本発明に係る運動支援ユニットは、利用者が使用して運動を行う運動機器と、利用者に向けて気流を送風する送風部と、利用者の発汗に関する情報を取得する発汗情報取得部と、送風部の送風動作の制御を行う制御部と、を備える。そして、制御部は、発汗情報取得部が取得する利用者の発汗に関する情報に基づいて、利用者の発汗が抑制または促進されるように、送風部から送風される気流の風速、温度、及び湿度の少なくとも一つを制御する。
こうした構成によれば、従来のような運動機器による運動負荷に加え、送風部から利用者に向けて送風される気流の制御がなされるので、利用者が意図する運動強度(発汗を伴わない運動または発汗を伴う運動)に基づいた運動支援(トレーニング)をより質を高めて行うことができる。つまり、利用者が運動機器を使用する際、利用者が意図する運動強度となるように利用者に向けて送風する気流の制御を行うことが可能な運動支援ユニットとすることができる。
また、本発明に係る運動支援ユニットでは、制御部は、利用者の発汗に関する情報に基づいて利用者が発汗していると特定した場合に、送風部から送風される第一気流に対して、第一気流の風速の増加、温度の低下、及び湿度の低下の少なくとも一つを実行して利用者の発汗を抑制する第一運動支援モードと、利用者の発汗に関する情報に基づいて利用者が発汗していると特定した場合に、送風部から送風される第二気流に対して、第二気流の風速の減少、温度の増加、及び湿度の増加の少なくとも一つを実行して利用者の発汗を促進する第二運動支援モードと、を切り替え可能に構成されている。
こうした構成によれば、利用者の体温を維持して発汗が抑制される運動支援がなされる第一運動支援モードと、利用者の体温を上昇させ発汗を促す運動支援がなされる第二運動支援モードとを切り替えることができるので、利用者の意図が反映された運動支援(トレーニング)を確実に実行することができる。
また、本発明に係る運動支援ユニットでは、発汗情報取得部が取得する利用者の発汗に関する情報は、利用者を撮影する撮像装置からの画像情報を含む。そして、制御部は、撮像装置によって運動開始前に撮影された利用者の第一画像情報と、撮像装置によって利用者が運動機器を使用して運動を行っている最中に撮影された第二画像情報とに基づいて利用者の発汗を特定する。このようにすることで、非接触で容易に利用者の発汗を特定することができる。
また、本発明に係る運動支援ユニットでは、制御部は、第二運動支援モードにおいて利用者の発汗後に、利用者が運動機器を使用して運動を行っている最中に撮影された第二画像情報に基づいて利用者の頭部における汗の流れまたは利用者の頭部の汗を拭う動きを特定した場合に、第二気流に対して、第二気流の風速の増加、温度の低下、及び湿度の低下の少なくとも一つを実行して利用者の発汗を抑制する。このようにすることで、利用者に対する過度な運動負荷の状態を抑制することができるので、第二運動支援モードにおいて、利用者が意図する運動支援を長時間継続することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
まず、図1及び図2を参照して、本発明の実施の形態1に係る、送風装置2を備えた運動支援ユニット1の概略構成について説明する。図1は、送風装置2を備えた運動支援ユニット1の概略構成図である。図2は、送風装置2を備えた運動支援ユニット1の概略ブロック図である。なお、図1以降の図面では、利用者Uが表示装置4を正面から見た状態で左右を規定して説明する。
運動支援ユニット1は、ボックス型のルームユニットとして構成される。運動支援ユニット1では、利用者Uが表示装置4に映し出される映像(風景あるいは状況等)に応じた臨場感(体感性)のある環境内で、継続的な運動を楽しみながら運動機器3を使用することが可能となっている。また、運動支援ユニット1は、利用者Uが運動機器3を使用する際、利用者Uの発汗状況(特に利用者Uの頭部での発汗状況)に基づいて利用者Uが意図する運動強度となるように、表示装置4の左右両端に配置された送風装置2から利用者Uに向けて気流の送風を行う。そして、運動支援ユニット1は、利用者Uに向けて送風する気流(特に気流の風速あるいは温湿度)の制御を行うことによって、利用者Uに対して従来よりも質の高い運動支援(トレーニング)を提供する。なお、運動支援ユニット1は、運動支援システムとも言える。
具体的には、運動支援ユニット1は、図1に示すように、利用者Uが運動する運動空間S1と、運動空間S1に対して送風装置2を構成する一対の送風部(第一送風部60L、第二送風部60R)から供給する気調空気を生成して貯蔵するための気調空間S2とを有して構成される。
運動空間S1には、その中央に運動機器3が設置されるとともに、運動機器3の前方となる壁面に表示装置4、撮像装置80、及び送風装置2(第一送風部60L、第二送風部60R)が設置されている。また、運動機器3の後方の壁面には、運動空間S1への出入口となるドア5が設けられている(図2参照)。なお、運動空間S1は、前後左右上下を壁面で囲まれた部屋(運動部屋)によって構成される空間である。
運動機器3は、例えば、自転車エルゴメーター、自転車トレーニングマシン等の自転車型の機器であるが、トレッドミル(屋内でランニングあるいはウォーキングを行うための健康器具)等であってもよい。利用者Uは、運動機器3を所定の負荷レベルに設定して使用する。
表示装置4は、例えば、様々な映像あるいは文字を表示する情報媒体であるデジタルサイネージ等の大型の表示画面を有する装置である。本実施の形態では、表示装置4は、運動機器3の負荷レベルに応じて設定される運動支援プログラム(例えば、自然の中をサイクリングする映像プログラム、アップダウンのある山道を走行する映像プログラム)に応じた映像を表示する。
撮像装置80は、表示装置4の前方領域(運動機器3を利用する利用者Uを含む領域)を繰り返し撮像するカメラである。撮像装置80は、運動支援プログラムの開始に伴い、表示装置4の前方領域の画像(特に利用者Uの頭部を含む画像)を繰り返し生成し、後述する送風装置2の制御部70に出力する。
送風装置2は、表示装置4の左右両端に設けられた一対の送風部(第一送風部60L、第二送風部60R)のそれぞれから運動機器3を使用する利用者Uに向けて気流を送出する装置である。送風装置2の詳細については後述する。なお、送風装置2は、請求項の「送風部」に相当する。
気調空間S2には、図2に示すように、送風装置2が設置されている。送風装置2は、運動空間S1に対して一対の送風部(第一送風部60L、第二送風部60R)から供給する気調空気を生成して貯蔵するために、空調装置41と調湿装置42を有して構成される気調部40と、一対の送風機(送風機43L、送風機43R)と、制御部70とを含んで構成されている。なお、気調空間S2は、運動空間S1と同じく、前後左右上下を壁面で囲まれた部屋(気調部屋)によって構成される空間である。
気調部40は、空調装置41と調湿装置42によって、気調空間S2の内部における空気の温度及び湿度を所定の条件に調節する。これにより、気調空間S2の内部には、所定の条件(温度、湿度)となった空気(気調空気)が貯蔵される。ここで、空調装置41は、気調空間S2の内部における空気を取り込んで、取り込んだ空気の温度制御を行って気調空間S2の内部に送出する機器である。調湿装置42は、気調空間S2の内部における空気を取り込んで、取り込んだ空気の湿度制御を行って気調空間S2の内部に送出する機器である。
一対の送風機は、図2に示すように、気調部40によって調節された気調空気を、対応する一対の送風部(第一送風部60L、第二送風部60R)に送出する。具体的には、送風機43Lは、気調部40によって調節された気調空気を所定の風速(送風量)で、図示しないダクトを流通させて第一送風部60Lに送出する。一方、送風機43Rは、気調部40によって調節された気調空気を所定の風速(送風量)で、図示しないダクトを流通させて第二送風部60Rに送出する。
そして、一対の送風部(第一送風部60L、第二送風部60R)から送出された気調空気(第一吹出気流30L、第二吹出気流30R)のそれぞれは、運動機器3を使用する利用者Uに向けて送出される。
制御部70は、上述した気調部40及び一対の送風機の動作を制御する。本実施の形態では、制御部70は、利用者Uの頭部における発汗状況に基づいて気調部40及び一対の送風機の動作を制御することにより、利用者Uに向けて送出する気流の風速(送風量)、温度、及び湿度を調整する。制御部70の詳細は後述する。
次に、図3を参照して、送風装置2の詳細構成について説明する。図3は、送風装置2の構成を表す概略ブロック図である。
本実施の形態では、図3に示すように、気調空間S2は、二つの気調空間(第一気調空間S2a、第二気調空間S2b)に分割されている。そして、各気調空間には、送風装置2を構成する気調部40及び一対の送風機(送風機43L、送風機43R)がそれぞれ設置されている。これにより、送風装置2は、気調空間ごとに温湿度条件の異なる気調空気を生成して送風可能となっている。
具体的には、第一気調空間S2aには、気調部40としての第一気調部40aと、送風機43Lとしての第一送風機43L1と、送風機43Rとしての第三送風機43R1とが設置されている。
第一気調部40aは、空調装置41としての第一空調装置41aと、調湿装置42としての第一調湿装置42aとを有して構成される。そして、第一気調部40aでは、第一空調装置41aと第一調湿装置42aによって、第一気調空間S2aの内部における空気を、第一条件(第一温度、第一湿度)となるように調節する。この結果、第一気調空間S2aには、第一条件となった気調空気が貯蔵される。なお、第一気調空間S2aにおける気調空気は、主として、後述する第一運動支援モードM1における気流(第一気流)の送風に使用される。
第一送風機43L1は、第一気調空間S2aに貯蔵された気調空気(第一条件となった空気)を気調空気30L1として送出する。そして、気調空気30L1は、第一ダンパ44L1が開の状態の場合に、第一吹出気流30Lとして第一送風部60Lから吹き出される。
第三送風機43R1は、第一気調空間S2aに貯蔵された気調空気(第一条件となった空気)を気調空気30R1として送出する。そして、気調空気30R1は、第三ダンパ44R1が開の状態の場合に、第二吹出気流30Rとして第二送風部60Rから吹き出される。
ここで、本実施の形態では、第一送風機43L1と第三送風機43R1とは、一対の送風機として互いに連携動作するように制御される。そして、送風装置2は、第一運動支援モードM1において、第一気調空間S2aに貯蔵された気調空気を第一気流として、一対の送風部(第一送風部60L、第二送風部60R)から利用者Uに向けて送出する。なお、第一気流は、第一送風機43L1によって利用者Uに向けて送出される気調空気30L1(第一吹出気流30L)と、第三送風機43R1によって利用者Uに向けて送出される気調空気30R1(第二吹出気流30R)とからなる気流である。
一方、第二気調空間S2bには、気調部40としての第二気調部40bと、送風機43Lとしての第二送風機43L2と、送風機43Rとしての第四送風機43R2とが設置されている。また、第二気調部40bは、空調装置41としての第二空調装置41bと、調湿装置42としての第二調湿装置42bとを有して構成される。そして、第二気調部40bでは、第二空調装置41bと第二調湿装置42bによって、第二気調空間S2bの内部における空気を第二条件(第二温度、第二湿度)となるように調節する。ここで、第二条件は、例えば、第一条件よりも高温高湿となるように設定される。この結果、第二気調空間S2bには、第二条件となった気調空気が貯蔵される。なお、第二気調空間S2bにおける気調空気は、主として、後述する第二運動支援モードM2における気流(第二気流)の送風に使用される。
第二送風機43L2は、第二気調空間S2bに貯蔵された気調空気(第二条件となった空気)を気調空気30L2として送出する。そして、気調空気30L2は、第二ダンパ44L2が開の状態の場合に、第一吹出気流30Lとして第一送風部60Lから吹き出される。
第四送風機43R2は、第二気調空間S2bに貯蔵された気調空気を気調空気30R2として送出する。そして、気調空気30R2は、第四ダンパ44R2が開の状態の場合に、第二吹出気流30Rとして第二送風部60Rから吹き出される。
ここで、本実施の形態では、第二送風機43L2と第四送風機43R2とは、一対の送風機として互いに連携動作するように制御される。そして、送風装置2は、第二運動支援モードM2において、第二気調空間S2bに貯蔵された気調空気を、一対の送風部(第一送風部60L、第二送風部60R)から第二気流として利用者Uに向けて送出する。ここで、第二気流は、第二送風機43L2によって利用者Uに向けて送出される気調空気30L2(第一吹出気流30L)と、第四送風機43R2によって利用者Uに向けて送出される気調空気30R2(第二吹出気流30R)とからなる気流である。
また、第二気調空間S2bには、図3に示すように、第一切替部44Lと、第二切替部44Rとが設けられている。ここで、第一切替部44L及び第二切替部44Rは、それぞれ第一送風部60L及び第二送風部60Rの近傍に配置されている。
第一切替部44Lは、第一ダンパ44L1と第二ダンパ44L2とを有し、送風機43Lから第一送風部60Lに送出する気調空気を、第一送風機43L1からの気調空気30L1と、第二送風機43L2からの気調空気30L2との間で切り替える。具体的には、第一切替部44Lは、第一ダンパ44L1を開の状態とし、第二ダンパ44L2を閉の状態とすることで、第一送風機43L1からの気調空気30L1を、第一吹出気流30Lとして第一送風部60Lに送出する。また、第一切替部44Lは、第一ダンパ44L1を閉の状態とし、第二ダンパ44L2を開の状態とすることで、第二送風機43L2からの気調空気30L2を、第一吹出気流30Lとして第一送風部60Lに送出する。このように、第一切替部44Lでは、第一送風部60Lから吹き出される第一吹出気流30Lの温湿度条件を、第一条件(第一温度、第一湿度)と第二条件(第二温度、第二湿度)との間で容易に切り替えることができる。
一方、第二切替部44Rは、第三ダンパ44R1と第四ダンパ44R2とを有し、送風機43Rから第二送風部60Rに送出する気調空気を、第三送風機43R1からの気調空気30R1と、第四送風機43R2からの気調空気30R2との間で切り替える。具体的には、第二切替部44Rは、第三ダンパ44R1を開の状態とし、第四ダンパ44R2を閉の状態とすることで、第三送風機43R1からの気調空気30R1を、第二吹出気流30Rとして第二送風部60Rに送出する。また、第二切替部44Rは、第三ダンパ44R1を閉の状態とし、第四ダンパ44R2を開の状態とすることで、第四送風機43R2からの気調空気30R2を、第二吹出気流30Rとして第二送風部60Rに送出する。このように、第二切替部44Rでは、第二送風部60Rから吹き出される第二吹出気流30Rの温湿度条件を、第一吹出気流30Lと同じく、第一条件(第一温度、第一湿度)と第二条件(第二温度、第二湿度)との間で容易に切り替えることができる。
ここで、第一切替部44Lと第二切替部44Rとは、互いに連携動作するように制御される。そして、第一切替部44L及び第二切替部44Rは、第一運動支援モードM1において第一条件(第一温度、第一湿度)の気調空気を送出するように切り替えれら、第二運動支援モードM2において第二条件(第二温度、第二湿度)の気調空気を送出するように切り替えられる。
次に、図4を参照して、送風装置2の制御部70について説明する。図4は、送風装置2における制御部70の構成を表す概略ブロック図である。
図4に示すように、制御部70は、入力部70aと、記憶部70bと、計時部70cと、処理部70dと、出力部70eとを備える。
入力部70aは、操作パネル82からのユーザ設定情報に関する第一情報と、温湿度センサ81からの運動空間S1における室内空気の温度と湿度に関する第二情報と、撮像装置80からの利用者Uを撮影した画像情報に関する第三情報とを受け付ける。入力部70aは、受け付けた第一情報〜第三情報を処理部70dに出力する。なお、撮像装置80からの利用者Uを撮影した画像情報は、利用者Uの発汗情報に相当する。また、入力部70aは、請求項の「発汗情報取得部」に相当する。
ここで、操作パネル82は、利用者Uが運動支援ユニット1の運動機器3を使用するに際してユーザ設定情報(例えば、登録者名、年齢、性別、運動強度レベル、運動支援モード、等)を入力する端末であり、無線または有線により制御部70と通信可能に接続されている。また、操作パネル82には、運動支援ユニット1の起動スイッチと停止スイッチとが設けられ、さらに運動支援プログラムの開始スイッチと停止スイッチとが設けられている。なお、温湿度センサ81は、運動空間S1の室内空気の温度と湿度を感知するセンサである。
登録者名は、利用者Uを特定することができれば利用者Uの氏名でなくてもよく、ニックネーム、会員番号(登録番号)等であってもよい。
年齢は、実年齢の直接入力ではなく、利用者Uの生年月日の入力によって設定されてもよい。
運動強度レベルは、例えば、3段階(強、標準、弱)の中から設定可能となっている。運動強度レベル「強」は、目標運動強度が70%〜80%の範囲の強度であり、運動強度レベル「標準」は、目標運動強度が60%〜70%の範囲の強度であり、運動強度レベル「弱」は、目標運動強度が50%〜60%の範囲の強度である。本実施の形態では、運動強度レベル「強」を選択した場合には、目標運動強度75%に設定され、運動強度レベル「標準」を選択した場合には、目標運動強度が65%に設定され、運動強度レベル「弱」を選択した場合には、目標運動強度が55%に設定される。
また、運動支援モードは、第一運動支援モードM1または第二運動支援モードM2を選択可能となっている。ここで、第一運動支援モードM1は、例えば、利用者Uの体温を維持して発汗を抑制される運動支援がなされるモードであり、第二運動支援モードM2は、利用者Uの体温を上昇させ発汗を促す運動支援がなされるモードである。詳細は後述するが、第一運動支援モードM1では、利用者Uの発汗に関する情報に基づいて利用者Uが発汗していると特定された場合に、送風装置2ら送風される第一気流に対して、第一気流の風速の増加、温度の低下、及び湿度の低下の少なくとも一つを実行するように制御される。また、第二運動支援モードM2では、利用者Uの発汗に関する情報に基づいて利用者Uが発汗していると特定された場合に、第二気流に対して、第二気流の風速の減少、温度の増加、及び湿度の増加の少なくとも一つを実行して制御される。
記憶部70bは、各運動支援モード(第一運動支援モードM1、第二運動支援モードM2)に対応する運動支援プログラムに関する第四情報と、各運動支援モードにおける送風設定に関する第五情報と、登録者名に対応する設定情報(過去に操作パネル82から入力されたユーザ設定情報、等)に関する第六情報とを記憶する。記憶部70bは、記憶した第四情報〜第六情報を処理部70dに出力する。なお、記憶部70bに記憶した第六情報に基づいて、操作パネル82からのユーザ設定情報に関する第一情報の入力を一部省略してもよい。
計時部70cは、現在時刻に関する第七情報を処理部70dに出力する。
処理部70dは、入力部70aからの第一情報〜第三情報と、記憶部70bからの第四情報〜第六情報と、計時部70cからの第七情報とを受け付ける。処理部70dは、受け付けた第一情報〜第七情報を用いて、利用者Uによって選択された運動支援モード(第一運動支援モードM1、第二運動支援モードM2)における送風装置2の送風動作に関する制御情報を特定する。処理部70dは、特定した制御情報を出力部70eに出力する。
ここで、処理部70dでは、撮像装置80からの利用者Uを撮影した画像情報(第三情報)のうち、運動開始前に撮影された利用者Uの第一画像情報と、利用者Uが運動機器3を使用して運動を行っている最中に撮影された第二画像情報とに基づいて利用者Uの発汗状況を特定する。具体的には、処理部70dでは、パターンマッチング(テンプレートマッチング)等の公知の手法により、撮影した画像内に含まれる種々の物体を検出し、言い換えれば撮影空間内に存在する物体を検出する。本実施の形態では、検出対象の物体は、利用者Uの頭部(または顔)などである。記憶部70bは、パターンマッチングのパターンとして、人物の頭部(または顔)を示すパターン(所定画像)も記憶している。処理部70dは、各画像情報に含まれる画像の中に所定画像が含まれる場合、そのことをパターンマッチングにより検出する。そして、処理部70dは、検出した利用者Uの頭部(または顔)における第一画像情報と第二画像情報との差分情報から、額、こめかみ、頬、鼻等の部位に状態変化があるか否か(発汗しているか否かに相当)を判定し、利用者Uの発汗状況を特定する。なお、人物の額、こめかみ、頬、鼻等の部位において発汗している状態を、パターンマッチングのパターン(特定画像)として記憶し、第二画像情報に含まれる画像の中に特定画像が含まれる場合、そのことをパターンマッチングにより検出するようにしてもよい。
また、処理部70dでは、撮像装置80からの利用者Uを撮影した画像情報(第三情報)のうち、利用者Uが運動機器3を使用して運動を行っている際に撮影された時系列の第二画像情報に基づいて利用者Uの過発汗状況を特定する。具体的には、処理部70dは、利用者Uが発汗していると特定した時点での第二画像情報と、現時点(最新)の第二画像情報との差分情報から、利用者Uの頭部に発生した汗の流れの有無あるいは利用者Uの頭部の汗を拭う手または腕の動き有無を判定し、利用者Uの過発汗状況を特定する。ここで、過発汗状況は、発汗が進行して利用者Uの発汗量が多くなった状態であり、例えば、利用者Uの顔に発生した汗が滴り落ちるような状態を指す。
出力部70eは、処理部70dからの制御情報を受け付ける。出力部70eは、送風装置2の各機器(第一送風機43L1、第二送風機43L2、第三送風機43R1、第四送風機43R2、第一気調部40a、第二気調部40b、第一切替部44L、第二切替部44R)と電気的に接続される。そして、出力部70eは、受け付けた制御情報に基づいて、送風装置2の送風動作(送風装置2を構成する各機器の動作)を制御する信号(制御信号)を出力する。
そして、送風装置2の各機器は、出力部70eからの信号をそれぞれ受け付け、受け付けた信号に基づいてそれぞれの制御を実行する。
以上のようにして、制御部70は、利用者Uによって選択された運動支援モード(第一運動支援モードM1、第二運動支援モードM2)における送風装置2の送風動作の制御を実行する。
次に、図5〜図7を参照して、送風装置2における送風動作の処理手順について説明する。図5は、送風装置2における制御部70で行う処理を表すフローチャートである。図6は、送風装置2における制御部70で行う第一運動支援モードM1での処理を表すフローチャートである。図7は、送風装置2における制御部70で行う第二運動支援モードM2での処理を表すフローチャートである。
図5に示すように、運動支援ユニット1は、操作パネル82から制御部70に運動支援ユニット1の起動に関する信号(起動スイッチオン)が入力されると、起動して待機状態となる。その後、利用者Uによって操作パネル82からユーザ設定情報(第一情報)が入力される(ステップS01)と、制御部70は、撮像装置80から運動開始前の利用者Uの画像(第一画像情報)を取得する(ステップS02)。
続いて、制御部70は、ユーザ設定情報に含まれる運動支援モードに関する情報に基づいて、利用者Uが選択した運動支援モードを特定する(ステップS03)。そして、制御部70は、利用者Uが選択した運動支援モードが第一運動支援モードM1であれば、第一運動支援モードM1に移行する(ステップS10)。一方、制御部70は、利用者Uが選択した運動支援モードが第二運動支援モードM2であれば、第二運動支援モードM2に移行する(ステップS20)。
その後、各運動支援モードが終了すれば、運動支援ユニット1は、待機状態となる。そして、運動支援ユニット1は、操作パネル82から制御部70に運動支援ユニット1の停止に関する信号(停止スイッチオン)が入力されると動作を停止する。
まず、ステップ10に移行後における第一運動支援モードM1での処理フローについて説明する。
第一運動支援モードM1では、図6に示すように、制御部70は、操作パネル82から制御部70に運動支援プログラムの開始に関する信号(開始スイッチオン)が入力され、運動支援プログラムが開始されたか否かを判断する(ステップS11)。その結果、運動支援プログラムの開始に関する信号が入力されず、運動支援プログラムが開始されていない場合(ステップS11のNo)には、制御部70は、信号の入力待ちの状態を継続する(ステップS11に戻る)。一方、運動支援プログラムの開始に関する信号が入力され、運動支援プログラムが開始された場合(ステップS11のYes)には、制御部70は、送風装置2からの第一気流の送風を実行させる(ステップS12)。具体的には、制御部70は、送風装置2に対して、第一運動支援モードM1における運動支援プログラムに基づいて、第一気流の送風条件を、例えば、風速A[m/s]、温度B[℃]、湿度C[%]として実行させる。なお、温度B及び湿度Cは、第一条件における第一温度及び第一湿度に相当する。
利用者Uは、第一運動支援モードM1における運動支援プログラムに沿って、運動機器3を使用して運動を行う。そして、制御部70は、撮像装置80から利用者Uの運動最中の利用者Uの画像(第二画像情報)を取得する(ステップS13)。
続いて、制御部70は、撮像装置80から取得した第一画像情報及び第二画像情報に基づいて、利用者Uが発汗しているか否かを判定して特定する(ステップS14)。その結果、利用者Uが発汗していないと特定した場合(ステップS14のNo)には、制御部70は、送風装置2からの第一気流の送風条件を変更せずに維持する(ステップS15)。具体的には、制御部70は、現状の第一気流の送風条件(風速A、温度B、湿度C)をそのまま新たな第一気流の送風条件(風速A、温度B、湿度C)として設定する。
一方、利用者Uが発汗していると特定した場合(ステップS14のYes)には、制御部70は、送風装置2からの第一気流の送風条件を変更する(ステップS16)。具体的には、制御部70は、現状の第一気流の送風条件(風速A、温度B、湿度C)に対して、風速の増加(風速A+ΔA)、温度の低下(温度B−ΔB)、湿度の低下(湿度C−ΔC)を行って変更する。つまり、制御部70は、変更した第一気流の送風条件(風速A+ΔA、温度B−ΔB、湿度C−ΔC)を、新たな第一気流の送風条件(風速A、温度B、湿度C)として設定する。なお、本実施の形態では、第一気流の風速、温度、湿度のすべてを上述の通り設定変更したが、第一気流の風速、温度、湿度の少なくとも一つを上述の通り変更すればよい。
そして、ステップS15あるいはステップS16の終了後、制御部70は、運動支援プログラムの終了に関する信号(あるいは操作パネル82から制御部70に停止に関する信号)が入力され、運動支援プログラムが終了したか否かを判断する(ステップS17)。その結果、運動支援プログラムの終了に関する信号が入力されず、運動支援プログラムが終了していない場合(ステップS17のNo)には、ステップS12に戻り、制御部70は、送風装置2からの第一気流の送風を新たな送風条件で実行させる。具体的には、制御部70は、送風装置2を構成する第一気調部40aを制御して第一気調空間S2aの気調空気を新たな送風条件である温度B及び湿度Cとするとともに、送風装置2を構成する一対の送風機(第一送風機43L1、第三送風機43R1)を制御して送出される第一気流を風速Aとする。
一方、運動支援プログラムが終了した場合(ステップS17のYes)には、制御部70は、送風装置2からの第一気流の送風を停止させる(ステップS18)。具体的には、制御部70は、一対の送風機(第一送風機43L1、第三送風機43R1)を制御して送風動作を停止させる。そして、第一運動支援モードM1は、終了する。
本実施の形態では、制御部70は、第一運動支援モードM1において、利用者Uが発汗していると特定した場合、送風装置2から送風される第一気流の送風条件に対して、風速の増加、温度の低下、湿度の低下の少なくとも一つを実行する。これにより、利用者Uの皮膚表面温度の上昇が送風条件の変更前よりも抑制されるので、利用者Uの発汗が抑制されることになる。
このようにして、制御部70は、第一運動支援モードM1において、利用者Uが運動機器3を使用して運動している最中に、利用者Uの発汗が抑制されるように送風装置2の送風動作を制御する。
次に、ステップ20に移行後における第二運動支援モードM2での処理フローについて説明する。
第二運動支援モードM2では、図7に示すように、制御部70は、操作パネル82から制御部70に運動支援プログラムの開始に関する信号(開始スイッチオン)が入力され、運動支援プログラムが開始されたか否かを判断する(ステップS21)。その結果、運動支援プログラムの開始に関する信号が入力されず、運動支援プログラムが開始されていない場合(ステップS21のNo)には、制御部70は、信号の入力待ちの状態を継続する(ステップS21に戻る)。一方、運動支援プログラムの開始に関する信号が入力され、運動支援プログラムが開始された場合(ステップS21のYes)には、制御部70は、送風装置2からの第二気流の送風を実行させる(ステップS22)。具体的には、制御部70は、送風装置2に対して、第二運動支援モードM2における運動支援プログラムに基づいて、第二気流の送風条件を、例えば、風速D[m/s]、温度E[℃]、湿度F[%]として実行させる。なお、温度E及び湿度Fは、第二条件における第二温度及び第二湿度に相当する。
利用者Uは、第二運動支援モードM2における運動支援プログラムに沿って、運動機器3を使用して運動を行う。そして、制御部70は、撮像装置80から利用者Uの運動最中の利用者Uの画像(第二画像情報)を取得する(ステップS23)。
続いて、制御部70は、撮像装置80から取得した第一画像情報及び第二画像情報に基づいて、利用者Uが発汗しているか否かを判定して特定する(ステップS24)。その結果、利用者Uが発汗していないと特定した場合(ステップS24のNo)には、制御部70は、送風装置2からの第二気流の送風条件を変更する(ステップS25)。具体的には、制御部70は、現状の第二気流の送風条件(風速D、温度E、湿度F)に対して、風速の減少(風速D−ΔD)、温度の増加(温度E+ΔE)、湿度の増加(湿度F+ΔF)を行って変更する。つまり、制御部70は、変更した第二気流の送風条件(風速D−ΔD、温度E+ΔE、湿度F+ΔF)を、新たな第二気流の送風条件(風速D、温度E、湿度F)として設定する。なお、本実施の形態では、第二気流の風速、温度、湿度のすべてを上述の通り設定変更したが、第二気流の風速、温度、湿度の少なくとも一つを上述の通り変更すればよい。
これに対して、利用者Uが発汗していると特定した場合(ステップS24のYes)には、制御部70は、さらに利用者Uが過発汗状況であるか否かを判断する(ステップS26)。その結果、利用者Uが過発汗状況でないと特定した場合(ステップS26のYes)には、制御部70は、送風装置2からの第二気流の送風条件を変更せずに維持する(ステップS27)。具体的には、制御部70は、現状の第二気流の送風条件(風速D、温度E、湿度F)をそのまま新たな第一気流の送風条件(風速D、温度E、湿度F)として設定する。
一方、利用者Uが過発汗状況であると特定した場合(ステップS26のNo)には、制御部70は、送風装置2からの第二気流の送風条件を変更する(ステップS28)。具体的には、制御部70は、現状の第二気流の送風条件(風速D、温度E、湿度F)に対して、風速の増加(風速D+ΔD)、温度の低下(温度E−ΔE)、湿度の低下(湿度F−ΔF)を行って変更する。つまり、制御部70は、変更した第二気流の送風条件(風速D+ΔD、温度E−ΔE、湿度F−ΔF)を、新たな第二気流の送風条件(風速D、温度E、湿度F)として設定する。なお、本実施の形態では、第二気流の風速、温度、湿度のすべてを上述の通り設定変更したが、第二気流の風速、温度、湿度の少なくとも一つを上述の通り変更すればよい。
そして、各ステップ(ステップS25、ステップS27、ステップS28)の終了後、制御部70は、運動支援プログラムの終了に関する信号(あるいは操作パネル82から制御部70に停止に関する信号)が入力され、運動支援プログラムが終了したか否かを判断する(ステップS29)。その結果、運動支援プログラムの終了に関する信号が入力されず、運動支援プログラムが終了していない場合(ステップS29のNo)には、ステップS22に戻り、制御部70は、送風装置2からの第二気流の送風を新たな送風条件で実行させる。具体的には、制御部70は、送風装置2を構成する第二気調部40bを制御して第二気調空間S2bの気調空気を新たな送風条件である温度E及び湿度Fとするとともに、送風装置2を構成する一対の送風機(第二送風機43L2、第四送風機43R2)を制御して送出される第二気流を風速Dとする。
一方、運動支援プログラムが終了した場合(ステップS29のYes)には、制御部70は、送風装置2からの第二気流の送風を停止させる(ステップS30)。具体的には、制御部70は、一対の送風機(第二送風機43L2、第四送風機43R2)を制御して送風動作を停止させる。そして、第二運動支援モードM2は、終了する。
本実施の形態では、制御部70は、第二運動支援モードM2において、利用者Uが発汗していると特定した場合、第二気流の送風条件に対して、風速の減少、温度の増加、湿度の増加の少なくとも一つを実行する。これにより、利用者Uの皮膚表面温度の上昇が送風条件の変更前よりも促進されるので、利用者Uの体温が上昇して発汗が促進されることになる。また、制御部70は、利用者Uが発汗していると特定された後であっても、利用者Uが過発汗状況であると特定した場合には、第二気流の送風条件に対して、風速の増加、温度の低下、湿度の低下の少なくとも一つを実行する。これにより、利用者Uの皮膚表面温度の上昇が送風条件の変更前よりも抑制されるので、利用者Uの発汗が抑制されることになる。このため、利用者Uに対する過度な運動負荷の状態を抑制することができる。
このようにして、制御部70は、第二運動支援モードM2において、利用者Uが運動機器3を使用して運動している最中に、利用者Uの発汗が促進されるように送風装置2の送風動作を制御する。
以上のように、運動支援ユニット1では、各運動支援モードにおいて、利用者Uが運動機器3を使用して運動している最中に取得される利用者Uの発汗に関する情報に基づいて、利用者Uの発汗が抑制または促進されるように、利用者Uに対する運動支援が実行される。
以上、本実施の形態に係る送風装置2を備えた運動支援ユニット1によれば、以下の効果を享受することができる。
(1)運動支援ユニット1では、各運動支援モード(第一運動支援モードM1、第二運動支援モードM2)において、利用者Uの発汗に関する情報に基づいて、利用者Uの発汗が抑制または促進されるように、送風装置2から送風される気流(第一気流あるいは第二気流)の風速、温度、及び湿度の少なくとも一つを制御するようにした。
このようにすることで、従来のような運動機器による運動負荷に加え、送風装置2から利用者Uに向けて送風される気流の制御がなされるので、利用者Uが意図する運動強度(発汗を伴わない運動または発汗を伴う運動)に基づいた運動支援(トレーニング)をより質を高めて行うことができる。つまり、利用者Uが運動機器3を使用する際、利用者Uが意図する運動強度となるように利用者に向けて送風する気流の制御を行うことが可能な運動支援ユニット1とすることができる。
(2)運動支援ユニット1では、利用者Uの発汗に関する情報に基づいて利用者Uが発汗していると特定した場合に、送風装置2から送風される第一気流に対して、第一気流の風速の増加、温度の低下、及び湿度の低下の少なくとも一つを実行して利用者Uの発汗を抑制する第一運動支援モードM1と、利用者Uの発汗に関する情報に基づいて利用者Uが発汗していると特定した場合に、送風装置2から送風される第二気流に対して、第二気流の風速の減少、温度の増加、及び湿度の増加の少なくとも一つを実行して利用者Uの発汗を促進する第二運動支援モードM2と、を切り替え可能に構成した。
これにより、利用者Uの体温を維持して発汗が抑制される運動支援がなされる第一運動支援モードM1と、利用者Uの体温を上昇させ発汗を促す運動支援がなされる第二運動支援モードM2とを切り替えることができるので、利用者Uの意図が反映された運動支援(トレーニング)を確実に実行することができる。
(3)運動支援ユニット1では、撮像装置80によって運動開始前に撮影された利用者Uの第一画像情報と、撮像装置80によって利用者Uが運動機器3を使用して運動を行っている最中に撮影された第二画像情報とに基づいて利用者Uの発汗を特定するようにした。これにより、非接触で容易に利用者Uの発汗を特定することができる。
(4)運動支援ユニット1では、第二運動支援モードM2において利用者Uの発汗後に、利用者Uが運動機器3を使用して運動を行っている最中に撮影された第二画像情報に基づいて利用者Uの頭部における汗の流れまたは利用者Uの頭部の汗を拭う動きを特定した場合に、第二気流に対して、第二気流の風速の増加、温度の低下、及び湿度の低下の少なくとも一つを実行して利用者Uの発汗を抑制するようにした。これにより、利用者Uに対する過度な運動負荷の状態を抑制することができるので、第二運動支援モードM2において、利用者が意図する運動支援を長時間継続することができる。
(5)運動支援ユニット1では、表示装置4に表示される画像の内容に基づいて、利用者Uに向けて送出される気流の風速及び温湿度が制御されるので、気流を受ける利用者Uの体感性(臨場感)を向上させることができる。
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
本実施の形態に係る運動支援ユニット1では、制御部70は、利用者Uの発汗に関する情報として、撮像装置80からの情報を用いて利用者Uの発汗状況を判定して特定したが、これに限られない。例えば、撮像装置80に替えて、サーモカメラ(体表から放出される赤外線を計測し、それを温度に変換する装置)を用いてもよい。この場合には、制御部70は、運動開始前の利用者Uの顔表面温度と、利用者Uが運動機器3を使用して運動を行っている際中における利用者Uの顔表面温度との間の温度差(変化量)が一定以上生じた場合に、利用者Uが発汗していると判定すればよい。
また、本実施の形態に係る運動支援ユニット1では、制御部70は、利用者Uの頭部(または顔)における第一画像情報と第二画像情報との差分情報から、額、こめかみ、頬、鼻等の部位に状態変化があるか否かを判定し、利用者Uの発汗状況を特定したが、これに限られない。例えば、上記状態変化に加え、運動機器3のハンドル等に設置される電極によって計測されるインピーダンスの変化量(運動開始前後での体水分量の変化)、利用者Uの口元の第一画像情報と第二画像情報との差分情報から特定する利用者Uの口元の開き度の変化量、利用者Uの呼吸数の変化量等の情報の少なくとも一つを用いて利用者Uの発汗状況を特定するようにしてもよい。これにより、利用者Uの発汗状況の特定精度を向上させることができる。
本実施の形態に係る運動支援ユニット1では、第二運動支援モードM2のみで運動支援プログラムが終了するようにしたが、これに限られない。例えば、第二運動支援モードM2の終了後に、利用者Uの汗の蒸発を促すように制御された第三気流(例えば、第一運動支援モードM1の第一気流と同じ気流)を送風する第三運動支援モードM3を実行させるように運動支援プログラムを構成してもよい。このようにすることで、第三運動支援モードM3において利用者Uの汗の蒸発を促されるので、第二運動支援モードM2において上昇した利用者Uの体温を効果的にクールダウンさせることができるようになる。
また、本実施の形態に係る運動支援ユニット1では、第二運動支援モードM2の開始前に、第一運動支援モードM1を実行させるように運動支援プログラムを構成してもよい。このようにすることで、第一運動支援モードM1において利用者Uの発汗が抑制された状態でウォームアップができるので、第二運動支援モードM2における運動支援をより効果的に行うことができる。
また、本実施の形態に係る運動支援ユニット1では、第一気調空間S2aの内部に予め第一条件(第一温度、第一湿度)の気調空気を貯槽して送風機43Lによって送出し、第二気調空間S2bの内部に予め第二条件(第二温度、第二湿度)の気調空気を貯槽して送風機43Rによって送出する。このため、上述したように第一運動支援モードM1〜第三運動支援モードM3を組み合わせる場合には、送風装置2から吹き出される気流の条件(特に温湿度条件)を、第一条件と第二条件との間で遅滞なく切り替えることができる。
また、本実施の形態に係る運動支援ユニット1では、第一運動支援モードM1に使用する第一条件(第一温度、第一湿度)の気調空気と、第二運動支援モードM2において使用する第二条件(第二温度、第二湿度)の気調空気とをそれぞれの気調空間に貯蔵する構成としたが、これに限られない。例えば、一つの気調空間を用いて各運動支援モードに対応する一つの条件の気調空気を準備するように構成してもよい。これにより、運動支援ユニット1の小型化を図ることができる。
また、本実施の形態に係る運動支援ユニット1では、利用者Uの運動支援プログラムを利用時の情報(ユーザ設定情報、発汗時の第二画像情報、第二気流の条件、等)を個人履歴情報として記憶して学習するようにしてもよい。これにより、利用者Uの発汗状況の特定精度を向上させることができる。
また、本実施の形態に係る運動支援ユニット1では、運動支援ユニット1内の照明設備、音響設備、換気設備、空気浄化設備、芳香発生設備、及び空間除菌脱臭設備等は示していないが、これら各種設備を設置し、表示装置4に表示される画像の内容と連携することにより、送風装置2から利用者Uに向けて気流を送出する際に、気流の体感性の向上を図ることができる運動支援ユニットとすることができる。