JP2015013032A - Exercise support device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運動機能の向上や運動機能の回復などに使用される運動支援装置に関するものである。 The present invention relates to an exercise support apparatus used for improving an exercise function, restoring an exercise function, or the like.
運動機能の向上や運動機能の回復などを目的とした運動支援装置として様々なものが開発されている。例えば、特許文献1に記載の「バドミントン等球技特訓用コーチ盤」は、コーチがスイッチを押下すると、矢印が表示されることで選手がその方向へ移動し、ラケットを構えて打撃の実演練習をした後、直ちに特定位置(コート中央)に急いで帰るようにしたものである。
この特許文献1に記載のコーチ盤によれば、選手は競技者としての心構えと、競技者としての動作並に態度のありかたに関する訓練を頭でなく選手自身の肉体(身体)で覚える訓練即ち特訓を受けることになり、しかもコーチは肉体的に左程の疲労も感じないので長時間、正確、かつ温情のこもった指導ができる。
Various types of exercise support devices have been developed for the purpose of improving motor function or restoring motor function. For example, in the “Badminton Coaching Board for Special Training” described in Patent Document 1, when the coach presses the switch, an arrow is displayed so that the player moves in that direction, and the player performs a practice practice of hitting with a racket. Immediately after that, he rushed back to a specific position (center of the court).
According to the coach board described in Patent Document 1, a player learns not only from the head but also from the player's own body (body) as to the attitude of the athlete and the manner in which the athlete operates. In other words, you will receive special training, and the coach will not feel the fatigue as much as the left, so you can give a long-time, accurate and warm instruction.
また、特許文献2に記載の「リハビリテーション支援システム及びプログラム」は、ビデオカメラで撮影された画像を取り込み、その画像中に赤い丸を表示させ、撮影された患者の手袋が、予め設定された時間以上連続して重なっている状態のときに、赤い丸を黒い丸に変化させるようにしたものである。
特許文献2に記載のリハビリテーション支援システムによれば、エンターテインメント性を含んだシステムを構築することができ、高次脳機能障害の患者がリハビリテーションをする意欲を継続させることができる。
In addition, the “rehabilitation support system and program” described in Patent Document 2 captures an image captured by a video camera, displays a red circle in the image, and the captured patient's gloves have a preset time. The red circle is changed to the black circle in the state where they are continuously overlapped.
According to the rehabilitation support system described in Patent Literature 2, it is possible to construct a system that includes entertainment, and it is possible to continue the willingness of patients with higher brain dysfunction to perform rehabilitation.
しかし、特許文献1に記載のバドミントン等球技特訓用コーチ盤では、矢印の方向に応じて選手が移動するが、移動先からコート中央である特定位置に一端戻るため、次の移動は戻った位置から矢印の方向に従って移動するだけである。従って、選手は機械的に移動するだけである。
また、特許文献2に記載のリハビリテーション支援システムは、表示された赤い丸に手を重ねるだけであるため、特許文献1と同様に、患者は機械的に手を移動させるだけである。
このように、特許文献1,2に記載の従来の運動支援装置では、運動能力と動体視力との訓練にはなるが、方向だけ定まればその方向に移動するだけなので、状況の変化に応じて瞬時に反応するという能力を向上させることは難しい。
競技では、相手の動きに対して自分の反応を選択しなければならない。このことは、選択反応課題と称されている。競技者(アスリート)は、競技中、この選択反応課題が常に課せられた状態である。そのため、運動支援装置においても、選択反応課題が連続的に提示されるものの方が望ましい。
However, in the badminton coach training board described in Patent Document 1, the player moves in accordance with the direction of the arrow, but since the player moves from the destination to the specific position in the center of the court, the next movement returns Just move in the direction of the arrow. Therefore, the player only moves mechanically.
In addition, since the rehabilitation support system described in Patent Document 2 only overlaps the displayed red circle, the patient simply moves the hand mechanically as in Patent Document 1.
As described above, in the conventional exercise support devices described in Patent Documents 1 and 2, although training of exercise ability and dynamic visual acuity is performed, if only the direction is determined, it moves only in that direction. It is difficult to improve the ability to react instantly.
In competitions, you must choose your reaction to your opponent's movements. This is referred to as a selective reaction task. The athlete (athlete) is in a state where this selective reaction task is always imposed during the competition. Therefore, it is preferable that the exercise support apparatus continuously presents the selection reaction task.
そこで本発明は、動体視力を向上させるたけでなく、訓練者に選択反応課題を連続的に提示することで、状況変化に反応する能力を向上させることが可能な運動支援装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an exercise support apparatus that can improve the ability to respond to a situation change by not only improving the dynamic visual acuity but also continuously presenting selective response tasks to the trainee. Objective.
本発明の運動支援装置は、訓練者の動作を検出する複数の検知手段と、前記訓練者に動作方向を矢印により案内するための表示手段と、前記表示手段に、基点とした検知手段から動作先の目的の検知手段への方向を示す矢印を表示すると共に、前記目的の検知手段が前記訓練者の動作を検出すると、前記目的の検知手段を次の基点として、次の目的の検知手段への方向を示す矢印を表示する制御手段とを備えたことを特徴とする。 The exercise support apparatus according to the present invention operates from a plurality of detection means for detecting a trainee's movement, a display means for guiding the trainee's movement direction with an arrow, and a detection means based on the display means. An arrow indicating the direction to the previous target detection means is displayed, and when the target detection means detects the movement of the trainee, the target detection means is used as the next base point to the next target detection means. And a control means for displaying an arrow indicating the direction.
本発明の運動支援装置によれば、制御手段が、基点とした検知手段から、動作先の目的の検知手段への方向を示す矢印を表示手段に表示すると、訓練者が矢印に案内された方向へ動作する。訓練者が動作すると検知手段が検出する。目的の検知手段が訓練者の動作を検出すると、制御手段が、目的の検知手段を次の基点とする。そして、制御手段が、次の目的の検知手段への方向を示す矢印を表示する。このように、同じ方向の矢印であっても、運動する度に基点が変化するため、目的の検知手段が変化する。従って、本発明の運動支援装置は、矢印が相対的な方向を示すものとなるため、状況を刻々と変化させることができる。 According to the exercise support apparatus of the present invention, when the control means displays on the display means an arrow indicating the direction from the detection means as the base point to the target detection means of the operation destination, the direction in which the trainee is guided by the arrow To work. When the trainee operates, the detection means detects it. When the target detection means detects the movement of the trainee, the control means sets the target detection means as the next base point. And a control means displays the arrow which shows the direction to the detection means of the next objective. Thus, even if the arrows are in the same direction, the base point changes each time it moves, so that the target detection means changes. Therefore, in the exercise support device of the present invention, the arrow indicates the relative direction, and the situation can be changed every moment.
前記制御手段は、前記基点とした検知手段と隣接する前記目的の検知手段への方向を示す矢印を表示するのが望ましい。矢印を隣接する目的の検知手段への方向とすることで、矢印の種類を減らせることができる。 The control means preferably displays an arrow indicating a direction to the target detection means adjacent to the detection means as the base point. By setting the arrow in the direction toward the adjacent detection means, the types of arrows can be reduced.
前記検知手段が、マトリックス状に配列されていると、矢印の方向を最大でも8方向と定型化することができる。 When the detection means are arranged in a matrix, the direction of the arrow can be standardized to 8 directions at the maximum.
前記検知手段は、前記訓練者が押下するスイッチにより形成されていると、簡単な構成で訓練者の動作を検出することができる。 When the detection means is formed by a switch pressed by the trainee, the motion of the trainee can be detected with a simple configuration.
前記制御手段は、前記矢印を表示したときから、前記目的の検知手段が訓練者の動作を検出するまでの時間を計測するのが望ましい。
制御手段が訓練者の動作に要する時間を計測することで、矢印を表示したときから、前記目的の検知手段が訓練者の動作を検出するまでの統計的な情報を得ることができ、運動能力の向上の度合いや運動能力の回復の度合いなどを客観的に評価することができる。
It is desirable that the control means measures the time from when the arrow is displayed until the target detection means detects the motion of the trainee.
By measuring the time required for the motion of the trainee by the control means, statistical information from when the arrow is displayed until the target sensing means detects the motion of the trainee can be obtained. It is possible to objectively evaluate the degree of improvement and the degree of recovery of athletic ability.
本発明の運動支援装置は、基点が毎回変化して矢印が相対的な方向を示すので、目的の検知手段が変化する。従って、本発明の運動支援装置は、状況を刻々と変化させることができるので、動体視力を向上させるたけでなく、訓練者に選択反応課題を連続的に提示することで、状況変化に反応する能力を向上させることが可能である。 In the exercise support device of the present invention, the base point changes every time and the arrow indicates the relative direction, so the target detection means changes. Therefore, since the exercise support apparatus of the present invention can change the situation every moment, it not only improves the dynamic visual acuity but also responds to the situation change by continuously presenting the selection reaction task to the trainee. Capability can be improved.
本発明の実施の形態に係る運動支援装置を図面に基づいて説明する。
図1に示す運動支援装置10は、モニタ装置11と、操作盤12と、制御装置13とを備えている。
An exercise support apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The exercise support apparatus 10 illustrated in FIG. 1 includes a monitor device 11, an operation panel 12, and a control device 13.
モニタ装置11は、訓練者に動作方向を矢印により案内するための表示手段として機能するものである。モニタ装置11は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、発光ダイオードによるディスプレイなどが使用できる。
操作盤12は、マトリックス状に配列されたスイッチ121と、スイッチ121を支持する台座部122とを備えている。
スイッチ121は、訓練者が押下することで、訓練者の動作を検出する検知部として機能する押しボタンである。スイッチ121は、掌や、拳の小指側で押下できる程度の大きさのもの3個が3列並んで、合計9個が配列されている。台座部122は、一辺が約50cmの矩形状に形成されている。
The monitor device 11 functions as a display means for guiding the operating direction to the trainee using arrows. As the monitor device 11, a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL display, a light emitting diode display, or the like can be used.
The operation panel 12 includes switches 121 arranged in a matrix and a pedestal portion 122 that supports the switches 121.
The switch 121 is a push button that functions as a detection unit that detects the operation of the trainee when pressed by the trainee. The switches 121 are arranged in three rows of three switches that are large enough to be pressed by the palm or the little finger side of the fist, and a total of nine switches 121 are arranged. The pedestal part 122 is formed in a rectangular shape having a side of about 50 cm.
制御装置13は、入力手段としてキーボードKBや図示しないマウスなどが接続されたコンピュータである。制御装置13は、コンピュータに、運動支援プログラムを動作させることで制御手段として機能している。
制御装置13は、図2に示すように、方向制御手段131と、判定手段132と、時間計測手段133と、演算手段134とを備えている。
The control device 13 is a computer to which a keyboard KB and a mouse (not shown) are connected as input means. The control device 13 functions as control means by causing a computer to run an exercise support program.
As shown in FIG. 2, the control device 13 includes direction control means 131, determination means 132, time measurement means 133, and calculation means 134.
方向制御手段131は、基点としたスイッチ121から動作先の目的のスイッチ121への方向を決定して、その方向を矢印にしてモニタ装置11に表示する。本実施の形態では1度の訓練である1セットに15回の動作を要求する矢印が提示される。
矢印の表示時間は設定により変更することができる。矢印の表示時間が短ければ瞬間的に表示が消えてしまい、矢印が指す方向を記憶する必要が有るため、訓練の難易度を上げることができる。矢印の表示時間が長ければ、訓練者がゆっくりと矢印を見ることができ、考える時間があるため、訓練の難易度を下げることができる。
The direction control means 131 determines the direction from the switch 121 as the base point to the target switch 121 that is the operation destination, and displays the direction as an arrow on the monitor device 11. In the present embodiment, an arrow requesting 15 operations is presented for one set, which is one training.
The display time of the arrow can be changed by setting. If the display time of the arrow is short, the display disappears instantaneously, and it is necessary to memorize the direction indicated by the arrow, so that the difficulty of training can be increased. If the display time of the arrow is long, the trainee can see the arrow slowly and has time to think, so the difficulty of training can be reduced.
判定手段132は、訓練者が押下したスイッチ121が正しいか否かを、方向制御手段131からの矢印が示すスイッチ121の情報と、操作盤12からのスイッチ121の情報とにより判定する。誤ってスイッチ121が押下された場合には、判定手段132は誤押下と判定して、訓練者の押下をキャンセルする。判定手段132は、誤押下を記録することができる。
時間計測手段133は、矢印がモニタ装置11に表示されてから目的のスイッチ121が選択され、押下されるまでの時間(以下、この時間を選択反応時間と称す。)を計測してモニタ装置11へ表示する機能を備えている。演算手段134は、運動回数ごとの選択反応時間の差を演算してモニタ装置11へ表示する機能を備えている。
The determination unit 132 determines whether or not the switch 121 pressed by the trainee is correct based on the information on the switch 121 indicated by the arrow from the direction control unit 131 and the information on the switch 121 from the operation panel 12. If the switch 121 is pressed by mistake, the determination unit 132 determines that the switch has been pressed incorrectly and cancels the trainee's press. The determination unit 132 can record an erroneous press.
The time measuring means 133 measures the time until the target switch 121 is selected and pressed after the arrow is displayed on the monitor device 11 (hereinafter, this time is referred to as a selected reaction time), and the monitor device 11 It has a function to display. The calculation means 134 has a function of calculating the difference in the selected reaction time for each number of exercises and displaying it on the monitor device 11.
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る運動支援装置の動作および使用状態について、図面に基づいて説明する。
まず、図3(a)に示すように、9個のスイッチ121(「1」〜「9」)のうち中央のスイッチ121(「5」)が、訓練の開始時点での基点である。訓練者は、中央の「5」のスイッチ121を押下すると、スタートである。
The operation and use state of the exercise support apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the drawings.
First, as shown in FIG. 3A, the center switch 121 (“5”) among the nine switches 121 (“1” to “9”) is a base point at the start of training. When the trainee presses the center “5” switch 121, the trainer starts.
中央のスイッチ121が基点であれば隣接するスイッチ121で、目的となるスイッチ121は、残りの8個の「1」〜「4」,「6」〜「9」が対象となる。
従って、方向制御手段131は、8個のスイッチ121(「1」〜「4」,「6」〜「9」)を示す方向である8方向のうちの一方向をランダムに選択する。図3(a)では、方向制御手段131が、「3」のスイッチ121を目的のスイッチ121とする右斜め上へ向く矢印が表示されている。
If the central switch 121 is the base point, the adjacent switch 121 is the target switch 121, and the remaining eight "1" to "4" and "6" to "9" are targeted.
Accordingly, the direction control unit 131 randomly selects one of the eight directions indicating the eight switches 121 (“1” to “4”, “6” to “9”). In FIG. 3A, an arrow pointing upward to the right with the direction control unit 131 setting the switch 121 of “3” as the target switch 121 is displayed.
訓練者は、モニタ装置11に表示された、右斜め上を向いた矢印を見て、中央のスイッチ121を基準に、右斜め上に位置する「3」のスイッチ121を押下する。
判定手段132は、方向制御手段131からの「3」のスイッチ121を示す情報と、訓練者が押下した操作盤12からのスイッチ121を示す情報とを比較する。一致していれば、時間計測手段133は、矢印の表示から目的のスイッチ121(「3」のスイッチ121)の押下までの選択反応時間を計測する。
次に、方向制御手段131は、目的のスイッチ121である「3」のスイッチ121を基点とする。
The trainee looks at the arrow pointing to the upper right on the monitor device 11 and presses the “3” switch 121 located on the upper right with reference to the center switch 121.
The determination unit 132 compares the information indicating the “3” switch 121 from the direction control unit 131 with the information indicating the switch 121 from the operation panel 12 pressed by the trainee. If they match, the time measuring means 133 measures the selected reaction time from the display of the arrow until the target switch 121 ("3" switch 121) is pressed.
Next, the direction control means 131 uses the “3” switch 121 as the target switch 121 as a base point.
「3」のスイッチ121が基点であれば、隣接するスイッチ121は、「2」,「5」,「6」が対象となる。方向制御手段131は、この3個のスイッチ121への方向の中から、一方向をランダムに選択する。図3(b)では、方向制御手段131が、「6」のスイッチ121を目的のスイッチ121とする真下へ向く矢印が表示されている。 If “3” switch 121 is the base point, adjacent switches 121 are targeted for “2”, “5”, and “6”. The direction control means 131 randomly selects one direction from the directions to the three switches 121. In FIG. 3 (b), an arrow heading downward is displayed in which the direction control means 131 uses the “6” switch 121 as the target switch 121.
訓練者は、モニタ装置11に表示された、真下を向いた矢印を見て、右斜め上のスイッチ121を基準に、真下に位置する「6」のスイッチ121を押下する。
判定手段132は、方向制御手段131からの「6」のスイッチ121を示す情報と、訓練者が押下した操作盤12からのスイッチ121を示す情報とを比較する。一致していれば、時間計測手段133は、矢印の表示から目的のスイッチ121(「6」のスイッチ121)の押下までの選択反応時間を計測する。
次に、方向制御手段131は、目的のスイッチ121である「6」のスイッチ121を基点とする。
The trainee looks at the arrow pointing directly downward displayed on the monitor device 11, and presses the “6” switch 121 located right below with reference to the switch 121 diagonally to the upper right.
The determination unit 132 compares the information indicating the “6” switch 121 from the direction control unit 131 with the information indicating the switch 121 from the operation panel 12 pressed by the trainee. If they match, the time measuring means 133 measures the selected reaction time from the display of the arrow to the pressing of the target switch 121 ("6" switch 121).
Next, the direction control means 131 uses the “6” switch 121 as the target switch 121 as a base point.
「6」のスイッチ121が基点であれば、隣接するスイッチ121は、「2」,「3」,「5」,「8」,「9」が対象となる。方向制御手段131は、この5個のスイッチ121への方向の中から、一方向をランダムに選択する。図3(c)では、方向制御手段131が、「2」のスイッチ121を目的のスイッチ121とする左斜め上へ向く矢印が表示されている。 If the switch 121 of “6” is the base point, the adjacent switches 121 are targeted for “2”, “3”, “5”, “8”, and “9”. The direction control means 131 randomly selects one direction from the directions to the five switches 121. In FIG. 3C, an arrow pointing upward to the left with the direction control unit 131 setting the switch 121 of “2” as the target switch 121 is displayed.
訓練者は、モニタ装置11に表示された、左斜め上へ向いた矢印を見て、右側中段に位置するスイッチ121を基準に、左斜め上に位置する「2」のスイッチ121を押下する。
判定手段132は、方向制御手段131からの「2」のスイッチ121を示す情報と、訓練者が押下した操作盤12からのスイッチ121を示す情報とを比較する。一致していれば、時間計測手段133は、矢印の表示から目的のスイッチ121(「2」のスイッチ121)の押下までの選択反応時間を計測する。
次に、方向制御手段131は、目的のスイッチ121である「2」のスイッチ121を基点とする。
The trainee sees the arrow that is displayed on the monitor device 11 and that faces diagonally upward to the left, and presses the “2” switch 121 that is positioned diagonally to the upper left with reference to the switch 121 that is positioned in the middle of the right side.
The determination unit 132 compares the information indicating the “2” switch 121 from the direction control unit 131 with the information indicating the switch 121 from the operation panel 12 pressed by the trainee. If they match, the time measuring means 133 measures the selected reaction time from the display of the arrow until the target switch 121 ("2" switch 121) is pressed.
Next, the direction control means 131 uses the “2” switch 121 as the target switch 121 as a base point.
「2」のスイッチ121が基点であれば、隣接するスイッチ121は、「1」,「3」,「4」〜「6」が対象となる。方向制御手段131は、この5個のスイッチ121への方向の中から、一方向をランダムに選択する。図3(d)では、方向制御手段131が、「5」のスイッチ121を目的のスイッチ121とする真下へ向く矢印が表示されている。 If the switch 121 of “2” is the base point, the adjacent switches 121 are targeted for “1”, “3”, “4” to “6”. The direction control means 131 randomly selects one direction from the directions to the five switches 121. In FIG. 3D, an arrow pointing downward is displayed in which the direction control means 131 sets the “5” switch 121 as the target switch 121.
訓練者は、モニタ装置11に表示された、真下へ向いた矢印を見て、上段真ん中に位置するスイッチ121を基準に、真下に位置する「5」のスイッチ121を押下する。
判定手段132は、方向制御手段131からの「5」のスイッチ121を示す情報と、訓練者が押下した操作盤12からのスイッチ121を示す情報とを比較する。一致していれば、時間計測手段133は、矢印の表示から目的のスイッチ121(「5」のスイッチ121)の押下までの選択反応時間を計測する。
次に、方向制御手段131は、目的のスイッチ121である「5」のスイッチ121を基点とする。
このようにして、方向制御手段131は、この矢印の表示による運動(連続刺激提示)を15回繰り返して1セットを終える。
The trainee looks at the arrow pointing downwards displayed on the monitor device 11 and presses the switch 121 “5” located directly below, with reference to the switch 121 located in the middle of the upper stage.
The determination unit 132 compares the information indicating the “5” switch 121 from the direction control unit 131 with the information indicating the switch 121 from the operation panel 12 pressed by the trainee. If they match, the time measuring means 133 measures the selected reaction time from the display of the arrow until the target switch 121 ("5" switch 121) is pressed.
Next, the direction control means 131 uses the “5” switch 121 as the target switch 121 as a base point.
Thus, the direction control means 131 repeats the exercise | movement (continuous stimulus presentation) by the display of this arrow 15 times, and complete | finishes 1 set.
演算手段134は、計測された選択反応時間から運動回数ごとの時間差を演算する。
演算手段134は、演算した運動回数ごとの時間差をモニタ装置11に表示することができる。図4にモニタ装置に表示された画面の一例を示す。
The computing means 134 computes the time difference for each number of exercises from the measured selected reaction time.
The calculation means 134 can display the calculated time difference for each number of exercises on the monitor device 11. FIG. 4 shows an example of a screen displayed on the monitor device.
図4に示すように、モニタ装置11の表示画面には、表示枠が、横列に3つ、縦列に2段並んでいる。
上段左側の表示枠には、矢印が表示されてからスイッチ121までの所要時間(選択反応時間)が表示される。
上段中央の表示枠には、前回の所要時間と今回の所要時間との時間差が表示されている。時間差がマイナスである場合には、前回より選択反応時間が短く、反応が早くなっていることを示す。
上段右側の表示枠には、訓練者が押下した目的とするスイッチ121を示す番号が表示されている。本実施の形態では、図5に示すように、9個のスイッチ121に電話機の「1」から「9」までの押しボタンと同じ番号が割り当てられている。
下段左側の表示枠には、動作方向を案内する矢印の方向を示す番号が表示されている。本実施の形態では、図6に示すように、真上方向に「2」を割り当て、時計回りの45°ごとに順に「9」までが割り当てられている。
下段中央の表示枠には、矢印の方向により示された目的のスイッチ121を正解のスイッチとして番号により表示されている。
下段右側の表示枠には、訓練者が押下したスイッチ121が正解であるか不正解であるかが表示されている。本実施の形態では、正解を「0」に、不正解を「1」に割り当てている。
As shown in FIG. 4, the display screen of the monitor device 11 has three display frames arranged in rows and two columns in columns.
In the upper left display frame, the required time (selective reaction time) from the display of the arrow to the switch 121 is displayed.
The time difference between the previous required time and the current required time is displayed in the display frame in the upper center. When the time difference is negative, it indicates that the selected reaction time is shorter than the previous time and the reaction is faster.
In the upper right display frame, a number indicating the target switch 121 pressed by the trainee is displayed. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the same numbers as the push buttons “1” to “9” of the telephone are assigned to the nine switches 121.
In the lower left display frame, a number indicating the direction of an arrow for guiding the operation direction is displayed. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, “2” is assigned in the upward direction, and up to “9” is assigned every 45 ° in the clockwise direction.
In the lower middle display frame, the target switch 121 indicated by the direction of the arrow is displayed as a correct switch by a number.
The lower right display frame displays whether the switch 121 pressed by the trainee is correct or incorrect. In this embodiment, the correct answer is assigned to “0” and the incorrect answer is assigned to “1”.
図4に示す表示画面の例では、図7に示すように押下したスイッチ121が「2」,「「4」,「8」へと順に遷移している。なお、「4」のスイッチ121を押下した後に、矢印は真下を示す「6」で、訓練者は「7」のスイッチ121を押下する必要があったが、「8」のスイッチ121を押下してしまっている。次は、訓練者が押下した「8」を基点としている。これは、訓練者は間違ってスイッチ121を押下しているため、正しいスイッチ121が分からなくなってしまっている可能性ある。そうなると、基点を見失ってしまうので、方向制御手段131が正しいスイッチ121を基点とすると、一回間違った段階で訓練が継続できなくなるおそれがある。従って、本実施の形態では、訓練者が押下したスイッチ121が、矢印で指定されているか否かに無関係に次の基点としている。 In the example of the display screen illustrated in FIG. 4, the pressed switch 121 is sequentially shifted to “2”, “4”, and “8” as illustrated in FIG. 7. Note that after pressing the “4” switch 121, the arrow is “6” indicating that it is directly below, and the trainee had to press the “7” switch 121, but the “8” switch 121 was pressed. It has been. Next, the base point is “8” pressed by the trainee. This is because the trainee has mistakenly pressed the switch 121 and the correct switch 121 may not be known. In this case, since the base point is lost, if the direction control means 131 uses the correct switch 121 as the base point, there is a possibility that the training cannot be continued once at the wrong stage. Therefore, in the present embodiment, the switch 121 pressed by the trainee is set as the next base point regardless of whether or not it is designated by an arrow.
このように、本実施の形態に係る運動支援装置10によれば、図3(b)および同図(D)で示すように、同じ方向の矢印であっても、基点が変化するため、目的のスイッチ121が変化する。従って、運動支援装置10は、矢印が相対的な方向を示すものとなるため、状況を刻々と変化させることができるので、動体視力を向上させるたけでなく、訓練者に選択反応課題を連続的に提示することで、状況変化に反応する能力を向上させることが可能である。 Thus, according to the exercise support apparatus 10 according to the present embodiment, as shown in FIG. 3B and FIG. 3D, the base point changes even with arrows in the same direction. The switch 121 changes. Therefore, the exercise support apparatus 10 can change the situation every moment because the arrow indicates a relative direction, so that not only the dynamic visual acuity can be improved, but also the trainee can continuously perform selective reaction tasks. It is possible to improve the ability to react to a change in the situation by presenting to.
モニタ装置11に表示される矢印であるが、例えば、目的のスイッチ121を隣接したスイッチ121に限らず、図3(b)の状態であれば、真下方向へ向く短い矢印を「6]のスイッチ121を指し示すものとし、真下方向へ向く長い矢印を「9」のスイッチ121を指し示すものとすることができる。しかし、そのようにすると、全部で16種類の矢印が必要となる。訓練者は、矢印の種類が8種類から16種類に増えることで、矢印が表示されてから、瞬時に、矢印が向いた方向だけでなく、矢印の長さまで認識する必要がある。従って、訓練を開始したばかりの訓練者は、矢印の誤認による押し間違いを多発するおそれがあるため、訓練にならない可能性がある。 Although the arrow is displayed on the monitor device 11, for example, the target switch 121 is not limited to the adjacent switch 121, and in the state shown in FIG. 121 may be pointed, and a long arrow pointing downward may be pointed to the “9” switch 121. However, doing so requires a total of 16 arrows. The trainee needs to recognize not only the direction of the arrow but also the length of the arrow instantly after the arrow is displayed by increasing the number of arrows from 8 to 16. Therefore, the trainer who has just started training may frequently make mistakes due to misrecognition of the arrow, and may not be trained.
制御装置13の方向制御手段131が、基点としたスイッチ121と隣接する目的のスイッチ121への方向を示す矢印を表示することにより、矢印の種類を8種類に減らせることができるので、誤認を少なくしつつ、適度な難しさを保つことができる。 Since the direction control means 131 of the control device 13 displays an arrow indicating the direction to the target switch 121 adjacent to the switch 121 as the base point, the number of types of arrows can be reduced to eight, so that misunderstandings can be made. While reducing, moderate difficulty can be maintained.
スイッチ121が、台座部122に、マトリックス状に配列されているので、矢印の方向を最大でも8方向と定型化することができる。 Since the switches 121 are arranged in a matrix on the pedestal portion 122, the direction of the arrow can be standardized to 8 directions at the maximum.
制御装置13の時間計測手段133が矢印を表示したときから、目的のスイッチ121が訓練者の動作を検出するまでの選択反応時間を計測しているので、統計的な情報を得ることができ、運動能力の向上の度合いや運動能力の回復の度合いなどを客観的に評価することができる。 Since the selected reaction time is measured from when the time measuring means 133 of the control device 13 displays an arrow until the target switch 121 detects the motion of the trainee, statistical information can be obtained, It is possible to objectively evaluate the degree of improvement of athletic ability and the degree of recovery of athletic ability.
九州地区の大学のバスケットボール部に所属する男子大学生14名が訓練者となって、運動支援装置10を使用して訓練を行い、選択反応時間を計測した。男子大学生14名の平均年齢は19.8才、平均競技経験年数は10.8年である。
比較のために、他の運動支援装置(以下、比較装置と称す。)を使用したときの選択反応時間を計測した。比較装置は、操作盤12は同じもので、モニタ装置に1から9までの数字がランダムに表示されると、訓練者は、1〜9と対応付けたスイッチ121を押下して、数字の表示からスイッチ121の押下までの選択反応時間を計測するものである。
Fourteen male university students who belong to the basketball club of a university in the Kyushu region became trainers, trained using the exercise support device 10, and measured the selected reaction time. The average age of 14 male college students is 19.8 years old, and the average competition experience is 10.8 years.
For comparison, the selected reaction time when using another exercise support device (hereinafter referred to as a comparison device) was measured. In the comparison device, the operation panel 12 is the same, and when the numbers 1 to 9 are randomly displayed on the monitor device, the trainee presses the switch 121 associated with 1 to 9 to display the numbers. The selection reaction time from when the switch is pressed to when the switch 121 is pressed is measured.
選択反応時間の計測は、図1に示す運動支援装置10と比較装置ともに、15回の連続刺激提示(スイッチ121の押下動作)を1セットして、複数セットを実施した。
図8は、実施例の運動支援装置10と比較装置とによりそれぞれ計測された、14名の訓練者の各回の選択反応時間の平均を、1回から15回までグラフにプロットしたものである。
両装置とも、1回目は不慣れなために選択反応時間が遅かったことが判る。
また、運動支援装置10は全体的に比較装置より選択反応時間が速いこと、両装置とも運動回数が増えるに従って、反応時間が遅くなっていくことが判る。
For the measurement of the selection reaction time, a set of 15 continuous stimulus presentations (pressing operation of the switch 121) was performed for both the exercise support apparatus 10 and the comparison apparatus shown in FIG.
FIG. 8 is a graph in which the average of the selected reaction times of 14 trainees each time measured by the exercise support device 10 and the comparison device of the example is plotted on a graph from 1 to 15 times.
It can be seen that both devices were unfamiliar with the first time and the selection reaction time was slow.
It can also be seen that the exercise support device 10 has a faster selection reaction time than the comparison device as a whole, and that both devices have a slower reaction time as the number of exercises increases.
特に、運動回数が1回〜5回までの前半では、運動支援装置10と比較装置との選択反応時間の差は大きく開いていたが、中盤から終盤にかけて、選択反応時間の差が縮んでいる。これは、運動支援装置10の方が比較装置より疲労の度合いが高いことを示している。 In particular, in the first half of the number of exercises from 1 to 5 times, the difference in the selection reaction time between the exercise support device 10 and the comparison device is greatly open, but the difference in the selection reaction time is reduced from the middle to the end. . This indicates that the exercise support apparatus 10 has a higher degree of fatigue than the comparison apparatus.
次に、運動支援装置10と比較装置とによりそれぞれ計測された、14名の訓練者の各回の選択反応時間の平均を算出し、それぞれの回の前後の選択反応時間の差をグラフにプロットした。つまり、反応時間の差は、一つ前の選択反応時間に対して次の反応がどれだけ速かったか、または遅かったかを示す値である。従って、選択反応時間が前回より速くなれば値はマイナスに、遅くなればプラスの数値として算出される。その結果を図9に示す。 Next, the average of the selected response times of each of the 14 trainees measured by the exercise support device 10 and the comparison device was calculated, and the difference between the selected response times before and after each time was plotted on a graph. . In other words, the difference in reaction time is a value indicating how fast or late the next reaction is relative to the previous selected reaction time. Accordingly, the value is calculated as a negative value when the selected reaction time is faster than the previous time, and as a positive value when the selected reaction time is delayed. The result is shown in FIG.
図9からも判るように、運動支援装置10では概ねプラスの値を示し、運動回数の増加に伴って選択反応時間が短縮することなく疲労の影響を受けながら遅くなっていく傾向を示している。一方、比較装置では一貫した傾向が見られず、運動回数の増加に伴って値が正負の両方向に行き来している。つまり連続回数の中で選択反応時間が速まったり遅くなったりと、一貫した傾向を示さなかった。 As can be seen from FIG. 9, the exercise support apparatus 10 generally shows a positive value, and shows a tendency to become slow while being affected by fatigue without shortening the selection reaction time as the number of exercises increases. . On the other hand, the comparison device does not show a consistent trend, and the value goes back and forth in both positive and negative directions as the number of exercises increases. In other words, it did not show a consistent tendency that the selection reaction time increased or decreased over a continuous number of times.
次に、スイッチ121の押し間違いについて計数した。
15回の運動中、何れのタイミングで押し間違いが発生するかは訓練者によって異なるため、5回の運動回数を1ブロックとして15回の全体を3ブロックに分け、訓練者全員の押し間違い回数を合計した。
図10からも判るように、両装置ともに、全体傾向として運動回数を重ねることにより誤押下が増加している。
Next, the number of erroneous presses of the switch 121 was counted.
The timing at which a push error occurs during 15 exercises varies depending on the trainee. Therefore, the number of times of 5 exercises is divided into 3 blocks, with 15 exercises divided into 3 blocks. Totaled.
As can be seen from FIG. 10, in both apparatuses, the number of erroneous presses increases as the number of exercises increases as an overall tendency.
図8から図10から、比較装置は、スイッチに数字を割り当て、数字を提示することで反応を求めているため、毎回の運動に関連性がなく、訓練者は数字に対応するスイッチの位置を考えるだけで運動することができるので、運動回数を重ねると疲れが生じているが、その度合いは運動支援装置10と比較すると軽いことが判る。 From FIG. 8 to FIG. 10, since the comparison device assigns a number to the switch and obtains a response by presenting the number, there is no relevance to each exercise, and the trainee determines the position of the switch corresponding to the number. Since it is possible to exercise just by thinking, fatigue occurs when the number of exercises is repeated, but the degree is lighter than that of the exercise support device 10.
運動支援装置10では、訓練者が押下したスイッチ121を基点として、次の運動方向が矢印により提示されるため、刺激が連続的に提示され、自らの反応が次の反応のトリガとなっている。
スポーツにおける各場面においては、時々刻々と変化する環境の中で連続的な身体反応が求められる。スポーツの場面において選手が一箇所に留まって反応をし続けるのではなく、常に自らも動きながら周囲の環境の変化に反応することと対応していると考えられる。従って、刺激が連続的に提示され、自らの反応が次の反応のトリガとなる運動支援装置10は、スポーツの各場面に近い、より実際的な選択反応課題が提示できているものと考えられる。
In the exercise support device 10, since the next exercise direction is presented by an arrow with the switch 121 pressed by the trainee as a base point, the stimulus is presented continuously, and the own reaction is a trigger for the next reaction. .
Each scene in sports requires a continuous body reaction in an ever-changing environment. Rather than staying in one place and continuing to react in the sport scene, it is considered that the player responds to changes in the surrounding environment while always moving. Therefore, it is considered that the exercise support apparatus 10 in which stimuli are continuously presented and its own reaction is a trigger for the next reaction can present a more realistic selection reaction task that is close to each sport scene. .
従って、運動支援装置10は、単に訓練者に運動させるだけでなく、訓練者に選択反応課題を連続的に提示しているため、状況変化に反応させることで訓練者に疲労が蓄積していくため、選択反応時間が比較装置より比較的早いペースで遅くなっているものと推定される。 Therefore, the exercise support apparatus 10 not only causes the trainee to exercise, but also continuously presents the selection reaction task to the trainee, so that the trainee accumulates fatigue by reacting to the change in the situation. Therefore, it is estimated that the selection reaction time is delayed at a relatively faster pace than the comparison device.
以上、本実施の形態に係る運動支援装置10を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本実施の形態では、訓練者の動作を検出する検知手段として9個のスイッチ121としたが、手で押下するスイッチ121の代わりにフットスイッチを縦列および横列にマトリックス状に配置して、足裏にてフットスイッチを押下するようにすれば、全身運動を行うことができる。また、表示手段としてプロジェクタと使用し、矢印を表示すると共に、スイッチに相当する対象物を表示し、検知手段として、訓練者の手をカメラで撮影して、対象物との重なり検知するようにしても、全身運動を行うことができる。 The exercise support apparatus 10 according to the present embodiment has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. In the present embodiment, nine switches 121 are used as detection means for detecting the movement of the trainee. However, instead of the switch 121 pressed by hand, foot switches are arranged in a matrix form in columns and rows, and the soles of the feet are arranged. If the foot switch is pressed at, whole body exercise can be performed. In addition, the projector is used as a display means to display an arrow, and an object corresponding to a switch is displayed. As a detection means, a trainee's hand is photographed with a camera to detect an overlap with the object. But you can do whole body exercise.
本発明の運動支援装置は、運動能力の向上や、運動機能の回復などに好適なので、病院や運動施設、教育施設、介護施設などに設置して使用することができ、特に、怪我をした競技者のリハビリテーションに最適である。 Since the exercise support device of the present invention is suitable for improving athletic ability and restoring exercise function, it can be installed and used in hospitals, exercise facilities, educational facilities, care facilities, etc. Ideal for rehabilitation of the elderly.
10 運動支援装置
11 モニタ装置
12 操作盤
121 スイッチ
122 台座部
13 制御装置
131 方向制御手段
132 判定手段
133 時間計測手段
134 演算手段
KB キーボード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Exercise support apparatus 11 Monitor apparatus 12 Operation panel 121 Switch 122 Base part 13 Control apparatus 131 Direction control means 132 Judgment means 133 Time measurement means 134 Calculation means KB Keyboard
Claims (5)
前記訓練者に動作方向を矢印により案内するための表示手段と、
前記表示手段に、基点とした検知手段から動作先の目的の検知手段への方向を示す矢印を表示すると共に、前記目的の検知手段が前記訓練者の動作を検出すると、前記目的の検知手段を次の基点として、次の目的の検知手段への方向を示す矢印を表示する制御手段とを備えたことを特徴とする運動支援装置。 A plurality of detection means for detecting the movement of the trainee;
Display means for guiding the trainee in the direction of movement with arrows;
On the display means, an arrow indicating the direction from the detection means serving as a base point to the target detection means to be operated is displayed, and when the target detection means detects the trainee's movement, the target detection means is displayed. An exercise support apparatus comprising: a control unit that displays an arrow indicating a direction to a next detection unit as a next base point.
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