トレーニングマシン
【課題】 アミューズメント性を取入れた下肢部のトレーニングマシンを提供する。
【解決手段】 筐体と、この筐体上のトレーニング者が立つ位置の回りに複数個設けた穴と、この穴から足で踏みつけ可能な標的を出没させる出没装置と、標的の出没位置を制御する制御装置と、標的が押されたことを検出する検出装置と、標的の出没情報、標的が押された回数等を表示する表示装置とを設け、前記制御装置が、標的の出現インターバル、出没速度、突出高さ、押し込み必要負荷の少なくとも一つを制御出来るようにしたトレーニングマシン。
【解決手段】 筐体と、この筐体上のトレーニング者が立つ位置の回りに複数個設けた穴と、この穴から足で踏みつけ可能な標的を出没させる出没装置と、標的の出没位置を制御する制御装置と、標的が押されたことを検出する検出装置と、標的の出没情報、標的が押された回数等を表示する表示装置とを設け、前記制御装置が、標的の出現インターバル、出没速度、突出高さ、押し込み必要負荷の少なくとも一つを制御出来るようにしたトレーニングマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下肢機能の維持、強化をはかるためのトレーニングマシンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筋力強化や身体機能訓練に使用される従来のトレーニングマシンは、特定部位に負荷をかけながら行うものが多く、他の部位とのバランスを考慮してない。また、繰り返し単調な動作を行うため、飽きが生じやすく、継続して実施するのが望ましいにも関らず訓練を放棄してしまう事例も多い（例えば、特許文献１）。
一方、アミューズメント機器としてのモグラ叩きゲーム機は、複数の穴より任意に出没する標的をハンマーで叩くものとして知られているが、身体的トレーニングを考慮したものではない。
ところで、足を使ったアミューズメント機器としてダンスゲーム機があるが、これは音楽に合わせて画面に表示される箇所をタイミング良く踏むことで得点を競うものであり、平面シート上の指定箇所を単に踏めばよいだけであり、高さ方向、つまり、膝上げ動作の動作が必ずしも必要とされるものではない（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平５−３１７４５６号公報
【特許文献２】特開２０００−３７４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、主に下肢部をトレーニングするトレーニングマシンであって、モグラ叩きゲーム機のアミューズメント性を取入れ、また訓練結果を得点表示することによりトレーニング者に達成感を与えることで、トレーニングの放棄を防止し、かつ立位状態で身体全体のバランスを保ちながら前後左右への足の踏み込み運動を行うことで、他の部位とのバランスを考慮したトレーニングを可能とするトレーニングマシンを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によるトレーニングマシンでは、筐体と、この筐体上のトレーニング者が立つ位置の回りに複数個設けた穴と、この穴から足で踏みつけ可能な標的を出没させる出没装置とを備えている。
従ってトレーニング者は、回りの穴から出没する標的を足で踏んで押し込むことを繰り返すことにより下肢機能を鍛えることができる。
【０００５】
また、標的の出没位置を制御する制御装置を設けると、標的を任意の穴から出没させることが可能となり、楽しみながら下肢機能を鍛えることができる。
【０００６】
また、標的が押されたことを検出する検出装置と、標的の出没情報、標的が押された回数等を表示する表示装置とを設けると、標的の出没位置、標的を押した回数等がわかり、さらに楽しみながら下肢機能を鍛えることができる。
【０００７】
また、制御装置が、標的の出現インターバル、出没速度、突出高さ、押し込み必要負荷の少なくとも一つを制御出来るようにすると、トレーニング者のニーズに応じたトレーニングレベルを得ることができ、楽しみながら適切かつ効果的なトレーニングを行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
（１）楽しみながら下肢機能を鍛えることができる。
（２）立った状態で左右いずれかの足で前後左右に踏み込み動作を行うことで、バランス感覚を養うことができる。
（３）任意に出てくる標的にただちに反応する必要があるため、反射神経を養うことができる。
（４）標的の出現インターバル、出没速度、突出高さ、押し込み必要負荷等、トレーニング者のニーズに合わせてトレーニングレベルを変えることができるので、適切かつ効果的に下肢機能を鍛えることができる。
（５）高齢者の転倒の大きな原因の一つであるつまづきは、膝を持上げる力が落ちることによるすり足がその主な原因とされており、足を高く上げて歩く訓練が必要だと言われているが、本発明の踏み込み運動は膝を上げる動作を伴うものであるから、高齢者の転倒防止トレーニングとしても好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明に係るトレーニングマシンの一例を示した正面斜視図である。
筐体１の上面中央部には、トレーニング者が立つ位置を示すステップ４が設けられており、この回りには複数個の穴３が穿設され、この穴３から標的２が出没するよう構成されている。標的２は、トレーニング時の訓練者の安全性を考慮してその大きさが足裏サイズよりも十分に大きく、材質は軟質材（例えば、ゴム、発泡ウレタン等）とし、また踏みつけ部分には滑り止めを施すのが望ましい。
筐体１の正面には表示装置６が設けられており、また筐体１の左右には、トレーニング者がトレーニング中の不時の転倒を防止するための手すり５が設けられている。
【００１０】
図２は、本発明に係るトレーニングマシンの構成を示した図である。
９は、本体制御装置１０からの信号により作動される出没装置で、電動シリンダ、エアシリンダ、油圧シリンダ等の適宜のアクチュエータで標的２を出没させる装置である。
８は、感圧センサ、リミットスイッチ等で構成され、標的２に作用した負荷を検出する検出装置で、トレーニング者が標的２を足で踏みつけると、この検出装置８により標的２の踏み込みが検知され、その信号が本体制御装置１０に出力される。このとき、検出装置８により検出された負荷情報が所定の値に達している場合には標的２が正確に踏み込まれたと判断し、所定の値に達していない場合には踏み込まれたとみなさないようにする。
６は、このトレーニングマシンに関する情報を入力したり、表示する表示装置で、本体制御装置１０により制御される。
【００１１】
図３は、本体制御装置１０の構成を示す図である。
１１は、本体制御装置１０を司る中央制御装置（ＣＰＵ）である。
１２は、中継装置（Ｉ／Ｆ）を介して中央制御装置１１に接続される外部記憶装置で、標的２の出没位置、出現インターバル、出没速度、突出高さ、押し込み必要負荷等の動作パターンプログラムや、点数計算プログラム、画像表示プログラム等が記憶されている。
中央制御装置１１は、外部記憶装置１２に記憶されている動作パターンプログラムに従って出没装置９を制御し、点数計算プログラム、画像表示プログラム等に従って表示装置６を駆動する。
１３は、検出装置８からの信号に基き、トレーニング中及びトレーニング後の結果を記憶するメモリである。
なお、表示装置６は、タッチパネル式となっており、画面に触れることにより訓練プログラムの選択、訓練開始、終了等の信号を制御装置に送ることができるようになっている。
【００１２】
次に、本発明に係るトレーニングマシンの作動を説明する（図４参照）。
トレーニング者はステップ４に立ち、表示装置６に表示される訓練コース選択画面により所定の訓練コースを選択し、訓練開始ボタンを押す。
訓練コースは、訓練時間の長さ、動作パターン等の違いによって、例えば初級コース、中級コース、上級コースと分けられている。
【００１３】
標的２は、各訓練コース毎にプログラムされた出没位置、出現インターバル、出没速度、突出高さ、押し込み必要負荷で穴３から出没する。
表示装置６の画面には、標的２の出没位置、突出高さ等が表示されるので、トレーニング者はこれを目視で確認しながら標的２を足で踏みつける。
トレーニング者の能力に応じて、上手く踏みつけることが出来たり踏みつけることが出来なかったりする。
【００１４】
検出装置８が標的２の踏みつけを検知した場合、その信号は中央制御装置１１に送られ、この訓練コースにおいて予め決められていた条件を満たせば、表示装置６に成功のマーク（例えば○）が表示され得点が加算される。条件を満たさなかった場合には、表示装置６には失敗のマーク（例えば×）が表示され得点は加算されない。
検出装置８で標的２の踏みつけが検知された場合、あるいは規定時間内に踏みつけが検知されなかった場合には、中央制御装置１１は出没装置９に信号を送り、それによりその標的２は穴３に没入し、次の標的２が出現しトレーニングは継続される。
【００１５】
選択した訓練コースにおいて決められた訓練時間が経過した後、表示装置６に訓練結果が表示される。ここで訓練終了ボタンを押せばトレーニングは終了する。訓練終了ボタンを押さない場合、一定時間経過後再び訓練コース選択画面に戻る。
なお、トレーニング者は、トレーニング中は不時の転倒を防止するため、手すり５を把持しておくのが望ましい。。
【００１６】
次に、トレーニング者が訓練コースとして例えば初級コースを選択した場合の例を説明する。
この場合、初級コースは、図５の（A）に示すように、訓練時間が２分（１２０秒）で、各標的２の出現インターバルが５秒で、所定の出没位置に順次出没するようプログラムされている。
表示装置６の表示画面には図５の（B）に示すように、標的２の出没位置に対応して標的２を示すマークが表示されており、出没する標的２に対応してそのマークが点灯するようになっている。
従って、トレーニング者は、表示装置６の表示画面に表示されるマークを見て出現した標的２を踏みつける。
この初級コースは訓練時間が２分（１２０秒）であるので、その間に標的２は２４回出没し、訓練は終了する。
終了後は、例えば図５の（C）に示すように、踏みつけ成功回数が１２回であり、踏みつけ成功度が５０％等の訓練結果が表示装置６の表示画面に表示される。
【００１７】
図６は、本発明の応用例を示すもので、トレーニングマシンの手すり５にトレーニング者の脈拍や血圧を検知するための生体センサー１４を組込み、脈拍や血圧の変化をモニターしながらトレーニングを行ったり、訓練終了後には得られた生体センサー１４のデータから算出される消費カロリーを表示装置６に表示できるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るトレーニングマシンの一例を示した正面斜視図である。
【図２】本発明に係るトレーニングマシンの構成を示した図である。
【図３】本発明に係るトレーニングマシンの本体制御装置１０の構成を示す図である。
【図４】本発明に係るトレーニングマシンによるトレーニングのフローチャート図である。
【図５】本発明に係るトレーニングマシンによるトレーニングにおいて、初級コースを選択した場合の説明図である。
【図６】本発明に係るトレーニングマシンの応用例を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１ 筐体
２ 標的
３ 穴
４ ステップ
５ 手すり
６ 表示装置
８ 検出装置
９ 出没装置
１０ 本体制御装置
１１ ＣＰＵ
１２ 外部記憶装置
１３ メモリ
１４ 生体センサー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下肢機能の維持、強化をはかるためのトレーニングマシンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筋力強化や身体機能訓練に使用される従来のトレーニングマシンは、特定部位に負荷をかけながら行うものが多く、他の部位とのバランスを考慮してない。また、繰り返し単調な動作を行うため、飽きが生じやすく、継続して実施するのが望ましいにも関らず訓練を放棄してしまう事例も多い（例えば、特許文献１）。
一方、アミューズメント機器としてのモグラ叩きゲーム機は、複数の穴より任意に出没する標的をハンマーで叩くものとして知られているが、身体的トレーニングを考慮したものではない。
ところで、足を使ったアミューズメント機器としてダンスゲーム機があるが、これは音楽に合わせて画面に表示される箇所をタイミング良く踏むことで得点を競うものであり、平面シート上の指定箇所を単に踏めばよいだけであり、高さ方向、つまり、膝上げ動作の動作が必ずしも必要とされるものではない（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平５−３１７４５６号公報
【特許文献２】特開２０００−３７４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、主に下肢部をトレーニングするトレーニングマシンであって、モグラ叩きゲーム機のアミューズメント性を取入れ、また訓練結果を得点表示することによりトレーニング者に達成感を与えることで、トレーニングの放棄を防止し、かつ立位状態で身体全体のバランスを保ちながら前後左右への足の踏み込み運動を行うことで、他の部位とのバランスを考慮したトレーニングを可能とするトレーニングマシンを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によるトレーニングマシンでは、筐体と、この筐体上のトレーニング者が立つ位置の回りに複数個設けた穴と、この穴から足で踏みつけ可能な標的を出没させる出没装置とを備えている。
従ってトレーニング者は、回りの穴から出没する標的を足で踏んで押し込むことを繰り返すことにより下肢機能を鍛えることができる。
【０００５】
また、標的の出没位置を制御する制御装置を設けると、標的を任意の穴から出没させることが可能となり、楽しみながら下肢機能を鍛えることができる。
【０００６】
また、標的が押されたことを検出する検出装置と、標的の出没情報、標的が押された回数等を表示する表示装置とを設けると、標的の出没位置、標的を押した回数等がわかり、さらに楽しみながら下肢機能を鍛えることができる。
【０００７】
また、制御装置が、標的の出現インターバル、出没速度、突出高さ、押し込み必要負荷の少なくとも一つを制御出来るようにすると、トレーニング者のニーズに応じたトレーニングレベルを得ることができ、楽しみながら適切かつ効果的なトレーニングを行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
（１）楽しみながら下肢機能を鍛えることができる。
（２）立った状態で左右いずれかの足で前後左右に踏み込み動作を行うことで、バランス感覚を養うことができる。
（３）任意に出てくる標的にただちに反応する必要があるため、反射神経を養うことができる。
（４）標的の出現インターバル、出没速度、突出高さ、押し込み必要負荷等、トレーニング者のニーズに合わせてトレーニングレベルを変えることができるので、適切かつ効果的に下肢機能を鍛えることができる。
（５）高齢者の転倒の大きな原因の一つであるつまづきは、膝を持上げる力が落ちることによるすり足がその主な原因とされており、足を高く上げて歩く訓練が必要だと言われているが、本発明の踏み込み運動は膝を上げる動作を伴うものであるから、高齢者の転倒防止トレーニングとしても好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明に係るトレーニングマシンの一例を示した正面斜視図である。
筐体１の上面中央部には、トレーニング者が立つ位置を示すステップ４が設けられており、この回りには複数個の穴３が穿設され、この穴３から標的２が出没するよう構成されている。標的２は、トレーニング時の訓練者の安全性を考慮してその大きさが足裏サイズよりも十分に大きく、材質は軟質材（例えば、ゴム、発泡ウレタン等）とし、また踏みつけ部分には滑り止めを施すのが望ましい。
筐体１の正面には表示装置６が設けられており、また筐体１の左右には、トレーニング者がトレーニング中の不時の転倒を防止するための手すり５が設けられている。
【００１０】
図２は、本発明に係るトレーニングマシンの構成を示した図である。
９は、本体制御装置１０からの信号により作動される出没装置で、電動シリンダ、エアシリンダ、油圧シリンダ等の適宜のアクチュエータで標的２を出没させる装置である。
８は、感圧センサ、リミットスイッチ等で構成され、標的２に作用した負荷を検出する検出装置で、トレーニング者が標的２を足で踏みつけると、この検出装置８により標的２の踏み込みが検知され、その信号が本体制御装置１０に出力される。このとき、検出装置８により検出された負荷情報が所定の値に達している場合には標的２が正確に踏み込まれたと判断し、所定の値に達していない場合には踏み込まれたとみなさないようにする。
６は、このトレーニングマシンに関する情報を入力したり、表示する表示装置で、本体制御装置１０により制御される。
【００１１】
図３は、本体制御装置１０の構成を示す図である。
１１は、本体制御装置１０を司る中央制御装置（ＣＰＵ）である。
１２は、中継装置（Ｉ／Ｆ）を介して中央制御装置１１に接続される外部記憶装置で、標的２の出没位置、出現インターバル、出没速度、突出高さ、押し込み必要負荷等の動作パターンプログラムや、点数計算プログラム、画像表示プログラム等が記憶されている。
中央制御装置１１は、外部記憶装置１２に記憶されている動作パターンプログラムに従って出没装置９を制御し、点数計算プログラム、画像表示プログラム等に従って表示装置６を駆動する。
１３は、検出装置８からの信号に基き、トレーニング中及びトレーニング後の結果を記憶するメモリである。
なお、表示装置６は、タッチパネル式となっており、画面に触れることにより訓練プログラムの選択、訓練開始、終了等の信号を制御装置に送ることができるようになっている。
【００１２】
次に、本発明に係るトレーニングマシンの作動を説明する（図４参照）。
トレーニング者はステップ４に立ち、表示装置６に表示される訓練コース選択画面により所定の訓練コースを選択し、訓練開始ボタンを押す。
訓練コースは、訓練時間の長さ、動作パターン等の違いによって、例えば初級コース、中級コース、上級コースと分けられている。
【００１３】
標的２は、各訓練コース毎にプログラムされた出没位置、出現インターバル、出没速度、突出高さ、押し込み必要負荷で穴３から出没する。
表示装置６の画面には、標的２の出没位置、突出高さ等が表示されるので、トレーニング者はこれを目視で確認しながら標的２を足で踏みつける。
トレーニング者の能力に応じて、上手く踏みつけることが出来たり踏みつけることが出来なかったりする。
【００１４】
検出装置８が標的２の踏みつけを検知した場合、その信号は中央制御装置１１に送られ、この訓練コースにおいて予め決められていた条件を満たせば、表示装置６に成功のマーク（例えば○）が表示され得点が加算される。条件を満たさなかった場合には、表示装置６には失敗のマーク（例えば×）が表示され得点は加算されない。
検出装置８で標的２の踏みつけが検知された場合、あるいは規定時間内に踏みつけが検知されなかった場合には、中央制御装置１１は出没装置９に信号を送り、それによりその標的２は穴３に没入し、次の標的２が出現しトレーニングは継続される。
【００１５】
選択した訓練コースにおいて決められた訓練時間が経過した後、表示装置６に訓練結果が表示される。ここで訓練終了ボタンを押せばトレーニングは終了する。訓練終了ボタンを押さない場合、一定時間経過後再び訓練コース選択画面に戻る。
なお、トレーニング者は、トレーニング中は不時の転倒を防止するため、手すり５を把持しておくのが望ましい。。
【００１６】
次に、トレーニング者が訓練コースとして例えば初級コースを選択した場合の例を説明する。
この場合、初級コースは、図５の（A）に示すように、訓練時間が２分（１２０秒）で、各標的２の出現インターバルが５秒で、所定の出没位置に順次出没するようプログラムされている。
表示装置６の表示画面には図５の（B）に示すように、標的２の出没位置に対応して標的２を示すマークが表示されており、出没する標的２に対応してそのマークが点灯するようになっている。
従って、トレーニング者は、表示装置６の表示画面に表示されるマークを見て出現した標的２を踏みつける。
この初級コースは訓練時間が２分（１２０秒）であるので、その間に標的２は２４回出没し、訓練は終了する。
終了後は、例えば図５の（C）に示すように、踏みつけ成功回数が１２回であり、踏みつけ成功度が５０％等の訓練結果が表示装置６の表示画面に表示される。
【００１７】
図６は、本発明の応用例を示すもので、トレーニングマシンの手すり５にトレーニング者の脈拍や血圧を検知するための生体センサー１４を組込み、脈拍や血圧の変化をモニターしながらトレーニングを行ったり、訓練終了後には得られた生体センサー１４のデータから算出される消費カロリーを表示装置６に表示できるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るトレーニングマシンの一例を示した正面斜視図である。
【図２】本発明に係るトレーニングマシンの構成を示した図である。
【図３】本発明に係るトレーニングマシンの本体制御装置１０の構成を示す図である。
【図４】本発明に係るトレーニングマシンによるトレーニングのフローチャート図である。
【図５】本発明に係るトレーニングマシンによるトレーニングにおいて、初級コースを選択した場合の説明図である。
【図６】本発明に係るトレーニングマシンの応用例を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１ 筐体
２ 標的
３ 穴
４ ステップ
５ 手すり
６ 表示装置
８ 検出装置
９ 出没装置
１０ 本体制御装置
１１ ＣＰＵ
１２ 外部記憶装置
１３ メモリ
１４ 生体センサー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、この筐体上のトレーニング者が立つ位置の回りに複数個設けた穴と、この穴から足で踏みつけ可能な標的を出没させる出没装置とを設けたトレーニングマシン。
【請求項２】
標的の出没位置を制御する制御装置を設けた請求項１記載のトレーニングマシン。
【請求項３】
標的が押されたことを検出する検出装置と、標的の出没情報、標的が押された回数等を表示する表示装置とを設けた請求項１又は２記載のトレーニングマシン。
【請求項４】
制御装置が、標的の出現インターバル、出没速度、突出高さ、押し込み必要負荷の少なくとも一つを制御出来るようにした請求項２又は３記載のトレーニングマシン。
【請求項１】
筐体と、この筐体上のトレーニング者が立つ位置の回りに複数個設けた穴と、この穴から足で踏みつけ可能な標的を出没させる出没装置とを設けたトレーニングマシン。
【請求項２】
標的の出没位置を制御する制御装置を設けた請求項１記載のトレーニングマシン。
【請求項３】
標的が押されたことを検出する検出装置と、標的の出没情報、標的が押された回数等を表示する表示装置とを設けた請求項１又は２記載のトレーニングマシン。
【請求項４】
制御装置が、標的の出現インターバル、出没速度、突出高さ、押し込み必要負荷の少なくとも一つを制御出来るようにした請求項２又は３記載のトレーニングマシン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１１５９６８（Ｐ２００６−１１５９６８Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０５０６０（Ｐ２００４−３０５０６０）
【出願日】平成１６年１０月２０日（２００４．１０．２０）
【出願人】（０００１６５９７４）古河機械金属株式会社 (211)
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２０日（２００４．１０．２０）
【出願人】（０００１６５９７４）古河機械金属株式会社 (211)
[ Back to top ]