JP2005522248A - 個人を活動化する装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、少なくとも一人の個人を活動化する装置に関するものである。前記装置は、少なくとも一人の個人により知覚的に制御される少なくとも一つのモジュール(12)を備えている。そして、本発明によると、このモジュール(12)は、前記個人(48)により前記モジュール(12)の知覚的制御の一部分を停止する少なくとも一つの手段、および/または前記モジュール(12)の前記知覚的制御を一時停止する一つ以上の手段を備えている。

Description

この発明は、少なくとも一人の個人を活動化する装置に関するものである。
本発明において少なくとも一人の個人を活動化するということは、個人の一定の運動トレーニング、運動療法、運動アニメーション等によるものであるとして理解される。この活動化は、スポーツ、医療、あるいは治療目的に使用される。
この分野においては、種々のトレーニング装置および/または治療装置が知られている。かかる装置は、概して、個人に特定の治療エクササイズおよび/または特定のトレーニングをなさしめるスポーツ用装置および/またはフィットネス用装置として知られている。かかる既知の装置は、静的あるいは動的なものでありうる。装置の設計次第で、種々の運動が可能となる。また、かかる装置にいわゆるミニコンピュータを設け、種々のトレーニングパターンおよび/または運動パターンをシミュレートすることが知られている。ここでは、エルゴメータを例としてあげなければならない。
かかる従来の装置は、使用時の自由度が制限されており、特定の運動のみに適するものであるという点が不利である。
そこで本発明の目的は、より単純な構造を有するとともに種々の運動に柔軟に対応するタイプの装置を提供するところにある。
本発明は、少なくとも一人の個人(48)により知覚的制御が可能な少なくとも一つのモジュール(12)を設け、このモジュール(12)は、前記個人(48)により前記モジュール(12)の知覚的制御の一部分を停止する少なくとも一つの手段および/または前記モジュール(12)の知覚的制御を一時停止する一つ以上の手段を備えたことを特徴とする。
本発明は、一つ以上のモジュールの知覚的制御を通じて一人以上の個人の知覚的制御に対する停止反応を有利に導き出すことができる。この停止反応は、知覚的制御可能なモジュールの位置に応じた一人以上の個人の半強制的あるいは強制的な運動に関連している。したがって、対象者の特定の運動や反応を導き出すことができるので、とても効果的に治療エクササイズおよび/または運動トレーニングがなされることになる。
本発明によれば、かかる目的は、請求項1に記載される特徴要素を備えた装置により解決される。モジュールには、一人以上の個人により一つ以上のモジュールの知覚的制御の一部分を停止する一つ以上の手段および/または一つ以上のモジュールの知覚的制御を一時停止する一つ以上の手段を設けたので、一つ以上のモジュールの知覚的制御を通じて一人以上の個人の知覚的制御に対する停止反応を有利に導き出すことができる。この停止反応は、知覚的制御可能なモジュールの位置に応じた一人以上の個人の半強制的あるいは強制的な運動に関連している。したがって、対象者の特定の運動や反応を導き出すことができるので、とても効果的に治療エクササイズおよび/または運動トレーニングがなされることになる。
本発明の別の実施例によると、モジュールには少なくとも一つの制御可能なセグメントが設けられている。このモジュールには、特に垂直および/または水平および/または対角に交差する所定のグリッドパターンに配置した複数のセグメントが設けられている。かかる構成により、種々の運動パターンのビジュアル化の自由度がより高くなる。特に、人間工学を考慮しつつ、特定人や特定スポーツのために個別的に構成した治療エクササイズや運動トレーニングを容易に実施できる。
本発明の好ましい実施例によると、少なくとも一つのモジュールは、好ましくは曲線または直線となった表面要素を構成している。特に、表面要素は、凹形あるいは凸形に構成することができる。これにより、個人を基準としたモジュールの個々のセグメントの位置を最適化することができるので、治療手段および/またはトレーニング手段を利用可能な空間に応じて最適なものにできるのみならず、特定の状況に応じて適用させることもできるようにもなる。
本発明の別の好ましい実施例によると、一つ以上のモジュールは、少なくとも一人の個人の前後上下左右に配置することができる。複数の個別セグメントをそれぞれ備えた複数のモジュールは、ある空間において種々の方向に特定の治療エクササイズ装置および/または特定の運動トレーニング装置に組み込むことができる。
本装置の実際の適用、例えば競技スポーツのトレーニング装置、フィットネスクラブやスポーツ研究所やリハビリテーションセンターのような療養所のトレーニング装置、特定の要求に応えた装置として使用する場合には、モジュール式で組み立てることも可能である。より具体的には、かかる装置は、活動化の対象たる個人と向かい合うよう配置した必要不可欠なモジュールから始まり、第一モジュールの角度に指向したモジュールを追加することで拡張される。
ここでは、対角線の配置、特に長方形の構成のみならず、鋭角な配置も可能である。従って、凹形および/または凸形に構成されたモジュールにより、コンパクトな形状となり、上述の分野における利用可能性が非常に高まることになる。
本発明の更に別の実施例によると、知覚的制御に応じて、セグメントは光信号および/または音響信号を発する。少なくとも一人の個人が光信号および/または音響信号を感知すると、その人は、光信号および/または音響信号を発しているまさにそのセグメントを停止させることになる。光信号および/または音響信号の発信につき予め設定可能な周波数および/または継続時間に応じて、人の運動が刺激される。光信号および/または音響信号の周波数および/または継続時間を予め設定することで、種々の治療エクササイズおよび/または運動トレーニングパターンが決定されるということが理解できよう。個別的セグメントの光信号および/または音響信号の周波数および/または継続時間は、トレーニングおよび/または治療の継続中に変化させることもできる。
さらに別の実施例によると、知覚的制御、特に空気力的学制御および/または流体力学的制御に応じてセグメントの形状を変更することもできる。これにより、少なくとも一人の個人がセグメント起動を光学的に感知あるいは認識するという追加実施例となる。また、光学的制御および/または音響的制御および/または空気力学的制御および/または流体力学的制御の種々の組み合わせにより、視覚障害者および/または聴覚障害者のための治療トレーニングも可能となる。
本発明の別の実施例によると、セグメントには、一つ以上の照射手段が設けられており、また別の好ましい実施例によると、種々の波長領域にわたる電磁波を放射する複数の照射手段が設けられている。光信号は、一つ以上の照射手段を選択することにより、種々の色の信号となることができる。この種々の色の信号は、活動化の対象たる人から種々の知覚的な反応を引き出す。その結果、同一セグメントを種々の色で制御するパターン(それがなければ変化のない運動パターンとなってしまう)に基づき、対象者の種々の反応速度が得られたり、対象者の訓練や治療が履行されることになる。
一つ以上の照射手段は、好ましくは発光ダイオード等であるので、照射手段のエネルギー消費量を抑えつつ、広い取付空間の必要なしに容易に照射手段をセグメントに一体化できる。
さらに別の本発明の実施例によると、セグメントには、特に種々の形状を有するカバー要素および/または種々の材料強度を有するカバー要素および/または種々の材料で形成された互換性のあるカバー要素を設けることができる。これは、種々のトレーニング手段および/または治療手段に有利に適応させることができる。例えば、材料強度および/または材料選択および/または形状に応じて、個々のセグメントを停止させるに必要な活動力を引き出すことができる。このように、反応速度のみならず運動の際に加えられる力が訓練されることになるし、これは治療に含まれることになる。また、種々のスポーツ等のため種々のトレーニング方法を容易に組み込むこともできる。好ましくは、そのカバー要素はプラスチック、特に透過性プラスチックで形成される。このように、光信号のみならずカバー蓋の形状および/または材料強度を選択構成できる。特に、カバー要素の重さ、ひいてはセグメントおよびモジュールの重さを最小限にすることで、装置を柔軟かつ容易に移動可能に構成できる。
さらに本発明の別の実施例によると、個々のセグメントを停止させるスイッチ手段は、接触なしにあるいは機械的に操作できる。選択した実施例によっては、例えば上記のように変化可能に設定される活動力を加えることによって、あるいは例えば人体の一部が停止されるべきセグメントに近づく場合に赤外線センサ等で接触なしの活動力を加えることによって、セグメントが停止する。
さらに別の本発明の実施例によると、本発明の装置には、一つ以上のモジュールを制御する制御装置、および/または一つ以上のセグメントやモジュールの停止状態を取得・記録する制御装置が設けられている。特に、本発明の別の好ましい実施例においては、制御装置は自由にプログラム可能なので、本発明の装置において種々のトレーニングプログラムおよび/または治療プログラムを実施できる。例えば、個々のセグメントの発する信号の周波数および/または継続時間をプログラム可能である。特に、種々のトレーニングの難易度、運動パターン、種々のトレーニング回数をプログラムすることができる。例えば、制御装置においては個人の人間工学的要素を考慮に入れてプログラムすることもできる。
好都合にも、この制御装置には、特定人に対する個別的なプログラム手段を含ませることができる。このように、本発明の装置は、要望の難易度および/または要望の運動パターンに応じて個人用にプログラム可能である。
本発明の装置は、種々の目的のために柔軟に用いることができる。有利にも、制御装置には、特定人の起動・停止処理過程の保存手段を設けることができる。すなわち、制御装置には、好ましくは特定人の起動停止過程情報読込用・書込用の一つ以上の入力・出力ユニットが設けられている。このように、個々人用のプログラムコードが介在的に保存されるので、制御装置においては始動する度にプログラムし直す必要はない。後で比較評価できるようにするため、停止過程情報が同時に取得・保存される。活性対象者の運動能力に関する結果が得られるように、特にセグメント起動から停止までの反応時間が測定される。トレーニングプログラムおよび/または治療プログラムはそれから容易に最適化できる。特に、個々のセグメントの停止時間を相互に比較することで対象者の運動能力を正確に比較することができ、選択的に計算されたトレーニングを行うこともできるようになる。
さらに、本発明の実施例によると、入力/出力ユニットはチップカードリーダである。このように、特定個人用プログラミングおよび/または特定個人用制御および/または停止過程は、チップカードに保存されるので、チップカードを制御装置に挿入することで、および/または制御装置から引き出すことで、容易に装置がプログラムされるようになる。このようにして取得した停止過程情報は、転送することもできる。したがって、本発明の実際の装置から独立して、個別的結果が引き続き取得・保存・処理されることになる。
最後に、本発明の好ましい実施例によると、制御装置は、有線または無線のインタフェースを通じて一つ以上のモジュールに連通している。このインタフェースは好ましくは双方向であり、一つ以上のモジュールと制御手段との間において制御信号および/または停止信号を容易に交換できる。かかるインタフェースは、例えば赤外線インタフェースであり、接続のための線を追加する必要がない。ただし、例えば無線トランスミッション、光導波路、電気配線等を使用した他の実施例も実施可能である。
本発明による好ましい追加実施例は、従属請求項に詳述されている。
本発明の実施例は、図面を用いて以下に詳述される。
図1は、少なくとも一人の個人(図1には示されていない)を活動化させるための装置10を示している。この装置には、複数のセグメント14を備えた少なくとも一つのモジュール12が含まれる。図1から分かるように、このセグメントは、横列16および縦列18からなるグリッドパターンに配置されている。この横列16および縦列18の数は変更可能である。セグメント14の数は、以下説明するように必要な構成または必要なトレーニング・治療パターンに応じて、自由に選択できる。
図1に示すように、モジュール12は、平坦面を有する一単位として構成されている。別の実施例(図示せず)によると、モジュール12は、横列16および/または縦列18の方向において、湾曲した凸形状および/または凹形状となっている。このセグメント14の形状は、上述の凸形状または凹形状に選択的に組み合わせることができる。またセグメント14は弾力性があるので、その形状を用途に応じて変形させることもできる。
制御装置20は、双方向インタフェース22を通じてモジュール12と連通している。セグメント14のそれぞれは、少なくとも一つの照射手段24、具体的には発光ダイオードを有しており、制御装置20により制御すなわち電圧が供給される。さらに、セグメント14のそれぞれは、制御装置20により起動される照射手段24を停止するスイッチ手段26を有している(概略的に示した)。
図1においは、一つのセグメント14における一つの照射手段24および一つのスイッチ手段26のみを示している。しかし、照射手段24およびスイッチ手段26はそれぞれのセグメント14に設けられていることが理解できるであろう。
セグメント14の個々の照射手段24は、制御装置20により可変制御できる。それぞれの照射手段24は、セグメント14の縦列および/または横列のデータ情報を用いて個別的に制御される。また制御装置20は、各照射手段24の制御周波数および/または持続時間を決定することができる。
この制御装置20には、制御装置20をプログラムするのに使用される制御部28(概略的にのみ示している)を有している。手段30は特に記憶手段および計算手段等からなり、信号を処理するのに使用されるが、制御装置20に組み込まれている。加えて、この制御装置は、チップカードリーダとして機能する入出力ユニット32を有している。チップカード36は一つ以上の記憶手段38を備えており、チップカードリーダ34に挿入される。
図1に示した装置10は、図2に例示した以下の機能を有している。
第1ステップ50では、装置10の使用者は個人用チップカード36を所持しており、それを制御装置20に挿入する。次のステップ52では、制御装置20はチップカード36の記憶手段38から個人プログラム情報を取得するとともに、手段30にこのプログラム情報を記憶させる。次のステップ54では、その個人プログラム情報に基づき、手段30が各セグメント14の照射手段24の制御信号を決定する。これは、特に種々のセグメント14が起動する順序、選択、周波数および/または継続時間に関するものである。個人用プログラムによるが、セグメント14の全てを通電する必要はなく、トレーニングプログラムおよび/または治療プログラムに関するセグメント14の一部のみが通電する。また個人用プログラム情報には、トレーニングプログラムおよび/または治療プログラムの経過時間合計も含まれる。装置10を「スタート」(ステップ56)することにより(例えば押しボタン28等を押すことにより)、制御プログラムが始動する。それから、対象者はモジュール12に届く範囲に位置し、起動したセグメント14をその手足等(例えば頭や足)で停止させる。照射手段24により送られる光学的信号により、対象者はどのセグメント14が起動したか、また従って停止させなければならないかを認識する。追加の実施例によると、光学的信号は音響的信号と結合することもできる。対象者によるセグメント14の停止は、インタフェース22を通じて制御装置20に送られ(ステップ58)、制御装置は直ちにこの情報を手段30に保存する。特に、セグメント14の起動から停止までの応答時間が測定されることになる。この方法によると、所定時間において個人用プログラム処理がなされる。
トレーニングおよび/または治療プログラムが終了した後においては、即時に記憶された対象者の停止情報は、個人用チップカード36のメモリチップ38に読み込まれ(ステップ60)、この情報は今後のより詳細な評価保存等のために利用可能となる。
チップカード36の使用は単なる例示であり、その他の記憶手段および/または取得手段も利用可能である。
本発明の別の実施例によると(図示せず)、活動対象者には、心拍数・血圧・体温・脳波等の一種以上の身体信号を測定する一つ以上の測定手段を接続する。この測定手段は、制御装置20に連絡しており、対象者の状態に応じて装置10の制御に影響を与える。
図3は、セグメント14を種々表す図である。図3aはセグメント14の上面、図3bは横断面を示すものである。横断面の図3bに示すように、セグメント14は、底要素40とカバー要素42とで構成される。底要素40は支持体、例えば部屋の可動壁や固定壁に取り付けることができる。カバー要素42はスナップ連結部44等により底要素40と連結している。このカバー要素42は、光透過性プラスチックで形成されており、セグメント14の内部に配置した照射手段24(図3では図示せず)がカバー要素42を通じて電磁波を放射する。またカバー要素42は、作動面46も構成することになり、スイッチ要素26の操作により対象者が照射手段24を停止させることになる。この配置により、カバー要素42は、照射手段24を停止するに必要な一定の活動力に適するような形状および/または材料強度または材料性質を備えている。例えば、対応する照射手段24を停止するための活動力は、種々のトレーニングプログラムや治療プログラムに応じて設定できる。このように、対象者の所定の運動用および/または所定の筋肉用のトレーニングプログラムが実施される。
最後に図3cは、セグメント14を縮小化した図であり、カバー要素42は底要素40と連結している。照射手段24やスイッチ手段26やセグメント14の信号線および/または電圧線は、明確化のために図示していない。
図4〜図7は、種々の形状やサイズのモジュール12を示すものである。上記のように、対応する動きにより個々のセグメント14を停止する個人48は、モジュール12と連携する。モジュール12のサイズ・高さ・配置は、希望のトレーニングプログラムおよび/または治療プログラムに適応させることができる。
本発明の装置10を使用することにより光学的信号の助力で対象者48の条件・反応時間・速度・健康状態を最適に訓練できることは、上述の構成要素から明らかである。特に、特定の運動パターンや反応を訓練することができる。簡単な改造により、装置10は、種々のトレーニング方法および/またはトレーニングプログラムおよび種々の治療方法および/または治療プログラムに適用することができる。装置10は、競技のみならず一般スポーツや体操や医学的治療目的に使用することができる。モジュール12はセグメント14により自由に組み立てることができる。個々のセグメント14またはモジュール12を特定の位置に配置することにより、例えば人間工学的見地に基づいて、対象者48の特定の要求を満たすことができる。これにより、種々のスポーツトレーニング用に構成することができる。特に、装置10は、特定の身長・反応半径に適用させることができるとともに、活動化される対象者48の触覚特性に適用することができる。また、この装置は容易に利用空間に適応させることができる。
停止経過情報を取得すると、対象者48の感覚的反応およびスイッチ反応を判定することが可能になり、よってこの反応や治療パラメータや治療状況を評価できるようになる。
本発明は、種々のトレーニング方法および/またはトレーニングプログラムおよび種々の治療方法および/または治療プログラムに適用することができ、競技のみならず一般スポーツや体操や医学的治療目的に使用することができる。
本発明の装置の概略図である。 本発明の装置の機能を示すブロック図である。 (3a)は、セグメントの上面を示す図である。(3b)は、セグメントの横断面を示す図である。(3c)は、セグメントを縮小化した図である。 モジュールの第1の使用形態を示す図である。 モジュールの第2の使用形態を示す図である。 モジュールの第3の使用形態を示す図である。 モジュールの第4の使用形態を示す図である。
符号の説明
10 装置
12 モジュール
14 セグメント
16 横列
18 縦列
20 制御装置
22 インタフェース
24 照射手段
26 スイッチ手段
28 起動装置
30 手段
32 入力/出力ユニット
34 チップカードリーダ
36 チップカード
38 記憶手段
40 底要素
42 カバー要素
44 スナップ連結部
46 作動面
48 個人
50 ステップ
52 ステップ
54 ステップ
56 ステップ
58 ステップ
60 ステップ

Claims (36)

  1. 少なくとも一人の個人(48)により知覚的制御が可能な少なくとも一つのモジュール(12)を設け、このモジュール(12)は、前記個人(48)により前記モジュール(12)の知覚的制御の一部分を停止する少なくとも一つの手段および/または前記モジュール(12)の知覚的制御を一時停止する一つ以上の手段を備えたことを特徴とする個人(48)を活動化する装置。
  2. 前記モジュール(12)には少なくとも一つの制御可能なセグメント(14)を設けたことを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 前記モジュール(12)には複数のセグメント(14)を所定グリッドパターンで配置して設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の装置。
  4. 前記セグメント(14)は、垂直および/または水平および/または対角に交差して配置して設けたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の装置。
  5. 前記一つ以上のモジュール(12)は表面要素を構成することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の装置。
  6. 前記表面要素は直線であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の装置。
  7. 前記表面要素は湾曲していることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の装置。
  8. 前記表面要素は凹形状であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の装置。
  9. 前記表面要素は凸形状であることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の装置。
  10. 前記装置(10)は二つ以上のモジュール(12)が含まれることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の装置。
  11. 前記二つ以上のモジュール(12)は、相互を基準にした所定角度で配置することを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載の装置。
  12. 前記二つ以上のモジュール(12)は、相互を基準にして直角に配置されることを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の装置。
  13. 前記二つ以上のモジュール(12)は、それぞれ対向して配置することを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれかに記載の装置。
  14. 前記二つ以上のモジュール(12)は、少なくとも一人の個人(48)の前方および/または後方および/または上方および/または下方および/または左方および/または右方に配置したことを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれかに記載の装置。
  15. 前記セグメント(14)は、前記知覚的制御に応じて、光学的信号および/または音響的信号を発することを特徴とする請求項1〜請求項14のいずれかに記載の装置。
  16. 前記セグメント(14)は、前記知覚的制御に応じて、その形状を変化させることを特徴とする請求項1〜請求項15のいずれかに記載の装置。
  17. 前記制御は、空気力学的制御および/または流体力学的制御であることを特徴とする請求項16に記載の装置。
  18. 前記セグメント(14)には少なくとも一つの照射手段(24)を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項17のいずれかに記載の装置。
  19. 前記セグメント(14)には、種々異なった波長領域の電磁波を放射する複数の照射手段(24)を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項18のいずれかに記載の装置。
  20. 前記照射手段(24)は発光ダイオード等であることを特徴とする請求項1〜請求項19のいずれかに記載の装置。
  21. 前記セグメント(14)は、互換性のあるカバー要素(42)を含むことを特徴とする請求項1〜請求項20のいずれかに記載の装置。
  22. 前記カバー要素(42)は、種々の形状を有することおよび/または種々の材料強度を有することおよび/または種々の材料で形成されることを特徴とする請求項1〜請求項21のいずれかに記載の装置。
  23. 前記カバー要素(42)は、プラスチック、特に光透過性プラスチックで形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項22のいずれかに記載の装置。
  24. 前記一つ以上のセグメント(14)を停止する前記手段は、スイッチ手段(26)であることを特徴とする請求項1〜請求項23のいずれかに記載の装置。
  25. 前記スイッチ手段(26)はスイッチ接点であることを特徴とする請求項1〜請求項24のいずれかに記載の装置。
  26. 前記スイッチ接点は非接触あるいは機械的に操作されることを特徴とする請求項1〜請求項25のいずれかに記載の装置。
  27. 前記装置(10)は、前記一つ以上のモジュール(12)を制御する制御装置(20)、および/または前記一つ以上のセグメント(14)ならびに/もしくはモジュール(12)の停止情報を取得ならびに/もしくは記録する制御装置(20)を含むことを特徴とする請求項1〜請求項26のいずれかに記載の装置。
  28. 前記制御装置(20)は自由にプログラム可能であることを特徴とする請求項1〜請求項27のいずれかに記載の装置。
  29. 前記制御装置(20)は、特定個人用プログラム手段を含むことを特徴とする請求項1〜請求項28のいずれかに記載の装置。
  30. 前記制御装置(20)は、特定個人による起動および/または停止過程記録の記憶手段を含むことを特徴とする請求項1〜請求項29のいずれかに記載の装置。
  31. 前記制御装置(20)は、特定個人起動および/または停止過程記録の読み込み用および/または書き出し用の少なくとも一つの入力/出力ユニットを含むことを特徴とする請求項1〜請求項30のいずれかに記載の装置。
  32. 前記入力/出力ユニット(32)は、チップカードリーダ(34)であることを特徴とする請求項1〜請求項31のいずれかに記載の装置。
  33. 前記制御装置(20)は、インタフェース(22)を通じて前記少なくとも一つのモジュール(12)に連通することを特徴とする請求項1〜請求項32のいずれかに記載の装置。
  34. 前記インタフェース(22)は、無線あるいは有線であることを特徴とする請求項1〜請求項33のいずれかに記載の装置。
  35. 前記インタフェース(22)は、赤外線インタフェースであることを特徴とする請求項1〜請求項34のいずれかに記載の装置。
  36. 前記インタフェース(22)は、双方向で作動することを特徴とする請求項1〜請求項35のいずれかに記載の装置。
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