JPH02218379A - 乗馬訓練システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［Ｄ東上の利用分野］ 本発明は、実馬の基本的な運動に慣れ、乗馬の基本的な
技術を習得するための訓練システムに関する。

［従来の技術］ 従来、乗馬機械はメリーゴーランド等に見られるように
遊戯用として作られたものが多く、乗馬機械自体が定め
られた簡単な動きをするものであり、座乗者の扶助動作
により、突風に近い状態で動作させることができるもの
ではなかった。

また、上記従来の乗馬機械は遊戯用として商品化された
ものであるため、動きの面白さを追及したものが多く、
突風の動きとは大きく掛は離れた動きをするため、座乗
者の反応は実際の乗馬時とは異なるものであった。

更に、上記従来の乗馬機械の座乗者に対する安全の面で
、座乗者が乗馬機械に座乗した状態では、その装置を監
視する監視員に座乗者の安全が委ねられており、監視員
が目視により座乗者が危険な状態になったと判断したと
き、その監視員が乗馬機械の動きを遠隔停止するという
手段が採用されていた。

し発明が解決しようとする課題］ 上記従来の乗馬機械によると、同乗馬機械は、突風の動
きと掛は離れた動きをするため、座乗者の反応は実際の
乗馬時とは異なるものであり、更に扶助動作により乗馬
機械を制御することができなかった。

そのため、上記従来の乗馬機械を乗馬訓練用として使用
することはできず、且つ安全面においても監視員の目視
で危険と判断したときのみ乗馬機械の動きを停止すると
いう手段が採用されていたため、乗馬機械の停止タイミ
ングが遅れ、座乗者が落ちるというような事故が発生し
やすいという問題があった。

そこで本発明では、突風の基本的な動きを忠実に模擬す
ることができるように形成された人工馬体を用い、更に
座乗者による負重と、各種の扶助動作とを検出させるた
めの複数のセンナを人工馬体の要部に設け、これらのセ
ンサから出力される検出信号に基いて座乗者の乗馬技術
の功拙を演算し、その結果を表示することによって、乗
馬技術の確実な習得を可能にする一方、座乗者が初心者
である場合を想定し、座乗者の乗馬姿勢が危険な状態に
なったことを検出したとき、人工馬体の動きを自動停止
させることにより、座乗者の安全を確保することを解決
すべき技術的課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題解決のための技術的手段は、乗馬訓練システム
を、突風の基本的な歩動作態様を忠実に模擬するように
それぞれの脚部が駆動装置により駆動されるように構成
された人工馬体において、その背部にａ置された鞍に座
乗した状態における座乗者の負重を検出し、検出典型に
対応した検出信号を出力する複数の鞍部荷重センサと、
前記座乗者が前記鞍に座乗した状態で、鐙に掛かる荷重
を検出し、検出荷重に対応した検出信号を出力する複数
の鐙部荷重センサと、前記人工馬体の頭部に取付けられ
た手綱が引かれたとき、その手綱が引かれたときの力の
方向と強さを検出し、検出した力の方向と強さに対応し
た検出信号を出力する複数の頭部センサと、前記人工馬
体の頭部に取付けられた手綱が引かれたときに受動的に
１「動する馬体首部に加わる力を検出し、この力に対応
した信号を出力する複数の首部センサと、前記人工馬体
の腹部に取付けられて、座乗者の脚部扶助動作を検出し
、その検出信号を出力する複数の腹部センサと、前記鞍
部荷重センサと、前記鐙部荷重センサと、前記頭部セン
サと、前記首部センサと、前記腹部センサとのそれぞれ
から出力される検出信号を入力し、予め定められた演算
プログラムにより前記座乗者の乗馬技術の功拙を演算し
たうえ、この功拙演算結果をデータとして出力する乗馬
功拙演算手段と、前記乗馬功拙演算手段からの前記デー
タに基づいて前記座乗者の乗馬技術の功拙を表示する表
示手段とを備えた構成にすることである。

［作　用］ 上記構成の乗馬訓練システムによると、座乗者が人工馬
体の鞍に座乗し、脚を鐙に掛け、更に手綱を持った状態
で、例えば座乗者の踵で人工馬体腹部に合図を送ると、
人工馬体腹部に取付けられた腹部センサから脚部扶助検
出信号が出力される。

この信号は人工馬体を突風の動きに忠実に模擬するよう
に駆動するための駆動装置に入力され、この駆動装置を
始動させて上記人工馬体の動きを開始させる。

人工馬体が動き始め、座乗者が人工馬体の動きに伴って
揺動されると、鞍部荷重センサ、及び鉛部荷重センサか
ら上記座乗者の体重移動に伴う角番に対応した検出信号
が出力される。また頭部センサ及び首部センサから座乗
者の手綱捌きに応じた検出信号が出力される。更に腹部
センサから座乗者の脚による扶助動作の検出信号が出力
される。

前記座乗者の角番を検出した検出信号と、前記座乗者の
手綱捌きを検出した検出信号と、前配座乗者の脚による
扶助動作を検出した検出信号とが出力され、これらの検
出信号が乗馬功拙演算手段に入力される。乗馬功拙演算
手段は、予め定められた演算プログラムにより前記座乗
者の乗馬技術の功拙を演算したうえ、この功拙演ｎ結果
に対応したデータを表示手段に出力する。

表示手段は、上記データに基づいて座乗者の乗馬技術の
功拙を、例えばデイスプレィ装置、プリンタ等によりビ
ジュアルに、あるいは拡声装置等により音声で表示する
。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は、座乗者１が座乗して乗馬訓練をするための人
工馬体２、及びその駆動機構を示した路体構成説明図で
ある。尚、第１図は人工馬体２、及びその駆動機構の左
半分を示しており、実際には右側にも同様の駆動機構が
構成されている。

同図に示すように、人工馬体２の背部には鞍３が載せら
れており、座乗者１が鞍３に座乗した状態で座乗者１の
左右の足を載せる鐙４が左右に取付けられている。上記
鞍３が載置された人工馬体２の背部には、鞍３自体の荷
重、座乗者１の自重、更には座乗者１の体重移動に伴う
角番を検出し、検出荷重、及び検出貴重に対応した検出
信号を出力する鞍部荷重センサ５ａ、５ｂ、５ｃが取付
けられている。尚、この鞍部荷重センサ５ａ、５ｂ。

５Ｃの３個に限らずそれ以上の数のセンサを設けても良
く、この場合はよりきめ細かな検出が可能になる。また
上記左右の鐙４には、座乗者１の脚により印加された荷
重を検出するための鉛部荷重センサ６ａ、６ｂが取付け
られている。

人工馬体２の頭部２ａには手綱７が結ばれており、その
頭部２ａには、上記手綱７が座乗者１により引かれたと
き、その手綱７に加わった力を複数箇所で検出し、検出
した力の強さと方向に対応した検出信号を出力する頭部
センサ８ａ、８ｂ。

８ｃ、８ｄ、８ｅが取付けられている。更に、上記手綱
７が引かれたとき、この力に応じて可動するように形成
されＩＣ人工馬体２首部の付は根に加わる力を検出し、
検出した力に対応した信号を出力する首部センサ９ａ、
９ｂが上記付は根の左右部に取付けられている。

また、上記人工馬体２の腹部２ｂには、座乗者１の体格
に拘らず、座乗者１の脚部による扶助動作、即ち脚部の
踵と腔内側とによる扶助動作が行われたとき、これを検
出するための腹部センサ１０ａ、１０ｂ、ｔｏｃ、１０
ｄが左右に分けて取付けられている。

人工馬体２の左側の前脚１１、後脚１２〈実際には右前
脚１３、右後脚１４もあるが、第１図においては右前脚
１３、右後脚１４を図示していない。）はそれぞれ前脚
ピボット１５、後脚ピボット１６を中心として回動でき
るように人工馬体２の胴部に取付けられている。前脚１
１の下端部は、それぞれ人工馬体２の上下方向及び前後
方向に移動させる振幅を変化させるための振幅可変機構
１７を構成する円板１８の偏心軸１９周りに回転できる
ように支持されている。一方、後脚１２の下端部は、振
幅可変機構２０を構成する円板２１と円板２２とのそれ
ぞれに取付けられた偏心軸２３と偏心軸２４とに亘って
取付けられた水平バー２５に固定されている。そして水
平バー２５は上記円板２１と円板２２によって常に水平
を保つように揺動される。従って後脚１２は水平面に対
して同一角度で動く。

第１図ニ示ス偏心ｆｆｉ　Ｅ　Ｇ、ｔ、円板１８．２１
．２２それぞれに設けられた図示していない偏心酎設窓
用モータを制御することによって可変することができる
。円板１８を回転させる回転軸２６は、人工馬体２の上
下動と前後動間の位相差を生成するだめの位相可変機構
２７に接続されている。また、円板２１を回転させる回
転軸２８は、位相可変機構２９に接続されている。

位相可変機構２７は、回転軸２６と、プーリ３０に挿着
されたブーり軸３１との間の位相を図示していない位相
可変用モータにより可変する。−方、位相可変機構２９
は回転軸２８と、プーリ３２に挿着されたブーり軸３３
との間の位相を図示していない位相可変用モータにより
可変する。

前記プーリ３０は、メインモータ３４の回転を減速して
出力する減速機３５の出力軸３６に取付けられたプーリ
３７と、タイミングベルト３８とを介して回転するよう
に構成されている。また前記プーリ３２は、上記出力軸
３６に取付けられたプーリ３９と、タイミングベルト４
０とを介して回転するように構成されている。

メインモータ３４はインバータ４１と接続されており、
このインバータ４１から出力される駆動電力の周波数に
応じて回転数が可変される。そしてメインモータ３４の
回転数に応じて前記人工馬体２が周期的運動を行う。従
って、メインモータ３４と、位相可変機構２７．２９と
、振幅可変機構１７．２０とにより、常歩、速歩、駆歩
等の歩法、及び歩度に応じた動きを人工馬体２にさせる
ことができる。

上記インバータ４１と電気的に接続されて、同インバー
タ４１に対し、人工馬体２の小動作態様に応じた駆動指
令信号を出力するとともに、座乗者１の乗馬技術を演算
評価するための後述のマイクロコンピュータ５２を備え
た制御装置４２が設けられており、この制御装置４２に
は操作盤４３が電気的に接続されている。従って人工馬
体２の小動作態様は、この操作！８４３に設けられた図
ボしていない設定スイッチにより設定される。尚、上記
制御装＠４２は電源４４から所要の電力の供給を受ける
。

第２図は、乗馬訓練システムのシステム１日ツク図であ
る。

上図に示すように、前記鞍部荷重センサ５ａ。

５ｂ、５ｃは前述したように鞍３自体の荷重、座乗者１
の自重、更には座乗者１の体重移動に伴う角田を検出し
、検出荷重、及び検出９重に対応した検出信号を出力す
るが、これらの信号はアナログ信号であるため、これら
の信号を座乗者１の乗馬技術を評価するための後述のマ
イクロコンピュータ５２に入力させるためにディジタル
信号に変える必要があることから、上記鞍部荷重センサ
５ａ、５ｂ、５ｃはＡ／Ｄ変換器５１を介してマイクロ
コンピュータ５２に接続される。

また座乗者１の脚により印加された荷重を検出するため
の鐙部荷重センサ６ａ、６ｂの検出信号もアナログ信号
であるため、上記鐙部荷重センサ５ａ、５ｂはＡ／Ｄ変
換器５３を介してマイクロコンピュータ５２に接続され
る。

前記頭部センサ８ａ、　８ｂ、（３ｃ、　８ｄ、　８ｅ
はディジタルな検出信号を出力するため、直接マイクロ
コンピュータ５２に接続が可能である。また前記首部セ
ンサ９ａ、９ｂ、及び前記腹部センサ１０ａ、１０ｂ、
１０ｃ、１０ｄは共にディジタルな検出信号を出力する
ため、直接マイクロコンピュータ５２に接続される。

マイクロコンピュータ５２は、各種のデータを記憶する
ＲＡＭと、前記各種センサからの検出信号を入力し、こ
の信号に基いて座乗者１の乗馬技術の功拙を演算、評価
する中央処理装置ＣＰｔＪとを備えている。中央処理装
置ＣＰＵは、ＣＲＴ等の画像処理装置５４、音声変換装
置５５、あるいはプリンタ５６等の表示装置と接続され
、座乗者１の乗馬技術の功拙演算結果を表示する。

次に、第３図、第４図を参照しながら乗馬訓練システム
の作用を説明する。

第３図は、前期各種センサからの検出信号に基いて判断
される座乗者１の乗馬技術の功拙の内容を表図にまとめ
たものである。また第４図は前記マイクロコンピュータ
５２による乗馬技術の功拙演算フローチャートを示した
ものである。

第４図の乗馬技術功拙演算フローチャートをスタートさ
せる前に、座乗者１が鞍３に座乗しない状態における前
記鞍部荷重センサ５ａ、５ｂ、５Ｃの出力信号の合成値
ａを前記ＲＡＭに記憶させ、この値ａに基いて鞍３の自
重を認識する。

乗馬技術功拙演算フローチャートのステップ１（Ｓｌ）
において、前記操作盤４３の設定スイッチにより馬体２
の奏法、例えば常歩が設定され、座乗者１が鞍３に座乗
し、左右の鐙４に両脚を掛けた状態から、座乗者１が脚
で扶助動作を行うと前記υ」御装置４２はインバータ４
１に対して常歩に対応した駆動指令信号を出力し、馬体
２を始紡させる。ステップ２（８２）において、手綱７
が操作されたときに、この手綱操作に応じて出力される
前記頭部センサ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅからの検
出信号と、前記首部セン勺９ａ、９ｂからの検出信号と
を入力する。また、ステップ３（Ｓ３）において、座乗
者１の下肢による人工馬体２への扶助動作に応じて出力
される前記腹部センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ
からの検出信号を入力する。更にステップ４　（８４）
において、鞍３自体の荷重、座乗者１の自重、更には座
乗者１の体重移動に伴う負重を検出し、検出荷重、及び
検出貴重に応じて出力される鞍部荷重センサ５ａ、５ｂ
、５ｃからの検出信号を入力する。また、ステップ５（
Ｓ５）において、座乗者１の脚により印加された荷重を
検出し、この検出荷重に応じて出力される鐙部荷重セン
サ６ａ、６ｂがらの検出信号を入力する。

ステップ６（８６）において、手綱操作に応じて出力さ
れる前記頭部センサ８ａ、８ｂ、８ｃ。

８ｄ、８ｅからの検出信号と、前記首部センサ９ａ、ｇ
ｂからの検出信号と、前記腹部センサ１０ａ、１０ｂ、
１０ｃ、１０ｄからの検出信号トラ組み合わせ、座乗者
１の手綱捌きと、下肢とによる扶助動作に伴う人工馬体
２の発進、加速、減速、曲り、停止の各扶助に分けた組
み合わせによるデータ処理を行い、ステップ７（８７）
において、各扶助動作が正しく行われているか否かを、
判定プログラムにより判断する。ステップ７　（Ｓ７）
における判断結果がｒＮＯＪの場合は、扶助動作が正し
く行われていないため、ステップ８　（８８）において
その回数を記録する。

一方、ステップ９　（８９）において、鞍部荷重センサ
５ａ、５ｂ、５ｃからの検出信号と、鐙部荷重センサ６
ａ、６ｂからの検出信号とが前記のＡ／Ｄ変換器５１．
５３によりディジタル信号に変換された信号を、ＩＨ２
より短い時間間隔で前記ＲＡＭに記憶させる。そのとき
、上記各センサからの検・比信号を組み合わせ、更にそ
のときの時刻を記憶させる。

ステップ１０（８１０）において、上記１１１Ｚより短
い時間間隔で鞍部荷重センサ５ａ、５ｂ、５Ｃからの検
出信号をモニターし、一定時間以上、上記検出信号の入
力が前記検出信号値ａ以下の状態を継続したとき、座乗
者１が落馬、あるいは下馬したものと判断し、ステップ
１１において、前記制御装置４２から前記インバータ４
１に対する駆動電源の供給を停止する。一方、前記鞍部
荷重センサ５ａ、５ｂ、５ｃからの検出信号と、鐙部荷
重センサ６ａ、６ｂからの検出信号とが継続して入力さ
れている場合は、ステップ１２　（８１２＞においてそ
の検出信号をＲＡＭにストアし、ステップ１３（３１３
）において鞍３、鐙４を介した座乗者１の負重に伴う人
工馬体２の発進、加速、減速、曲り、停止の各扶助に分
けた組み合わせによるデータ処理を行い、各扶助が行な
われた時点における多様をチエツクする。

ステップ１４（８１４）において、前記ステップ８の記
録データと、ステップ１３の多様のチエツクデータとを
参照して座乗者１の乗馬技術の功拙を演算し、その得点
計算をする。ステップ１５（８１５）において、座乗者
１の乗馬技術のレベルに応じた乗馬技術の指導等のデー
タが呼び出され、ステップ１６（８１６）において上記
演算された得点、及び上記指導等のデータがプリントア
ウトされる。そしてこれらのデータは座乗者１の、及び
この座乗者１に乗馬技術を指導するインストラクタの乗
馬訓練の指標とされる。

第５図は、前記第４図の乗馬技術功拙演算フローチャー
トに加え、座乗者１が座乗中、座乗者１の要求に応じて
その時点の人工馬体２の駆動状況に応じた実用に対する
正しい扶助の方法を、前記画像処理装置５４によるデイ
スプレィ手段により、あるいは前記音声変換装置５５に
よる拡声手段により座乗者１に伝達するためのフローチ
ャートを示したものである。

第５図のステップ１（３１）において、例えば人工馬体
２に、あるいは前記操作！ｌＩ４３に取付けられた図示
していないインストラクションスイッチが、座乗者１あ
るいは乗馬技術のインストラクタにより押下されると、
ステップ２（８２）において、前記マイクロコンピュー
タ５２は、人工馬体２が、設定された動作状態で駆動さ
れているか否かを判断する。その判断結果がｒＯＫＪで
あれば、ステップ３　（８３）において、前記画像処理
装置５４によるデイスプレィ手段により、あるいはステ
ップ４　（８４）において、前記音声変換装置５５によ
る拡声手段により、その時点の人工馬体２の駆動状況に
応じた、実用に対する正しい扶助の方法を座乗者１に伝
達する。そしてステップ５（Ｓ５）において、座乗者１
、あるいは乗馬技惰のインストラクタが、その時点で伝
達された人工馬体２の駆動状況に応じた実用に対する正
しい扶助の方法を確認する。

次に、上記実施例の変形例を説明する。

（１）前記実施例においては、人工馬体２を駆動させた
状態における乗馬訓練について説明したが、例えば初心
者のために人工馬体２を静止させ、その状態で初心者を
座乗させることにより、正しい乗馬姿勢、あるいは手綱
保持の方法を習得させることが可能である。

（２）前記実施例のように本格的な乗馬訓練システムで
はなく、単純な乗物遊具の座乗部に本システムを設置す
れば、安全で、且つ座乗者に対する適確な遊戯方法の伝
達が可能である。

（３）前記実施例においては、座乗者１の反応、あるい
は座乗状態を検出するための前記各種のセンサについて
は、比較的初心者を想定したセンサの種類、及びその配
置を説明したが、本システムを、更に本格的な競馬や乗
馬の技術を習得するために用いる場合、制御プログラム
の変更、各種センサの変更、増設を組み合わせることに
より、本システムを中、上級向けの訓練システムとする
ことが容易に可能である。

［発明の効果１ 以上のように本発明によれば、実用の基本的な動きを忠
実に模擬することができるように形成された人工馬体を
用い、座乗者による負重と、各種の扶助動作とを検出さ
せるための複数のセンサを人工馬体の要部に設け、これ
らのセンサから出力される検出信号に基いて座乗者の乗
馬技術の功拙を演算し、その結果をデータとして表示す
る一方、座乗者が初心者である場合を想定し、座乗部の
乗馬姿勢が危険な状態になったことを検出したとき、人
工馬体の動きを自動停止させることができるため、初心
者はもとより、乗馬の経験者であっても、実用による乗
馬訓練以上の訓練効果を上げることができるとともに、
安全に乗馬訓練を受けることができる。

そして本発明によれば、座乗者による負重に伴う扶助と
座乗（騎乗）姿勢の定量化が可能であるため、初心者も
含めて従来の乗馬用語や、乗馬概念にとられれない的確
な指導が可能になり、乗馬スポーツの普及を促進するこ
とができる。加えて従来にない座乗者負ｍのデータを乗
馬技術の優れたものについて収集することにより、乗馬
技術の科学的分析を可能にさせる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の座乗者が座乗して乗馬訓練
をするための人工馬体、及びその駆動機構を示した路体
構成説明図、第２図は乗馬訓練システムのシステムブロ
ック図、第３図は各種センサからの検出信号に基いて判
断される座乗者の乗馬技術の功拙の内容を示した表図、
第４図は乗馬技術功拙演算フローチャート図、第５図は
座乗者が座乗中、人工馬体の駆動状況に応じた実用に対
する正しい扶助の方法を座乗者に伝達するためのフロー
チャート図である。 １・・・座乗者 ２・・・人工馬体 ３・・・鞍 ４・・・鐙 ５ａ、　５ｂ、　５ｃ・・・鞍部荷重センサ６ａ、６ｂ
・・・鐙部荷重センサ ７・・・手綱 ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ・・・頭部センサ９ａ、
９ｂ・・・首部センサ １０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ　・・・腹部センサ５
２・・・マイクロコンピュータ ５４・・・画像処理装置 ５５・・・音声変換装置 ５６・・・プリンタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 実馬の基本的な歩動作態様を忠実に模擬するようにそれ
   ぞれの脚部が駆動装置により駆動されるように構成され
   た人工馬体において、その背部に載置された鞍に座乗し
   た状態における座乗者の負重を検出し、検出負重に対応
   した検出信号を出力する複数の鞍部荷重センサと、 前記座乗者が前記鞍に座乗した状態で、鐙に掛かかる荷
   重を検出し、検出荷重に対応した検出信号を出力する複
   数の鐙部荷重センサと、 前記人工馬体の頭部に取付けられた手綱が引かれたとき
   、その手綱が引かれたときの力の方向と強さを検出し、
   検出した力の方向と強さに対応した検出信号を出力する
   複数の頭部センサと、前記人工馬体の頭部に取付けられ
   た手綱が引かれたときに受動的に可動する馬体首部に加
   わる力を検出し、この力に対応した信号を出力する複数
   の首部センサと、 前記人工馬体の腹部に取付けられて、座乗者の脚部扶助
   動作を検出し、その検出信号を出力する複数の腹部セン
   サと、 前記鞍部荷重センサと、前記鐙部荷重センサと、前記頭
   部センサと、前記首部センサと、前記腹部センサとのそ
   れぞれから出力される検出信号を入力し、予め定められ
   た演算プログラムにより前記座乗者の乗馬技術の功拙を
   演算したうえ、この功拙演算結果をデータとして出力す
   る乗馬功拙演算手段と、 前記乗馬功拙演算手段からの前記データに基いて前記座
   乗者の乗馬技術の功拙を表示する表示手段とを備えたこ
   とを特徴とする乗馬訓練システム。