、位置データLnや識別情報を記憶するとともに、制御部8から取り外し可能であり、利用者ごとに所持あるいは管理できるICカードなどの情報記録媒体を含む構成としてもよい。これにより、トレーニング装置1を複数の利用者で利用する場合に、個人の再生終了位置を識別することができるようになる。
【0060】
また、上記のように再生終了位置記憶部27が利用者に携帯可能な情報記録媒体を含む構成である場合、例えば、自宅にあるトレーニング装置とスポーツジムにあるトレーニング装置とを利用するような場合に、位置データLnを情報記録媒体により一方のトレーニング装置から他方のトレーニング装置へ移すことができるようになる。したがって、異なるトレーニング装置間でトレーニングを継続して行うことができるようになる。さらに、情報記録媒体に、利用者が以前に走行したコースを記憶できるようにすることで、利用者のお気に入りのコースを蓄積し、そして、その情報記録媒体を他人に貸与することで、お気に入りのコースを他人に勧めることもできるようになる。
【0061】
コンテンツ記憶部26は、ハードディスクなどの内蔵記憶装置により実現することができる。また、コンテンツ記憶部26は、DVD(Digital Video Disc)などの画像記録媒体と、この画像記録媒体からデータを読み出すドライブ装置とから構成することもできる。これにより、画像記録媒体を介することで、トレーニング装置1とは別にコンテンツを提供することができるようになる。さらに、図10に示すように、トレーニング装置1に通信部28(データ取得手段)を備え、インターネットなどの外部のネットワーク29を介してコンテンツセンタ30からコンテンツをダウンロードしてコンテンツ記憶部26に記憶できるようになっていてもよい。これにより、コンテンツの追加などを容易に行うことができる。
【0062】
コンテンツとしては、例えば、「東海道53次」、「中山道」、「奥の細道」、「四国88ヶ所巡り」、「スイスアルプス登山道」などの有名なコースを撮影して動画データを作成したものが考えられる。また、特に年配者を対象として「故郷街道」のようなコースを提供してもよい。このコースは、利用者のニーズに応じ、利用者が幼い頃によく通った田舎の道を撮影して動画データを作成したものである。さらに、よく旅行した人を対象として「思い出の観光コース」のようなコースを提供してもよい。このコースは、日本あるいは世界各地の有名な観光地の散策コースを撮影して動画データを作成したものである。このコースは、これから旅行しようとしている人を対象として旅行会社などが利用する「観光コース」とすることもできる。
【0063】
なお、動画データは、実際に撮影したデータ以外に、全部又は一部をCG(Computer Graphics)で作成してもよい。例えば、上記「故郷街道コース」などでは、過去と現在とでは風景が全く異なっており、もはや過去の風景を撮影できないような場合に、CGに置き換えることにより過去の風景を再現するようにすればよい。
【0064】
また、コンテンツは、画像表示部4に表示する風景にあった音声を音声出力部5に出力するようになっていてもよい。この音声としては、例えば、風景の中で近くを車が通ったときの、その車の走行する音や、風景の中で橋を渡ったときの、橋の下の川のせせらぎなどが考えられる。
【0065】
このように、本実施形態のトレーニング装置は、それぞれが動画の一場面を構成するように順序づけられた複数の画像データを含んで構成された動画データを用いる。そして、移動距離算出部23が、回転計測部9による計測結果に基づいて利用者の移動動作に応じた移動距離を算出し、コンテンツ再生部24が、算出された移動距離に応じて画像データを順次切り換えて画像表示部4に表示する。
【0066】
この構成では、実際には利用者が定位置で移動動作を行っていても、移動距離算出部23によりその移動動作にみあう移動距離を算出することができる。そして、算出された移動距離に応じて、コンテンツ再生部24により、それぞれが動画の一場面を構成するように順序づけられた複数の画像データを順次切り換えて画像表示部4に表示することができる。これにより、移動距離に応じた場面を画像表示部4に表示することができるようになる。
【0067】
したがって、利用者は、定位置で移動動作を行っているにもかかわらず、あたかも実際に上記のようなコースを移動しているように、自分の移動動作に応じて変化していく風景を楽しむことができ、トレーニング自体に楽しみを覚えることができるようになる。
【0068】
また、コンテンツには、コースの途中に分岐点を設けてもよい。この分岐点に到達すると、図11に示すように、どちらの道を選択するかを利用者に選択させる画面を画像表示部4に表示させ、入力部6により選択入力を受け付けるようにする。
【0069】
この場合、コンテンツに含まれる動画データは、例えば図12に示すようなものになる。この動画データでは、分岐点に対応する部分に分岐データJnを含め、例えば、入力部6を介して利用者が右を選択したときには、次に位置データLn+1に対応する画像データPn+1から再生を続行し、入力部6を介して利用者が左を選択したときには、次に位置データL’n+1に対応する画像データP’n+1から再生を続行するように指定しておけばよい。
【0070】
このように、本実施形態のトレーニング装置は、動画の一場面を構成するように順序づけられた複数の画像データが途中で複数の系統に分かれるように順序づけられて構成された動画データを用い、入力部6により、上記複数の系統の中から1つの系統を利用者が選択できるようになっていてもよい。
【0071】
この構成では、動画の内容について利用者に対して選択肢を提供することができる。したがって、コースの分岐点において利用者の意思に応じてどちらに進むかを選択させることができるようになる。
【0072】
なお、トレーニング装置1の変形例として、利用者の歩行動作に対する負荷を調節できる図13及び図14に示すトレーニング装置1cが考えられる。
【0073】
このトレーニング装置1cは、基体2に負荷発生部31(負荷発生手段)が追加され、処理装置8aに負荷制御部32(負荷制御手段)が追加されている。この負荷発生部31は、例えば、油圧や空気圧で作動する駆動装置などからなり、負荷制御部32の制御に基づいてピストン31aを矢印C方向に出入りさせることにより基体2の傾きを矢印D方向に調節するものである。負荷発生部31により基体2の傾きが変更されると、走行面7aの水平面に対する傾斜角が変化する。これにより、利用者の歩行動作に対して負荷を調節でき、この負荷を増大する、つまり、傾斜角を大きくすることにより、あたかも坂道を上っているような状態を実現できる。
【0074】
この場合、コンテンツに含まれる動画データは、例えば図15に示すようなものになる。この動画データでは、画像データPn及び位置データLnにさらに対応づけられた傾斜データIn(負荷データ)が含まれる。負荷制御部32は、コンテンツ再生部24から、現在再生中の画像データPnに対応する傾斜データInを取得し、取得した傾斜データInに基づいて負荷発生部31を制御する。
【0075】
なお、図5のトレーニング装置1aの場合、負荷発生部31がハンドル10の回転負荷を調節するものとなり、傾斜データInの代わりに回転負荷データが動画データに含まれることになる。また、図6のトレーニング装置1bの場合、負荷発生部31がペダル11の回転負荷を調節するものとなり、傾斜データInの代わりに回転負荷データが動画データに含まれることになる。
【0076】
このように、本実施形態のトレーニング装置は、各画像データにそれぞれ対応づけられた複数の負荷データを含んだ動画データを用い、負荷制御部32が、画像表示部4に表示している画像データに対応する負荷データに基づいて、負荷発生部31の発生する負荷を制御するようになっていてもよい。
【0077】
この構成では、画像表示部4に表示する場面に応じて利用者の移動動作に負荷をかけることができるようになる。したがって、画像表示部4に表示している場面が上り坂である場合に、負荷を大きくするといったことが可能になる。これにより、トレーニング装置を用いた歩行動作を、実際に道を歩いているときの動作に近づけることができ、より現実味を与えることができる。
【0078】
なお、画像表示部4や音声出力部5は、モードを切り換えることにより上記以外の用途にも用いることができるようになっていてもよい。例えば、画像表示部4や音声出力部5にテレビ映像・音声や映画の映像・音声などを出力できるようになっていてもよい。また、画像表示部4及び音声出力部5を用いて、「日本の小説」や「今日の新聞」、「名作劇場」を映像と音声とで出力できるようになっていてもよい。さらに、音声出力部5に音楽などを出力できるようになっていてもよい。
【0079】
また、1日に長距離を歩くことによりかえって健康を害するのを防ぐために、歩行距離が所定距離に達したときに、例えば、「健康上、1日に歩くのは、通常15キロ程度が最適です。これ以上歩く場合は、医師やトレーナのアドバイスを得るようにお勧めします。」というような表示や音声を、画像表示部4や音声出力部5に出力できるようになっていてもよい。
【0080】
〔実施形態2〕
本発明の第2の実施形態について図16及び図17に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0081】
本実施形態のトレーニング装置の構成は、実施形態1のトレーニング装置1に対して、制御部8における移動距離算出部23の代わりに移動速度算出部33(移動速度算出手段、再生手段)が設けられ、コンテンツ再生部24の代わりに機能の異なるコンテンツ再生部34(再生速度制御手段、再生手段)が設けられている点と、コンテンツ記憶部26及び再生終了位置記憶部27に記憶される内容が異なっている点とを除き、基本的には実施形態1のトレーニング装置1と同等の機能及び構成を有している。したがって、ここでは主に上記相違点について説明する。なお、実施形態1で説明した構成要素等と同等の機能及び構成を有する構成要素については、同一の符号を付記し、説明を省略する。
【0082】
本実施形態における制御部8のブロック構成を図16に示す。この制御部8は、上記のように実施形態1の移動距離算出部23の代わりに移動速度算出部33が設けられ、コンテンツ再生部24の代わりに機能の異なるコンテンツ再生部34が設けられている。
【0083】
移動速度算出部33は、回転計測部9の計測結果に基づいて、歩行速度などの利用者の移動速度を算出するものである。ここで、「移動速度」とは、トレーニング装置1で利用者が行った歩行動作を通常の地面上で行ったとしたときに、利用者が移動できたであろう速度を指す。この「移動速度」は、図5のトレーニング装置1aでは車椅子で走行できたであろう速度、図6のトレーニング装置1bでは自転車で走行できたであろう速度を指すことになる。
【0084】
この移動速度は、従動ローラ7c(図4参照)が1回転するときに走行面7aで無端ベルト7bが進む距離を予め求めておくことで、この距離と、回転計測部9により計測した従動ローラ7cの単位時間あたりの回転数(例えば、1秒当たりの回転数)とに基づいて容易に算出することができる。移動速度算出部33、所定周期(例えば、1秒周期)で移動速度を算出し、算出した移動速度をコンテンツ再生部34に出力する。
【0085】
コンテンツ再生部34は、移動速度算出部33から入力される移動速度に基づいて、コンテンツ記憶部26に記憶されているコンテンツに含まれる動画データの再生速度を設定し、その再生速度で動画データを再生し、画像表示部4に表示する。つまり、コンテンツ再生部34は、移動速度算出部33から入力される移動速度に基づいて、いわゆるこま送り速度を設定し、設定したこま送り速度で動画データを再生するようになっている。
【0086】
なお、この動画データは、図8に示した実施形態1の画像データとは異なり、位置データLnを含まず、一般の動画データと同様、時系列に並べられ、それぞれが動画の一場面を構成するように順序づけられた多数の静止画像の画像データで構成されている。したがって、一般のビデオカメラなどで撮影したデータこの動画データとして用いることができ、安価にコンテンツを制作することができるようになる。
【0087】
この構成によっても、実際には利用者はトレーニング装置1上の定位置で歩行動作を行っているにもかかわらず、あたかも画像表示部4に表示されているコースを歩いているような感覚を利用者に覚えさせることができるようになる。
【0088】
コンテンツ再生部34における処理の流れについて、図17のフローチャートに基づいて説明する。コンテンツ再生部34は、現時点において移動速度算出部33の出力している移動速度Vを取得する(S11)。そして、取得した移動速度Vに基づき、その移動速度Vに応じた再生速度を設定する。なお、移動速度Vと再生速度との関係は、予め設定して記憶させておく(S12)。そして、設定した再生速度で動画表意を行う(S13)。コンテンツ再生部34は、このステップS11からS13の処理を、所定周期(例えば、1秒周期)で繰り返す。
【0089】
なお、再生終了位置記憶部27には、利用者がトレーニングを終了するときに、コンテンツ再生部34による動画データの再生終了位置として、動画データに所定間隔で埋め込まれているインデックスを記憶し、利用者がトレーニングを再開するときに、記憶しているインデックスに基づいて、そのインデックスが指定する位置から動画データの再生を開始するように、コンテンツ再生部34による動画データの再生開始位置を指定する。これにより、利用者は複数回に分けてコンテンツのコースを歩き、最終的にゴールに到達することができるようになる。
【0090】
この場合も、再生終了位置記憶部27は、再生終了位置として記憶するインデックスを、利用者を識別するための識別情報と対応づけて記憶し、入力部6により利用者が識別情報を入力することによりその識別情報に対応するインデックスを引き出せるようにしておいてもよく、また、再生終了位置記憶部27が、制御部8から取り外し可能であり、利用者ごとに所持あるいは管理できるICカードなどの情報記録媒体を含む構成としてもよい。
【0091】
このように、本実施形態のトレーニング装置は、移動速度算出部33が、回転計測部9による計測結果に基づいて利用者の移動動作に応じた移動速度を算出し、コンテンツ再生部34が、算出された移動速度に基づいて画像表示部4に表示する動画の再生速度を制御する。
【0092】
この構成では、実際には利用者が定位置で移動動作を行っている場合でも、その移動動作にみあう移動速度を算出することができる。そして、算出された移動速度に応じて、コンテンツ再生部34により、画像表示部4に表示する動画の再生速度を制御する。これにより、移動速度に応じた動画の動きを実現できる。
【0093】
したがって、表示する風景の移り変わりを移動速度に応じたものにすることができる。これにより、トレーニング中の視界を、実際に道を歩いているときの視界に近づけることができ、より現実味を与えることができる。
【0094】
以上、各実施形態で説明したように、本発明のトレーニング装置は、利用者の身体的な移動機能をトレーニングするために、利用者に移動動作を行わせるものである。このトレーニング装置は、利用者の移動動作に応じた物理量を検出する移動検出手段(回転計測部9)と、利用者に対して動画を表示する画像表示手段(画像表示部4)と、画像表示手段に動画を表示するための動画データを再生しつつ、移動検出手段による検出結果(計測結果)に基づいて動画の再生動作を制御する再生手段(移動距離算出部23及びコンテンツ再生部24、又は、移動速度算出部33及びコンテンツ再生部34)とを備えている。
【0095】
このトレーニング装置では、移動検出手段により利用者の移動動作に応じた物理量を検出し、再生手段によって上記検出結果に基づいて再生動作が制御された状態で動画データが再生され、動画が画像表示手段に表示される。これにより、利用者の移動動作と、画像表示手段に表示する動画の再生動作とを関連づけることができ、利用者は、自分の移動動作に応じて動く動画を見ることができるようになる。
【0096】
したがって、このトレーニング装置では、動画データとして、ある道を歩いたときの視界に入る風景を動画として録画したものが供給されることにより、利用者の移動動作に応じてその動画を進めていくといったことが可能になる。これにより、利用者は、定位置で移動動作を行っているにもかかわらず、あたかも実際に道を移動しているように、自分の移動動作に応じて変化していく風景を楽しむことができ、トレーニング自体に楽しみを覚えることができるようになる。
【0097】
このように、本発明のトレーニング装置では、利用者に対してトレーニング自体に楽しみを覚えさせることができ、トレーニングを継続しやすくすることができる。
【0098】
なお、各実施形態では、例えば図4に示したように、走行装置7として従動型のものについて説明した。本発明は、これに限らず、トレーニング手段としての走行装置が、動力を有し、自動的に無端ベルトを回転させることにより、利用者がその上で歩行動作をする走行面を所定の速度で移動させるものであってもよい。
【0099】
この場合、例えば、図4で説明した走行装置7の従動ローラ7cを駆動ローラとし、この駆動ローラを駆動させる駆動手段としてのローラ駆動装置を設けるとともに、図1で説明した制御部8に、ローラ駆動装置を制御することで上記走行面の速度を設定する速度設定手段としての速度設定部を加えればよい。さらに、入力部6により、速度設定部による上記走行面の設定速度を変更するための速度変更入力を受け付けることができるようになっていてもよい。設定速度の変更は、例えば時速1〜20kmの範囲で行えばよい。
【0100】
この場合、図4に示した回転計測部9により利用者の歩行動作に応じた物理量を検出してもよいが、これ以外に、上記速度設定部が上記ローラ駆動装置を制御する際の制御信号に基づいて利用者の歩行動作に応じた物理量を検出するようにすることもできる。上記制御信号は走行面の速度を決定するものであり、また、利用者は走行面の速度に応じた歩行動作を行うことになるため、制御信号に基づいて利用者の歩行動作に応じた物理量、すなわち走行面の速度を検出することができる。
【0101】
本発明のトレーニング装置は、一般家庭の他、スポーツジムやフィットネスクラブなどで利用できる。また、本発明のトレーニング装置は、健常者以外に、リハビリテーションを必要とする高齢者や身体障害者などが利用することもできる。例えば、介護施設において、高齢者のトレーニングに利用することができる。この場合、上記「故郷街道」のようなコースを含んだコンテンツを利用することで、高齢者が意欲的にトレーニングに参加することが期待できる。また、普段から足のトレーニングをよく行うように指導されている足の不自由な身体障害者も利用することができる。また、足が不自由であり、両手の機能を強化するように指導されている身体障害者も、図5のトレーニング装置1aを用いることで両手のトレーニングが可能である。
【0102】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【0103】
【発明の効果】
以上のように、本発明のトレーニング装置は、利用者の移動動作に応じた物理量を検出する移動検出手段と、利用者に対して動画を表示する画像表示手段と、画像表示手段に動画を表示するための動画データを再生しつつ、移動検出手段による検出結果に基づいて動画の再生動作を制御する再生手段とを備える構成である。
【0104】
上記の構成では、利用者の移動動作と、画像表示手段に表示する動画の再生動作とを関連づけることができ、利用者は、自分の移動動作に応じて動く動画を見ることができるようになる。したがって、動画データとして、例えば、ある道を歩いたときの視界に入る風景を動画として録画したものが供給されることにより、利用者の移動動作に応じてその動画を進めていくといったことが可能になる。これにより、利用者は、トレーニング装置で歩行動作を行っているにもかかわらず、あたかも実際に道を歩いているように、自分の歩行動作に応じて変化していく風景を楽しむことができ、歩くこと自体に楽しみを覚えることができるようになる。
【0105】
このように、上記構成のトレーニング装置では、利用者に対してトレーニング自体に楽しみを覚えさせることができ、トレーニングを継続しやすくすることができるという効果を奏する。
【0106】
本発明のトレーニング装置は、動画データが、それぞれが動画の一場面を構成するように順序づけられた複数の画像データを含んで構成されており、再生手段が、移動検出手段による検出結果に基づいて利用者の移動動作に応じた移動距離を算出する移動距離算出手段と、算出された移動距離に応じて画像データを順次切り換えて画像表示手段に表示する再生制御手段とを備えていてもよい。この構成では、これにより、移動距離に応じた場面を画像表示手段に表示することができるようになる。
【0107】
本発明のトレーニング装置は、動画データが、複数の画像データが途中で複数の系統に分かれるように順序づけられて構成されており、複数の系統の中から1つの系統を利用者が選択するための入力手段を備えていてもよい。この構成では、動画の内容について利用者に対して選択肢を提供することができる。
【0108】
本発明のトレーニング装置は、動画データが、各画像データにそれぞれ対応づけられた複数の負荷データを含んでおり、利用者の移動動作に対して負荷を発生する負荷発生手段と、画像表示手段に表示している画像データに対応する負荷データに基づいて、負荷発生部の発生する負荷を制御する負荷制御手段とを備えていてもよい。この構成では、画像表示手段に表示している場面が上り坂である場合に、負荷を大きくするといったことが可能になる。これにより、トレーニング装置を用いた歩行動作を、実際に道を歩いているときの動作に近づけることができ、より現実味を与えることができる。
【0109】
本発明のトレーニング装置は、再生手段が、移動検出手段による検出結果に基づいて利用者の移動動作に応じた移動速度を算出する移動速度算出手段と、算出された移動速度に基づいて画像表示手段に表示する動画の再生速度を制御する再生速度制御手段とを備えていてもよい。この構成では、移動速度に応じた動画の動きを実現できる。
【0110】
本発明のトレーニング装置は、利用者がトレーニングを終了するときに、再生手段による動画データの再生終了位置を記憶するとともに、利用者がトレーニングを開始するときに、記憶している再生終了位置に基づいて再生手段による動画データの再生開始位置を指定する再生開始位置指定手段を備えていてもよい。この構成では、一連の動画を、複数回のトレーニングで分割して再生することができるようになる。
【0111】
本発明のトレーニング装置は、再生開始位置指定手段が、動画データの再生終了位置を記憶し、かつ、トレーニング装置から取り外して利用者が携帯可能な情報記録媒体を有するものであってもよい。この構成では、異なるトレーニング装置間でトレーニングを継続して行うことができるようになる。
【0112】
本発明のトレーニング装置は、外部のネットワークを介して動画データを取得するデータ取得手段を備えていてもよい。この構成では、動画データの追加などを容易に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るトレーニング装置の制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の一形態に係るトレーニング装置の外観を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施の一形態に係る他のトレーニング装置の外観を示す斜視図である。
【図4】図2のトレーニング装置の内部構成を示す断面図である。
【図5】本発明の実施の一形態に係るさらに他のトレーニング装置の内部構成を示す断面図である。
【図6】本発明の実施の一形態に係るさらに他のトレーニング装置の内部構成を示す断面図である。
【図7】図1の制御部により画像表示部に表示される画像を説明するための概念図である。
【図8】図1の制御部におけるコンテンツ記憶部に記憶される動画データを説明するための概念図である。
【図9】図1の制御部におけるコンテンツ再生部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図10】図1の制御部の一変形例を示すブロック図である。
【図11】図1の制御部により画像表示部に表示される画像を説明するための概念図である。
【図12】図1の制御部におけるコンテンツ記憶部に記憶される動画データの変形例を説明するための概念図である。
【図13】図2のトレーニング装置の一変形例を示す斜視図である。
【図14】図13のトレーニング装置における制御部の構成を示すブロック図である。
【図15】図14の制御部におけるコンテンツ記憶部に記憶される動画データを説明するための概念図である。
【図16】本発明の第2の実施形態に係るトレーニング装置の制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図17】図16の制御部におけるコンテンツ再生部の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1,1a,1b,1c トレーニング装置
4 画像表示部(画像表示手段)
5 音声出力部
6 入力部(入力手段)
7 走行装置
8 制御部
9,9a,9b 回転計測部(移動検出手段)
21 トレーニング情報生成部
22 時間計測部
23 移動距離算出部(移動距離算出手段、再生手段)
24 コンテンツ再生部(再生制御手段、再生手段)
25 トレーニング情報記憶部
26 コンテンツ記憶部
27 再生終了位置記憶部(再生開始位置指定手段)
28 通信部(データ取得手段)
31 負荷発生部(負荷発生手段)
32 負荷制御部(負荷制御手段)
33 移動速度算出部(移動速度算出手段、再生手段)
34 コンテンツ再生部(再生速度制御手段、再生手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a training device that allows a user to perform a movement operation (for example, a walking operation) in order to train a user's physical movement function (for example, a walking function).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a training device such as a room runner has been used for the purpose of resolving a lack of exercise or for the purpose of rehabilitation. This training device is provided with a traveling device that is stretched over rollers and formed of an endless belt, and is configured so that a user can walk on the endless belt. This allows the user to perform a walking operation at a substantially fixed position. This training device can be installed in a relatively small space, can be installed indoors such as at home or in a hospital, and is convenient in that training can be easily performed.
[0003]
Some of the training devices are provided with a display unit for displaying a walking distance, a walking time, a walking speed, and the like of the user in order to give the user a sense of target. In some cases, an image display unit that displays an image to a user during training is provided so that the user can train while watching a movie or the like.
[0004]
Prior art documents that disclose technologies in this field include, for example,
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-272876 (published on September 24, 2002)
[0006]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-109064 (published on April 12, 2002)
[0007]
[Patent Document 3]
JP 2000-288144 A (Publication date: October 17, 2000)
[0008]
[Patent Document 4]
JP-A-11-253572 (publication date: September 21, 1999)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the above-described training device performs a walking motion at a fixed position, the change in the field of view is small despite walking, and it is difficult to find pleasure in walking itself. For this reason, the user of the conventional training device often gets bored with the training while performing the training several times using the training device, and eventually stops training. As described above, the conventional training apparatus has a problem that it is difficult to continue training by making the user enjoy the training.
[0010]
On the other hand, actually walking on an outdoor walk course or the like without using the training device as described above is rich in changes in the field of view, and it is easy to find pleasure in walking itself. However, in order to actually walk outdoors, appropriate preparations such as clothes are necessary, and it is difficult to easily carry out walking. In addition, it may be difficult to walk outdoors depending on the weather (rainy weather), temperature (hot or cold), time zone (nighttime), and the like. Also, there may not be an appropriate walking course in the neighborhood. Furthermore, it may be dangerous to walk outdoors, especially for the elderly and the sick.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a training device that allows a user to have fun in training itself and to facilitate training. It is in.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The training device of the present invention is a training device that allows a user to perform a movement operation in order to train a user's physical movement function. Movement detection means for detecting a corresponding physical quantity, image display means for displaying a moving image to a user, and detection results obtained by the movement detection means while reproducing moving image data for displaying a moving image on the image display means. Playback means for controlling the playback operation of the moving image based on the
[0013]
In the above configuration, the movement detecting means detects a physical quantity corresponding to a moving operation such as a user's walking operation, and the moving image data is reproduced in a state where the reproducing operation is controlled by the reproducing means based on the detection result. Is displayed on the image display means. Thereby, the moving operation of the user can be associated with the reproducing operation of the moving image displayed on the image display means, and the user can see the moving image that moves in accordance with the moving operation of the user.
[0014]
Therefore, in the above configuration, as the moving image data, for example, a video recording of a scene that comes into view when walking along a certain road is supplied, and the moving image is advanced in accordance with the user's moving operation. It is possible to go. This allows the user to enjoy the scenery that changes in accordance with his or her own walking motion, as though he or she is actually walking on the road, even though he or she is walking with the training device. You will be able to learn the fun of walking.
[0015]
As described above, with the training apparatus having the above-described configuration, it is possible to make the user enjoy the training itself, and it is possible to easily continue the training.
[0016]
In the training apparatus of the present invention, the moving image data is configured to include a plurality of pieces of image data, each of which is arranged so as to constitute one scene of the moving image, and the playback unit detects the movement by the movement detection unit. Moving distance calculating means for calculating a moving distance according to a user's moving operation based on the result, and reproducing control means for sequentially switching the image data according to the calculated moving distance and displaying the image data on the image display means. May be provided.
[0017]
In the above arrangement, the moving distance calculating means calculates the moving distance according to the user's moving operation based on the detection result by the movement detecting means. Therefore, even if the user is actually performing a moving operation at a fixed position, the moving distance corresponding to the moving operation can be calculated. Then, according to the calculated moving distance, the reproduction control means sequentially switches a plurality of pieces of image data, each of which is arranged so as to constitute one scene of a moving image, and displays the plurality of pieces of image data on the image display means. This makes it possible to display a scene corresponding to the moving distance on the image display means.
[0018]
The training apparatus of the present invention is configured such that the moving image data is arranged such that the plurality of image data is divided into a plurality of systems on the way, and a user selects one system from the plurality of systems. May be provided.
[0019]
With the above configuration, it is possible to provide the user with options regarding the content of the moving image. Therefore, in the example of the moving image data in which the scenery in the field of view when walking on the road is recorded, it is possible to select which way to proceed at the branch point of the road according to the user's intention.
[0020]
In the training apparatus according to the present invention, the moving image data includes a plurality of load data items respectively associated with the image data items, and a load generating unit that generates a load for a user's moving operation; A load control unit that controls a load generated by the load generation unit based on load data corresponding to image data displayed on the display unit may be provided.
[0021]
According to the above configuration, it is possible to place a load on the user's moving operation according to the scene displayed on the image display means. Therefore, in the example of the moving image data in which the scenery in the field of view when walking on the road is recorded, the load can be increased when the scene displayed on the image display means is uphill. Thereby, the walking motion using the training device can be made closer to the motion when actually walking on the road, and more realistic can be given.
[0022]
In the training apparatus according to the present invention, the reproducing unit calculates a moving speed according to a user's moving operation based on a detection result of the movement detecting unit; and a moving speed calculating unit configured to calculate the moving speed based on the calculated moving speed. A reproduction speed control unit for controlling a reproduction speed of a moving image displayed on the image display unit may be provided.
[0023]
In the above configuration, the moving speed calculating unit calculates the moving speed according to the moving operation of the user based on the detection result by the moving detecting unit. Therefore, even if the user is actually performing a moving operation at a fixed position, it is possible to calculate a moving speed that meets the moving operation. Then, the reproduction speed of the moving image displayed on the image display unit is controlled by the reproduction speed control unit in accordance with the calculated moving speed. Thereby, the motion of the moving image according to the moving speed can be realized.
[0024]
Therefore, in the example of the above-described moving image data in which the scenery in the field of view when walking on the road is recorded, the change of the scenery to be displayed can be made in accordance with the moving speed. As a result, the field of view during training can be made closer to the field of view when actually walking on the road, and the reality can be given more.
[0025]
The training apparatus of the present invention stores the playback end position of the moving image data by the playback means when the user finishes training, and the stored playback end position when the user starts training. A playback start position designating unit for designating a playback start position of the moving image data by the playback unit based on the playback data.
[0026]
In the above configuration, a series of moving images can be divided and played back by a plurality of trainings. Therefore, in the example of the above-described moving image data in which the scenery in the field of view when walking on the road is recorded, it is possible to use a long road that is divided by a plurality of trainings and walks to reach the goal.
[0027]
In the training apparatus according to the present invention, the playback start position designating means may store the playback end position of the moving image data, and may have an information recording medium detachable from the training apparatus and portable by a user. Good.
[0028]
In the above configuration, for example, when a training device at home and a training device at a sports gym are used, the reproduction end position of the moving image data is moved from one training device to the other training device by the information recording medium. Will be able to do it. Therefore, training can be continuously performed between different training apparatuses.
[0029]
The training apparatus of the present invention may include a data acquisition unit that acquires the moving image data via an external network. With the above configuration, it is possible to easily add moving image data and the like.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0031]
FIG. 2 shows the appearance of the
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
The traveling
[0037]
One of the driven
[0038]
The
[0039]
Note that the
[0040]
In addition to the
[0041]
As described above, the training apparatus of the present invention is used to train a user's physical movement function (for example, a walking function, a function of running a wheelchair by rotating a wheel of a wheelchair with an arm, and a function of rowing a bicycle). In addition, any device that allows the user to perform a moving operation (for example, a walking operation, an operation of rotating a handle that looks like a wheelchair, an operation of pedaling a bicycle, and the like) may be used. It should be noted that the training device of the present invention may be other than those illustrated in FIGS. Hereinafter, unless otherwise specified, the description will be made assuming the
[0042]
Next, the function of the
[0043]
The
[0044]
The training
[0045]
The training
[0046]
The
[0047]
The movement
[0048]
The travel distance is determined in advance by calculating the distance traveled by the
[0049]
The
[0050]
Here, the content stored in the
[0051]
As described above, the content includes the moving image data. As the moving image data, data taken by a video camera or the like while actually traveling on a predetermined course can be appropriately edited and used. In this specification, the term “moving image” refers to a moving image in which the number of frames displayed per second is about several dozens (referred to as a “high-speed moving image”), as displayed on a normal monitor, and a moving image for several seconds. It is also assumed that an image such as a so-called frame-feed image in which one frame is updated (referred to as “low-speed moving image”) is included.
[0052]
When the moving image data included in the content is high-speed moving image data, the display on the
[0053]
This moving image data is arranged in time series, and includes image data of a large number of still images, each of which is arranged so as to constitute one scene of the moving image. Then, a moving image is realized by sequentially switching the display content to a new still image with time and updating the content.
[0054]
Here, the
[0055]
The moving image data included in the content is, for example, as shown in FIG. That is, the moving image data includes image data P constituting the n-th still image. n And the position data L n Are included in association with each other. This position data L n Is data for specifying a position on a map. Based on this data, for example, the position data L n-1 And position data L specified by n It is possible to obtain a distance (a way) connecting to a position designated by. When the route is obtained in this way, data on a map included in the content is referred to.
[0056]
This content can be described in an XML (Extensible Markup Language) -based format such as G-XML or POSX, which is becoming a de facto standard in GIS (Geographic Information System) and car navigation systems.
[0057]
The flow of processing in the
[0058]
The reproduction end
[0059]
The reproduction end
[0060]
When the playback end
[0061]
The
[0062]
As the contents, for example, famous courses such as “53 Tokaido,” “Nakasendo,” “Oku no Hosomichi”, “88 Shikoku tours,” and “Swiss Alps mountain trail” were created to create video data. Things are conceivable. In addition, a course such as "Hometown Road" may be provided especially for the elderly. In this course, moving image data was created by photographing a rural road that the user often went to when he was young, according to the needs of the user. Further, a course such as a “memorial sightseeing course” may be provided for those who have traveled frequently. In this course, video data is created by taking a walk course of a famous tourist spot in Japan or around the world. This course may be a “tourism course” used by a travel agency or the like for those who are about to travel.
[0063]
Note that the moving image data may be entirely or partially created by CG (Computer Graphics) in addition to the actually captured data. For example, in the above-mentioned “Hometown Highway Course”, the past and the present are completely different in scenery, and if it is no longer possible to photograph the past scenery, the past scenery can be reproduced by replacing it with CG. Good.
[0064]
Further, the content may output to the
[0065]
As described above, the training apparatus according to the present embodiment uses the moving image data including a plurality of image data that are arranged so as to form one scene of the moving image. Then, the moving
[0066]
With this configuration, even if the user is actually performing the moving operation at the fixed position, the moving
[0067]
Therefore, the user enjoys the scenery that changes in accordance with his or her own movement as though he / she is actually moving on the course as described above, even though he / she is performing the movement at a fixed position. You will be able to enjoy the training itself.
[0068]
The content may have a branch point in the middle of the course. When reaching this branch point, as shown in FIG. 11, a screen for allowing the user to select which way to select is displayed on the
[0069]
In this case, the moving image data included in the content is, for example, as shown in FIG. In this video data, the branch data J n For example, when the user selects the right through the
[0070]
As described above, the training apparatus according to the present embodiment uses moving image data that is configured so that a plurality of image data ordered to constitute one scene of a moving image is divided into a plurality of systems on the way. The
[0071]
With this configuration, options can be provided to the user for the content of the moving image. Therefore, at the branch point of the course, it is possible to select which one to proceed according to the user's intention.
[0072]
As a modification of the
[0073]
In the
[0074]
In this case, the moving image data included in the content is, for example, as shown in FIG. In this video data, the image data P n And position data L n Data I further associated with n (Load data). The
[0075]
In the case of the
[0076]
As described above, the training apparatus according to the present embodiment uses the moving image data including a plurality of load data items respectively associated with the respective image data items, and the
[0077]
With this configuration, it is possible to place a load on the user's moving operation according to the scene displayed on the
[0078]
Note that the
[0079]
Also, in order to prevent harm to health by walking a long distance in a day, when the walking distance reaches a predetermined distance, for example, "For health, walking in a day is usually about 15 km. If you walk further, we recommend that you obtain the advice of a doctor or trainer. "May be output to the
[0080]
[Embodiment 2]
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0081]
In the configuration of the training device of the present embodiment, a moving speed calculating unit 33 (moving speed calculating unit, reproducing unit) is provided instead of the moving
[0082]
FIG. 16 shows a block configuration of the
[0083]
The moving
[0084]
The travel speed is determined by previously calculating the distance traveled by the
[0085]
The
[0086]
The moving image data is different from the image data of the first embodiment shown in FIG. n , And is composed of a large number of image data of still images arranged in chronological order similarly to general moving image data, each of which is arranged so as to constitute one scene of a moving image. Therefore, data shot by a general video camera or the like can be used as the moving image data, and content can be produced at low cost.
[0087]
Even with this configuration, the user actually uses the feeling of walking on the course displayed on the
[0088]
The flow of processing in the
[0089]
Note that the playback end
[0090]
Also in this case, the reproduction end
[0091]
As described above, in the training device according to the present embodiment, the moving
[0092]
With this configuration, even when the user is actually performing a moving operation at a fixed position, it is possible to calculate a moving speed that meets the moving operation. Then, the
[0093]
Therefore, the change of the scene to be displayed can be made in accordance with the moving speed. As a result, the field of view during training can be made closer to the field of view when actually walking on the road, and the reality can be given more.
[0094]
As described in each of the embodiments, the training device of the present invention allows a user to perform a movement operation in order to train a user's physical movement function. The training apparatus includes a movement detecting unit (rotation measuring unit 9) for detecting a physical quantity according to a moving operation of a user, an image display unit (image display unit 4) for displaying a moving image to the user, and an image display. Playback means (moving
[0095]
In this training device, the moving amount is detected by the movement detecting means, and the moving image data is reproduced in a state where the reproducing operation is controlled by the reproducing means based on the detection result. Will be displayed. Thereby, the moving operation of the user can be associated with the reproducing operation of the moving image displayed on the image display means, and the user can see the moving image that moves in accordance with the moving operation of the user.
[0096]
Therefore, in this training device, by supplying, as moving image data, a video recording of a scenery that comes into view when walking a certain road, the moving image is advanced according to the user's moving operation. It becomes possible. This allows the user to enjoy the scenery that changes in accordance with his or her own movement, as if he or she was actually moving on the road, even though he or she was moving at a fixed position. , You will be able to enjoy the training itself.
[0097]
Thus, with the training device of the present invention, it is possible to make the user enjoy the training itself, and to facilitate the training.
[0098]
In each of the embodiments, for example, as shown in FIG. 4, the traveling
[0099]
In this case, for example, the driven
[0100]
In this case, the
[0101]
The training device of the present invention can be used in a sports gym, a fitness club, and the like, in addition to a general home. Further, the training device of the present invention can be used by elderly people who need rehabilitation, physically handicapped people, and the like, in addition to healthy people. For example, it can be used for training elderly people in nursing homes. In this case, by using the content including the course such as the “Hometown Road”, the elderly can be expected to participate in the training eagerly. In addition, a physically handicapped person who is instructed to perform leg training often can also use it. In addition, even a physically handicapped person who has difficulty in walking and who is instructed to enhance the functions of both hands can train both hands by using the
[0102]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
[0103]
【The invention's effect】
As described above, the training apparatus according to the present invention includes a movement detection unit that detects a physical quantity according to a user's movement, an image display unit that displays a moving image to the user, and a moving image displayed on the image display unit. And reproducing means for controlling the reproducing operation of the moving image based on the detection result by the movement detecting means while reproducing the moving image data to be reproduced.
[0104]
In the above configuration, the moving operation of the user can be associated with the reproducing operation of the moving image displayed on the image display means, and the user can see the moving image that moves according to the moving operation of the user. . Therefore, for example, by supplying, as moving image data, a video recording of a scene that comes into view when walking a certain road as a moving image, the moving image can be advanced according to a user's moving operation. become. This allows the user to enjoy the scenery that changes in accordance with his or her own walking motion, as though he or she is actually walking on the road, even though he or she is walking with the training device. You will be able to learn the fun of walking.
[0105]
As described above, the training apparatus having the above configuration has an effect that the user can enjoy the training itself and can easily continue the training.
[0106]
The training apparatus of the present invention is configured such that the moving image data includes a plurality of pieces of image data, each of which is arranged so as to constitute one scene of the moving image, and the reproducing unit performs the reproduction based on the detection result by the movement detecting unit. The image processing apparatus may include a moving distance calculating unit that calculates a moving distance according to a moving operation of the user, and a reproduction control unit that sequentially switches image data according to the calculated moving distance and displays the image data on the image display unit. With this configuration, a scene corresponding to the moving distance can be displayed on the image display means.
[0107]
The training apparatus according to the present invention is configured such that the moving image data is arranged so that a plurality of image data are divided into a plurality of systems on the way, and a user is required to select one system from the plurality of systems. Input means may be provided. With this configuration, options can be provided to the user for the content of the moving image.
[0108]
In the training apparatus of the present invention, the moving image data includes a plurality of load data items respectively associated with the respective image data items. A load control unit configured to control a load generated by the load generating unit based on load data corresponding to the displayed image data. With this configuration, when the scene displayed on the image display means is an uphill, the load can be increased. Thereby, the walking motion using the training device can be made closer to the motion when actually walking on the road, and more realistic can be given.
[0109]
According to the training apparatus of the present invention, the reproducing means calculates the moving speed according to the moving operation of the user based on the detection result by the moving detecting means, and the image displaying means based on the calculated moving speed. Playback speed control means for controlling the playback speed of the moving image displayed on the display device. With this configuration, the motion of the moving image according to the moving speed can be realized.
[0110]
The training apparatus of the present invention stores the playback end position of the moving image data by the playback means when the user finishes training, and based on the stored playback end position when the user starts training. Reproduction start position specifying means for specifying the reproduction start position of the moving image data by the reproduction means. With this configuration, a series of moving images can be divided and played back by a plurality of trainings.
[0111]
In the training apparatus of the present invention, the reproduction start position designation means may store the reproduction end position of the moving image data, and may have an information recording medium detachable from the training apparatus and portable by the user. With this configuration, training can be continuously performed between different training devices.
[0112]
The training device of the present invention may include a data acquisition unit that acquires moving image data via an external network. With this configuration, it is possible to easily add moving image data and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a control unit of a training device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the training device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of another training apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an internal configuration of the training device of FIG.
FIG. 5 is a sectional view showing the internal configuration of still another training device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an internal configuration of still another training device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram for describing an image displayed on an image display unit by a control unit in FIG. 1;
FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining moving image data stored in a content storage unit in the control unit of FIG.
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of processing of a content reproduction unit in the control unit of FIG. 1;
FIG. 10 is a block diagram showing a modification of the control unit in FIG. 1;
FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining an image displayed on an image display unit by the control unit in FIG. 1;
FIG. 12 is a conceptual diagram for describing a modification of moving image data stored in a content storage unit in the control unit in FIG.
FIG. 13 is a perspective view showing a modification of the training device of FIG. 2;
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a control unit in the training device of FIG.
FIG. 15 is a conceptual diagram for describing moving image data stored in a content storage unit in the control unit in FIG.
FIG. 16 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a control unit of a training device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a flowchart showing a flow of processing of a content reproduction unit in the control unit of FIG. 16;
[Explanation of symbols]
1,1a, 1b, 1c Training device
4 Image display unit (image display means)
5 Audio output section
6. Input unit (input means)
7 Traveling equipment
8 Control part
9, 9a, 9b Rotation measuring unit (movement detecting means)
21 Training information generator
22 Time measurement unit
23 Moving distance calculating section (moving distance calculating means, reproducing means)
24 content reproduction unit (reproduction control means, reproduction means)
25 Training information storage
26 Content storage unit
27 Reproduction end position storage unit (reproduction start position designation means)
28 Communication unit (data acquisition means)
31 Load generation unit (load generation means)
32 load control unit (load control means)
33 moving speed calculating section (moving speed calculating means, reproducing means)
34 content reproduction unit (reproduction speed control means, reproduction means)
Claims (8)
利用者の移動動作に応じた物理量を検出する移動検出手段と、
利用者に対して動画を表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段に動画を表示するための動画データを再生しつつ、前記移動検出手段による検出結果に基づいて前記動画の再生動作を制御する再生手段とを備えることを特徴とするトレーニング装置。In order to train the user's physical movement function, in a training device that allows the user to perform a movement operation,
Movement detection means for detecting a physical quantity according to the movement of the user,
Image display means for displaying a video to a user,
A training apparatus comprising: a playback unit that controls a playback operation of the moving image based on a detection result of the movement detection unit while playing back moving image data for displaying a moving image on the image display unit.
前記再生手段は、前記移動検出手段による検出結果に基づいて利用者の移動動作に応じた移動距離を算出する移動距離算出手段と、前記算出された移動距離に応じて前記画像データを順次切り換えて前記画像表示手段に表示する再生制御手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載のトレーニング装置。The moving image data is configured to include a plurality of image data, each of which is ordered to form one scene of the moving image,
The reproducing unit sequentially switches the image data according to the calculated moving distance, and a moving distance calculating unit that calculates a moving distance according to a user's moving operation based on a detection result by the movement detecting unit. The training apparatus according to claim 1, further comprising: a playback control unit that displays the image on the image display unit.
前記複数の系統の中から1つの系統を利用者が選択するための入力手段を備えることを特徴とする請求項2に記載のトレーニング装置。The moving image data is arranged so that the plurality of image data is divided into a plurality of systems on the way,
The training apparatus according to claim 2, further comprising an input unit for allowing a user to select one of the plurality of systems.
利用者の移動動作に対して負荷を発生する負荷発生手段と、
前記画像表示手段に表示している画像データに対応する負荷データに基づいて、前記負荷発生部の発生する負荷を制御する負荷制御手段とを備えることを特徴とする請求項2又は3に記載のトレーニング装置。The moving image data includes a plurality of load data associated with each of the image data,
A load generating means for generating a load for the user's movement,
4. The load control unit according to claim 2, further comprising: a load control unit configured to control a load generated by the load generating unit based on load data corresponding to image data displayed on the image display unit. Training equipment.
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