JP2011101727A - 運動補助装置、運動補助方法、および運動補助プログラム - Google Patents
運動補助装置、運動補助方法、および運動補助プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011101727A JP2011101727A JP2009257741A JP2009257741A JP2011101727A JP 2011101727 A JP2011101727 A JP 2011101727A JP 2009257741 A JP2009257741 A JP 2009257741A JP 2009257741 A JP2009257741 A JP 2009257741A JP 2011101727 A JP2011101727 A JP 2011101727A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- user
- unit
- seating
- heel
- height
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
【課題】使用者が着座する椅子の着座部を左右方向に交互に動かし、使用者の体の重心を移動させることにより、着座した使用者に歩行運動と同等の運動を促し、左右の足の筋力を向上させる運動補助装置を提供する。
【解決手段】駆動部30が駆動すると、駆動部30の駆動に伴い着座部21が左右方向に傾動される。着座部21が左右方向に傾動されると、着座部21の着座面左端21A1と床面との間の左端距離と、着座面右端21A2と床面との間の右端距離とが変化する。左端距離と右端距離とが変化することにより、着座部21に着座する使用者の重心バランスが不安定になる。その際、使用者は、踵により脚台5の左側ステップ部52A及び右側ステップ部52Bを踏み込み、着座部21が傾動したときに不安定になる重心バランスを修正する。着座部21の傾動の繰り返しにより、使用者は、右足の踵と左足の踵による踏み込みを繰り返し、歩行運動と同等の運動を行う。
【選択図】 図1
【解決手段】駆動部30が駆動すると、駆動部30の駆動に伴い着座部21が左右方向に傾動される。着座部21が左右方向に傾動されると、着座部21の着座面左端21A1と床面との間の左端距離と、着座面右端21A2と床面との間の右端距離とが変化する。左端距離と右端距離とが変化することにより、着座部21に着座する使用者の重心バランスが不安定になる。その際、使用者は、踵により脚台5の左側ステップ部52A及び右側ステップ部52Bを踏み込み、着座部21が傾動したときに不安定になる重心バランスを修正する。着座部21の傾動の繰り返しにより、使用者は、右足の踵と左足の踵による踏み込みを繰り返し、歩行運動と同等の運動を行う。
【選択図】 図1
Description
本発明は、着座している使用者に対し、歩行運動と同等の運動をさせ、運動と同時に左右の足の筋力を向上させる運動補助装置に関する。
従来、使用者が着座した状態において、椅子の台座を前後左右に傾け、使用者の重心位置を変化させる運動補助装置がある。特許文献1には、台座が傾く機構を備えた椅子と、使用者が椅子に着座したとき、足を載せるステップ台とを備えた運動補助装置が開示されている。この運動補助装置は、台座が傾いたとき、ステップ台を下方に移動させる。これにより、膝関節に痛みを持つ使用者は、痛みの増加や症状を悪化させることなく、運動することが可能である。
特許文献1に記載の運動補助装置は、膝関節に痛みがある人が使用する場合に、膝関節にかかる負担を軽減させることはできる。しかしながら、膝関節に痛みのない人が、この運動補助装置を使用しても、歩行運動と同等の運動をすることができず、左右の足の筋力を効果的に向上させることはできない。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、使用者が着座する椅子の着座部を左右方向に交互に動かし、使用者の体の重心を移動させることにより、着座した状態の使用者に歩行運動と同等の運動を促し、左右の足の筋力を向上させる運動補助装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、請求項1記載の運動補助装置は、使用者が着座する領域を有する着座部と、不動の床面からの前記着座部の右側端部の高さ、及び不動の床面からの前記着座部の左側端部の高さがそれぞれ変化するように変動可能に、前記床面から所定の高さで前記着座部を支持する支持部と、前記着座部の左右両側端部の高さがそれぞれ変化するように前記支持部を駆動する駆動部と、前記着座部の左右両側端部の高さが交互に変化するように前記駆動部の駆動を制御する制御部を備えることを特徴とする。
請求項2記載の運動補助装置は、前記支持部は、使用者が前記着座部に着座したときに前記着座部が左右方向に傾動するように前記着座部を支持し、前記制御部は、前記着座部が左右方向に交互に傾動するように前記駆動部の駆動を制御することを特徴とする。
請求項3記載の運動補助装置は、前記着座部に着座する使用者の左右それぞれの踵の位置を検出する踵検出部と、前記駆動部が前記支持部を駆動する状態を検知する駆動状態検知部と、前記駆動状態検知部により検知される前記駆動部の状態に基づいて、前記着座部の左右両側端部の高さを判断する高さ判断部と、前記踵検出部により検出された使用者の左右それぞれの踵の位置と、前記高さ判断部により判断された前記着座部の左右両側端部の高さとに基づいて、前記使用者の左側または右側の踵が正しく踏み込まれているか否かを判定する足運動判定部を備えることを特徴とする。
請求項4記載の運動補助装置は、前記高さ判断部は、前記着座部の左側端部及び右側端部のうち、いずれか一方の端部が、他方の端部より、高いことを判断し、前記足運動判定部は、前記高さ判断部が、前記着座部の前記右側端部が前記左側端部より低いことを判断し、且つ、前記踵検出部が、前記使用者の左側の踵の位置より低い前記使用者の右側の踵の位置を検出したとき、前記使用者の右側の踵が正しく踏み込まれていると判定し、前記高さ判断部が、前記着座部の前記左側端部が前記右側端部より低いことを判断し、且つ、前記踵検出部が、前記使用者の右側の踵の位置より低い前記使用者の左側の踵の位置を検出したとき、前記使用者の左側の踵が正しく踏み込まれていると判定することを特徴とする。
請求項5記載の運動補助装置は、前記着座部に着座する使用者の左右それぞれの踵が載る脚台と、前記使用者が左側または右側の踵で前記脚台を踏み込むときに、前記使用者の左側または右側の踵に所定の負荷をかける負荷加重部と、前記負荷加重部により、所定の負荷が前記使用者の左側または右側の踵にかかっているか否かを判断する加重判断部と、を備え、前記足運動判定部は、前記加重判断部により、所定の負荷が前記使用者の左側または右側の踵にかかっていると判断されたとき、前記使用者の左側または右側の踵が正しく踏み込まれていると判定することを特徴とする。
請求項6記載の運動補助装置は、前記負荷加重部は、前記使用者の左右それぞれの踵が載る前記脚台の所定の箇所に設けられ、前記加重判断部は、前記使用者が左側または右側の踵で前記脚台の前記所定の箇所を踏み込むとき、前記使用者が踏み込んだ左側または右側の踵に前記所定の負荷がかかっているか否かを判断することを特徴とする。
請求項7記載の運動補助装置は、前記足運動判定部の判定結果を前記使用者に通知する通知部を備えることを特徴とする。
請求項8記載の運動補助方法は、使用者が着座する領域を有する着座部と、不動の床面からの前記着座部の右側端部の高さ、及び不動の床面からの前記着座部の左側端部の高さがそれぞれ変化するように変動可能に、前記床面から所定の高さで前記着座部を支持する支持部と、前記着座部の左右両側端部の高さがそれぞれ変化するように前記支持部を駆動する駆動部と、を備えた運動補助装置において、前記着座部の左右両側端部の高さが交互に変化するように前記駆動部の駆動を制御する制御ステップと、前記着座部に着座する使用者の左右それぞれの踵の位置を検出する踵検出ステップと、前記駆動部が前記支持部を駆動する状態を検知する駆動状態検知ステップと、前記駆動状態検知ステップにより検知される前記駆動部の状態に基づいて、前記着座部の左右両側端部の高さを判断する高さ判断ステップと、前記踵検出ステップにより検出された使用者の左右それぞれの踵の位置と、前記高さ判断ステップにより判断された前記着座部の左右両側端部の高さとに基づいて、前記使用者の左側または右側の踵が正しく踏み込まれているか否かを判定する足運動判定ステップを備えることを特徴とする。
請求項9記載の運動補助プログラムは、使用者が着座する領域を有する着座部と、不動の床面からの前記着座部の右側端部の高さ、及び不動の床面からの前記着座部の左側端部の高さがそれぞれ変化するように変動可能に、前記床面から所定の高さで前記着座部を支持する支持部と、前記着座部の左右両側端部の高さがそれぞれ変化するように前記支持部を駆動する駆動部と、前記着座部の左右両側端部の高さが交互に変化するように前記駆動部の駆動を制御する制御部と、を備えた運動補助装置において、前記着座部に着座する使用者の左右それぞれの踵の位置を検出する踵検出ステップと、前記駆動部が前記支持部を駆動する状態を検知する駆動状態検知ステップと、前記駆動状態検知ステップにより検知される前記駆動部の状態に基づいて、前記着座部の左右両側端部の高さを判断する高さ判断ステップと、前記踵検出ステップにより検出された使用者の左右それぞれの踵の位置と、前記高さ判断ステップにより判断された前記着座部の左右両側端部の高さとに基づいて、前記使用者の左側または右側の踵が正しく踏み込まれているか否かを判定する足運動判定ステップをコンピュータにより実現させることを特徴とする。
請求項1記載の運動補助装置によれば、制御部は、床面からの着座部の右側端部の高さ、及び床面からの着座部の左側端部の高さが交互に変化するように、駆動部の駆動を制御する。着座部の左右両側端部の高さがそれぞれ変化すると、着座部に着座する使用者の体の重心は、着座部の動きに従って移動する。この時、使用者は、着座部の動きに合わせて足を床面に押し付けることにより、体の重心バランスを保つ。この結果、使用者は、着座した状態でありながら、歩行運動と同等の運動を行うことができる。
請求項2記載の運動補助装置によれば、支持部により、着座部が左右方向に傾動するように支持され、制御部により、駆動部が着座部を左右方向に傾動させるように制御される。駆動部は、着座部が左右方向に傾動するように支持部を駆動することにより、使用者は滑らかな着座部の動きに従って、歩行運動と同等の運動を行うことができる。
請求項3記載の運動補助装置によれば、足運動判定部は、踵検出部により検出される使用者の左右それぞれの踵の位置と、高さ判断部により判断される着座部の左右両側端部の高さとに基づいて、使用者の左側または右側の踵が正しく踏み込まれているか否かを判定する。足運動判定部による判定に従って、使用者は、踵を正しく踏み込みながら、歩行運動と同等の運動を行うことができる。
請求項4記載の運動補助装置によれば、足運動判定部は、使用者の左側または右側の踵が正しく踏み込まれていることを判定することができる。足運動判定部による判定に従って、使用者は、右側または左側の踵を、着座部の状態に応じて正しく踏み込み、歩行運動と同等の運動を行うことができる。
請求項5記載の運動補助装置によれば、負荷加重部により、使用者が左右それぞれの踵で脚台を踏み込むとき、左右それぞれの足部に負荷をかける。また、足運動判定部は、加重判断部により所定の負荷が左側の足部にかかっていることが判断されたときに、使用者の左側の踵が正しく踏み込まれていることを判定する。また、所定の負荷が右側の足部にかかっていることが判断されたときに、使用者の右側の踵が正しく踏み込まれていることを判定する。これにより、使用者は左側または右側の足部に所定の負荷がかけられた状態で、踵を正しく踏み込みながら歩行運動と同等の運動を行うことができ、足の筋力を向上させることができる。
請求項6記載の運動補助装置によれば、前記使用者が左側または右側の踵で前記脚台の所定の箇所を踏み込むとき、前記使用者が踏み込んだ左側または右側の踵に所定の負荷をかけるために、負荷加重部が脚台に設けられる。加重判断部は、使用者が左側または右側の踵で脚台の所定の箇所を踏み込むとき、前記使用者が踏み込んだ左側または右側の踵に所定の負荷がかかっているか否かを判断する。前記使用者の左側または右側の踵に所定の負荷がかかっていると判断されたとき、前記使用者の左側または右側の踵が正しく踏み込まれていると判定される。これにより、使用者は確実に所定の負荷がかけられた状態で左側または右側の踵を踏み込みながら、歩行運動と同等の運動を行うことができ、効果的に足の筋力を向上させることができる。
請求項7記載の運動補助装置によれば、通知部により、足運動判定部の判定結果が通知される。これにより、使用者は、通知部の通知から左側または右側の踵が正しく踏み込まれているか否かを知ることができる。このため、通知内容に従って、使用者は、踵の踏み込み方を修正して、歩行運動と同等の運動を確実に行うことができる。
請求項8記載の運動補助方法及び請求項9記載の運動補助プログラムによれば、足運動判定ステップは、踵検出ステップにより検出される使用者の左右それぞれの踵の位置と、高さ判断ステップにより判断される着座部の左右両側端部の高さとに基づいて、使用者の左側または右側の踵が正しく踏み込まれているか否かを判定する。足運動判定部の判定結果に基づいて、使用者は、容易に踵を正しく踏み込む動作を行うことができ、歩行運動と同等の運動を効率的に行うことができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る運動補助装置1の全体を示す外観図である。運動補助装置1は、椅子2と、脚台5と、制御部8とから構成される。椅子2と、脚台5とは、それぞれ制御部8に電気的に接続される。以下、椅子2に着座した使用者を基準として各方向を定めており、本実施形態における左右方向、上下方向及び前後方向を、図1に示すように定めて、運動補助装置1を説明する。椅子2と、脚台5と、制御部8との具体的構成を、順に説明する。
[椅子の構成]
図1〜図3及び図5を用いて、椅子2の具体的構成を説明する。図2は、椅子2を下方側から上方向に向かって見た斜視図である。図3は、椅子2を左方側から右方向に向かって見た左側面図である。椅子2は、着座部21と、駆動部30と、支持部40とを備える。図1に示す着座部21は、略直方体形状の一面に使用者が着座する着座面21Aを備える。着座面21Aは、着座面左端21A1と、着座面右端21A2とを有する。図2に示す着座部21の着座面21Aと平行する支持面21Bは、着座支持部42に固定される。支持部40は、着座支持部42と、支柱支持部43と、着座支柱44とを備える。
[椅子の構成]
図1〜図3及び図5を用いて、椅子2の具体的構成を説明する。図2は、椅子2を下方側から上方向に向かって見た斜視図である。図3は、椅子2を左方側から右方向に向かって見た左側面図である。椅子2は、着座部21と、駆動部30と、支持部40とを備える。図1に示す着座部21は、略直方体形状の一面に使用者が着座する着座面21Aを備える。着座面21Aは、着座面左端21A1と、着座面右端21A2とを有する。図2に示す着座部21の着座面21Aと平行する支持面21Bは、着座支持部42に固定される。支持部40は、着座支持部42と、支柱支持部43と、着座支柱44とを備える。
着座支柱44は、支柱支持部43に固定される。図2に示す着座支柱44は、図3に示す支柱44Aと、5つの基足44Bとから構成される。着座支柱44の支柱44Aが、支柱支持部43に固定され、5つの基足44Bは床面と接触する。着座した使用者の背中を支持する背もたれ25が、支柱支持部43に連結されて固定される。本実施形態における着座支持部42、支柱支持部43、及び着座支柱44の組み合わせが、本発明の支持部の一例である。
図5は、図1に示す運動補助装置1において、着座部21を取り除き、着座支持部42と、駆動部30と、支柱支持部43と、を前方側から後方向に向かって見た拡大図である。着座支持部42は、前後方向に延びる回転軸42Aを備える。支柱支持部43は、軸孔43Aを備える。着座支持部42の回転軸42Aが、支柱支持部43の軸孔43Aに嵌合されることで、着座支持部42が、支柱支持部43に回動可能に取り付けられる。即ち、着座部21及び着座支持部42が、支柱支持部43により左右両側に傾動可能に支持される。
[駆動部の構成]
図4A〜図4C、及び図5を用いて、着座支持部42及び支柱支持部43に連結された駆動部30の構成部品を説明する。駆動部30は、図4A及び図4Bに示すモーター31と、図4Cに示す軸受け32とにより主に構成される。モーター31は、支柱支持部43に固定され、制御部8に電気的に接続される。モーター31は、前後方向に延びる駆動軸33を備え、その駆動軸33の前方の先端に突起部34が設けられる。駆動補助輪36が駆動軸33に嵌入されて駆動軸33の後方側に取り付けられる。図4Bに示すように、その駆動補助輪36の2箇所に、金属の位置特定部37A、37Bが、設けられる。位置特定部37A、37Bは、駆動補助輪36の前後にそれぞれ設けられ、駆動軸33の回転中心の回りにほぼ180度の位相差を持って配置される。図5に示すように、着座支持部42は、回転軸42Aを備える回転支持部42Bと、回転支持部42Bが固定された板状の支持板42Cとにより構成される。軸受け32は、回転支持部42Bに固定される。図4Cに示す軸受け32は、上面32Aと、下面32Bと、後面32Cとを有する。上面32Aは、左右方向及び前後方向に広がる平面であり、下面32Bは、上面32Aと平行し、左右方向及び前後方向に広がる平面である。図5に示す軸受け32は、上面32Aと下面32Bとを貫通する貫通孔45を備える。軸受け32の貫通孔45にボルト46が通され、軸受け32の上面32Aが、回転支持部42Bの軸受け支持面42B1に、固定される。後面32Cは、左右方向及び上下方向に広がる平面であり、楕円形状の溝35が形成される。突起部34は、駆動軸33の回転中心に対して偏倚した状態で駆動軸33の先端に固定される。突起部34は、軸受け32の溝35と嵌合される。
図4A〜図4C、及び図5を用いて、着座支持部42及び支柱支持部43に連結された駆動部30の構成部品を説明する。駆動部30は、図4A及び図4Bに示すモーター31と、図4Cに示す軸受け32とにより主に構成される。モーター31は、支柱支持部43に固定され、制御部8に電気的に接続される。モーター31は、前後方向に延びる駆動軸33を備え、その駆動軸33の前方の先端に突起部34が設けられる。駆動補助輪36が駆動軸33に嵌入されて駆動軸33の後方側に取り付けられる。図4Bに示すように、その駆動補助輪36の2箇所に、金属の位置特定部37A、37Bが、設けられる。位置特定部37A、37Bは、駆動補助輪36の前後にそれぞれ設けられ、駆動軸33の回転中心の回りにほぼ180度の位相差を持って配置される。図5に示すように、着座支持部42は、回転軸42Aを備える回転支持部42Bと、回転支持部42Bが固定された板状の支持板42Cとにより構成される。軸受け32は、回転支持部42Bに固定される。図4Cに示す軸受け32は、上面32Aと、下面32Bと、後面32Cとを有する。上面32Aは、左右方向及び前後方向に広がる平面であり、下面32Bは、上面32Aと平行し、左右方向及び前後方向に広がる平面である。図5に示す軸受け32は、上面32Aと下面32Bとを貫通する貫通孔45を備える。軸受け32の貫通孔45にボルト46が通され、軸受け32の上面32Aが、回転支持部42Bの軸受け支持面42B1に、固定される。後面32Cは、左右方向及び上下方向に広がる平面であり、楕円形状の溝35が形成される。突起部34は、駆動軸33の回転中心に対して偏倚した状態で駆動軸33の先端に固定される。突起部34は、軸受け32の溝35と嵌合される。
[駆動部の動作]
図4A、図4C、及び図5を用いて、駆動部30の動作を説明する。モーター31は、図4Aに示す矢印RAの方向に駆動軸33を回転させる。これにより、突起部34が、図4Aに示す矢印RAの方向、すなわち左回りに駆動軸33を中心として回転する。突起部34は溝35に嵌合されており、モーター31が回転すると、突起部34は、溝35内で溝右端部35Aと溝左端部35Bとの間で、左右方向に移動する。溝35内における突起部34の位置は、モーター31の回転角度量と相関する。
図4A、図4C、及び図5を用いて、駆動部30の動作を説明する。モーター31は、図4Aに示す矢印RAの方向に駆動軸33を回転させる。これにより、突起部34が、図4Aに示す矢印RAの方向、すなわち左回りに駆動軸33を中心として回転する。突起部34は溝35に嵌合されており、モーター31が回転すると、突起部34は、溝35内で溝右端部35Aと溝左端部35Bとの間で、左右方向に移動する。溝35内における突起部34の位置は、モーター31の回転角度量と相関する。
図5において、突起部34が右方側から左方側に向けて半回転すると、突起部34は、溝右端部35Aから溝左端部35Bへ移動する。その過程で、突起部34は、溝35の内部で、溝右端部35Aから、溝35の上辺35Cに向かって上方向に移動し、軸受け32は、水平な状態から、矢印B1の方向に傾動される。そして、突起部34は、上方側から、溝左端部35Bへ移動し、軸受け32は、水平な状態に戻る。その後、突起部34が左方側から右方側に向けて半回転すると、突起部34は、溝左端部35Bから溝右端部35Aへ移動する。その過程で、突起部34は、溝35の内部で、溝左端部35Bから、溝35の下辺35Dに向かって下方向に移動し、軸受け32は、水平な状態から、矢印C1の方向に傾動される。そして、突起部34は、下方側から、溝右端部35Aへ移動し、軸受け32は、水平な状態に戻る。このように、軸受け32は、モーター31の半回転ごとに、矢印B1への傾動と、矢印C1への傾動とを繰り返す。
[着座支持部の動作]
図5を用いて、着座支持部42の位置と駆動部30の駆動との関係について説明する。本実施形態の運動補助装置1は、着座部21は着座支持部42に支持されている。モーター31が回転すると、軸受け32が固定された着座支持部42は、回転軸42Aを中心に矢印B2または矢印C2の方向に回転する。軸受け32が矢印B1の方向へ傾動されると、着座支持部42は、矢印B2の方向へ傾動される。着座支持部42が、矢印B2の方向へ傾動されると、着座面左端21A1は上方向へ移動し、着座面右端21A2は、下方向へ移動する。このときの着座部21の状態を、右に傾いた状態(右傾動)とする。軸受け32が矢印C1の方向へ傾動されると、着座支持部42は、矢印C2の方向へ傾動される。着座支持部42が、矢印C2の方向へ傾動されると、着座面左端21A1は、下方向へ移動し、着座面右端21A2は、上方向へ移動する。このときの着座部21の状態を、左に傾いた状態(左傾動)とする。モーター31が、一定の角速度で回転すると、軸受け32は、一定周期で右への傾動と、左への傾動とを繰り返す。軸受け32が繰り返す左右両方向への傾動に従って、着座支持部42に支持される着座部21は右または左に傾き、着座面左端21A1及び着座面右端21A2の床面からの高さが一定周期ごとに変化する。着座面左端21A1及び着座面右端21A2の床面からの高さは、モーター31の回転角度量により決定される。
図5を用いて、着座支持部42の位置と駆動部30の駆動との関係について説明する。本実施形態の運動補助装置1は、着座部21は着座支持部42に支持されている。モーター31が回転すると、軸受け32が固定された着座支持部42は、回転軸42Aを中心に矢印B2または矢印C2の方向に回転する。軸受け32が矢印B1の方向へ傾動されると、着座支持部42は、矢印B2の方向へ傾動される。着座支持部42が、矢印B2の方向へ傾動されると、着座面左端21A1は上方向へ移動し、着座面右端21A2は、下方向へ移動する。このときの着座部21の状態を、右に傾いた状態(右傾動)とする。軸受け32が矢印C1の方向へ傾動されると、着座支持部42は、矢印C2の方向へ傾動される。着座支持部42が、矢印C2の方向へ傾動されると、着座面左端21A1は、下方向へ移動し、着座面右端21A2は、上方向へ移動する。このときの着座部21の状態を、左に傾いた状態(左傾動)とする。モーター31が、一定の角速度で回転すると、軸受け32は、一定周期で右への傾動と、左への傾動とを繰り返す。軸受け32が繰り返す左右両方向への傾動に従って、着座支持部42に支持される着座部21は右または左に傾き、着座面左端21A1及び着座面右端21A2の床面からの高さが一定周期ごとに変化する。着座面左端21A1及び着座面右端21A2の床面からの高さは、モーター31の回転角度量により決定される。
[駆動近接センサの構成]
図3及び図5を用いて、駆動部30の動作を検知するために椅子2に設置された高周波発振型の駆動近接センサ38A及び38Bについて説明する。図3に示す椅子2の支柱支持部43には、駆動補助輪36の位置特定部37Aが配置された位置付近に、駆動近接センサ38Aが、そして駆動補助輪36の位置特定部37Bが配置された位置付近に、駆動近接センサ38Bが設置される。モーター31によって駆動軸33が回転されると、位置特定部37Aと、位置特定部37Bとは、一定時間の間隔で、駆動近接センサ38A、38Bにそれぞれ近接を繰り返す。位置特定部37A、37Bの近接が駆動近接センサ38A、38Bにより検知されることにより、駆動軸33の回転角度量が検出される。
図3及び図5を用いて、駆動部30の動作を検知するために椅子2に設置された高周波発振型の駆動近接センサ38A及び38Bについて説明する。図3に示す椅子2の支柱支持部43には、駆動補助輪36の位置特定部37Aが配置された位置付近に、駆動近接センサ38Aが、そして駆動補助輪36の位置特定部37Bが配置された位置付近に、駆動近接センサ38Bが設置される。モーター31によって駆動軸33が回転されると、位置特定部37Aと、位置特定部37Bとは、一定時間の間隔で、駆動近接センサ38A、38Bにそれぞれ近接を繰り返す。位置特定部37A、37Bの近接が駆動近接センサ38A、38Bにより検知されることにより、駆動軸33の回転角度量が検出される。
駆動近接センサ38A、38Bは、磁界を発生する。駆動近接センサ38A、38Bの発生する磁界に、金属からなる位置特定部37A、37Bが近づくと、駆動近接センサ38A、38Bのインピーダンスが変化し、モーター31の回転に伴う位置特定部37A、37Bの近接を検知する。具体的には、モーター31が回転し、軸受け32が図5に示す矢印B1の方向に傾動されると、駆動近接センサ38Aが位置特定部37Aの近接を検知する。モーター31が回転し、軸受け32が図5に示す矢印C1の方向に傾動されると、駆動近接センサ38Bが位置特定部37Bの近接を検知する。駆動近接センサ38Aが位置特定部37Aの近接を検知したとき、着座部21は右傾動している状態である。駆動近接センサ38Bが位置特定部37Bの近接を検知したとき、着座部21は左傾動している状態である。駆動近接センサ38A、38Bは、駆動軸33の回転角度量を示す位置特定部37A、37Bを検知することにより、着座支持部42が固定された軸受け32を駆動するモーター31の回転角度量を、検知可能である。本実施形態における駆動近接センサ38A、38Bが、本発明の駆動状態検知部の一例である。駆動近接センサ38A、38Bとしては、高周波発振型の他に、静電容量型、または磁気型のセンサが適用可能である。
[脚台の構成]
使用者が着座面21Aに着座したとき、使用者の足が載る脚台5の構成を説明する。図1に示す脚台5は、使用者の爪先が載る基台51と、使用者の左足の踵が載る左側ステップ部52Aと、使用者の右足の踵が載る右側ステップ部52Bとから構成される。使用者は、着座面21Aに着座した状態において、着座部21の傾動により、重心バランスが不安定になったとき、踵で左側ステップ部52Aまたは右側ステップ部52Bを踏み込み、重心バランスを保つ。
使用者が着座面21Aに着座したとき、使用者の足が載る脚台5の構成を説明する。図1に示す脚台5は、使用者の爪先が載る基台51と、使用者の左足の踵が載る左側ステップ部52Aと、使用者の右足の踵が載る右側ステップ部52Bとから構成される。使用者は、着座面21Aに着座した状態において、着座部21の傾動により、重心バランスが不安定になったとき、踵で左側ステップ部52Aまたは右側ステップ部52Bを踏み込み、重心バランスを保つ。
図6は、脚台5を下方側から上方向に向かって見た底面図である。脚台5の基台51の底面には、左側バネ53A、右側バネ53Bと、左側近接センサ54A、右側近接センサ54B及び左側近接センサ55A、右側近接センサ55Bと、左側バネ固定部57A及び右側バネ固定部57Bが配置される。左側バネ53A及び右側バネ53Bの一端が、左側バネ固定部57A及び右側バネ固定部57Bの固定端にそれぞれ取り付けられる。
図7Aは、図6に示すA−A線を含み上下方向及び前後方向に広がる平面により脚台5を切断し、右方側から左方向である矢印Aの方向に向かって脚台5を見た断面図である。図7Bは、図6に示すB−B線を含み上下方向及び前後方向に広がる平面により脚台5を切断し、右方側から左方向である矢印Bの方向に向かって脚台5を見た断面図である。図6、図7A及び図7Bに示すように、脚台5の左側ステップ部52Aの底面に、金属の左側ストッパー56Aが設けられる。脚台5の右側ステップ部52Bの底面に、金属の右側ストッパー56Bが設けられる。左側ステップ部52A、右側ステップ部52Bは、左側ステップ部52A、及び右側ステップ部52Bに備えられる回動軸を支点に、脚台5にそれぞれ回動可能に設置される。左側バネ53A及び右側バネ53Bの他端が、左側ストッパー56A及び右側ストッパー56Bに、位置変動可能にそれぞれ取り付けられる。
使用者が左足の踵により負荷をかけて左側ステップ部52Aを踏み込むと、左側ストッパー56Aが前方向に変位し、左側バネ53Aが伸びる。使用者が右足の踵により負荷をかけて右側ステップ部52Bを踏み込むと、右側ストッパー56Bが前方向に変位し、右側バネ53Bが伸びる。脚台5の左側の底面に高周波発振型の左側近接センサ54A、55Aを備える。脚台5の右側の底面に高周波発振型の右側近接センサ54B、55Bを備える。左側近接センサ54A、55Aと、右側近接センサ54B、55Bとは、磁界を発生する。本実施形態において、各近接センサ54A、54B及び55A、55Bにより発生される磁界の範囲を、所定の距離として説明する。近接センサ54A、54B、55A、55Bからの磁界の範囲内に、金属からなる左側ストッパー56A及び右側ストッパー56Bが近づくと、各近接センサ54A、54B及び55A、55Bのインピーダンスが変化し、各近接センサ54A、54B及び55A、55Bに、左側ストッパー56A及び右側ストッパー56Bが近接していることが検知される。左側ステップ部52A、右側ステップ部52Bが、使用者により踏み込まれないとき、左側ストッパー56A、右側ストッパー56Bは左側近接センサ55A、右側近接センサ55Bに近接している。使用者の左足の踵により左側ステップ部52Aが踏み込まれると、左側ストッパー56Aは、左側近接センサ54Aに近づく。使用者の右足の踵により右側ステップ部52Bが踏み込まれると、右側ストッパー56Bは、右側近接センサ54Bに近づく。各近接センサ54A、54B及び55A、55Bは、左側ストッパー56Aまたは右側ストッパー56Bが所定の距離以内に近接したときに、オンに変化し、所定の距離を越えて離れたときに、オフに変化する。左側近接センサ54Aがオンに変化したとき、使用者の左足の踵は、基台51付近の低い位置にある。右側近接センサ54Bがオンに変化したとき、使用者の右足の踵は、基台51付近の低い位置にある。左側近接センサ55Aがオンに変化したとき、使用者の左足の踵は、基台51より上方の高い位置にある。右側近接センサ55Bがオンに変化したとき、使用者の右足の踵は、基台51より上方の高い位置にある。左側ストッパー56A及び右側ストッパー56Bは、左側近接センサ54A及び右側近接センサ54Bと、左側近接センサ55A及び右側近接センサ55Bとに当接するまでの間を変位可能である。本実施形態における各近接センサ54A、54B及び55A、55Bが、本発明の踵検出部の一例である。各近接センサ54A、54B及び55A、55Bとしては、高周波発振型の他に、静電容量型、または磁気型のセンサが適用可能である。本実施形態における左側バネ53A及び右側バネ53Bが、本発明の負荷加重部の一例である。
図7A〜図7Dは、左側近接センサ54A、55Aが、左側ストッパー56Aの近接を検知し、オンに変化したとき、及び左側ストッパー56Aの近接を検知せずオフであるときの、左側近接センサ54A、55Aと、左側ストッパー56Aの位置関係をそれぞれ示す。図7Aは、図6に示す左側近接センサ54Aがオフであるときの、左側近接センサ54A及び左側ストッパー56Aの位置を示す拡大図である。左側近接センサ54Aがオフであるとき、左側ストッパー56Aは、左側近接センサ54Aから離れている。図7Bは、図6に示す左側近接センサ55Aがオンに変化したときの、左側近接センサ55A及び左側ストッパー56Aの位置を示す拡大図である。左側近接センサ55Aがオンに変化したとき、左側ストッパー56Aは、左側近接センサ55Aに近接している。このとき、左側ストッパー56Aは左側近接センサ54Aから離れており、左側近接センサ54Aは図7Aに示すオフの状態にある。
図7Cは、左側近接センサ54Aが、オンに変化したときの、左側近接センサ54A及び左側ストッパー56Aの位置を示す拡大図である。左側近接センサ54Aがオンに変化したとき、左側ストッパー56Aは、左側近接センサ54Aに近接している。このとき、左側ストッパー56Aは左側近接センサ55Aから離れており、左側近接センサ55Aはオフの状態にある。図7Dは、左側近接センサ55Aがオフであるときの、左側近接センサ55A及び左側ストッパー56Aの位置を示す拡大図である。左側近接センサ55Aがオフであるとき、左側ストッパー56Aは左側近接センサ55Aから離れている。尚、右側近接センサ54B、55Bの状態変化と、右側ストッパー56Bの近接及び離隔との関係についても同様である。
[制御部の構成]
図8は、制御部8の電気的構成を示すブロック図である。制御部8は、CPU81と、ROM82と、RAM83、I/Oインタフェース84と、電源スイッチ85と、表示ディスプレイ86と、モーター駆動回路87とから構成される。CPU81は、モーター駆動回路87を介して駆動部30のモーター31に接続されると共に、脚台5の各近接センサ54A、54B、55A、55B、及び椅子2の駆動近接センサ38A、38Bに接続され、使用者に歩行運動と同等の運動を行わせる足運動プログラムP1の処理を実行する。CPU81は、足運動プログラムP1の処理を実行した結果を、I/Oインタフェース84を介して、表示ディスプレイ86に表示させる。ROM82は、プログラム記憶領域82Aに、CPU81により実行される足運動プログラムP1を記憶し、データ記憶領域82Bに、足運動プログラムP1の処理が実行される時、正しい運動、すなわち、歩行運動と同等の運動であるか否かを判断する運動判断条件データD1を記憶する。尚、本実施形態において、「歩行運動と同等の運動」とは、使用者が、着座面21Aが左に傾動したときに左足の踵により脚台5の左側ステップ部52Aを踏む動作と、着座面21Aが右に傾動したときに右足の踵により脚台5の右側ステップ部52Bを踏む動作とを、交互に繰り返す運動を示す。本実施形態におけるCPU81及び足運動プログラムP1の組み合わせが、本発明の制御部の一例である。本実施形態における表示ディスプレイ86が、本発明の表示部の一例である。
図8は、制御部8の電気的構成を示すブロック図である。制御部8は、CPU81と、ROM82と、RAM83、I/Oインタフェース84と、電源スイッチ85と、表示ディスプレイ86と、モーター駆動回路87とから構成される。CPU81は、モーター駆動回路87を介して駆動部30のモーター31に接続されると共に、脚台5の各近接センサ54A、54B、55A、55B、及び椅子2の駆動近接センサ38A、38Bに接続され、使用者に歩行運動と同等の運動を行わせる足運動プログラムP1の処理を実行する。CPU81は、足運動プログラムP1の処理を実行した結果を、I/Oインタフェース84を介して、表示ディスプレイ86に表示させる。ROM82は、プログラム記憶領域82Aに、CPU81により実行される足運動プログラムP1を記憶し、データ記憶領域82Bに、足運動プログラムP1の処理が実行される時、正しい運動、すなわち、歩行運動と同等の運動であるか否かを判断する運動判断条件データD1を記憶する。尚、本実施形態において、「歩行運動と同等の運動」とは、使用者が、着座面21Aが左に傾動したときに左足の踵により脚台5の左側ステップ部52Aを踏む動作と、着座面21Aが右に傾動したときに右足の踵により脚台5の右側ステップ部52Bを踏む動作とを、交互に繰り返す運動を示す。本実施形態におけるCPU81及び足運動プログラムP1の組み合わせが、本発明の制御部の一例である。本実施形態における表示ディスプレイ86が、本発明の表示部の一例である。
図9は、ROM82のデータ記憶領域82Bに記憶される運動判断条件データD1の内容を示す。運動判断条件データD1は、歩行運動と同等の運動か否かを判断する2つの条件を示すデータである。図9に示す条件1は、左傾動を示すデータ「01」と、各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの条件を示すデータである。着座部21が左に傾いた状態のとき、左側近接センサ54A及び右側近接センサ55Bがオンの状態にあり、右側近接センサ54B及び左側近接センサ55Aがオフの状態にある。図9に示す条件2は、右傾動を示すデータ「10」と、各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの条件を示すデータである。着座部21が右に傾いた状態のとき、右側近接センサ54B及び左側近接センサ55Aがオンの状態にあり、左側近接センサ54A及び右側近接センサ55Bがオフの状態にある。
使用者が歩行運動と同等の運動を行うとき、左側近接センサ54A及び右側近接センサ55Bがオンの状態にあり、右側近接センサ54B及び左側近接センサ55Aがオフの状態にあるとき、使用者の左足の踵の位置が、右足の踵の位置より低い位置にある。右側近接センサ54B及び左側近接センサ55Aがオンの状態にあり、左側近接センサ54A及び右側近接センサ55Bがオフの状態にあるとき、使用者の右足の踵の位置が、左足の踵の位置より低い位置にある。
RAM83は、7つの記憶領域83A〜83Gを備える、駆動状態記憶領域83Aには、駆動近接センサ38A及び38Bの検知結果が記憶される。駆動近接センサ38Aが、位置特定部37Aの近接を検知すると、駆動状態記憶領域83Aに「10」が記憶され、駆動近接センサ38Bが、位置特定部37Bの近接を検知すると、駆動状態記憶領域83Aに「01」が記憶される。記憶領域83B〜83Eには、脚台5に設置される左側近接センサ54A、右側近接センサ54B及び左側近接センサ55A、右側近接センサ55Bの検知結果が記憶される。具体的には、センサ記憶領域83Bに、左側近接センサ54Aの検知結果が記憶され、センサ記憶領域83Cに、右側近接センサ54Bの検知結果が記憶され、センサ記憶領域83Dに、左側近接センサ55Aの検知結果が記憶され、センサ記憶領域83Eに、右側近接センサ55Bの検知結果が記憶される。各近接センサ54A、54B及び55A、55Bにより、左側ストッパー56A、右側ストッパー56Bの近接が検知されると、検知された各近接センサ54A、54B及び55A、55Bに対応する記憶領域83B〜83Eに「1」が記憶される。各近接センサ54A、54B及び55A、55Bにより、左側ストッパー56A、右側ストッパー56Bの近接が検知されないと、検知されない各近接センサ54A、54B及び55A、55Bに対応する記憶領域83B〜83Eに「0」が記憶される。着座部傾き記憶領域83Fには、着座部21が左に傾いていることを示す情報または着座部21が右に傾いていることを示す情報が記憶される。判定結果記憶領域83Gには、足運動プログラムP1の実行により行われる歩行運動と同等の運動であるか否かを示す判定結果が記憶される。
[足運動プログラム]
図10は、CPU81が実行する足運動プログラムP1の処理を示すフローチャートである。以下、図10に示す足運動プログラムP1の処理の流れを説明する。
図10は、CPU81が実行する足運動プログラムP1の処理を示すフローチャートである。以下、図10に示す足運動プログラムP1の処理の流れを説明する。
ステップS10において、電源スイッチ85がオンであるか否かが判断される。電源スイッチ85がオンであると判断されると(S10:YES)、ステップS20の処理が行われる。オンであると判断されないと(S10:NO)、ステップS10の処理が繰り返される。
ステップS20においては、モーター駆動回路87に駆動開始が指令される。モーター31はモーター駆動回路87による駆動開始の指令に従って、駆動される。
ステップS30においては、駆動状態記憶領域83Aから検知結果が取得され、着座部21が右に傾いているか否かが判断される。駆動状態記憶領域83Aに記憶された検知結果が「10」であり、着座部21が右に傾いていると判断されると(S30:YES)、着座部21が右に傾いていることを示すデータ「10」がRAM83の着座部傾き記憶領域83Fに記憶され、ステップS50の処理が行われる。着座部21が右に傾いていると判断されないと(S30:NO)、ステップS40の処理が行われる。
ステップS40においては、駆動状態記憶領域83Aから検知結果が取得され、着座部21が左に傾いているか否かが判断される。駆動状態記憶領域83Aに記憶された検知結果が「01」であり、着座部21が左に傾いていると判断されると(S40:YES)、着座部21が左に傾いていることを示すデータ「01」が着座部傾き記憶領域83Fに記憶され、ステップS50の処理が行われる。着座部21が左に傾いていると判断されないと(S40:NO)、ステップS30の処理が行われる。本実施形態におけるCPU81及びステップS30、S40の処理が、本発明の高さ判断部の一例である。ステップS30、S40の処理が、本発明の高さ判断ステップの一例である。
ステップS50においては、各近接センサ54A、54B及び55A、55Bにより、左側ストッパー56A、右側ストッパー56Bの近接が検知される。各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果に従って、各近接センサ記憶領域83B〜83Eに「1」または「0」が記憶される。本実施形態におけるステップS50の処理が、本発明の踵検出ステップの一例である。
ステップS61〜S64においては、着座部21の傾き及び、各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果に従って、使用者により歩行運動と同等の運動が行われているか否かが判断される。ステップS61においては、ステップS30またはステップS40において判断された着座部21の傾きを示すデータが、着座部傾き記憶領域83Fから読み出される。ステップS62においては、各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果が、各近接センサ記憶領域83B〜83Eから読み出される。ステップS63においては、ROM82のデータ記憶領域82Bから、図9に示す運動判断条件データD1が読み出される。
ステップS64においては、運動判断条件データD1が示す左傾動の条件1または右傾動の条件2のうちのいずれかが、着座部21の右傾動または左傾動を示すデータと、各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果との組み合わせのデータと一致するか否かが判断されることにより、使用者が歩行運動と同等の運動を行っているか否かが判定される。ステップS64において、歩行運動と同等の運動であると判断されると(S64:YES)、ステップS70の処理が実行される。ステップS64において、歩行運動と同等の運動であると判断されないと(S64:NO)、ステップS80の処理が実行される。本実施形態におけるCPU81及びステップS61〜S64の処理が、本発明の足運動判定部の一例である。ステップS61〜S64の処理が、本発明の足運動判定ステップの一例である。
ステップS70においては、ステップS64の処理により、歩行運動と同等の運動であると判断されたとき、判定結果記憶領域83Gに、図9に示す左傾動の条件1と、右傾動の条件2とのいずれかを示す判断結果データが記憶され、表示ディスプレイ86に歩行運動と同等の運動がされていることが表示される。
ステップS80においては、ステップS64の処理により、歩行運動と同等の運動であると判断されないとき、表示ディスプレイ86に歩行運動と同等の運動がされていないことが表示される。ステップS70またはステップS80の処理が実行されると、続けてステップS90の処理が実行される。
ステップS90においては、電源スイッチ85がオフされたか否かが判断される。電源スイッチ85がオフされたと判断されると(S90:YES)、足運動プログラムP1は終了される。電源スイッチ85がオフされたと判断されないと(S90:NO)、ステップS30の処理が実行される。
[実施形態の使用例]
本実施形態に係る運動補助装置1の使用例を説明する。使用者が、運動補助装置1を使用するとき、使用者は、足の踵を左側ステップ部52A、及び右側ステップ部52Bに接地し、着座部21に着座した状態で、電源スイッチ85をオンにする。電源スイッチ85がオフのとき、運動補助装置1は着座面不動の椅子として使用可能である。CPU81が、電源スイッチ85のオンを検知すると、モーター31の駆動が開始される。モーター31の駆動により、突起部34が軸受け32の溝35内の溝右端部35Aと溝左端部35Bとの間を移動する。軸受け32は、突起部34による溝35内の移動に従って、右傾動と、左傾動とを繰り返す。具体的には、モーター31が駆動されると、駆動軸33の回転中心に対して偏倚した突起部34が、駆動軸33の回転中心を中心とした円運動を繰り返す。図4Bに示す突起部34は、右方側から上方向に向かい、上方側から左方向に向かい、左方側から下方向に向かい、下方側から右方向に向かって円を描くように回転する。突起部34が右方側から上方向に向かうと、突起部34と嵌合された軸受け32は、右傾動する。突起部34が上方側から左方向に向かうと、軸受け32は、水平な状態に戻る。突起部34が左方側から下方向に向かうと、軸受け32は、左傾動する。突起部34が下方側から右方向に向かうと、軸受け32は、再度水平な状態に戻る。着座部21は、軸受け32の左右の傾動に伴って、右傾動と左傾動とを繰り返す。
本実施形態に係る運動補助装置1の使用例を説明する。使用者が、運動補助装置1を使用するとき、使用者は、足の踵を左側ステップ部52A、及び右側ステップ部52Bに接地し、着座部21に着座した状態で、電源スイッチ85をオンにする。電源スイッチ85がオフのとき、運動補助装置1は着座面不動の椅子として使用可能である。CPU81が、電源スイッチ85のオンを検知すると、モーター31の駆動が開始される。モーター31の駆動により、突起部34が軸受け32の溝35内の溝右端部35Aと溝左端部35Bとの間を移動する。軸受け32は、突起部34による溝35内の移動に従って、右傾動と、左傾動とを繰り返す。具体的には、モーター31が駆動されると、駆動軸33の回転中心に対して偏倚した突起部34が、駆動軸33の回転中心を中心とした円運動を繰り返す。図4Bに示す突起部34は、右方側から上方向に向かい、上方側から左方向に向かい、左方側から下方向に向かい、下方側から右方向に向かって円を描くように回転する。突起部34が右方側から上方向に向かうと、突起部34と嵌合された軸受け32は、右傾動する。突起部34が上方側から左方向に向かうと、軸受け32は、水平な状態に戻る。突起部34が左方側から下方向に向かうと、軸受け32は、左傾動する。突起部34が下方側から右方向に向かうと、軸受け32は、再度水平な状態に戻る。着座部21は、軸受け32の左右の傾動に伴って、右傾動と左傾動とを繰り返す。
着座部21が左に傾動されると、着座部21に着座する使用者の重心バランスが不安定になる。使用者は、重心バランスを修正するため、左足の踵で脚台5の左側ステップ部52Aを踏み込む。基台51の底面の左側には、左側バネ53Aが備えられている。使用者は、左足の踵で左側ステップ部52Aを踏み込むとき、左側バネ53Aにより負荷がかけられた状態で踏み込みを行う。着座部21が右に傾動されると、使用者は、重心バランスを修正するため、右足の踵で脚台5の右側ステップ部52Bを踏み込む。使用者は、右足の踵で脚台5の右側ステップ部52Bを踏み込むとき、右側バネ53Bにより負荷がかけられた状態で踏み込みを行う。左足の踵及び右足の踵により交互に左側ステップ部52A、右側ステップ部52Bを踏み込むことにより、使用者は着座した状態でありながら、歩行運動と同等の運動を行うことができる。各近接センサ54A、54B及び55A、55Bが、使用者の左足の踵及び右足の踵による左側ステップ部52A、右側ステップ部52Bの踏み込みを検知することにより、使用者は、歩行運動と同等の運動を確実に行うことができる。
本実施形態において、運動補助装置1の背もたれ25は、着座部21の左右方向の傾動に関わらず、常に不動の状態である。着座部21が傾動する場合であっても、背もたれ25により支持される使用者の上半身は、常に地面に対して垂直に保たれるため、使用者は、運動補助装置1を使用しながら、机上の作業等を不便なく行うことができる。また、運動補助装置1の着座部21は、後方向に傾動する構成ではない。着座部21が後方向に傾動しない構成により、使用者は、常に踵により脚台5の各ステップ部52A、52Bに加重することが可能な状態で着座部21に着座するため、着座部21の左右方向の傾動に従って、左右の足の踵で各ステップ部52A、52Bを踏み込みながら、歩行運動と同等の運動を確実に行うことができる。
本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形を加えることができる。以下に、その変形例について説明する。
(変形例1)
運動補助装置1により着座部21の左右方向への傾きが連続して繰り返されることにより、使用者は、右足及び左足を使いながら、継続して歩行運動と同等の運動を行う。本実施形態において、正しい運動が行われているか否かの判断は、直前に1回検知された着座部21の傾きと、脚台5の各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果とのみに従って行われているが、これに限らない。複数回連続して検知される、着座部21の傾きと、脚台5の各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果とを比較することにより、正しい運動が行われているか否かの判断が行われてもよい。例えば、1回目に検知された着座部21の傾きと、脚台5の各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果とが、ROM82のデータ記憶領域82Bに記憶された運動判断条件データD1の条件1と一致し、且つ、2回目に検知された着座部21の傾きと、脚台5の各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果とが、ROM82のデータ記憶領域82Bに記憶された運動判断条件データD1の条件2に一致したとき、初めて正しい運動が行われていると判断されてもよい。1回目に検知された着座部21の傾きと各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果とが、運動判断条件データD1の条件2に一致し、且つ、2回目に検知された着座部21の傾きと各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果とが、運動判断条件データD1の条件1に一致したとき、初めて正しい運動が行われていると判断されてもよい。
運動補助装置1により着座部21の左右方向への傾きが連続して繰り返されることにより、使用者は、右足及び左足を使いながら、継続して歩行運動と同等の運動を行う。本実施形態において、正しい運動が行われているか否かの判断は、直前に1回検知された着座部21の傾きと、脚台5の各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果とのみに従って行われているが、これに限らない。複数回連続して検知される、着座部21の傾きと、脚台5の各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果とを比較することにより、正しい運動が行われているか否かの判断が行われてもよい。例えば、1回目に検知された着座部21の傾きと、脚台5の各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果とが、ROM82のデータ記憶領域82Bに記憶された運動判断条件データD1の条件1と一致し、且つ、2回目に検知された着座部21の傾きと、脚台5の各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果とが、ROM82のデータ記憶領域82Bに記憶された運動判断条件データD1の条件2に一致したとき、初めて正しい運動が行われていると判断されてもよい。1回目に検知された着座部21の傾きと各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果とが、運動判断条件データD1の条件2に一致し、且つ、2回目に検知された着座部21の傾きと各近接センサ54A、54B及び55A、55Bの検知結果とが、運動判断条件データD1の条件1に一致したとき、初めて正しい運動が行われていると判断されてもよい。
(変形例2)
本実施形態において、駆動近接センサ38A、38Bが、駆動部30に設けられた位置特定部37A、37Bを検知することにより、着座部21の着座面左端21A1及び着座面右端21A2の床面からの高さが判断される。高さの判断は、これに限らない。例えば、モーター31が予め決められた一定の角速度で駆動される場合は、クロック計数部を備え、クロック計数部がモーター31の駆動開始からの経過時間をカウントし、その経過時間により、着座部21の着座面左端21A1及び着座面右端21A2の床面からの高さが判断されてもよい。
本実施形態において、駆動近接センサ38A、38Bが、駆動部30に設けられた位置特定部37A、37Bを検知することにより、着座部21の着座面左端21A1及び着座面右端21A2の床面からの高さが判断される。高さの判断は、これに限らない。例えば、モーター31が予め決められた一定の角速度で駆動される場合は、クロック計数部を備え、クロック計数部がモーター31の駆動開始からの経過時間をカウントし、その経過時間により、着座部21の着座面左端21A1及び着座面右端21A2の床面からの高さが判断されてもよい。
(変形例3)
本実施形態において、着座部21の着座面21Aは1つの面で構成されているが、これに限らない。着座面21Aは、使用者が着座したとき、右足臀部が接触する右側着座面と、左足臀部が接触する左側着座面との2つの面により、構成されていてもよい。駆動部30が、右側着座面と左側着座面とを交互に上下動させるように支持部を駆動させることにより、使用者の右足臀部及び左足臀部を交互に上下させ、歩行運動と同等の運動を行わせることができる。
本実施形態において、着座部21の着座面21Aは1つの面で構成されているが、これに限らない。着座面21Aは、使用者が着座したとき、右足臀部が接触する右側着座面と、左足臀部が接触する左側着座面との2つの面により、構成されていてもよい。駆動部30が、右側着座面と左側着座面とを交互に上下動させるように支持部を駆動させることにより、使用者の右足臀部及び左足臀部を交互に上下させ、歩行運動と同等の運動を行わせることができる。
(変形例4)
本実施形態のステップS70及びステップS80において、歩行運動と同等の運動が継続して行われているか否かが表示ディスプレイ86に表示される。歩行運動と同等の運動が行われているか否かは、表示ディスプレイ86に表示されなくてもよい。例えば、ステップS64において、歩行運動と同等の運動が行われていると判断されたとき、ステップS70において発光ダイオード(LED)が常時点灯され、ステップS64において歩行運動と同等の運動が継続して行われていると判断されないとき、ステップS80において、発光ダイオード(LED)が点滅される方法であっても良い。また、ステップS30〜ステップS90の処理が連続して2回以上繰り返されるときは、ステップS64において、歩行運動と同等の運動が連続して行われた回数をカウントし、ステップS70において、歩行運動と同等の運動が連続して行われた回数が通知されてもよい。また、表示ディスプレイ86に代えて、音による通知が行われてもよい。
本実施形態のステップS70及びステップS80において、歩行運動と同等の運動が継続して行われているか否かが表示ディスプレイ86に表示される。歩行運動と同等の運動が行われているか否かは、表示ディスプレイ86に表示されなくてもよい。例えば、ステップS64において、歩行運動と同等の運動が行われていると判断されたとき、ステップS70において発光ダイオード(LED)が常時点灯され、ステップS64において歩行運動と同等の運動が継続して行われていると判断されないとき、ステップS80において、発光ダイオード(LED)が点滅される方法であっても良い。また、ステップS30〜ステップS90の処理が連続して2回以上繰り返されるときは、ステップS64において、歩行運動と同等の運動が連続して行われた回数をカウントし、ステップS70において、歩行運動と同等の運動が連続して行われた回数が通知されてもよい。また、表示ディスプレイ86に代えて、音による通知が行われてもよい。
(変形例5)
本実施形態において、モーター31が一定の角速度で回転することにより、着座部21の左傾動と、右傾動とは、交互に等しい時間間隔で繰り返される。また、着座部21の左傾動と右傾動とが繰り返されるとき、使用者の左足の踵と、右足の踵とにより各ステップ部52A、52Bが踏み込まれている状態を検知する時間及び踏み込み時の負荷は同一に設定されている。着座部21の左傾動と、右傾動とを行う時間間隔、各ステップ部52A、52Bの踏み込み状態の検知時間及び踏み込み負荷の設定は、これに限らない。例えば、着座部21が水平状態から、左傾動を行い、再び水平状態に戻るまでの時間と、水平状態から、右傾動を行い、再び水平状態に戻るまでの時間とが、異なる構成であってもよい。モーター31が作動している時の角速度は必ずしも一定である必要はなく、角速度が不連続に変化するような構成であってもよい。また、モーター31が一定時間ごとに、回転と停止とを繰り返す構成であってもよい。この場合、モーター31による回転と、回転に続けて行われる停止とにより構成される周期が、連続して複数回繰り返される構成であってもよい。モーター31の角速度を変化させる構成により、使用者の右足の踵により右側ステップ部52Bを踏み込ませる時間と、左足の踵により左側ステップ部52Aを踏み込ませる時間とを異ならせることが可能である。
本実施形態において、モーター31が一定の角速度で回転することにより、着座部21の左傾動と、右傾動とは、交互に等しい時間間隔で繰り返される。また、着座部21の左傾動と右傾動とが繰り返されるとき、使用者の左足の踵と、右足の踵とにより各ステップ部52A、52Bが踏み込まれている状態を検知する時間及び踏み込み時の負荷は同一に設定されている。着座部21の左傾動と、右傾動とを行う時間間隔、各ステップ部52A、52Bの踏み込み状態の検知時間及び踏み込み負荷の設定は、これに限らない。例えば、着座部21が水平状態から、左傾動を行い、再び水平状態に戻るまでの時間と、水平状態から、右傾動を行い、再び水平状態に戻るまでの時間とが、異なる構成であってもよい。モーター31が作動している時の角速度は必ずしも一定である必要はなく、角速度が不連続に変化するような構成であってもよい。また、モーター31が一定時間ごとに、回転と停止とを繰り返す構成であってもよい。この場合、モーター31による回転と、回転に続けて行われる停止とにより構成される周期が、連続して複数回繰り返される構成であってもよい。モーター31の角速度を変化させる構成により、使用者の右足の踵により右側ステップ部52Bを踏み込ませる時間と、左足の踵により左側ステップ部52Aを踏み込ませる時間とを異ならせることが可能である。
また、基台51に設置する左側バネ53Aと右側バネ53Bとは、異なるバネ力に構成され、使用者の右足の踵と左足の踵とに、異なる負荷をかけて各ステップ部52A、52Bを踏み込ませる構成であってもよい。また、左側バネ53Aと右側バネ53Bを設ける代わりに、使用者の右足の大腿部と、左足の大腿部に負荷をかけ、使用者の踵により各ステップ部52A、52Bを踏み込ませる構成であってもよい。これらの構成により、使用者が強化したい足を考慮し、使用者の右足または左足の踵のいずれか一方を重点的に踏み込ませる運動を行わせることができる。
1 運動補助装置
2 椅子
5 脚台
8 制御部
21 着座部
21A1 着座面左端
21A2 着座面右端
42 着座支持部
30 駆動部
31 モーター
32 軸受け
34 突起部
35 溝
37A、37B 位置特定部
38A、38B 駆動近接センサ
52A、52B ステップ部
53A、53B バネ
54A、54B、55A、55B 近接センサ
56A、56B ストッパー
81 CPU
82 ROM
83 RAM
86 表示ディスプレイ
87 モーター駆動回路
P1 足運動プログラム
D1 運動判断条件データ
2 椅子
5 脚台
8 制御部
21 着座部
21A1 着座面左端
21A2 着座面右端
42 着座支持部
30 駆動部
31 モーター
32 軸受け
34 突起部
35 溝
37A、37B 位置特定部
38A、38B 駆動近接センサ
52A、52B ステップ部
53A、53B バネ
54A、54B、55A、55B 近接センサ
56A、56B ストッパー
81 CPU
82 ROM
83 RAM
86 表示ディスプレイ
87 モーター駆動回路
P1 足運動プログラム
D1 運動判断条件データ
Claims (9)
- 使用者が着座する領域を有する着座部と、
不動の床面からの前記着座部の右側端部の高さ、及び不動の床面からの前記着座部の左側端部の高さがそれぞれ変化するように変動可能に、前記床面から所定の高さで前記着座部を支持する支持部と、
前記着座部の左右両側端部の高さがそれぞれ変化するように前記支持部を駆動する駆動部と、
前記着座部の左右両側端部の高さが交互に変化するように前記駆動部の駆動を制御する制御部と、
を備える運動補助装置。 - 前記支持部は、使用者が前記着座部に着座したときに前記着座部が左右方向に傾動するように前記着座部を支持し、
前記制御部は、前記着座部が左右方向に交互に傾動するように前記駆動部の駆動を制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の運動補助装置。 - 前記着座部に着座する使用者の左右それぞれの踵の位置を検出する踵検出部と、
前記駆動部が前記支持部を駆動する状態を検知する駆動状態検知部と、
前記駆動状態検知部により検知される前記駆動部の状態に基づいて、前記着座部の左右両側端部の高さを判断する高さ判断部と、
前記踵検出部により検出された使用者の左右それぞれの踵の位置と、前記高さ判断部により判断された前記着座部の左右両側端部の高さとに基づいて、前記使用者の左側または右側の踵が正しく踏み込まれているか否かを判定する足運動判定部と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の運動補助装置。 - 前記高さ判断部は、前記着座部の左側端部及び右側端部のうち、いずれか一方の端部が、他方の端部より、高いことを判断し、
前記足運動判定部は、前記高さ判断部が、前記着座部の前記右側端部が前記左側端部より低いことを判断し、且つ、前記踵検出部が、前記使用者の左側の踵の位置より低い前記使用者の右側の踵の位置を検出したとき、前記使用者の右側の踵が正しく踏み込まれていると判定し、前記高さ判断部が、前記着座部の前記左側端部が前記右側端部より低いことを判断し、且つ、前記踵検出部が、前記使用者の右側の踵の位置より低い前記使用者の左側の踵の位置を検出したとき、前記使用者の左側の踵が正しく踏み込まれていると判定する、
ことを特徴とする請求項3に記載の運動補助装置。 - 前記着座部に着座する使用者の左右それぞれの踵が載る脚台と、
前記使用者が左側または右側の踵で前記脚台を踏み込むときに、前記使用者の左側または右側の踵に所定の負荷をかける負荷加重部と、
前記負荷加重部により、所定の負荷が前記使用者の左側または右側の踵にかかっているか否かを判断する加重判断部と、を備え、
前記足運動判定部は、前記加重判断部により、所定の負荷が前記使用者の左側または右側の踵にかかっていると判断されたとき、前記使用者の左側または右側の踵が正しく踏み込まれていると判定する、
ことを特徴とする請求項3または4に記載の運動補助装置。 - 前記負荷加重部は、前記使用者の左右それぞれの踵が載る前記脚台の所定の箇所に設けられ、
前記加重判断部は、前記使用者が左側または右側の踵で前記脚台の前記所定の箇所を踏み込むとき、前記使用者が踏み込んだ左側または右側の踵に前記所定の負荷がかかっているか否かを判断する、
ことを特徴とする請求項5に記載の運動補助装置。 - 前記足運動判定部の判定結果を前記使用者に通知する通知部を備える、
ことを特徴とする請求項3〜6のいずれかに記載の運動補助装置。 - 使用者が着座する領域を有する着座部と、不動の床面からの前記着座部の右側端部の高さ、及び不動の床面からの前記着座部の左側端部の高さがそれぞれ変化するように変動可能に、前記床面から所定の高さで前記着座部を支持する支持部と、前記着座部の左右両側端部の高さがそれぞれ変化するように前記支持部を駆動する駆動部と、を備えた運動補助装置において、
前記着座部の左右両側端部の高さが交互に変化するように前記駆動部の駆動を制御する制御ステップと、
前記着座部に着座する使用者の左右それぞれの踵の位置を検出する踵検出ステップと、
前記駆動部が前記支持部を駆動する状態を検知する駆動状態検知ステップと、
前記駆動状態検知ステップにより検知される前記駆動部の状態に基づいて、前記着座部の左右両側端部の高さを判断する高さ判断ステップと、
前記踵検出ステップにより検出された使用者の左右それぞれの踵の位置と、前記高さ判断ステップにより判断された前記着座部の左右両側端部の高さとに基づいて、前記使用者の左側または右側の踵が正しく踏み込まれているか否かを判定する足運動判定ステップと、
を備える運動補助方法。 - 使用者が着座する領域を有する着座部と、不動の床面からの前記着座部の右側端部の高さ、及び不動の床面からの前記着座部の左側端部の高さがそれぞれ変化するように変動可能に、前記床面から所定の高さで前記着座部を支持する支持部と、前記着座部の左右両側端部の高さがそれぞれ変化するように前記支持部を駆動する駆動部と、前記着座部の左右両側端部の高さが交互に変化するように前記駆動部の駆動を制御する制御部と、を備えた運動補助装置において、
前記着座部に着座する使用者の左右それぞれの踵の位置を検出する踵検出ステップと、
前記駆動部が前記支持部を駆動する状態を検知する駆動状態検知ステップと、
前記駆動状態検知ステップにより検知される前記駆動部の状態に基づいて、前記着座部の左右両側端部の高さを判断する高さ判断ステップと、
前記踵検出ステップにより検出された使用者の左右それぞれの踵の位置と、前記高さ判断ステップにより判断された前記着座部の左右両側端部の高さとに基づいて、前記使用者の左側または右側の踵が正しく踏み込まれているか否かを判定する足運動判定ステップと、
をコンピュータにより実現させる運動補助プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009257741A JP2011101727A (ja) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | 運動補助装置、運動補助方法、および運動補助プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009257741A JP2011101727A (ja) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | 運動補助装置、運動補助方法、および運動補助プログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011101727A true JP2011101727A (ja) | 2011-05-26 |
Family
ID=44192364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009257741A Pending JP2011101727A (ja) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | 運動補助装置、運動補助方法、および運動補助プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011101727A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170062045A (ko) * | 2015-11-27 | 2017-06-07 | 큐렉소 주식회사 | 회전식 체중지지부 |
-
2009
- 2009-11-11 JP JP2009257741A patent/JP2011101727A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170062045A (ko) * | 2015-11-27 | 2017-06-07 | 큐렉소 주식회사 | 회전식 체중지지부 |
KR102484973B1 (ko) * | 2015-11-27 | 2023-01-09 | 큐렉소 주식회사 | 보행 훈련기기의 회전식 체중지지부 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101172323B1 (ko) | 운동 보조 장치 | |
KR101458070B1 (ko) | 자세교정용 의자 | |
WO2009122550A1 (ja) | 運動装置 | |
JP2023071732A (ja) | 電気刺激装置 | |
CN116115971A (zh) | 处理系统、处理方法和非暂时性存储介质 | |
JP2011101727A (ja) | 運動補助装置、運動補助方法、および運動補助プログラム | |
JP2009072586A (ja) | 揺動型運動装置 | |
JP2007167289A (ja) | 揺動型運動装置 | |
JP6497182B2 (ja) | 自動運転車両の運転姿勢調整装置 | |
JP2012192901A (ja) | 立位乗車移動体における姿勢調整装置、搭乗者姿勢調整方法、及び、搭乗者姿勢調整用プログラム | |
JP2005152257A (ja) | マッサージ機 | |
JP6655656B2 (ja) | トレーニング方法 | |
JP2006149415A (ja) | 揺動型運動装置 | |
JP2007117307A (ja) | 運動補助装置 | |
JP2015080618A (ja) | 運動補助装置 | |
JP2020078442A (ja) | 施術者用椅子 | |
TWI784552B (zh) | 輔助裝置 | |
JP2007259892A (ja) | 揺動型運動装置 | |
JP2011172639A (ja) | マッサージ機 | |
JP2009219731A (ja) | 受動運動器 | |
JP6671581B1 (ja) | 施術用椅子 | |
JP2012065984A (ja) | 座面傾動椅子 | |
JP2005239117A (ja) | 運転者感情誘導装置 | |
JP2010227270A (ja) | 揺動型運動装置 | |
JP2020127900A (ja) | 電気刺激装置 |