JP3427028B2 - Walking sensation presentation device - Google Patents

Walking sensation presentation device

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JP3427028B2
JP3427028B2 JP37479299A JP37479299A JP3427028B2 JP 3427028 B2 JP3427028 B2 JP 3427028B2 JP 37479299 A JP37479299 A JP 37479299A JP 37479299 A JP37479299 A JP 37479299A JP 3427028 B2 JP3427028 B2 JP 3427028B2
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哲也 久保田
勇 森田
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば人間の歩
行に関する能力を測定するときに用いる歩行感覚提示装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a walking sensation presentation device used for measuring the ability of a human to walk.

【0002】[0002]

【従来の技術】歩行感覚提示装置は、トレッドミルと呼
ばれるコンベア状の装置を用いて、歩行感覚を提示す
る。トレッドミルは、コンベアベルトの上に人間が立
ち、循環するベルトの上を歩行することで、実際に人間
が歩行している状態を模擬できる。
2. Description of the Related Art A walking sensation presentation device presents a walking sensation using a conveyor-like device called a treadmill. In a treadmill, a person stands on a conveyor belt and walks on a circulating belt to simulate the actual walking state of a person.

【0003】この歩行感覚提示装置は、使用者の歩行に
合わせた映像を表示する表示手段と組合せたり、さらに
音響や空調機器と組合せて環境シミュレーションシステ
ムを構築することができる。
This walking sensation presentation device can be combined with a display means for displaying an image according to the walking of the user, or can be combined with sound or air conditioning equipment to construct an environment simulation system.

【0004】トレッドミルの従来技術として、たとえば
特開平10−0712216号公報「自立型トレッドミ
ル」、特開平09−233464号公報「前方に速度と
連動する映像が付き、走路面が前後及び斜め方向へ傾斜
可能で、走者の速度へ走路面速度が追従するトレッドミ
ル。」、および特開平10−277178号公報「トレ
ッドミル用傾斜装置」などが存在する。
As a conventional technique of a treadmill, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-0712216, "Independent Treadmill", Japanese Unexamined Patent Publication No. 09-233464, "A picture associated with the speed is attached to the front, and the track surface is in the front and rear and oblique directions. There is a treadmill that can be tilted to the left and the road surface speed follows the speed of the runner. "And Japanese Patent Laid-Open No. 10-277178," Treadmill tilting device ".

【0005】前記10−0712216号公報のトレッ
ドミルは、最も一般的なトレッドミルであり、走路面が
常に水平である。これに対し、特開平09−23346
4号公報、および特開平10−277178号公報のト
レッドミルは、トレッドミル自体を傾斜させることで坂
道を模擬することができる。
The treadmill disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 10-0712216 is the most general treadmill, and the track surface is always horizontal. On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 09-23346
The treadmill disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4 and Japanese Patent Laid-Open No. 10-277178 can simulate a slope by inclining the treadmill itself.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たトレッドミルは坂以外に凹凸の有る路面などは模擬で
きない。特に、環境シミュレーションシステムでは、さ
まざまな環境を模擬する必要があり、そのためにいろい
ろな地形、路面を模擬して歩行感覚を提示できる歩行感
覚提示装置が臨まれている。
However, the above treadmill cannot simulate uneven road surfaces other than slopes. In particular, in the environment simulation system, it is necessary to simulate various environments, and for this reason, a walking sensation presentation device capable of presenting a walking sensation by simulating various terrains and road surfaces is expected.

【0007】本発明の目的は、任意の路面形状を生成で
きる歩行感覚提示装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a walking sensation presentation device capable of generating an arbitrary road surface shape.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、略水平に並列に配置される円筒状の複数の支持ロー
ラ5と、前記複数の支持ローラ5を覆って巻き掛けら
れ、ベルト上面6aに使用者を乗載する無端帯状のベル
ト6と、各支持ローラ5と対を成して各支持ローラ5に
平行に設けられ、その対を成す支持ローラ5とともにベ
ルト6を、そのベルト6の下側で挟む複数の押上げロー
ラ7と、前記対を成す支持ローラ5と押上げローラ7と
を、左右両端部でそれぞれ軸支するローラ保持具13
と、各ローラ保持具13を、個別的に上下に移動して支
持する移動支持手段8と、各移動支持手段8の上下位置
を制御し、ベルト上面6aを、設定した所定の路面形状
にするとともに、ベルト上面6aが後方に移動するよう
にベルトを循環駆動させて、使用者に歩行感覚を提示す
る制御手段とを備えることを特徴とする歩行感覚提示装
置である。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of cylindrical support rollers 5 arranged substantially horizontally and in parallel with each other, and a plurality of support rollers 5 wound around the support rollers 5 are wound around the belt. An endless belt 6 for mounting a user on the upper surface 6a is provided in parallel with each support roller 5 in pairs with each support roller 5, and the belt 6 is provided together with the support roller 5 forming the pair. A roller holder 13 for axially supporting a plurality of push-up rollers 7 sandwiched under 6 and the pair of support rollers 5 and push-up rollers 7 at both left and right ends.
And the moving support means 8 for individually moving and supporting the roller holders 13 up and down, and the vertical position of each moving support means 8 to control the belt upper surface 6a to the set predetermined road surface shape. In addition, the walking sensation presentation device is characterized by further comprising: a control unit that circulates the belt so that the belt upper surface 6a moves rearward and presents a walking sensation to the user.

【0009】本発明に従えば、歩行感覚提示装置は、複
数の支持ローラ5を備え、これらにベルトが巻き掛けら
れる。対を成す支持ローラ5と押上げローラ7とを、左
右両端部でそれぞれ軸支するローラ保持具13は、ロー
ラ移動支持手段によって上下に個別的に移動可能に支持
される。したがって、制御手段で各ローラの上下位置を
制御することによって、使用者が乗るベルト上面6aを
任意の形状とすることができる。このようにして、任意
の路面形状を生成することができる。
According to the present invention, the walking sensation presentation device includes a plurality of support rollers 5 around which a belt is wound. A roller holder 13 that axially supports the paired support roller 5 and the push-up roller 7 at both left and right ends is supported by the roller movement support means so as to be individually movable up and down. Therefore, the belt upper surface 6a on which the user rides can be formed into an arbitrary shape by controlling the vertical position of each roller by the control means. In this way, an arbitrary road surface shape can be generated.

【0010】請求項2記載の本発明の前記制御手段は、
設定された路面形状が、ベルトの移動速度と同じ速度で
後方に移動するように各ローラ保持具13の上下位置を
移動支持手段によって制御することを特徴とする。
The control means of the present invention according to claim 2 is
The vertical position of each roller holder 13 is controlled by the movement supporting means so that the set road surface shape moves backward at the same speed as the moving speed of the belt.

【0011】本発明に従えば、ベルト上面は、設定した
表面形状を保ち、ベルトの移動速度と同じ速度で後方に
移動するように制御される。ローラ保持具13を、個別
的な移動支持手段によって上下に移動し、たとえば、ロ
ーラによって上下に複数の凹凸を形成してベルト上面を
波状にし、各ローラを上下に移動させて凹凸の波を後方
に送り出し、いわば進行波のようにローラが制御され
る。そして、この波の移動速度とベルトの移動速度が等
速度となるように制御することによって、ベルトに乗
り、ベルトに合わせて歩く使用者から見れば、波状の路
面を歩いているかのように感じられる。つまり、任意の
路面形状をベルトに合わせて後方に移動させることによ
って、任意の地形を歩く時の状態を模擬することができ
る。
According to the present invention, the upper surface of the belt is controlled so as to maintain the set surface shape and move backward at the same speed as the moving speed of the belt. The roller holder 13 is moved up and down by individual moving and supporting means. For example, a plurality of unevenness is formed vertically by the rollers to make the upper surface of the belt wavy, and each roller is moved up and down to move the uneven waves backward. The roller is controlled like a traveling wave. Then, by controlling the moving speed of the wave and the moving speed of the belt to be equal, the user feels as if he or she is walking on a wavy road surface when riding on the belt and walking along with the belt. To be In other words, by moving an arbitrary road surface shape backward along with the belt, it is possible to simulate a state when walking on an arbitrary terrain.

【0012】請求項3記載の本発明は、ベルト上面に乗
る使用者の目の前に、ベルトの移動速度に応じて変化す
る映像を表示する表示手段が設けられることを特徴とす
る。
The present invention according to claim 3 is characterized in that display means is provided in front of the eyes of the user who rides on the upper surface of the belt, for displaying an image which changes according to the moving speed of the belt.

【0013】本発明に従えば、たとえば使用者の前に映
像を表示するスクリーンを設けるか、またはHMD(hea
d mound display)を装着させ、ベルトの動きに合わせて
動く景色などの映像を使用者に提示することによって、
使用者は、より現実に近い歩行感覚を得ることができ
る。
According to the present invention, for example, a screen for displaying an image is provided in front of the user, or an HMD (hea
d mound display), and presenting to the user an image such as a scene that moves in accordance with the movement of the belt,
The user can obtain a walking sensation closer to reality.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態で
ある歩行感覚提示システム1の使用状態を示す斜視図で
ある。歩行感覚提示システム1は、トレッドミル2、表
示手段3、およびこれらを制御する制御手段4から構成
される。この歩行感覚提示装置1は、トレッドミル2に
乗る使用者12に歩行感覚を提示する装置であり、この
歩行感覚提示装置1とさらに、音響、空調機器、または
風洞などを組合わせて環境シミュレーションシステムが
構築される。
1 is a perspective view showing a usage state of a walking sensation presentation system 1 according to an embodiment of the present invention. The walking sensation presentation system 1 includes a treadmill 2, a display unit 3, and a control unit 4 that controls these. The walking sensation presentation device 1 is a device that presents a walking sensation to a user 12 who rides on a treadmill 2. The walking sensation presentation device 1 is further combined with a sound, an air conditioner, a wind tunnel, or the like to provide an environment simulation system. Is built.

【0015】トレッドミル2は、支持ローラ5、ベルト
6、押上げローラ7、サポートシリンダ8を有し、制御
手段4によって制御される。支持ローラ5は、たとえば
外径50〜200mm程度であり、長さは1m程度の円
筒状のローラである。この支持ローラ5が、複数、たと
えば15〜20本、本実施形態では9本が略水平に等間
隔、たとえば30mm程度の隙間をあけて並列に配置さ
れる。これら9本の支持ローラ5を覆って無端帯状のベ
ルト6が巻き掛けられる。ベルト6は、たとえばゴムか
ら成り、可撓性および弾発性を有し、各ローラ5に緊張
状態で巻き掛けられる。また、複数の支持ローラ5のう
ち、本実施形態では最も後方に配置されるローラ5aが
駆動ローラとなり、この駆動ローラ5aを回転駆動する
ことによって、ベルト上面6aが後方に移動するように
ベルト6は循環駆動する。
The treadmill 2 has a support roller 5, a belt 6, a push-up roller 7 and a support cylinder 8 and is controlled by the control means 4. The support roller 5 is, for example, a cylindrical roller having an outer diameter of about 50 to 200 mm and a length of about 1 m. A plurality of, for example, 15 to 20, and in the present embodiment, 9 of the support rollers 5 are arranged substantially horizontally at equal intervals, for example, in parallel with a gap of about 30 mm. An endless belt 6 is wrapped around the nine support rollers 5. The belt 6 is made of, for example, rubber, has flexibility and elasticity, and is wound around each roller 5 in a tensioned state. Further, among the plurality of support rollers 5, in this embodiment, the roller 5a arranged at the rearmost side serves as a drive roller, and by rotating the drive roller 5a, the belt 6 is moved so that the belt upper surface 6a moves rearward. Drives in circulation.

【0016】押上げローラ7は、支持ローラ5と同じ形
状であり、各支持ローラ5に対応して1本ずつ設けられ
る。そして、それぞれ対応する支持ローラ5の方からベ
ルト6を挟むように支持ローラ5に平行に配置される。
対を成す支持ローラ5と押上げローラ7とは、それぞれ
左右両端部に設けられるローラ保持具13によって軸支
される。
The push-up rollers 7 have the same shape as the support rollers 5, and one push-up roller 7 is provided for each support roller 5. Then, the corresponding support rollers 5 are arranged in parallel with the support roller 5 so as to sandwich the belt 6.
The support roller 5 and the push-up roller 7 forming a pair are pivotally supported by roller holders 13 provided at both left and right ends.

【0017】各ローラ保持具13の上端部には、押さえ
ローラ10が設けられる。押さえローラ10は、支持ロ
ーラ5の回転軸線に平行な回転軸線を有する小型のロー
ラであり、ベルト6の幅方向両側で支持ローラ5との間
でベルト6を挟む。
A pressing roller 10 is provided at the upper end of each roller holder 13. The pressing roller 10 is a small roller having a rotation axis parallel to the rotation axis of the support roller 5, and sandwiches the belt 6 with the support roller 5 on both sides in the width direction of the belt 6.

【0018】そして、ローラ保持具13を介して支持ロ
ーラ5および押し上げローラ7が、サポートシリンダ8
によって上下に移動可能に支持される。サポートシリン
ダ8は、本実施形態では油圧シリンダから構成され、ス
トローク量は、100〜500mm程度であり、それぞ
れ基台15に立設して固定される。これらの複数のサポ
ートシリンダ8が個別に上下に伸縮することによって、
支持ローラ5および押上げローラ7の上下位置が個別に
制御される。
The support roller 5 and the push-up roller 7 are connected via the roller holder 13 to the support cylinder 8
It is movably supported up and down. The support cylinder 8 is composed of a hydraulic cylinder in the present embodiment, has a stroke amount of about 100 to 500 mm, and is erected and fixed on the base 15. By individually expanding and contracting these support cylinders 8 up and down,
The vertical positions of the support roller 5 and the push-up roller 7 are individually controlled.

【0019】したがって、たとえば図2に示すように、
支持ローラ5が波状に配置されるように支持ローラ5の
高さを調整することによって、使用者12が乗るベルト
上面6aの形状を波状とすることができる。このように
して、制御手段4に路面形状を設定することによって、
トレッドミル2の路面形状を任意の形状とすることがで
きる。また、図2に示すように、ベルト6上面が波状と
なった場合であっても、前記押さえローラ10がベルト
6の上面で幅方向両側を押さえることによって、ベルト
6が支持ローラ5から浮上がることが防がれ、路面とな
るベルト上面6aを確実に支持ローラ5に沿って走行さ
せることができる。
Therefore, for example, as shown in FIG.
By adjusting the height of the support roller 5 so that the support roller 5 is arranged in a wave shape, the shape of the belt upper surface 6a on which the user 12 rides can be made a wave shape. In this way, by setting the road surface shape in the control means 4,
The road surface shape of the treadmill 2 can be any shape. Further, as shown in FIG. 2, even when the upper surface of the belt 6 has a wavy shape, the pressing roller 10 presses the widthwise both sides of the upper surface of the belt 6 so that the belt 6 is lifted from the support roller 5. Therefore, the belt upper surface 6a, which is the road surface, can be reliably run along the support roller 5.

【0020】また、ベルト6の下側では、押上げローラ
7によってベルト6が支持ローラ5に押付けられるの
で、支持ローラ5を上下させても、ベルト6を確実に支
持ローラ5当接させ、安定してベルト6を循環駆動させ
ることができる。また、支持ローラ5の左右を支持する
対をなすサポートシリンダ8は、同時に上下に移動する
場合に限らず、左右個別に上下に移動することができ、
これによって路面を左右に傾斜させることも可能であ
る。このように左右の傾斜が許容できるように、サポー
トシリンダ8のピストンロッドとローラ保持具13と
は、ヒンジまたはユニバーサルジョイントによって角変
位が許容できるように接続される。
On the lower side of the belt 6, since the belt 6 is pressed against the support roller 5 by the push-up roller 7, even if the support roller 5 is moved up and down, the belt 6 is surely brought into contact with the support roller 5 and stable. The belt 6 can be circulated and driven. Further, the pair of support cylinders 8 that support the left and right of the support roller 5 are not limited to the case of moving up and down at the same time, but can move up and down individually for left and right,
This allows the road surface to be tilted to the left and right. As described above, the piston rod of the support cylinder 8 and the roller holder 13 are connected by a hinge or a universal joint so as to allow angular displacement so that the left and right inclinations are allowed.

【0021】図3は、制御手段4の制御構成を示すブロ
ック図である。なお、ここでは駆動ローラ5aを上下移
動するサポートシリンダ8についてのみ説明するが、他
のサポートシリンダ8についても同様の制御構成であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing the control configuration of the control means 4. Although only the support cylinder 8 that moves the drive roller 5a up and down will be described here, the other control cylinders 8 have the same control configuration.

【0022】サポートシリンダ8は、油圧シリンダであ
り、切換弁15を介して油圧ポンプPから作動油が供給
され、排出された作動油はタンクTに戻される。制御手
段4は切換弁15を制御して油の流路を切換え、サポー
トシリンダ8を伸縮させる。
The support cylinder 8 is a hydraulic cylinder, and hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump P via the switching valve 15, and the discharged hydraulic oil is returned to the tank T. The control means 4 controls the switching valve 15 to switch the oil flow path to expand and contract the support cylinder 8.

【0023】サポートシリンダ8には、サポートシリン
ダ8の伸縮量を検出するストロークセンサ16が取付け
られている。制御手段4は、前記ストロークセンサ16
の検出値に基づいて、駆動ローラ5aが所定の高さに配
置されるように切換え弁15を制御する。この駆動ロー
ラ5aは、駆動源17によって回転駆動され、駆動ロー
ラ5aの回転速度は駆動源17を制御する制御手段4に
よって制御される。また制御手段4は、表示手段3も制
御する。
A stroke sensor 16 for detecting the expansion / contraction amount of the support cylinder 8 is attached to the support cylinder 8. The control means 4 uses the stroke sensor 16
The switching valve 15 is controlled so that the drive roller 5a is arranged at a predetermined height based on the detection value of. The drive roller 5 a is rotationally driven by the drive source 17, and the rotation speed of the drive roller 5 a is controlled by the control means 4 that controls the drive source 17. The control means 4 also controls the display means 3.

【0024】表示手段3は、トレッドミル2に乗った使
用者12の正面に表示画面を有し、使用者12が歩いて
いるときに見える風景を、実写またはコンピュータグラ
フィックで、ベルト6の移動速度に合わせた動画として
表示する。この表示手段3は、たとえば液晶ディスプレ
イ、CRT、または液晶プロジェクタによって実現され
る。
The display means 3 has a display screen in front of the user 12 who rides on the treadmill 2, and the scenery seen when the user 12 is walking is shown by a live image or a computer graphic, and the moving speed of the belt 6 is shown. It is displayed as a video that matches the. The display means 3 is realized by, for example, a liquid crystal display, a CRT, or a liquid crystal projector.

【0025】次に図4を参照して支持ローラ5の動きに
ついて説明する。本発明の歩行感覚提示装置1は、支持
ローラ5の高さを調整することによって任意の路面形状
を生成することができ、さらに制御手段4によって、生
成した路面を進行波のように送ることによって、使用者
12はあたかも起伏のある路面を歩いているように感じ
ることができる。
Next, the movement of the support roller 5 will be described with reference to FIG. The walking sensation presentation device 1 of the present invention can generate an arbitrary road surface shape by adjusting the height of the support roller 5, and further, by sending the generated road surface like a traveling wave by the control means 4. The user 12 can feel as if he is walking on an uneven road surface.

【0026】図4では、たとえばサインカーブ状に続く
路面を生成するときの支持ローラ5およびベルト6の動
きについて説明する。なお、ベルト6では同時に1周期
分のサインカーブが再現されるものとする。
In FIG. 4, movements of the support roller 5 and the belt 6 when a road surface following a sine curve is generated will be described. It is assumed that the belt 6 simultaneously reproduces a sine curve for one cycle.

【0027】まず初期状態では、(a)に示すように、
両端部が盛上がった1周期のサインカーブ生成されるよ
うに各支持ローラ5が配置されているものとする。ま
た、このときベルト6の前端の頂点の位置をAとする。
制御手段4は、このようなサインカーブ状の路面が後方
に進行するように、サポートシリンダ8によって支持ロ
ーラ5の上下位置を制御するとともに、路面の進行速度
に合わせて、ベルト6を循環駆動する。
First, in the initial state, as shown in FIG.
It is assumed that the support rollers 5 are arranged so that a sine curve of one cycle with both ends raised is generated. At this time, the position of the apex of the front end of the belt 6 is A.
The control means 4 controls the vertical position of the support roller 5 by the support cylinder 8 so that such a sinusoidal road surface travels rearward, and circulates the belt 6 in accordance with the traveling speed of the road surface. .

【0028】ここで、図4(b)は初期状態(a)から
位相が90°後方に進んだ状態を示し、(c)は180
°進んだ状態を示し、(d)は270°進んだ状態を示
し、(e)は360°進んだ状態を示す。これらの図に
示されるように、制御手段4によって、路面が順次後方
に送られるように、支持ローラ5は制御され、この路面
の進行に合わせてベルト6も移動する。つまり、ベルト
6のAで示す位置は常にサインカーブの頂点にある。
Here, FIG. 4B shows a state in which the phase has advanced 90 ° backward from the initial state (a), and FIG.
(D) shows a state advanced by 270 °, and (e) shows a state advanced by 360 °. As shown in these drawings, the support roller 5 is controlled by the control means 4 so that the road surface is sequentially fed rearward, and the belt 6 also moves in accordance with the progress of the road surface. That is, the position indicated by A on the belt 6 is always at the apex of the sine curve.

【0029】このように、支持ローラ5が移動するよう
に各サポートシリンダ8および駆動源17を制御するこ
とによって、使用者12はあたかも起伏のある路面を実
際に歩いていたかのように感じることができる。このよ
うな路面は、サインカーブに限らず、任意の形状に設定
することができる。
As described above, by controlling the support cylinders 8 and the drive source 17 so that the support rollers 5 move, the user 12 can feel as if he / she was actually walking on an uneven road surface. . Such a road surface is not limited to a sine curve and can be set to any shape.

【0030】また、本発明では、このような進行波を形
成する場合に限らず、たとえば図5の(a)に示すよう
に、前方になるにつれて支持ローラ5の高さが高くなる
ように各支持ローラ5を固定的に配置し、ベルト6のみ
駆動することによって、使用者12はあたかも坂道を上
っているように感じることができる。
The present invention is not limited to the case of forming such a traveling wave, and as shown in, for example, FIG. 5A, the height of the support roller 5 becomes higher toward the front. By arranging the support roller 5 fixedly and driving only the belt 6, the user 12 can feel as if he / she is going up a slope.

【0031】また、(b)に示すように、前方になるに
つれて支持ローラ5が低くなるように固定的配置するこ
とによって、下り坂を形成することができる。
Further, as shown in (b), a downward slope can be formed by arranging the supporting roller 5 so that the supporting roller 5 is lowered toward the front.

【0032】またさらに、(c)に示すように、各支持
ローラ5を交互に上下固定的に配置させた状態でベルト
6のみを駆動するようにしてもよい。
Further, as shown in (c), only the belt 6 may be driven in a state in which the support rollers 5 are alternately arranged in a vertically fixed manner.

【0033】また、図1に示されるように、歩行感覚提
示装置1には、トレッドミル2上を歩行する使用者12
が、所定の位置よりも前方に来たことを検出する前方位
置検出器20、および所定の位置よりも後方に来たこと
を検出する後方位置検出器21が設けられ、これらの検
出器20,21の検出出力に応答して、制御手段4はベ
ルト6の速度を制御する。ベルト6の速度は、たとえば
0〜20km/時の範囲で制御され、通常は人の歩行速
度である3〜5km/時程度でベルト6が移動するよう
に制御する。このように制御した状態で、たとえば使用
者12の歩行速度が速くなり、トレッドミル2上で前方
に移動し、前方位置検出器20によって検出されると、
使用者12の歩行速度が速くなったものと判断し、制御
手段4はベルト6の移動速度を速くする。逆に、使用者
12の歩行速度が遅くなると使用者12の位置が後退
し、後方位置検出器21でこれが検出される。制御手段
4は、これに応答してベルト6の移動速度を低下させ
る。このように制御することによって、ベルト6は使用
者12の歩行速度に合わせた最適な速度で制御される。
Further, as shown in FIG. 1, the walking sensation providing apparatus 1 includes a user 12 walking on the treadmill 2.
Is provided with a front position detector 20 for detecting that it is ahead of a predetermined position, and a rear position detector 21 for detecting that it is behind a predetermined position. In response to the detection output of 21, the control means 4 controls the speed of the belt 6. The speed of the belt 6 is controlled, for example, in the range of 0 to 20 km / hour, and is normally controlled so that the belt 6 moves at a walking speed of about 3 to 5 km / hour. In such a controlled state, for example, when the walking speed of the user 12 increases, the user 12 moves forward on the treadmill 2 and is detected by the front position detector 20,
It is determined that the walking speed of the user 12 has increased, and the control unit 4 increases the moving speed of the belt 6. On the contrary, when the walking speed of the user 12 becomes slow, the position of the user 12 moves backward, and the rear position detector 21 detects this. In response to this, the control means 4 reduces the moving speed of the belt 6. By controlling in this way, the belt 6 is controlled at an optimum speed according to the walking speed of the user 12.

【0034】また、前述したように設定した路面が進行
波のように進行するように、サポートシリンダ8を制御
している場合には、ベルト6の走行速度に合わせて路面
が移動するようにサポートシリンダ8の移動速度も制御
する。また、表示手段3で表示する映像もベルト6の速
度に合わせて変化させる。
Further, when the support cylinder 8 is controlled so that the road surface set as described above travels like a traveling wave, the support is carried out so that the road surface moves in accordance with the traveling speed of the belt 6. The moving speed of the cylinder 8 is also controlled. Further, the image displayed on the display means 3 is also changed according to the speed of the belt 6.

【0035】また、この歩行感覚提示装置1は、このよ
うなトレッドミル2と表示手段3との組合わせだけでな
く、たとえば複数のスピーカを設けて、表示する画像に
応じた音響を提供し、さらに本装置を風洞内に設置し、
雨や風などの人工的な環境を提示し、さらに空調機器に
よって温度を管理することによって、より現実の環境に
近い環境シミュレーションシステムを構築することがで
きる。
Further, the walking sensation presentation device 1 is provided not only with such a combination of the treadmill 2 and the display means 3 but also with a plurality of speakers, for example, to provide sound according to the image to be displayed. Furthermore, this device is installed in the wind tunnel,
By presenting an artificial environment such as rain or wind and controlling the temperature with an air conditioner, it is possible to construct an environment simulation system that is closer to the actual environment.

【0036】また、本実施形態では、表示手段として使
用者12の前面に表示画面が設けられる構成としたが、
本発明はこのような形態に限らず、たとえば使用者12
の頭部に装着するHMDによって構成してもよい。
In the present embodiment, the display screen is provided on the front surface of the user 12 as the display means.
The present invention is not limited to such a form, and for example, the user 12
It may be configured by an HMD mounted on the head of the person.

【0037】また、上述した歩行感覚提示装置1では、
表示手段3とトレッドミル2とを組合わせ、環境を提示
する装置として説明したが、本発明はこのような適用に
限らず、たとえばトレッドミル2のみを用いて、たとえ
ば使用者の体力を測定するために用いてもよい。この場
合にも、設定した路面形状を進行波のように移動させる
ことによって、起伏のある路面を走行するときの体力測
定などを行うことができる。
In the walking sensation presentation device 1 described above,
Although the display means 3 and the treadmill 2 are combined and described as an apparatus for presenting the environment, the present invention is not limited to such an application, and, for example, the treadmill 2 alone is used to measure the physical strength of the user, for example. May be used for Also in this case, by moving the set road surface shape like a traveling wave, it is possible to measure physical strength when traveling on an uneven road surface.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ベルト6
によって支持ローラ5を覆って巻き掛け、各支持ローラ
5と対を成す平行な複数の各押上げローラ7は、ベルト
6の下側でベルト6を挟み、対を成す上下の支持ローラ
5と押上げローラ7とを軸支する左右の各ローラ保持具
13を、移動支持手段8で効率的に上下移動することに
よって、任意の路面形状を生成することができる。また
本発明によれば、ベルト6の下側では、押上げローラ7
によってベルト6が挟まれて支持ローラ5に押付けられ
るので、ローラ保持具13を個別的に移動支持手段8に
よって上下に移動させ、これによって支持ローラ5を上
下させても、ベルト6を確実に支持ローラ5に当接さ
せ、安定してベルト6を循環駆動させることができる。
移動支持手段8は、各ローラ保持具13を個別的に上下
に移動するので、支持ローラ5および押上げローラ7の
左右両端部が同時に上下に移動する場合に限らず、左右
個別に上下に移動することができ、これによって路面を
左右に傾斜させることも可能である。
As described above, according to the present invention, the belt 6
The support rollers 5 are wrapped around by the support rollers 5, and a plurality of parallel push-up rollers 7 forming a pair with the support rollers 5 sandwich the belt 6 below the belt 6 and push the support rollers 5 forming a pair. By moving the left and right roller holders 13 that pivotally support the raising roller 7 up and down efficiently by the movement supporting means 8, it is possible to generate an arbitrary road surface shape. Further, according to the present invention, the push-up roller 7 is provided below the belt 6.
Since the belt 6 is sandwiched and pressed against the supporting roller 5, the roller holder 13 is individually moved up and down by the moving and supporting means 8, and even if the supporting roller 5 is moved up and down, the belt 6 is reliably supported. By contacting the roller 5, the belt 6 can be stably driven to circulate.
Since the moving support means 8 individually moves the roller holders 13 up and down, it is not limited to the case where the left and right ends of the support roller 5 and the push-up roller 7 move up and down at the same time. It is possible to tilt the road surface to the left and right.

【0039】また本発明によれば、設定された路面形状
が後方に移動するようにローラを上下に制御し、かつこ
の後方への移動と同じ速度でベルトが移動するように制
御することによって、あたかも実際に起伏のある路面を
歩いているような感覚を使用者に提供することができ
る。
Further, according to the present invention, by controlling the roller up and down so that the set road surface shape moves rearward, and by controlling so that the belt moves at the same speed as the rearward movement, It is possible to provide the user with the sensation as if he / she were actually walking on an uneven road surface.

【0040】また本発明によれば、表示手段でベルトの
移動速度に応じた映像を使用者に提供することによっ
て、使用者はさらに現実に歩いているかのような感覚を
得ることができる。
Further, according to the present invention, by providing the user with the image corresponding to the moving speed of the belt on the display means, the user can feel as if he / she is walking.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の一形態である歩行感覚提示装置
1の使用状態を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a usage state of a walking sensation presentation device 1 according to an embodiment of the present invention.

【図2】トレッドミル2を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a treadmill 2.

【図3】歩行感覚提示装置1の制御構成を示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a control configuration of a walking sensation presentation device 1.

【図4】支持ローラ5およびベルト6の動作を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing operations of a support roller 5 and a belt 6.

【図5】支持ローラ5の配置状態の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of an arrangement state of support rollers 5.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 歩行感覚提示装置 2 トレッドミル 3 表示手段 4 制御手段 5 支持ローラ 6 ベルト 7 押上げローラ 8 サポートシリンダ 1 Walking sensation presentation device 2 treadmill 3 display means 4 Control means 5 Support roller 6 belts 7 Push-up roller 8 Support cylinder

フロントページの続き (72)発明者 森田 勇 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番 1号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 木梨 哲司 東京都港区浜松町2丁目4番1号 世界 貿易センタービル 川崎重工業株式会社 東京本社内 (56)参考文献 特開2001−61992(JP,A) 特開 平10−108884(JP,A) 特開 平8−763(JP,A) 実公 平2−36531(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A63B 22/02 A63B 22/06 Front page continued (72) Inventor Isamu Morita 3-1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Ltd. Inside the Kobe factory (72) Inventor Tetsuji Kinashi 2-4-1 Hamamatsu-cho, Minato-ku, Tokyo No. World Trade Center Building Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Tokyo Head Office (56) Reference JP 2001-61992 (JP, A) JP 10-108884 (JP, A) JP 8-763 (JP, A) JP Hei 2-36531 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) A63B 22/02 A63B 22/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 略水平に並列に配置される円筒状の複数
の支持ローラと、 前記複数の支持ローラを覆って巻き掛けられ、ベルト上
面に使用者を乗載する無端帯状のベルトと、 各支持ローラと対を成して各支持ローラに平行に設けら
れ、その対を成す支持ローラとともにベルトを、そのベ
ルトの下側で挟む複数の押上げローラと、 前記対を成す支持ローラと押上げローラとを、左右両端
部でそれぞれ軸支するローラ保持具と、 各ローラ保持具を、個別的に上下に移動して支持する移
動支持手段と、 各移動支持手段の上下位置を制御し、ベルト上面を、設
定した所定の路面形状にするとともに、ベルト上面が後
方に移動するようにベルトを循環駆動させて、使用者に
歩行感覚を提示する制御手段とを備えることを特徴とす
る歩行感覚提示装置。
1. A plurality of cylindrical support rollers arranged substantially horizontally and in parallel, and an endless belt which is wrapped around the plurality of support rollers and carries a user on an upper surface of the belt. A plurality of push-up rollers that are paired with the support rollers and are provided in parallel to the respective support rollers, and sandwich the belt together with the support rollers forming the pair under the belt, and the support rollers forming the pair and the push-up rollers. Roller holders that respectively support the rollers at both left and right ends, moving support means that individually move the roller holders up and down to support them, and control the vertical position of each moving support means to control the belt. A walking sensation presentation characterized by comprising a control means for presenting a walking sensation to the user by circulating the belt so that the upper surface of the belt has a set predetermined road surface shape and moving the upper surface of the belt backward. apparatus.
【請求項2】 前記制御手段は、設定された路面形状
が、ベルトの移動速度と同じ速度で後方に移動するよう
に各ローラ保持具の上下位置を移動支持手段によって制
御することを特徴とする請求項1記載の歩行感覚提示装
置。
2. The control means controls the vertical position of each roller holder by the movement support means so that the set road surface shape moves rearward at the same speed as the moving speed of the belt. The walking sensation presentation device according to claim 1.
【請求項3】 ベルト上面に乗る使用者の目の前に、ベ
ルトの移動速度に応じて変化する映像を表示する表示手
段が設けられることを特徴とする請求項1または2記載
の歩行感覚提示装置。
3. The walking sensation presentation according to claim 1, wherein display means for displaying an image that changes according to the moving speed of the belt is provided in front of the eyes of the user who rides on the upper surface of the belt. apparatus.
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