JP2009112336A

JP2009112336A - 運動システム

Info

Publication number: JP2009112336A
Application number: JP2007285321A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Nishio; 文宏西尾; Masayuki Mitsui; 雅之三井
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-11-01
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2009-05-28

Abstract

【課題】使用者が他動運動機器を用いた運動を正しく行える運動システムを提供する。
【解決手段】本システムは、使用者に対して他動的な運動を行わせるとともに外部からの機器制御信号に応じて運動内容が制御可能な他動運動機器１と、他動運動機器１を用いる使用者の運動状態を撮影するネットワークカメラ７と、ＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介してネットワークカメラ７から送信された動画像を表示するモニタ１０２と、他動運動機器１にインターネット２０２およびＬＡＮ２０１を介して接続されるとともに、モニタ１０２の動画像を指導員が視認可能な位置に配置されたコントローラ１０１の操作入力に応じて、他動運動機器１の運動内容を調整する機器制御信号をインターネット２０２およびＬＡＮ２０１を介して他動運動機器１へ送信する通信制御部１０３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、他動運動機器を用いた運動システムに関するものである。

従来、他動運動機器として、使用者が跨いで着座する鞍状の座席部と、この座席部を揺動運動させる駆動部とを備え、座席部を揺動させることにより、座席部に座った使用者に対して乗馬運動を模した運動負荷を与えるものが提供されている（例えば特許文献１参照）。

この他動運動機器では、８の字を描くように座席部を動かすことで、腰回りの筋肉や太ももの内側の筋肉を鍛えることができ、また前傾姿勢あるいは後傾姿勢で座席部に着座した状態で運動を行うことで、異なる部位の筋肉を鍛えたり贅肉を落としたりすることができる。
特開２００７−２１２３１号公報（段落［００１４］−［００２７］、及び、第１図、第５図）

上述の他動運動機器では、座席部を揺動させる速度や前方或いは後方への傾斜角を、使用者自身が調整できるのであるが、不慣れな使用者の場合、揺動速度を速くしすぎたり、前方或いは後方への傾斜角を大きくしすぎたりすると、座席部の揺動動作に使用者が対応できず、座席部からずり落ちてしまったり、充分な運動効果が得られなかったりする場合があった。また、自宅などで他動運動機器を用いた運動を行う場合は、インストラクターによる指導を直接受けることができないため、他動運動機器の動きに合わせて、どのような姿勢をとれば良いのか、また体のどの部位に力を入れれば良いのかが判らず、充分な運動効果を得られないといった問題もあった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、使用者が他動運動機器を用いた運動を正しく行える運動システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、使用者に対して他動的な運動を行わせるとともに外部から入力される機器制御信号に応じて運動内容が制御可能な他動運動機器と、他動運動機器を用いる使用者の運動状態を検出する検出装置と、検出装置にネットワークを介して接続され、ネットワークを介して検出装置から取得した検出結果を出力する出力装置と、他動運動機器にネットワークを介して接続されるとともに、出力装置から出力される検出結果を操作担当者が受取可能な位置に配置され、操作担当者の操作入力に応じて他動運動機器の運動内容を調整する機器制御信号をネットワークを介して他動運動機器へ送信する遠隔操作装置とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、検出装置は、使用者の運動状態を撮影した動画像を出力するネットワークカメラからなることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、検出装置は、他動運動機器を用いる使用者の体動を検出して、体動の検出データを出力する体動検出器からなることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の発明において、他動運動機器を使用する使用者の体に対して、互いに異なる部位に振動刺激を与える複数の振動印加手段を他動運動機器に設け、遠隔操作装置からネットワークを介して他動運動機器に入力される制御信号に応じて各振動印加手段を個別に動作させることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の発明において、ネットワークに他動運動機器が複数接続され、遠隔操作装置から複数の他動運動機器へネットワークを介して機器制御信号を送信することで、複数の他動運動機器の動作タイミングを一括して制御することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、遠隔操作装置は、出力装置から出力される検出結果を操作担当者が受取可能な位置に配置されているので、操作担当者は、検出装置により検出された使用者の運動状態をもとに、遠隔操作装置を用いて他動運動機器の運動内容を調整することができる。したがって、使用者が他動運動機器を正しく使えるように、操作担当者が他動運動機器の運動内容を調整することができ、正しい使い方で他動運動機器を使わせることで、運動効果を高めることができるという効果がある。

請求項２の発明によれば、使用者の運動状態をネットワークカメラで撮影しているので、操作担当者は使用者の運動状態を示す動画像をもとに、使用者の運動状態の良否を把握することができる。

請求項３の発明によれば、体動検出器により他動運動機器を用いる使用者の体動を検出しているので、操作担当者は、体動検出器の検出データをもとに、使用者の運動状態の良否を把握することができる。

請求項４の発明によれば、操作担当者が、出力装置から出力された検出結果をもとに遠隔操作装置を操作して制御信号を送信することで、他動運動機器に設けた振動印加手段が個別に制御されて、使用者の体の所望の部位に振動刺激が与えられるので、振動刺激が与えられた部位に意識を向けさせることによって、正しい動きで他動運動機器を使用させることができる。

請求項５の発明によれば、複数の他動運動機器が同じタイミングで動作するから、複数人の使用者は同じ動きをすることになり、複数人の使用者の運動状態を一括して指導することができる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る運動システムの概略構成を示し、たとえば個人の住宅Ａにおいてイーサネット（登録商標）によりＬＡＮ２０１が構築され、当該ＬＡＮ２０１が住宅盤３内に収納された情報ブレーカと呼ばれるセキュリティ機器３ａを介してＷＡＮを構成するインターネット２０２に接続されている。ここで、セキュリティ機器３ａは、宅内の機器に対する不正アクセスと思われるパケットを自動破棄する機能などを備えている。

一方、他動運動機器１を用いた運動プログラムをインターネット経由で提供する事業者Ｂには、監視制御装置１００と、他動運動機器１を用いた運動プログラムの運動内容を示す動画を配信するための映像配信サーバ１０４とが設置されている。そして、監視制御装置１００は、他動運動機器１の動作状態を指導員（操作担当者）が遠隔から調整するためのコントローラ１０１と、他動運動機器１を用いた使用者の運動状態を指導員がモニタするためのモニタ１０２と、インターネット２０２を介して通信を行う通信制御部１０３とで構成されている。

ここにおいて、事業者Ｂ側のコントローラ１０１および映像配信サーバ１０４と、インターネット２０２と、事業者Ｂの提供サービスを利用する住宅Ａ内のＬＡＮ２０１と、住宅Ａ内に設置された他動運動機器１、表示装置２、活動量計６、ネットワークカメラ７などで本システムが構成される。

他動運動機器１は使用者に対して他動的な運動を行わせるものであり、本実施形態では、例えば使用者が跨いで着座する鞍状の座席部を揺動運動させることによって、乗馬運動を模した運動負荷を与える乗馬型の運動機器を用いている。図２は他動運動機器１の概略的なブロック図を示し、例えばマイクロコンピュータからなる制御部１１と、鞍状の座席部１２を揺動運動させる駆動部１３と、外部との間で赤外線を用いた通信を行う赤外線通信部１４と、電源のオン／オフ操作や、後述する動作プログラムの選択操作や、座席部１２を揺動させる速さや、前方或いは後方への傾斜角や、運動時間などの選択操作を行うための操作部１５と、座席部１２を様々なパターンで揺動させるための複数の動作プログラムを記憶した記憶部１６と、座席部１２に着座した使用者の体に対して互いに異なる部位に振動刺激を与えるバイブレータ１８ａ〜１８ｅと、制御部１１から入力される制御信号に応じてバイブレータ１８ａ〜１８ｅを駆動する駆動部１７とを備えている。

図５はバイブレータ１８ａ〜１８ｅの取付位置を示しており、バイブレータ１８ａは、座席部１２の前側部に両端部が取着された略Ｕ形の把手１０ａに設けられ、使用者２００の左右の手に振動刺激を与えるものである。またバイブレータ１８ｂ，１８ｃは、座席部１２の左右両側部に設けられ、使用者２００の左右の大腿部に振動刺激を与えるものである。またバイブレータ１８ｃ，１８ｅは、機器本体１０の左右両側部に設けた足置き１０ｂ，１０ｂに取り付けられ、使用者２００の左右の足首に振動刺激を与えるものである。ここにおいて、バイブレータ１８ａ〜１８ｅと駆動部１７とで振動印加手段が構成されている。

表示装置２はネットワーク接続機能を備えたテレビジョン装置からなり、インターネット２０２およびＬＡＮ２０１を介して映像配信サーバ１０４から配信された映像を画面２ｂ上に表示するとともに、音声を内蔵スピーカ（図示せず）から出力する。また表示装置２は、リモコン装置２ａから送信される赤外線のような光信号からなるワイヤレス信号を受信するワイヤレス受信部（図示せず）を備え、操作に応じてリモコン装置２ａから送信されたワイヤレス信号をワイヤレス受信部が受信し、当該ワイヤレス信号に応じて表示するチャンネルや音量の切り替えを行ったり、ネットワークを介して映像配信サーバ１０４にアクセスし、映像配信サーバ１０４に蓄積された映像を送信させることができる。なお、表示装置２は、他動運動機器１に座った使用者から目視可能な位置に設置されているものとする。

ネットワークカメラ７は、図３に示すように内部回路の全般的な制御を行うマイクロコンピュータからなる制御部７１と、例えばＣＣＤ撮像素子を用いた撮像部７２と、ＬＡＮ２０１経由で通信を行う通信部７３とを備え、他動運動機器１に乗った使用者２００を撮像可能な位置に設置されている。ネットワークカメラ７は、使用者２００が他動運動機器１を用いた運動を行う際に起動され、使用者２００の運動状態を撮像部７２により撮影し、その動画像を通信部７３からＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介して事業者Ｂ側のモニタ１０２へ送信する。本実施形態では使用者の運動状態を検出する検出装置として、使用者の運動状態を撮影するネットワークカメラ７を用いるとともに、検出装置から取得した検出結果を出力する出力装置として、ネットワークカメラ７の映像を表示するモニタ１０２を用いている。また、コントローラ１０１は、コントローラ１０１を操作する操作担当者（指導員）が、出力装置から出力される検出結果を受取可能な位置、すなわちモニタ１０２を指導員が視認可能な位置に配置されており、当該コントローラ１０１と、コントローラ１０１の操作入力に応じて機器制御信号を他動運動機器１に送信する通信制御部１０３とで遠隔操作装置を構成している。

住宅盤３は、主幹開閉器および分岐開閉器を内蔵して、宅内の分岐回路に電力を供給するとともに、宅内のＬＡＮ２０１に接続されるセキュリティ機器３ａが図示しないルータを介してインターネット２０２に接続されている。

ネットアダプタ４は、ＬＡＮケーブル２０３を介してセキュリティ機器３ａに接続されるとともに、小電力無線を利用してワイヤレス中継器５との間で無線電波によって通信を行うものである。またワイヤレス中継器５は、ネットアダプタ４との間で無線電波を用いた通信を行うとともに、他動運動機器１や後述する活動量計６との間で赤外線を用いた通信を行うものである。すなわち、ワイヤレス中継器５の通信可能エリア内に存在する他動運動機器１や活動量計６から、送信元および送信先のＩＤを含む赤外線信号が送信され、この赤外線信号をワイヤレス中継器５が受信すると、ワイヤレス中継器５は受信した赤外線信号の通信プロトコルを変換して無線電波により送信する。そして、ネットアダプタ４が、ワイヤレス中継器５から送信された無線電波を受信すると、無線電波により送信された信号のプロトコル変換を行い、送信先のＩＤが示すネットワーク機器（表示装置２やコントローラ１０１など）へ信号を送信する。

活動量計６（体動検出装置）は、扁平な装置本体６０に図４に示す回路構成要素を内蔵したもので、使用者２００の体（例えば腰部）にベルト等を用いて装着される。ここで、装置本体６０に内蔵される回路構成要素としては、例えば３軸の加速度センサ６１と、この加速度センサ６１の出力信号をＡ／Ｄ変換して得た検出データをもとに、当該活動量計６を装着した使用者の運動状態を演算する演算処理部６２と、時刻データを演算処理部６２に与える計時部６３と、入力操作部６４と、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリからなり、演算処理部６２の演算結果や検出データや個人の属性データなどを記憶するための記憶部６５と、例えば液晶表示器からなる表示部６６と、ワイヤレス中継器５との間で赤外線通信を行う赤外線通信部６７と、電池ＢＴを電源として各回路要素の動作に必要な所定の電圧を得る定電圧回路６８とを備えている。

入力操作部６４は、当該活動量計６の動作モードを運動強度測定モード、体動測定モード、データ設定モード、データ表示モード等に切り替えるモード切替操作や、表示部６６に表示される表示画面でのカーソル操作や確認操作、或いは、データ設定モードにおいて活動量の算出に用いる個人の属性データ（例えば年齢、性別、身長、体重、目的、健康状態（既往症歴）、地域）を入力するデータ入力操作に用いられる。

活動量計６の演算処理部６２は、活動量計６に予め組み込まれたプログラムに基づいて、例えば使用者が歩いた歩数や消費カロリーなどを算出するためのデータ処理を行うものであり、入力操作部６４を用いてデータ設定モードに切り替えられると、表示部６６の表示を制御してデータ入力画面を表示させ、当該データ入力画面において、上記属性データの入力を使用者に促すためのガイダンスなどを表示させ、入力操作部６４を用いて属性データが入力されると、入力データを記憶部６５に書き込み、以後の演算処理では記憶部６５から読み込んだ属性データを運動強度などの活動量の演算に使用する。

また演算処理部６２の動作モードが、入力操作部６４を用いて運動強度測定モードに切り替えられると、演算処理部６２は、加速度センサ６１から検出データを取り込む取込周期を活動量の測定に必要な周期（例えば１６〜３２Ｈｚ）に設定し、当該取込周期が経過する毎に加速度センサ６１から加速度の検出データを取り込み、この検出データをもとに運動強度（ＭＥＴｓ）の算出処理や歩数を求める処理などを行った後、活動量（運動強度や歩数など）の算出結果を記憶部６５に書き込むとともに、算出結果を表示部６６にリアルタイムで表示する。ここにおいて、演算処理部６２は、所定の周期毎に取り込んだ加速度センサ６１の検出データをもとに、一定時間ｔｗ（秒）の加速度の変動平均（標準偏差値）を求める演算機能と、この変動平均から、運動強度ｗｉを求める演算機能とを備えている。尚、ＭＥＴｓとは、身体活動の“強さ”を安静時の何倍に相当するかで表す単位であり、アメリカスポーツ医学界で用いられている。

ところで、運度強度を変化させた状態で呼気ガス計測装置により測定した酸素消費量と、加速度分散値との関係式が予め求められて演算処理部６２に組み込まれており、演算処理部６２ではこの関係式を用いて、加速度分散値から運動強度を求めている。この演算方法について図７（ａ）（ｂ）を用いて以下に説明する。

図７（ａ）は加速度センサ６１による各軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の検出データを示し、演算処理部６２では、一定時間ｔｗが経過する毎に、一定時間ｔｗ内に取り込んだ加速度の検出データから、各軸の加速度変動分の合成値を算出する。ここで、加速度変動分の合成値の時間平均（標準偏差）をＳｗとすると、合成値Ｓｗは以下の式（１）から求めることができる。

なお、ａｘ_ｋ、ａｙ_ｋ、ａｚ_ｋは、ある期間ｔｗ（秒）内でｋ番目にサンプリングした加速度サンプリング値を示し、ｂｘ、ｂｙ、ｂｚは一定時間ｔｗ（秒）における平均値を示している。

また、図７（ｂ）は加速度変動値の測定結果と運動強度（ＭＥＴｓ）の測定結果との関係を示す散布図であり、散布図上にプロットされた点を最小自乗近似して得た直線式は以下の式（２）で示される。

Ｙ＝ａ×Ｘ＋ｂ、相関関数Ｒ＝０．９２ …（２）
但し、Ｙは加速度変動値、Ｘは運動強度（ＭＥＴｓ）である。

したがって、演算処理部６２では、上述の式（１）を用いて加速度変動分の合成値Ｓｗを求めた後、上述の式（２）を変形した得た以下の式（３）を用いて、ある期間ｔｗの運動強度ｗｉを求めている。

ｗｉ＝α×Ｓｗ＋β …（３）
ここで、α、βは、運度強度を変化させた状態で呼気ガス検出装置により測定した酸素消費量と、加速度分散値との間に得られた関係式における係数を示す。なお、加速度変動値を求める期間ｔｗとしては４秒から１５秒が適当な値であり、本実施形態ではｔｗ＝１２秒としてある。

また演算処理部６２の動作モードが、入力操作部６４を用いて体動測定モードに切り替えられるか、或いは、赤外線通信部６７が受信した外部からの切替信号に応じて体動測定モードに切り替えられると、演算処理部６２は、検出データの取込周期を体動軌跡の測定に必要な周期（例えば２０ｍ秒）に設定し、上記取込周期が経過する毎に、加速度センサ６１から取り込んだ加速度の検出データを記憶部６５に蓄積するとともに、所定の送信時間間隔で検出データを赤外線通信部６７から赤外線信号により送信させる。なお活動量計６の赤外線通信部６７から送信された検出データは、ワイヤレス中継器５に受信され、さらにワイヤレス中継器５から電波信号でネットアダプタ４に送信され、ネットアダプタ４からＬＡＮ２０１を経由してセキュリティ機器３ａに送信された後、インターネット２０２を経由して事業者Ｂの監視制御装置１００に送信される。

さらに演算処理部６２の動作モードが、入力操作部６４を用いてデータ表示モードに切り替えられると、演算処理部６２は、記憶部６５に記憶されているデータや演算処理結果に基づいて、個人の属性データや活動量の測定結果などを表示部６６に表示させる処理を行う。

本システムでは、表示装置２が、ＬＡＮケーブル２０３を介してセキュリティ機器３ａに接続されており、インターネット２０２およびＬＡＮ２０１を介して映像配信サーバ１０４から配信された映像を画面上に表示することができる。また他動運動機器１および活動量計６はそれぞれワイヤレス中継器５およびネットアダプタ４を介してＬＡＮ２０１に接続されており、ＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介して監視制御装置１００に接続されるので、監視制御装置１００との間でデータの送受信が行えるようになっている。尚、他動運動機器１、表示装置２、ネットアダプタ４、ワイヤレス中継器５および活動量計６にはそれぞれ個別のローカルＩＰアドレスが割り当てられており、監視制御装置１００および映像配信サーバ１０４と各機器との間で相互に通信が行えるようになっている。

ここで、本システムにより事業者Ｂが提供する運動プログラムを住宅Ａ内の利用者が利用する場合について以下に説明する。

映像配信サーバ１０４には、他動運動機器１を用いた複数種類の運動プログラムについて、各々の運動内容を示す動画が蓄積されている。なお他動運動機器１の記憶部１６には、映像配信サーバ１０４に蓄積された複数種類の動画にそれぞれ対応して、動画の運動内容と同様の動きで座席部１２を動かすように駆動部１３を制御するための複数種類の動作プログラムが予め登録されている。ここで、監視制御装置１００又は映像配信サーバ１０４からインターネット２０２及びＬＡＮ２０１を介して他動運動機器１に動作プログラムを送信し、他動運動機器１の制御部１１が、赤外線通信部１４により受信された動作プログラムを記憶部１６に記憶させるようにしても良く、映像配信サーバ１０４に蓄積された動画ファイルを更新した場合に、更新された動画ファイルの運動内容に合わせて、他動運動機器１の動作プログラムを更新することによって、動画ファイルの更新や追加にも容易に対応することができる。

他動運動機器１を使用する使用者が、映像配信サーバ１０４に蓄積された運動プログラムの動画をダウンロードして表示装置２に表示させ、その動画を見ながら他動運動機器１を用いた運動を行いたい場合、先ず、使用者は、リモコン装置２ａを用いて映像配信サーバ１０４にアクセスさせる操作を行う。この操作により表示装置２と映像配信サーバ１０４との間でＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介して通信が行われ、使用者に対して提供可能な運動プログラムを紹介するＷｅｂページが表示装置２の画面上に表示される。この時、使用者が、表示装置２に表示された運動プログラムの一覧から所望の運動プログラムを決定し、当該運動プログラムの動画を配信させる操作をリモコン装置２ａを用いて行うと、表示装置２からＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介して映像配信サーバ１０４へ所望の動画ファイルの配信要求が送信され、この配信要求を受け取った映像配信サーバ１０４は、指定された運動プログラムの動画ファイルを要求元の表示装置２へ配信させる。

表示装置２では、映像配信サーバ１０４からインターネット２０２及びＬＡＮ２０１を介して配信された動画ファイルを図示しないメモリに記憶しており、動画ファイルのダウンロードが完了すると、動画の再生準備が完了したことを示すメッセージを画面上に表示する。そして、再生準備の完了を示すメッセージを見た使用者が、リモコン装置２ａを用いて動画の再生を開始する操作を行うと、リモコン装置２ａから送信された再生開始要求を表示装置２が受信し、この再生開始要求が表示装置２からＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介して監視制御装置１００に送信される。

監視制御装置１００の通信制御部１０３は、表示装置２からの再生開始要求を受信すると、表示装置２に対してダウンロードした動画ファイルの再生を開始させる映像制御信号を送信するとともに、当該動画ファイルに対応した動作プログラムを他動運動機器１に実行させるための機器制御信号を表示装置２に対応する他動運動機器１へ送信し、さらにネットワークカメラ７へ起動信号を送信する。

この時、監視制御装置１００からインターネット２０２を経由して送信された映像制御信号および起動信号がそれぞれ表示装置２、ネットワークカメラ７に送信されるとともに、機器制御信号がセキュリティ機器３ａからネットアダプタ４およびワイヤレス中継器５を介して他動運動機器１に送信される。そして、表示装置２が、映像配信サーバ１０４からダウンロードした動画ファイルの再生を開始するとともに、他動運動機器１の制御部１１が、赤外線通信部１４の受信した機器制御信号に基づいて記憶部１６から対応する動作プログラムを読み出し、当該動作プログラムにしたがって駆動部１３を制御することで、表示装置２に表示される運動内容に合わせて座席部１２を揺動させる。また、ネットワークカメラ７の制御部７１が撮像部７２を起動し、撮像部７２により撮影された動画像の画像データを通信部７３からＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介して監視制御装置１００へ送信させており、監視制御装置１００では通信制御部１０３がネットワークカメラ７から送信された画像データを受信し、モニタ１０２に動画像を表示させているので、この動画像を見ることで事業者Ｂ側の指導員は使用者２００の運動状態を確認することができる。

ここで、乗馬型の他動運動機器１の場合、座席部１２が揺動しても頭部がぶれないように、上半身でバランスをとるのが理想的な動きであるが、使用者の習熟度に比べて座席部１２の揺動速度が速かったり、前方或いは後方への傾斜角が大きかったりした場合、腰部の動きで座席部の動きを吸収しきれないために、頭部がふらついてしまい、座席部１２からずり落ちてしまったり、充分な運動効果が得られないという問題がある。そこで、事業者Ｂ側の指導員は、モニタ１０２に表示された使用者２００の運動状態を示す動画像より、使用者２００が座席部１２の揺動に追従できていないと判断すると、コントローラ１０１を用いて他動運動機器１の揺動速度を遅くしたり、前方或いは後方への揺動角を小さくしたりする操作、或いは揺動速度を遅くする操作と前方或いは後方への揺動角を小さくする操作の両方を行う。この時、監視制御装置１００の通信制御部１０３が、コントローラ１０１からの入力信号に応じて、座席部１２の揺動速度を遅くしたり揺動角を小さくしたりする機器制御信号をインターネット２０２およびＬＡＮ２０１を介して他動運動機器１へ送信しており、この機器制御信号を受けて他動運動機器１の制御部１１が駆動部１３を制御し、座席部１２の揺動速度を遅くしたり、前方或いは後方への揺動角を小さくしているので、使用者の運動状態に合わせて他動運動機器１の動作を調整することができる。尚、使用者２００が座席部１２の揺動にうまく追従できていると判断した場合、指導員は、コントローラ１０１を用いて他動運動機器１の揺動速度を速めたり、前方或いは後方への揺動角を増加させたりする操作、或いは揺動速度を速める操作と前方或いは後方への揺動角を増加させる操作の両方を行うようにしても良く、より高いレベルで他動運動を行わせることができる。

また事業者Ｂ側の指導員は、モニタ１０２の動画像をもとに使用者２００の運動時の姿勢が良くないと判断すると、他動運動機器１に設けたバイブレータ１８ａ〜１８ｅを個別に作動させ、使用者２００に振動刺激を与えることで、姿勢の良くない点を使用者２００に気付かせることができる。

例えば指導員は、モニタ１０２の動画像から使用者２００の体が右に傾いていると判断した場合、コントローラ１０１を操作して、右側に位置するバイブレータ１８ｄ，１８ｅを動作させる制御信号を通信制御部１０３から他動運動機器１へ送信させる。このとき、監視制御装置１００からの制御信号は上述と同様の通信経路で他動運動機器１へ送信され、他動運動機器１の制御部１１が駆動部１７を用いてバイブレータ１８ｄ，１８ｅを作動させるので、バイブレータ１８ｄ，１８ｅにより使用者２００の右足首および右大腿部に振動刺激を与え、振動刺激が与えられた部位に注意を向けさせることで、体が右側に傾いていることを使用者２００に気付かせ、姿勢の傾きを無くすように促すことができる。

また指導員が、モニタ１０２の動画像から使用者２００の体が左側に傾いていると判断した場合は、コントローラ１０１を操作して、左側に位置するバイブレータ１８ｂ，１８ｃを動作させる制御信号を通信制御部１０３から他動運動機器１へ送信させており、バイブレータ１８ｂ，１８ｃが使用者２００に振動刺激を与えることで、体が左側に傾いていることを気付かせ、姿勢の傾きを無くすように促すことができる。

また更に指導員が、モニタ１０２の動画像から使用者２００の体が安定していないと判断した場合、コントローラ１０１を操作して、把手１０ａに設けたバイブレータ１８ａを動作させる制御信号を通信制御部１０３から他動運動機器１へ送信させており、バイブレータ１８ａが使用者２００の手に振動刺激を与えることで、体の動きが不安定なことを気付かせ、体の動きを安定させるように促すことができる。

また指導員が、モニタ１０２の動画像から使用者２００が座席部１２にしっかりと乗っていないと判断した場合（乗り方が浅い場合）、コントローラ１０１を操作して、座席部１２に設けたバイブレータ１８ａ，１８ｂを動作させる制御信号を通信制御部１０３から他動運動機器１へ送信させており、バイブレータ１８ｂ，１８ｃが使用者２００の両側の大腿部に振動刺激を与えることで、座席部１２への乗り方が浅いことを使用者２００に気付かせ、深めに腰掛けるよう促すことができる。

その後、表示装置２による動画の再生が終了すると、他動運動機器１も動作を停止し、またネットワークカメラ７も一定時間（動作プログラムの運動時間よりも長い時間）後に動作を停止するのであるが、同じ運動プログラムを再度繰り返して行いたい場合は、使用者がリモコン装置２ａを用いて動画ファイルの再生を開始する操作を行うと、再生開始要求が表示装置２からＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介して監視制御装置１００に送信され、監視制御装置１００と表示装置２、ネットワークカメラ７および他動運動機器１との間で上述と同様の通信が行われ、表示装置２が動画ファイルの再生を開始するとともに、動画ファイルの運動内容に合わせて他動運動機器１が動作を開始し、さらにネットワークカメラ７が撮影を開始する。

また、前回行った運動プログラムとは異なる運動プログラムを行いたい場合は、使用者が、再度、リモコン装置２ａを用いて映像配信サーバ１０４にアクセスさせる操作を行い、提供可能な運動プログラムを紹介するＷｅｂページを表示装置２の画面上に表示させる。そして、使用者が、表示装置２に表示された運動プログラムの一覧から所望の運動プログラムを決定し、当該運動プログラムの動画を配信させる操作をリモコン装置２ａを用いて行うと、表示装置２からＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介して映像配信サーバ１０４へ所望の動画ファイルの配信要求が送信され、この配信要求を受け取った映像配信サーバ１０４は、指定された運動プログラムの動画ファイルを要求元の表示装置２へ配信させる。表示装置２では、映像配信サーバ１０４からインターネット２０２及びＬＡＮ２０１を介して配信された動画ファイルを図示しないメモリに記憶しており、動画ファイルのダウンロードが完了すると、動画の再生準備が完了したことを示すメッセージを画面上に表示する。そして、再生準備の完了を示すメッセージを見た使用者が、リモコン装置２ａを用いて動画の再生を開始する操作を行うと、上述と同様の処理を経て、表示装置２に動画像が表示されるとともに、動画像に合わせて他動運動機器１が動作を開始し、ネットワークカメラ７によって運動状態が撮影され、ネットワークカメラ７により撮影された動画像が監視制御装置１００のモニタ１０２に表示される。

以上説明したように本システムによれば、他動運動機器１の運動プログラムに精通した指導員が、モニタ１０２に表示された使用者２００の運動状態から使用者２００の習熟度合いに合った他動運動機器１の動作状態（例えば揺動速度、揺動角、運動時間のうちの少なくとも何れか１つ）を判断して、他動運動機器１の動作状態を遠隔から調整しているので、使用者２００に無理な運動を行わせることが無く、使用者２００の習熟度に合った運動を行わせることで、他動運動機器１を正しい使い方で使わせることができ、運動効果を高めることができる。

また指導員が、モニタ１０２に表示された動画像をもとにコントローラ１０１を操作して、制御信号又は一括制御信号を送信することで、他動運動機器１に設けた複数のバイブレータ１８ａ〜１８ｅを個別に作動させることができ、バイブレータ１８ａ〜１８ｅによって使用者２００の体の所望の部位に振動刺激が与えられるので、振動刺激が与えられた部位に意識を向けさせることによって、正しい動きで他動運動機器１を使用させることができる。

なお、上述の実施形態では、使用者の運動状態を検出する検出装置として、使用者の運動状態を撮影するネットワークカメラ７を用いているが、他動運動機器１を用いる使用者２００の体動を検出して、体動の検出データを出力する活動量計６（体動検出器）で検出装置を構成しても良く、この場合の動作について以下に説明する。

先ず、使用者が、リモコン装置２ａを用いて映像配信サーバ１０４にアクセスさせる操作を行う。この操作により表示装置２と映像配信サーバ１０４との間でＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介して通信が行われ、使用者に対して提供可能な運動プログラムを紹介するＷｅｂページが表示装置２の画面上に表示される。この時、使用者が、表示装置２に表示された運動プログラムの一覧から所望の運動プログラムを決定し、当該運動プログラムの動画を配信させる操作をリモコン装置２ａを用いて行うと、表示装置２からＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介して映像配信サーバ１０４へ所望の動画ファイルの配信要求が送信され、この配信要求を受け取った映像配信サーバ１０４は、指定された運動プログラムの動画ファイルを要求元の表示装置２へ配信させる。

表示装置２では、映像配信サーバ１０４からインターネット２０２及びＬＡＮ２０１を介して配信された動画ファイルを図示しないメモリに記憶しており、動画ファイルのダウンロードが完了すると、動画の再生準備が完了したことを示すメッセージを画面上に表示する。そして、再生準備の完了を示すメッセージを見た使用者が、ベルト等を用いて活動量計６を腰部に装着した後、リモコン装置２ａを用いて動画の再生を開始する操作を行うと、リモコン装置２ａから送信された再生開始要求を表示装置２が受信し、この再生開始要求が表示装置２からＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介して監視制御装置１００に送信される。

監視制御装置１００の通信制御部１０３は、表示装置２からの再生開始要求を受信すると、表示装置２に対してダウンロードした動画ファイルの再生を開始させる映像制御信号を送信するとともに、当該動画ファイルに対応した動作プログラムを他動運動機器１に実行させるための機器制御信号を表示装置２に対応する他動運動機器１へ送信し、さらに活動量計６の動作モードを体動測定モードに切り替える切替信号を送信する。

この時、監視制御装置１００からインターネット２０２を経由して送信された映像制御信号が表示装置２に送信されるとともに、機器制御信号および切替信号がそれぞれセキュリティ機器３ａからネットアダプタ４およびワイヤレス中継器５を介して他動運動機器１、活動量計６に送信される。そして、表示装置２が、映像配信サーバ１０４からダウンロードした動画ファイルの再生を開始するとともに、他動運動機器１の制御部１１が、赤外線通信部１４の受信した機器制御信号に基づいて記憶部１６から対応する動作プログラムを読み出し、当該動作プログラムにしたがって駆動部１３を制御することで、表示装置２に表示される運動内容に合わせて座席部１２を揺動させる。また活動量計６の演算処理部６２では、赤外線通信部６７の受信した切替信号により動作モードが体動検出モードに切り替えられ、検出データの取込周期を体動軌跡の測定に必要な周期（例えば２０ｍ秒）に設定した後、上記取込周期が経過する毎に、加速度センサ６１から取り込んだ加速度の検出データを記憶部６５に蓄積するとともに、所定の送信時間間隔で検出データを赤外線通信部６７から監視制御装置１００へ送信させる。赤外線通信部６７から赤外線信号により送信された検出データはワイヤレス中継器５に中継されてネットアダプタ４に送られ、ＬＡＮ２０１およびインターネット２０２を介して監視制御装置１００に送信される。そして、監視制御装置１００では通信制御部１０３が、受信した検出データをもとに使用者２００の体動軌跡をモニタ１０２に表示させており（図６参照）、この体動軌跡を見ることで事業者Ｂ側の指導員は使用者２００の運動状態を確認することができる。尚、図６中のＣ１は骨盤が前後方向に傾斜する動きを示す体動軌跡、Ｃ２は上方から見た時の腰部の動きを示す体動軌跡であり、これらの体動軌跡Ｃ１，Ｃ２と理想の軌跡とのずれから、使用者２００の体の動きが座席部１２の動きに追従できているか否かや、体の傾きなどを判別することができる。

したがって、指導員は、モニタ１０２に表示された使用者２００の体動軌跡から、使用者２００の習熟度合いに合った他動運動機器１の動作状態（例えば揺動速度、揺動角、運動時間のうちの少なくとも何れか１つ）を判断し、上述と同様に、コントローラ１０１を用いて他動運動機器１の動作状態を遠隔から調整することができる。また指導員は、コントローラ１０１を操作して監視制御装置１００から他動運動機器１に制御信号を送信させることで、他動運動機器１に設けた複数のバイブレータ１８ａ〜１８ｅを個別に作動させることができ、バイブレータ１８ａ〜１８ｅによって使用者２００の体の所望の部位に振動刺激を与えることで、振動刺激が与えられた部位に意識を向けさせ、正しい動きで他動運動機器１を使用させることができる。

なお本実施形態では他動運動機器１が１台の場合について説明を行ったが、ネットワークに他動運動機器１を複数接続しても良く、指導員が、コントローラ１０１を操作して通信制御部１０３から複数の他動運動機器１へネットワーク（インターネット２０２およびＬＡＮ２０１）を介して機器制御信号を送信することで、複数の他動運動機器１の動作タイミングを一括して調整することができる。この場合、複数の他動運動機器１が同じタイミングで動作するから、複数人の使用者２００は同じ動きをすることになり、１人の指導員で複数人の使用者１００の運動状態を一括して指導することができる。

また本実施形態では、他動運動機器１として、使用者に乗馬を模した運動を行わせる乗馬型の運動機器を例に説明したが、他動運動機器１を乗馬型のものに限定する趣旨のものではなく、使用者の体の所定部位に負荷をかけて他動的な運動を行わせる運動機器（例えば座ったままの姿勢で歩行運動を実現できる機器など）であっても良い。

本実施形態の運動システムの概略構成図である。同上に用いる他動運動機器の概略的なブロック図である。同上に用いるネットワークカメラの概略的なブロック図である。同上に用いる活動量計の概略的なブロック図である。同上の他動運動機器に人が乗った状態を正面から見た図である。同上に用いるモニタの表示画面を説明する説明図である。（ａ）（ｂ）は運動強度の演算方法を説明するための説明図である。

符号の説明

１他動運動機器
２表示装置
６活動量計（体動検出器）
７ネットワークカメラ（検出装置）
１００監視制御装置
１０１コントローラ（遠隔操作装置）
１０２モニタ（出力装置）
１０３通信制御装置（遠隔操作装置）
１０４映像配信サーバ
２０１ＬＡＮ
２０２インターネット

Claims

使用者に対して他動的な運動を行わせるとともに外部から入力される機器制御信号に応じて運動内容が制御可能な他動運動機器と、他動運動機器を用いる使用者の運動状態を検出する検出装置と、検出装置にネットワークを介して接続され、ネットワークを介して検出装置から取得した検出結果を出力する出力装置と、前記他動運動機器にネットワークを介して接続されるとともに、前記出力装置から出力される検出結果を操作担当者が受取可能な位置に配置され、操作担当者の操作入力に応じて他動運動機器の運動内容を調整する機器制御信号をネットワークを介して他動運動機器へ送信する遠隔操作装置とを備えたことを特徴とする運動システム。
前記検出装置は、使用者の運動状態を撮影した動画像を出力するネットワークカメラからなることを特徴とする請求項１記載の運動システム。
前記検出装置は、他動運動機器を用いる使用者の体動を検出して、体動の検出データを出力する体動検出器からなることを特徴とする請求項１記載の運動システム。
前記他動運動機器を使用する使用者の体に対して、互いに異なる部位に振動刺激を与える複数の振動印加手段を他動運動機器に設け、前記遠隔操作装置から前記ネットワークを介して他動運動機器に入力される制御信号に応じて各振動印加手段を個別に動作させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の運動システム。
前記ネットワークに前記他動運動機器が複数接続され、前記遠隔操作装置から複数の他動運動機器へネットワークを介して機器制御信号を送信することで、複数の他動運動機器の動作タイミングを一括して制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の運動システム。