KR102099818B1 - 밸런스 훈련 장치 및 밸런스 훈련 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 관한 밸런스 훈련 장치는 도립 이륜차와, 도립 이륜차에 탑승하는 탑승자의 자세에 따라 변화되는 도립 이륜차의 자세를 검출하는 자세 검출부와, 검출한 도립 이륜차의 자세에 따라, 도립 이륜차가 이동하도록 도립 이륜차를 제어하는 것과, 도립 이륜차의 자세에 따르지 않고 임의의 방향으로 강제적으로 이동시키도록 도립 이륜차를 제어하는 것의 양쪽을 가능하게 하는 제어부를 구비한다. 밸런스 훈련 장치는 탑승자가 도립 이륜차에 탑승하여 소정의 기준 위치에 보다 근접하도록 조작함으로써 밸런스 감각을 훈련하는 밸런스 훈련을 위한 것이다. 밸런스 훈련 장치는 도립 이륜차의 위치를 취득하는 위치 취득부를 더 구비한다. 제어부는 취득한 도립 이륜차의 위치와 기준 위치 사이의 거리가 역치 이상인 경우, 도립 이륜차를, 기준 위치로부터 당해 도립 이륜차가 위치하는 방향으로 강제적으로 이동시키는 제어를 억제한다.

Description

밸런스 훈련 장치 및 밸런스 훈련 방법 {BALANCE TRAINING DEVICE AND BALANCE TRAINING METHOD}
본 발명은 밸런스 훈련 장치 및 밸런스 훈련 방법에 관한 것으로, 특히, 탑승자의 자세 변화에 따라 도립 상태를 유지하도록 이동하는 도립 이륜차를 이용하여, 탑승자의 밸런스 감각을 훈련하는 기술에 관한 것이다.
일본 특허 공개 제2011-31669호 공보에는 동축 이륜차(도립 이륜차)에 탑승한 탑승자가 효율적으로, 신체 기능이나 밸런스 기능을 훈련하기 위한 훈련 시스템이 개시되어 있다. 이 훈련 시스템은 탑승자의 무게 중심 이동에 따라, 도립 상태를 유지하여 주행하는 동축 이륜차를 갖는 동축 이륜차는, 일정 또는 랜덤한 주기로, 전후 좌우로 소정 동작을 행한다. 탑승자는 소정 동작에 따르고, 동축 이륜차가 일정 범위 내에 들어가도록, 무게 중심을 전후 혹은 좌우로 이동시키는 주행 조작을 행한다. 이에 의해, 탑승자는 즐기면서, 신체 기능 및 밸런스 기능 등을 향상시킬 수 있다.
그러나, 탑승자가 도립 이륜차를 특정한 범위 내에 머무르게 하기 위해 무게 중심 이동을 하는 방향으로 잘되지 않는 방향이 있는 경우에는, 그 방향으로 도립 이륜차의 위치를 충분히 복귀시킬 수 없다. 즉, 탑승자의 무게 중심 이동이 잘되지 않는 방향과 역방향은 탑승자에 대한 과제로서 도립 이륜차가 강제적으로 행하는 이동에 있어서 탑승자가 익숙하지 않은 방향이 된다. 그로 인해, 도립 이륜차가 서서히 그 익숙하지 않은 방향으로 이동해 버려, 특정한 범위 내에서의 훈련의 계속이 곤란해져 버린다는 문제가 있다.
본 발명은 탑승자의 자세 변화에 따라 도립 상태를 유지하도록 이동하는 도립 이륜차를 이용한 밸런스 감각의 훈련에 있어서, 특정한 범위 내에서의 훈련을 보다 용이하게 계속할 수 있는 밸런스 훈련 장치 및 밸런스 훈련 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 형태에 관한 밸런스 훈련 장치는 도립 이륜차와, 상기 도립 이륜차에 탑승하는 탑승자의 자세에 따라 변화되는 상기 도립 이륜차의 자세를 검출하는 자세 검출부와, 상기 자세 검출부가 검출한 상기 도립 이륜차의 자세에 따라, 상기 도립 이륜차가 이동하도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 것과, 상기 도립 이륜차의 자세에 따르지 않고 임의의 방향으로 강제적으로 이동시키도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 것의 양쪽을 가능하게 하는 제어부를 구비하고, 상기 탑승자가 상기 도립 이륜차에 탑승하여 소정의 기준 위치에 보다 근접하도록 조작함으로써 밸런스 감각을 훈련하는 밸런스 훈련을 위한 밸런스 훈련 장치이며, 상기 도립 이륜차의 위치를 취득하는 위치 취득부를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 위치 취득부가 취득한 상기 도립 이륜차의 위치와 상기 기준 위치 사이의 거리가 역치 이상인 경우, 상기 도립 이륜차를, 상기 기준 위치로부터 당해 도립 이륜차가 위치하는 방향으로 강제적으로 이동시키는 제어를 억제하는 것이다.
이에 의하면, 탑승자가 익숙하지 않은 방향으로 도립 이륜차가 이동해 버린 경우, 그 방향을 향해 도립 이륜차가 더욱 이동해 버리는 것을 억제할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 의하면, 특정한 범위 내에서의 훈련을 보다 용이하게 계속할 수 있다.
또한, 상술한 밸런스 훈련 장치에서는, 상기 제어부는 상기 자세 검출부가 검출한 상기 도립 이륜차의 자세에 따라, 상기 도립 이륜차가 이동하도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 통상 모드와, 상기 도립 이륜차의 자세에 따르지 않고 임의의 방향으로 강제적으로 이동시키도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 과제 모드를 교대로 전환하여 실행하도록 해도 된다.
또한, 상술한 밸런스 훈련 장치에서는, 상기 제어부는 상기 기준 위치로부터 소정 거리 이격된 위치로부터, 상기 기준 위치까지, 상기 탑승자가 상기 도립 이륜차를 복귀시키는 시간을 산출하고, 산출한 시간이 길어짐에 따라, 상기 역치를 보다 작게 하도록 해도 된다.
이에 의하면, 도립 이륜차가 기준 위치로부터 크게 이격되어 버리면, 도립 이륜차를 기준 위치로 복귀시키는 것이 곤란한 유저라도, 보다 기준 위치에 가까운 위치에서 밸런스 훈련을 계속시킬 수 있다.
또한, 상술한 밸런스 훈련 장치에서는, 상기 제어부는 상기 과제 모드로서 복수의 레벨 중 어느 하나로 동작하고, 상기 레벨이 높아짐에 따라, 단위 시간당에 상기 통상 모드로부터 상기 과제 모드로 전환하는 횟수를 보다 많게 하는 제어 및 상기 레벨이 높아짐에 따라, 상기 임의의 방향으로의 이동량을 보다 크게 하는 제어 중 적어도 하나를 행하고, 상기 레벨이 높아짐에 따라, 상기 역치를 보다 크게 하도록 해도 된다.
이에 의하면, 밸런스 훈련의 레벨에 따라, 바로 과제의 부여를 억제하는 상태에 걸리지 않도록 역치를 조정하는 것이 가능해진다. 따라서, 훈련자가 익숙하지 않은 방향의 과제에 대한 훈련 기회를 증가시킬 수 있다.
또한, 상술한 밸런스 훈련 장치에서는, 상기 제어부는 상기 도립 이륜차의 자세와, 상기 도립 이륜차의 자세는 독립하여 설정되는 파라미터의 양쪽을 고려하여 결정되는 제어 신호에 기초하여 임의의 방향으로 이동시키도록 상기 도립 이륜차를 제어함으로써, 상기 도립 이륜차의 자세에 따르지 않고 임의의 방향으로 강제적으로 이동시키도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 제2 형태에 관한 밸런스 훈련 방법은 도립 이륜차에 탑승하는 탑승자의 자세에 따라 변화되는 상기 도립 이륜차의 자세에 따라, 상기 도립 이륜차가 이동하도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 것과, 상기 도립 이륜차의 자세에 따르지 않고 임의의 방향으로 강제적으로 이동시키도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 것의 양쪽을 실행하는 제어 스텝을 구비하고, 상기 탑승자가 도립 이륜차에 탑승하여 소정의 기준 위치에 보다 근접하도록 조작함으로써 밸런스 감각을 훈련하는 밸런스 훈련을 위한 밸런스 훈련 방법이며, 상기 제어 스텝은, 상기 도립 이륜차의 위치와 상기 기준 위치 사이의 거리가 역치 이상인 경우, 상기 도립 이륜차를, 상기 기준 위치로부터 당해 도립 이륜차가 위치하는 방향으로 강제적으로 이동시키는 제어를 억제하는 것이다.
상술한 본 발명의 각 형태에 의하면, 탑승자의 자세 변화에 따라 도립 상태를 유지하도록 이동하는 도립 이륜차를 이용한 밸런스 감각의 훈련에 있어서, 특정한 범위 내에서의 훈련을 보다 용이하게 계속할 수 있는 밸런스 훈련 장치 및 밸런스 훈련 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 특징, 목적, 이점은 본 발명을 제한하기 위한 것이 아닌 예로서의 부수되는 도면으로의 참조와 함께 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 보다 명확해질 것이다.
도 1은 실시 형태에 관한 밸런스 훈련 장치의 구성도.
도 2는 실시 형태에 관한 로데오 게임의 게임 화면예를 도시하는 도면.
도 3은 실시 형태에 관한 도립 이륜차의 외부 구성도.
도 4는 실시 형태에 관한 도립 이륜차의 내부 구성도.
도 5는 실시 형태에 관한 밸런스 훈련 장치의 동작을 도시하는 흐름도.
도 6은 실시 형태에 관한 도립 이륜차의 이동의 일례를 도시하는 도면.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명한다. 이하의 실시 형태에 나타내는 구체적인 수치 등은 실시 형태의 이해를 용이하게 하기 위한 예시에 지나지 않고, 특별히 언급하는 경우를 제외하고, 그것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 기재 및 도면에서는 설명의 명확화를 위해, 당업자에게 있어서 자명한 사항 등에 대해서는, 적절히 생략 및 간략화가 이루어져 있다.
<발명의 실시 형태>
도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 밸런스 훈련 장치(1)의 구성에 대해 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 밸런스 훈련 장치(1)는 도립 이륜차(2)와, 훈련 과제 부여 장치(3)와, 고정 부재(4)와, 현수구(5)와, 벨트(6)와, 프레임(7)을 갖는다.
도립 이륜차(2)는 훈련자(탑승자)를 태우고 이동하는 차량이다. 도립 이륜차(2)는 훈련자의 자세 변화에 따라 도립 상태를 유지하도록 이동한다. 훈련자는 표시 장치(31)에 표시되는 트레이닝 화면(게임 화면)을 참고로, 훈련 과제 부여 장치(3)에 의해 부여되는 과제를 클리어하도록 도립 이륜차(2)를 이동시킴으로써 밸런스 감각을 트레이닝한다. 훈련자로서, 예를 들어 뇌졸중에 의한 편마비 환자 등을 상정하고 있다.
훈련 과제 부여 장치(3)는 훈련자에 대해 과제를 부여하는 장치이다. 훈련 과제 부여 장치(3)는 제어 장치(30)와, 표시 장치(31)를 갖는다.
제어 장치(30)는 밸런스 훈련 장치(1)를 제어하는 정보 처리 장치이다. 제어 장치(30)는 훈련자 또는 개조자에 의해 실행이 지시된 밸런스 훈련에 있어서의 과제를 훈련자에게 부여하는 동작을 실행하도록 도립 이륜차(2)를 제어함과 함께, 그 밸런스 훈련에 대응하는 트레이닝 화면을 표시 장치(31)에 표시한다.
제어 장치(30)는 CPU(Central Processing Unit) 및 기억부를 갖고, 기억부에 저장된 프로그램을 실행함으로써, 본 실시 형태에 있어서의 제어 장치(30)로서의 처리를 실행한다. 즉, 제어 장치(30)의 기억부에 저장되는 프로그램은 본 실시 형태에 관한 제어 장치(30)에 있어서의 처리를, CPU에 실행시키기 위한 코드를 포함한다. 또한, 기억부는, 예를 들어 이 프로그램이나, CPU에 있어서의 처리에 이용되는 각종 정보를 저장할 수 있는 기억 장치를 포함하여 구성된다. 기억 장치로서, 예를 들어 메모리 및 하드 디스크 등의 기억 장치 중 적어도 하나의 임의의 기억 장치를 이용해도 된다.
제어 장치(30)는 무선 통신을 통해, 훈련자 또는 개조자가 조작하는 리모트 컨트롤러(도시하지 않음, 이하, 「리모콘」이라고도 칭함)와 통신 가능하게 되어 있다. 제어 장치(30)는 훈련자 또는 개조자부터 리모콘에 대한 밸런스 훈련의 실행을 지시하는 입력에 따라 리모콘으로부터 송신되는 무선 신호를 수신한다. 이 무선 신호는 밸런스 훈련의 실행을 지시하는 입력 내용을 나타낸다.
제어 장치(30)는 이 무선 신호에 따라, 밸런스 훈련의 실행을 개시한다. 예를 들어, 제어 장치(30)는 도립 이륜차(2)가 밸런스 훈련용 동작을 개시하도록 도립 이륜차(2)를 제어한다. 또한, 제어 장치(30)는 트레이닝 화면의 표시 장치(31)로의 표시를 개시한다.
보다 구체적으로는, 제어 장치(30)는 무선 통신을 통해 도립 이륜차(2)와 통신 가능하게 되어 있다. 제어 장치(30)는 밸런스 훈련의 개시를 지시하는 무선 신호를 도립 이륜차(2)로 송신한다. 이 무선 신호에 따라, 도립 이륜차(2)는 밸런스 훈련용 동작을 개시한다. 또한, 도립 이륜차(2)는 밸런스 훈련의 실행에 따라 변화되는 도립 이륜차(2)의 위치를 나타내는 무선 신호를 제어 장치(30)로 송신한다. 제어 장치(30)는 도립 이륜차(2)로부터 수신한 무선 신호가 나타내는 도립 이륜차(2)의 위치를, 표시 장치(31)에 표시하고 있는 트레이닝 화면에 반영한다.
여기서, 도 2를 참조하여, 트레이닝 화면의 일례에 대해 설명한다. 도 2는 밸런스 훈련 내용(게임 내용)이 로데오 게임인 예를 도시하고 있다. 트레이닝 화면에서는 도립 이륜차(2) 및 훈련자가, 플레이어가 탄 말을 본떠서 그려져 있다. 또한, 트레이닝 화면에서는 소정의 기준 위치를 중심으로 하여, 반경이 다른 복수의 원이 그려져 있다.
로데오 게임의 실행 중에서는, 도립 이륜차(2)는 간헐적으로 훈련자의 조작과는 무관계로 랜덤한 이동을 행한다. 이 도립 이륜차(2)의 움직임에 대해, 훈련자가, 도립 이륜차(2)가 기준 위치에 위치하도록 자세를 변화시켜 도립 이륜차(2)를 이동시킴으로써, 훈련자의 밸런스 감각이 훈련된다. 이때, 제어 장치(30)는 트레이닝 화면에 있어서, 도립 이륜차(2)의 위치에 대응하는 위치로 말을 이동시켜 표시한다. 로데오 게임은 소정 시간 동안 실시되고, 그동안에 보다 작은 원 내에 말이 위치할수록, 득점이 보다 높게 상승한다.
표시 장치(31)는, 상술한 바와 같이, 제어 장치(30)에 의해 트레이닝 화면이 표시된다. 표시 장치(31)는, 예를 들어 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 또는 플라즈마 디스플레이 등이다.
고정 부재(4)는 도립 이륜차(2) 및 그것을 탄 탑승자보다도 높은 위치에서, 프레임(7)의 상부 프레임 부재에 고정되어 있다. 현수구(5)는 고정 부재(4)와 탑승자에게 접속되어 있다. 현수구(5)는, 예를 들어 고무 또는 스프링 등의 탄성재를 포함하는 신축성이 있는 재질을 포함하는 끈 형상의 부재이다. 여기서, 현수구(5)는 벨트(6)를 통해 탑승자에게 접속되어 있다. 벨트(6)는 탑승자의 상반신에 장착된다.
이와 같은 구성에 의해, 현수구(5)는 탑승자를 상방으로 인장하여 올리는 형태로 지지하고 있다. 이에 의해, 탑승자가 도립 이륜차(2)로부터 벗어나 버린 경우라도, 입위 자세를 유지하기 쉽게 하여, 안전성을 보다 향상시키고 있다.
계속해서, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 도립 이륜차(2)의 외부 구성에 대해 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 도립 이륜차(2)는 핸들(10)과, 스텝 커버(11)와, 좌우 한 쌍의 차륜(12)을 갖는다.
도립 이륜차(2)는 핸들(10)을 파지하고 스텝 커버(11)에 탑승한 훈련자가, 도립 이륜차(2)의 전후 방향으로 하중을 작용시킨 경우에 발생하는, 도립 이륜차(2)의 전후 방향에 대한 자세의 변화에 따라, 도립 이륜차(2)의 도립 상태를 유지하도록 좌우의 차륜(12)을 회전시킨다. 즉, 도립 이륜차(2)는 훈련자가 도립 이륜차(2)의 자세를 전방으로 경사지게 하면, 도립 이륜차(2)의 도립 상태를 유지하도록 전방으로 주행하고, 훈련자가 도립 이륜차(2)의 자세를 후방으로 경사지게 하면, 도립 이륜차(2)의 도립 상태를 유지하도록 후방으로 주행하도록, 좌우의 차륜(12)을 회전시킨다.
또한, 도립 이륜차(2)는 핸들(10)을 파지하고 스텝 커버(11)에 탑승한 훈련자가, 도립 이륜차(2)의 좌우 방향으로 하중을 작용시킨 경우에 발생하는, 도립 이륜차(2)의 좌우 방향에 대한 자세의 변화에 따라, 도립 이륜차(2)가 선회 동작을 행하도록 좌우의 차륜(12)을 회전시킨다. 즉, 도립 이륜차(2)는 훈련자가 도립 이륜차(2)의 자세를 좌측으로 경사지게 하면, 도립 이륜차(2)를 좌측 방향으로 선회시키고, 훈련자가 도립 이륜차(2)의 자세를 우측으로 경사지게 하면 도립 이륜차(2)를 우측으로 선회시키도록, 좌우의 차륜(12)을 회전시킨다.
핸들(10)은 스텝 커버(11) 위에 탑승한 훈련자가 양손으로 파지 가능해지도록, 도립 이륜차(2)에 있어서 스텝 커버(11)의 전방에 설치되어 있고, 상방을 향해 연장되어 있다. 훈련자가, 도립 이륜차(2)의 좌우 방향으로 작용시킨 하중에 따라 좌우 방향으로 경사진다.
스텝 커버(11)는 탑승자가 양 발의 각각을 태우는 탑승부이다. 스텝 커버(11)는 탑승자가 도립 이륜차(2)의 전후 방향으로 작용시킨 하중에 따라, 도립 이륜차(2) 전체와 함께 전후 방향으로 경사진다. 또한, 스텝 커버(11)는 탑승자가 도립 이륜차(2)의 좌우 방향으로 작용시킨 하중에 따라, 핸들(10)과 함께 좌우 방향으로 경사진다. 보다 구체적으로는, 도립 이륜차(2)는 핸들(10)과 스텝 커버(11)를 포함하는 링크 기구를 갖는다. 이에 의해, 탑승자가 오른발에 하중을 시프트하여 자세를 좌측으로 경사지게 하면, 링크 기구를 통해 스텝 커버(11)는 좌측으로 경사지고, 이것과 연동하여 핸들(10)도 좌측으로 경사진다. 또한, 탑승자가 왼발에 하중을 시프트하여 자세를 우측으로 경사지게 하면, 링크 기구를 통해 스텝 커버(11)는 우측으로 경사지고, 이것과 연동하여 핸들(10)도 우측으로 경사진다. 링크 기구는 도립 이륜차(2)를 선회시키기 위한 조작부로서 기능한다. 또한, 핸들(10)은 스텝 커버(11)를 갖는 링크 기구와는 연결하지 않고 독립하여 설치되어 있어도 된다.
차륜(12)은 도립 이륜차(2)에 있어서 스텝 커버(11)의 하방에 설치되어 있다. 차륜(12)은 도립 이륜차(2)에 있어서 좌우 대칭이 되도록 2개 설치되어 있다.
계속해서, 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 도립 이륜차(2)의 내부 구성에 대해 설명한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 도립 이륜차(2)는 무선 통신 회로(20)와, 자세각 센서(21)와, 기울기각 센서(22)와, 마이크로컨트롤러(23)(이하, 「마이크로컴퓨터」라고도 칭함)와, 구동 회로(24, 25)와, 모터(26, 27)와, 회전각 센서(28, 29)를 갖는다.
무선 통신 회로(20)는 제어 장치(30)와의 사이에서 무선 신호에 의해 임의의 정보를 송수신한다. 무선 통신 회로(20)는 마이크로컴퓨터(23)로부터 출력된 정보를, 전기 신호로부터 무선 신호로 변환하여 제어 장치(30)로 송신한다. 무선 통신 회로(20)는 제어 장치(30)로부터 수신한 정보를, 무선 신호로부터 전기 신호로 변환하여 마이크로컴퓨터(23)에 출력한다. 또한, 이 무선 신호에는 임의의 무선 통신 규격을 채용해도 된다.
자세각 센서(21)는 훈련자가 스텝 커버(11)에 대해, 도립 이륜차(2)의 전후 방향으로 하중을 작용시킴으로써 변화되는, 도립 이륜차(2)의 전후 방향의 자세각(피치축 주위의 각도)을 검출하는 센서이다. 자세각 센서(21)는 검출한 자세각을 나타내는 자세각 신호를 생성하여 마이크로컴퓨터(23)에 출력한다. 이하, 이 도립 이륜차(2)의 피치축 주위의 각도를 「피치각」이라고도 칭한다.
기울기각 센서(22)는 기울기각으로서 스텝 커버(11)의 좌우 방향의 경사각(롤축 주위의 각도)을 검출하고, 검출한 기울기각을 나타내는 기울기각 신호를 생성하여 마이크로컴퓨터(23)에 출력한다. 또한, 상술한 바와 같이, 스텝 커버(11)와 핸들(10)은 링크 기구에 의해 연동하고 있으므로, 기울기각 센서(22)가 검출하는 경사각은 핸들(10)의 좌우 방향의 경사각에도 상당한다.
마이크로컴퓨터(23)는, 상술한 바와 같이, 도립 이륜차(2)의 도립 상태를 유지하도록 모터(26, 27)를 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)이다. 마이크로컴퓨터(23)는 CPU 및 기억부를 갖고, 기억부에 저장된 프로그램을 실행함으로써, 본 실시 형태에 있어서의 마이크로컴퓨터(23)로서의 처리를 실행한다. 즉, 마이크로컴퓨터(23)의 기억부에 저장되는 프로그램은 본 실시 형태에 관한 마이크로컴퓨터(23)에 있어서의 처리를, CPU에 실행시키기 위한 코드를 포함한다. 또한, 기억부는, 예를 들어 이 프로그램이나, CPU에 있어서의 처리에 이용되는 각종 정보를 저장할 수 있는 기억 장치를 포함하여 구성된다. 기억 장치로서, 예를 들어 메모리 및 하드 디스크 등의 기억 장치 중 적어도 하나의 임의의 기억 장치를 이용해도 된다.
마이크로컴퓨터(23)는 모터(26)를 제어하는 명령값을 구동 회로(24)에 출력한다. 또한, 마이크로컴퓨터(23)는 모터(27)를 제어하는 명령값을 구동 회로(25)에 출력한다. 보다 구체적으로는, 마이크로컴퓨터(23)는 자세각 센서(21)로부터 출력되는 자세각 신호가 나타내는 도립 이륜차(2)의 자세각에 기초하여, 도립 이륜차(2)의 도립 상태를 유지하도록 모터(26, 27)를 제어하는 명령값을 생성한다.
마이크로컴퓨터(23)는 자세각이 소정의 기준 자세각보다도 전방으로 경사진 각도가 되어 있는 경우, 도립 이륜차(2)를 전방으로 주행시키도록 명령값을 생성한다. 한편, 마이크로컴퓨터(23)는 자세각이 상술한 기준 자세각보다도 후방으로 경사진 각도가 되어 있는 경우, 도립 이륜차(2)를 후방으로 주행시키도록 명령값을 생성한다. 또한, 마이크로컴퓨터(23)는 상술한 기준 자세각과 자세각의 차가 커짐에 따라, 도립 이륜차(2)를 보다 가속시키도록 명령값을 생성한다.
또한, 기울기각 센서(22)로부터 출력되는 기울기각 신호가 나타내는 도립 이륜차(2)의 기울기각에 기초하여, 도립 이륜차(2)가 선회하도록 모터(26, 27)를 제어하는 명령값을 생성한다.
마이크로컴퓨터(23)는 기울기각이 도립 이륜차(2)에 있어서의 소정의 기준 경사각보다도 우측으로 경사진 각도가 되어 있는 경우, 도립 이륜차(2)를 우측으로 주행시키도록 명령값을 생성한다. 한편, 마이크로컴퓨터(23)는 기울기각이 도립 이륜차(2)에 있어서의 상술한 기준 경사각보다도 좌측으로 경사진 각도가 되어 있는 경우, 도립 이륜차(2)를 좌측으로 주행시키도록 명령값을 생성한다. 또한, 마이크로컴퓨터(23)는 상술한 기준 경사각과 기울기각의 차가 커짐에 따라, 도립 이륜차(2)가 보다 급선회가 되도록(보다 선회 반경이 작아지도록) 명령값을 생성한다.
구동 회로(24)는 마이크로컴퓨터(23)로부터 출력된 명령값에 기초하여, 모터(26)를 구동하는 구동 전류를 생성하여 모터(26)에 공급한다. 구동 회로(25)는 마이크로컴퓨터(23)로부터 출력된 명령값에 기초하여, 모터(27)를 구동하는 구동 전류를 생성하여 모터(27)에 공급한다.
모터(26)는 구동 회로(24)로부터 공급되는 구동 전류에 기초하여 구동된다. 모터(26)를 구동함으로써, 도립 이륜차(2)의 좌측의 차륜(12)이 회전한다. 모터(27)는 구동 회로(25)로부터 공급되는 구동 전류에 기초하여 구동된다. 모터(27)를 구동함으로써, 도립 이륜차(2)의 우측의 차륜(12)이 회전한다.
회전각 센서(28)는 모터(26)의 회전각을 검출하고, 검출한 회전각을 나타내는 회전각 신호를 생성하여 마이크로컴퓨터(23)에 출력한다. 회전각 센서(29)는 모터(27)의 회전각을 검출하고, 검출한 회전각을 나타내는 회전각 신호를 생성하여 마이크로컴퓨터(23)에 출력한다.
여기서, 본 실시 형태에서는, 마이크로컴퓨터(23)는 상술한 밸런스 훈련용 동작에서는, 통상 모드와, 과제 모드를 교대로 전환하여 실행한다. 바꾸어 말하면, 마이크로컴퓨터(23)는 그 동작 모드로서, 통상 모드와 과제 모드를 갖는다.
통상 모드에서는, 마이크로컴퓨터(23)는 도립 이륜차(2)의 자세에 따라, 도립 이륜차(2)가 도립 상태를 유지하여 이동하도록 도립 이륜차(2)를 제어한다. 즉, 통상 모드에서는, 마이크로컴퓨터(23)는, 상술한 바와 같이, 자세각 센서(21)로부터의 자세각 신호가 나타내는 자세각 및 기울기각 센서(22)로부터의 기울기각 신호가 나타내는 기울기각에 기초하여, 도립 이륜차(2)를 제어한다.
한편, 과제 모드에서는 도립 이륜차(2)의 자세에 따르지 않고, 임의의 방향으로 강제적으로 이동시키도록 도립 이륜차(2)를 제어한다. 마이크로컴퓨터(23)는 자세각 센서(21)로부터의 자세각 신호가 나타내는 자세각 및 기울기각 센서(22)로부터의 기울기각 신호가 나타내는 기울기각 중 적어도 하나를, 난수에 의해 생성한 오프셋값[도립 이륜차(2)의 자세와는 독립하여 설정되는 파라미터]을 가산함으로써 변경하고, 변경 후의 자세각 및 기울기각(을 나타내는 제어 신호)에 기초하여, 도립 이륜차(2)를 제어한다. 또한, 오프셋값은 난수에 의해 생성한 값으로 한정되지 않고, 소정의 패턴을 이용하도록 해도 된다.
또한, 자세각 및 기울기각 중 어느 하나만을 변경하는 경우는, 자세각 및 기울기각의 어떤 것을 변경할지를 랜덤하게 결정해도 되고, 소정의 순서로 결정해도 된다. 또한, 자세각 및 기울기각의 양쪽을 변경하는 경우에는, 자세각 및 기울기각의 각각에 대해, 동일한 오프셋값을 가산해도 되고, 다른 오프셋값을 가산해도 된다.
이와 같이, 마이크로컴퓨터(23)는 간헐적으로, 통상 모드로부터 과제 모드로의 전환과, 과제 모드로부터 통상 모드로의 전환을 교대로 실행함으로써, 상술한 로데오 게임에 있어서의 과제로서, 훈련자의 조작과는 무관계로 랜덤한 도립 이륜차(2)의 이동을 실현한다. 여기서, 상술한 동작 모드의 전환은 일정 시간 간격으로 행해도 되고, 랜덤한 시간 간격으로 행해도 된다.
또한, 마이크로컴퓨터(23)는 밸런스 훈련 개시 시에 있어서의 도립 이륜차(2)의 위치를 기준 위치로 하고, 밸런스 훈련 중에 있어서의 도립 이륜차(2)의 위치를, 회전각 센서(28)로부터 출력된 회전각 신호가 나타내는 모터(26)의 회전각과, 회전각 센서(29)로부터 출력된 회전각 신호가 나타내는 모터(27)의 회전각에 기초하여, 수시 산출한다. 이 밸런스 훈련 중에 있어서의 도립 이륜차(2)의 위치의 산출 방법으로서, 일반적으로 생각할 수 있는 임의의 방법을 이용해도 된다. 예를 들어, 마이크로컴퓨터(23)는 밸런스 훈련 중의 도립 이륜차(2)의 위치를, 차륜(12)의 반경과, 밸런스 훈련 개시부터의 모터(26) 및 모터(27)의 각각의 회전각의 누적값에 기초하여 산출해도 된다.
그리고, 마이크로컴퓨터(23)는 산출한 도립 이륜차(2)의 위치를 나타내는 정보를, 무선 통신 회로(20)를 통해 제어 장치(30)로 송신한다. 제어 장치(30)는, 상술한 바와 같이, 이 도립 이륜차(2)로부터 수신한 정보에 기초하여, 도립 이륜차(2)의 위치를 트레이닝 화면에 있어서 표시한다.
또한, 마이크로컴퓨터(23)는 이와 같이 하여 산출한 밸런스 훈련 중의 도립 이륜차(2)의 위치를, 후술하는 바와 같이, 훈련자가 익숙하지 않은 방향으로의 과제의 부여를 억지하는 제어를 위해 이용한다. 즉, 밸런스 훈련 중의 도립 이륜차(2)의 위치가, 기준 위치로부터 크게 이격되어 버린 경우, 기준 위치로부터 도립 이륜차(2)가 위치하는 방향은, 과제로서 도립 이륜차(2)를 강제적으로 이동시키는 데 있어서, 훈련자가 익숙하지 않은 방향이 된다. 따라서, 마이크로컴퓨터(23)는 그 익숙하지 않은 방향으로의 도립 이륜차(2)의 강제적인 이동을 억지한다. 이에 의해, 특정한 범위 내에서의 밸런스 훈련의 계속을 가능하게 한다.
계속해서, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 밸런스 훈련 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 마이크로컴퓨터(23)는 과제 모드를 실행하고 있는 동안, 도 5에 도시하는 처리를 반복함으로써, 훈련자가 익숙하지 않은 방향에 대한 과제의 부여를 억지하여, 특정한 범위 내에서의 밸런스 훈련의 계속을 가능하게 한다. 또한, 도 6에서는 기준 위치를 중심으로 한 원(40)은 로데오 게임에 있어서 득점이 가산되는 최외주원을 나타내고, 기준 위치를 중심으로 하여 원(40)보다도 반경이 큰 원(41)은 훈련자가 익숙하지 않은 방향에 대한 과제의 부여를 억지할지 여부의 기준이 되는 원이다.
마이크로컴퓨터(23)는 도립 이륜차(2)의 위치 X를 취득한다(S1). 보다 구체적으로는, 마이크로컴퓨터(23)는 회전각 센서(28)로부터 출력된 회전각 신호가 나타내는 모터(26)의 회전각과, 회전각 센서(29)로부터 출력된 회전각 신호가 나타내는 모터(27)의 회전각에 기초하여, 기준 위치 A에 대한 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X를 산출한다.
마이크로컴퓨터(23)는 산출한 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 기준 위치 A로부터의 어긋남량 P를 산출한다(S2). 바꾸어 말하면, 마이크로컴퓨터(23)는 기준 위치 A와 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 거리 P를 산출한다.
마이크로컴퓨터(23)는 산출한 어긋남량 P가 소정의 역치 N보다도 작은지 여부를 판정한다(S3). 어긋남량 P가 역치 N보다도 작은 경우(S3: 예), 마이크로컴퓨터(23)는 통상의 과제를 부여한다(S4). 즉, 마이크로컴퓨터(23)는 자세각 센서(21)로부터의 자세각 신호가 나타내는 자세각 및 기울기각 센서(22)로부터의 기울기각 신호가 나타내는 기울기각 중 적어도 하나에 대해 난수에 의해 생성한 오프셋값을 가산함으로써 변경하고, 변경 후의 자세각 및 기울기각에 기초하여, 도립 이륜차(2)를 제어한다.
한편, 어긋남량 P가 역치 N 이상인 경우(S3: 아니오), 마이크로컴퓨터(23)는 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향(훈련자가 익숙하지 않은 방향)으로의 과제를 제외한 과제를 부여한다(S5). 즉, 마이크로컴퓨터(23)는 과제로서, 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향으로의 도립 이륜차(2)의 강제적인 이동을 억지한다.
예를 들어, 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향이, 도립 이륜차(2)의 전방향인 경우, 마이크로컴퓨터(23)는 과제로서 도립 이륜차(2)를 강제적으로 이동시키는 방향으로부터, 도립 이륜차(2)의 전방향으로의 이동을 제외한다. 보다 구체적으로는, 마이크로컴퓨터(23)는 자세각이 보다 전방으로 기울도록 변경되는 오프셋값의 적용을 제외하고, 자세각이 보다 후방으로 기울도록 변경되는 오프셋값만을 적용한다.
예를 들어, 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향이, 도립 이륜차(2)의 후방향인 경우, 마이크로컴퓨터(23)는 과제로서 도립 이륜차(2)를 강제적으로 이동시키는 방향으로부터, 도립 이륜차(2)의 후방향으로의 이동을 제외한다. 보다 구체적으로는, 마이크로컴퓨터(23)는 자세각이 보다 후방으로 기울도록 변경되는 오프셋값의 적용을 제외하고, 자세각이 보다 전방으로 기울도록 변경되는 오프셋값만을 적용한다.
예를 들어, 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향이, 도립 이륜차(2)의 우측 방향인 경우, 마이크로컴퓨터(23)는 과제로서 도립 이륜차(2)를 강제적으로 이동시키는 방향으로부터, 도립 이륜차(2)의 우측 방향으로의 이동을 제외한다. 보다 구체적으로는, 마이크로컴퓨터(23)는 기울기각이 보다 우측으로 기울도록 변경되는 오프셋값의 적용을 제외하고, 기울기각이 보다 좌측으로 기울도록 변경되는 오프셋값만을 적용한다.
예를 들어, 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향이, 도립 이륜차(2)의 좌측 방향인 경우, 마이크로컴퓨터(23)는 과제로서 도립 이륜차(2)를 강제적으로 이동시키는 방향으로부터, 도립 이륜차(2)의 좌측 방향으로의 이동을 제외한다. 보다 구체적으로는, 마이크로컴퓨터(23)는 기울기각이 보다 좌측으로 기울도록 변경되는 오프셋값의 적용을 제외하고, 기울기각이 보다 우측으로 기울도록 변경되는 오프셋값만을 적용한다.
여기서, 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향이, 도립 이륜차(2)의 전후 좌우 방향에 대해 기울어진 방향인 경우, 그 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X로의 방향의 벡터를 전후 방향의 성분과 좌우 방향의 성분으로 분해하고, 분해한 성분 중, 보다 큰 성분의 벡터가 향하는 방향을, 과제로서 도립 이륜차(2)를 강제적으로 이동시키는 방향으로부터 제외하도록 해도 된다.
또한, 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향으로의 과제의 부여를 억지하는(완전히 제외하는) 것으로 한정되지 않고, 그 방향으로의 과제의 부여를 억제하도록(정도를 저감하도록) 해도 된다. 여기서, 억제는 억지를 포함한다. 예를 들어, 마이크로컴퓨터(23)는 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향에 대해, 과제로서 도립 이륜차(2)를 강제적으로 이동시키는 이동량을, 다른 방향에 대해 도립 이륜차(2)를 강제적으로 이동시키는 이동량보다도 작게 하도록 해도 된다. 예를 들어, 마이크로컴퓨터(23)는 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향에 대해서는, 다른 방향과 비교하여, 자세각 또는 기울기각에 가산하는 오프셋값을 소정의 비율 저감하도록 해도 된다.
또한, 마이크로컴퓨터(23)는 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향에 대한 과제의 부여의 억제로서, 그 방향에 대해, 과제로서 도립 이륜차(2)를 강제적으로 이동시키는 빈도를, 다른 방향에 대해 도립 이륜차(2)를 강제적으로 이동시키는 빈도보다도 낮게 해도 된다.
여기서, 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향이, 도립 이륜차(2)의 전후 좌우 방향에 대해 기울어진 방향인 경우, 그 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 현재 위치 X의 방향의 벡터를 전후 방향의 성분과 좌우 방향의 성분으로 분해하고, 분해한 성분 중, 보다 큰 성분의 벡터가 향하는 방향으로의 과제의 부여를 억제하도록 해도 된다.
또한, 분해한 성분의 각각의 벡터가 향하는 방향으로의 과제의 부여를 억제하도록 해도 된다. 이 경우, 분해한 성분의 각각의 벡터가 향하는 방향으로의 과제의 부여를 억제하는 정도로서, 분해한 성분의 각각의 벡터가 커짐에 따라, 과제의 부여를 억제하는 정도를 보다 크게 하도록 하면 된다. 예를 들어, 벡터가 커짐에 따라, 오프셋값을 저감하는 비율을 크게 해도 된다. 또한, 예를 들어 벡터가 커짐에 따라, 도립 이륜차(2)를 강제적으로 이동시키는 빈도를 보다 낮게 하도록 해도 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 밸런스 훈련 장치(1)는 도립 이륜차(2)와, 도립 이륜차(2)에 탑승하는 탑승자의 자세에 따라 변화되는 도립 이륜차(2)의 자세를 검출하는 자세 검출부[자세각 센서(21) 및 기울기각 센서(2)에 대응]와, 자세 검출부가 검출한 도립 이륜차(2)의 자세에 따라, 도립 이륜차(2)가 이동하도록 도립 이륜차(2)를 제어하는 것과, 도립 이륜차(2)의 자세에 따르지 않고 임의의 방향으로 강제적으로 이동시키도록 도립 이륜차(2)를 제어하는 것의 양쪽을 가능하게 하는 제어부[마이크로컴퓨터(23)에 대응]를 구비한다. 밸런스 훈련 장치(1)는 탑승자가 도립 이륜차(2)에 탑승하여 소정의 기준 위치에 보다 근접하도록 조작함으로써 밸런스 감각을 훈련하는 밸런스 훈련을 위한 것이다. 밸런스 훈련 장치(1)는 도립 이륜차(2)의 위치를 취득하는 위치 취득부[마이크로컴퓨터(23)에 대응]를 더 구비한다. 제어부는 위치 취득부가 취득한 도립 이륜차(2)의 위치와 기준 위치 사이의 거리가 역치 이상인 경우, 도립 이륜차(2)를, 기준 위치로부터 당해 도립 이륜차(2)가 위치하는 방향으로 강제적으로 이동시키는 제어를 억제하는 것이다.
이에 의하면, 탑승자가 익숙하지 않은 방향으로 도립 이륜차(2)가 이동해 버린 경우, 그 방향을 향해 도립 이륜차(2)가 더욱 이동해 버리는 것을 억제할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 의하면, 특정한 범위 내에서의 훈련을 보다 용이하게 계속할 수 있다.
<발명의 다른 실시 형태>
여기서, 상술한 실시 형태에서는 역치 N이 미리 정해진 고정값인 예에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 역치 N은 가변으로 해도 된다. 예를 들어, 마이크로컴퓨터(23)는 기준 위치 A로부터 도립 이륜차(2)의 위치 X까지의 거리가, 소정의 거리가 된 시점부터, 도립 이륜차(2)의 위치 X가 기준 위치 A로 복귀될 때까지의 시간을 계측한다. 그리고, 마이크로컴퓨터(23)는 그 계측한 시간에 따라, 역치 N을 변경해도 된다. 예를 들어, 마이크로컴퓨터(23)는 계측한 시간이 클수록, 역치 N이 보다 작아지도록 변경한다.
이에 의하면, 도립 이륜차(2)가 기준 위치로부터 크게 이격되어 버리면, 도립 이륜차(2)를 기준 위치로 복귀시키는 것이 곤란한 유저라도, 보다 기준 위치에 가까운 위치에서 밸런스 훈련을 계속시킬 수 있다. 따라서, 예를 들어 로데오 게임에 있어서, 보다 고득점을 취하기 쉽게 하여, 훈련 의욕을 높일 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 도립 이륜차(2)는 밸런스 훈련용 동작으로서, 복수의 레벨을 갖고 있어도 된다. 즉, 레벨이 높아짐에 따라, 밸런스 훈련의 난이도가 상승한다. 이 레벨은 밸런스 훈련의 실행을 지시할 때에, 훈련자 또는 개조자가 리모콘에 의해 지정 가능하게 하면 된다. 즉, 제어 장치(30)는 훈련자 또는 개조자부터 리모콘에 대한 밸런스 훈련의 레벨을 선택하여 실행을 지시하는 입력에 따라 리모콘으로부터 송신되는 무선 신호를 수신한다. 이 무선 신호는 밸런스 훈련의 레벨을 선택함과 함께 밸런스 훈련의 실행을 지시하는 입력 내용을 나타낸다.
제어 장치(30)는 이 무선 신호에 따라, 선택된 레벨에서의 밸런스 훈련의 실행을 제어한다. 예를 들어, 제어 장치(30)는 선택된 레벨에서의 밸런스 훈련의 개시를 지시하는 무선 신호를 도립 이륜차(2)로 송신한다. 도립 이륜차(2)의 마이크로컴퓨터(23)는 무선 통신 회로(20)를 통해 수신한 이 무선 신호에 따라, 그 무선 신호로 지시된 레벨에서의 밸런스 훈련용 동작을 개시한다.
마이크로컴퓨터(23)는 선택된 레벨이 높아짐에 따라, 단위 시간당에 통상 모드로부터 과제 모드로 전환하는 횟수를 보다 많게 하는 제어 및 선택된 레벨이 높아짐에 따라, 임의의 방향으로 이동량을 보다 크게 하는 제어 중 적어도 하나를 행한다. 즉, 마이크로컴퓨터(23)는 선택된 레벨이 높아짐에 따라, 통상 모드로 전환되고 나서, 다시, 과제 모드로 전환될 때까지의 시간을 보다 짧게 한다. 또한, 마이크로컴퓨터(23)는 선택된 레벨이 높아짐에 따라, 상술한 오프셋값을 보다 크게 한다. 그리고, 마이크로컴퓨터(23)는 선택된 레벨이 높아질수록, 역치 N이 보다 커지도록 변경한다.
이에 의하면, 밸런스 훈련의 레벨에 따라, 바로 과제의 부여를 억제하는 상태에 걸리지 않도록 역치를 조정하는 것이 가능해진다. 따라서, 훈련자가 익숙하지 않은 방향의 과제에 대한 훈련 기회를 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정된 것은 아니고, 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시 형태에서는 마이크로컴퓨터(23)가, 회전각 센서(28, 29)로부터 출력된 회전각 신호가 나타내는 모터(26, 27)의 회전각에 기초하여, 도립 이륜차(2)의 위치를 산출함으로써, 도립 이륜차(2)의 위치를 취득하는 예에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 밸런스 훈련 장치(1)에 있어서, 도립 이륜차(2)의 위치를, 도립 이륜차(2)의 외부에서 관측하는 센서(카메라, 적외선 센서, 또는 초음파 센서 등)를 갖도록 하고, 그 센서의 관측 결과에 기초하여, 도립 이륜차(2)의 위치를 취득하도록 해도 된다.
예를 들어, 그와 같은 센서를, 도립 이륜차(2)의 상방으로부터 도립 이륜차(2)의 위치를 관측하도록 프레임(7)에 설치한다. 제어 장치(30)는 그 센서에 의해 생성된 센서 데이터를 수신하고, 수신한 센서 데이터에 기초하여, 도립 이륜차(2)의 위치를 산출한다. 제어 장치(30)는 무선 통신에 의해, 산출한 도립 이륜차(2)의 위치를 나타내는 정보를 도립 이륜차(2)로 송신한다. 그리고, 도립 이륜차(2)의 마이크로컴퓨터(23)는 제어 장치(30)로부터 송신된 정보를, 무선 통신 회로(20)를 통해 수신하고, 수신한 정보가 나타내는 도립 이륜차(2)의 위치를 취득하도록 해도 된다.
이상의 본 발명의 설명으로부터, 본 발명을 다양하게 변형할 수 것은 명확하다. 그와 같은 변형은 본 발명의 사상 및 범위로부터 일탈하는 것으로 간주되는 것은 아니고, 또한 모든 당업자에게 있어서 자명한 그와 같은 개량은 이하의 청구 범위에 포함되는 것이다.

Claims (5)

  1. 도립 이륜차와,
    상기 도립 이륜차에 탑승하는 탑승자의 자세에 따라 변화되는 상기 도립 이륜차의 자세를 검출하는 자세 검출부와,
    상기 자세 검출부가 검출한 상기 도립 이륜차의 자세에 따라, 상기 도립 이륜차가 이동하도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 것과, 상기 도립 이륜차의 자세에 따르지 않고 임의의 방향으로 강제적으로 이동시키도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 것의 양쪽을 가능하게 하는 제어부를 구비하고,
    상기 탑승자가 상기 도립 이륜차에 탑승하여 소정의 기준 위치에 보다 근접하도록 조작함으로써 밸런스 감각을 훈련하는 밸런스 훈련을 위한 밸런스 훈련 장치이며,
    상기 도립 이륜차의 위치를 취득하는 위치 취득부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 위치 취득부가 취득한 상기 도립 이륜차의 위치와 상기 기준 위치 사이의 거리가 역치 이상인 경우, 상기 도립 이륜차의 자세에 따르지 않고 임의의 방향으로 강제적으로 이동시키도록 상기 도립 이륜차를 제어할 때에, 상기 도립 이륜차를, 상기 기준 위치로부터 당해 도립 이륜차가 위치하는 방향이며, 상기 탑승자가 익숙하지 않은 방향으로 강제적으로 이동시키는 제어를 억제하는, 밸런스 훈련 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 자세 검출부가 검출한 상기 도립 이륜차의 자세에 따라, 상기 도립 이륜차가 이동하도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 통상 모드와, 상기 도립 이륜차의 자세에 따르지 않고 임의의 방향으로 강제적으로 이동시키도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 과제 모드를 교대로 전환하여 실행하는, 밸런스 훈련 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는 상기 기준 위치로부터 소정 거리 이격된 위치로부터, 상기 기준 위치까지, 상기 탑승자가 상기 도립 이륜차를 복귀시키는 시간을 산출하고, 산출한 시간이 길어짐에 따라, 상기 역치를 보다 작게 하는, 밸런스 훈련 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제어부는 복수의 레벨 중 어느 하나로 동작하고, 상기 레벨이 높아짐에 따라, 단위 시간당에 상기 통상 모드로부터 상기 과제 모드로 전환하는 횟수를 보다 많게 하는 제어 및 상기 레벨이 높아짐에 따라, 상기 임의의 방향으로의 이동량을 보다 크게 하는 제어 중 적어도 하나를 행하고,
    상기 제어부는 상기 레벨이 높아짐에 따라, 상기 역치를 보다 크게 하는, 밸런스 훈련 장치.
  5. 도립 이륜차에 탑승하는 탑승자의 자세에 따라 변화되는 상기 도립 이륜차의 자세에 따라, 상기 도립 이륜차가 이동하도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 것과, 상기 도립 이륜차의 자세에 따르지 않고 임의의 방향으로 강제적으로 이동시키도록 상기 도립 이륜차를 제어하는 것의 양쪽을 실행하는 제어 스텝을 구비하고,
    상기 탑승자가 도립 이륜차에 탑승하여 소정의 기준 위치에 보다 근접하도록 조작함으로써 밸런스 감각을 훈련하는 밸런스 훈련을 위한 밸런스 훈련 방법이며,
    상기 제어 스텝은,
    상기 도립 이륜차의 위치와 상기 기준 위치 사이의 거리가 역치 이상인 경우, 상기 도립 이륜차의 자세에 따르지 않고 임의의 방향으로 강제적으로 이동시키도록 상기 도립 이륜차를 제어할 때에, 상기 도립 이륜차를, 상기 기준 위치로부터 당해 도립 이륜차가 위치하는 방향이며, 상기 탑승자가 익숙하지 않은 방향으로 강제적으로 이동시키는 제어를 억제하는, 밸런스 훈련 방법.
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