電力制御装置、健康機器
【課題】電気機器の待機時における消費電力の更なる低減を図ることのできる電力制御装置及び健康機器を提供する。
【解決手段】健康機器１に備えられる制御部１０１、負荷１０２、制御指令部１０３及び入力操作部１０４に所要の電力を供給する負荷用電力生成回路１０６と、前記負荷用電力生成回路１０６と商用電源Ｅとの間の電力供給路を接断する開閉器１０７と、前記商用電源Ｅから供給される電力に基づき前記開閉器１０７による接断動作に要する電力を生成する開閉器用電力生成回路１０９と、健康機器１に対する使用者の予め定められた使用準備動作の有無に応じて、前記開閉器用電力生成回路１０９と前記開閉器１０７との間の電力供給路を接断するスイッチ部１０８とを備えた。
【解決手段】健康機器１に備えられる制御部１０１、負荷１０２、制御指令部１０３及び入力操作部１０４に所要の電力を供給する負荷用電力生成回路１０６と、前記負荷用電力生成回路１０６と商用電源Ｅとの間の電力供給路を接断する開閉器１０７と、前記商用電源Ｅから供給される電力に基づき前記開閉器１０７による接断動作に要する電力を生成する開閉器用電力生成回路１０９と、健康機器１に対する使用者の予め定められた使用準備動作の有無に応じて、前記開閉器用電力生成回路１０９と前記開閉器１０７との間の電力供給路を接断するスイッチ部１０８とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を用いた負荷の駆動により健康的な作用を使用者に与える健康機器に搭載される電力制御装置及び該電力制御装置を備えた健康機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家電製品等の電気機器において、該電気機器を使用者が使用していない待機時における消費電力を低減する技術が種々提案されており、その中の一つとして、下記特許文献１がある。
【０００３】
下記特許文献１には、交流入力電源からメインスイッチ及びパワートランスを介して電気機器のメイン回路に電源を供給する回路に待機電源回路を備える点と、該待機電源回路の動作に関し、「待機状態においてリモコン受光部２０７には以下のように間欠電源が供給される。まず、交流電源２０１が供給されると図２の電源回路は待機状態に入る。直流電源２０５から電源を供給されたＲＴＣ２１１はサブマイコン２０９に時刻データａを供給するとともに、間欠コントローラ２１２にトリガｂを出力する。すると間欠コントローラ２１２は間欠電源のデューティ比を所定のデューティ比、例えば５０％のデューティ比とする信号ｄを出力して間欠電源を駆動し、リモコン受光部２０７とフィルタ２０８に間欠電源を供給する（［００１３］）」との記載とがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６５４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１には、待機時において待機電源回路に電力を供給する旨が記載されているが、この待機電源回路は、サブマイコンや間欠コントローラなどの回路を搭載している。これらの回路は、待機時ではない通常動作時に電力が供給されるメインマイコンと比べると消費電力は小さいものの、無視することはできない電力を消費する。よって、このような回路を有する前記待機電源回路に向けて待機時に常時電力を供給する構成には、無駄な電力消費が依然として存在し、更なる消費電力の低減を図る余地があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、健康機器の待機時における消費電力の更なる低減を図ることのできる電力制御装置及び健康機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、電力を用いた負荷の駆動により健康的な作用を使用者に与える健康機器に搭載され、電力源から供給される電力に基づいて所要の電力を前記負荷に供給するための電力制御装置であって、前記電力源から供給される電力に基づき前記負荷の動作に要する電力を生成する負荷用電力生成部と、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路を接断する開閉器と、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作に起因して電気的な変化を発生させる回路素子を備え、前記電気的な変化が発生すると、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路を前記開閉器に接続させる開閉器制御部とを備えたものである。
【０００８】
この発明によれば、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われると、該使用準備動作に起因して電気的な変化が発生し、この電気的な変化により、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路が前記開閉器により接続される。
【０００９】
このような構成では、前記使用準備動作に起因して回路素子で電気的な変化が発生するまでは、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路が前記開閉器により接続されない。また、その結果、前記使用準備動作が行われるまでは、前記負荷への電力供給が行われないこととなる。これにより、当該健康機器の待機時における消費電力を零又は極めて少ない電力に抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電力制御装置において、前記開閉器制御部は、更に、前記電力源から供給される電力に基づき前記開閉器の接続動作に要する電力を生成する開閉器用電力生成部を備え、前記回路素子は、前記開閉器用電力生成部と前記開閉器との間の電力供給路を接断するスイッチ部であり、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作に起因して、前記開閉器用電力生成部と前記開閉器との間の電力供給路を接続するものである。
【００１１】
この発明によれば、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われるまでは、前記開閉器用電力生成部と前記開閉器との間の電力供給路が前記スイッチ部により接続されることは無く、前記開閉器用電力生成部で生成される、前記開閉器の接続動作に要する電力が、前記開閉器に供給されることも無い。その結果、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路が前記開閉器により接続されることは無く、前記負荷への電力供給が行われないこととなる。
【００１２】
このように、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われるまでは前記負荷に電力が供給されず、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われて始めて前記負荷に電力が供給されるように構成したので、健康機器の待機時における消費電力を零又は極めて少ない電力に抑制することができる。
【００１３】
前記健康機器が、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含み、前記可動部に騎乗した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものである場合には、請求項３に記載の発明のように、前記スイッチ部を、前記手綱にそれぞれ設置された一対の電極を含んで構成し、使用者が前記手綱を把持する動作を前記使用準備動作として行ったときに前記両電極同士が該使用者の人体を介して電気的に導通することでスイッチとして働くようにしてもよいし、或いは、請求項４に記載の発明のように、前記スイッチ部を、前記座面又はその近傍に設置されたプッシュスイッチを含んで構成し、前記使用者が前記可動部に騎乗したときにオンされるようにしてもよい。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の電力制御装置において、前記回路素子は、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作に起因する力を受けて発電する圧電素子であり、前記開閉器制御部は、更に、前記回路素子により生成された電力に基づいて前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路を前記開閉器に接続させるのに要する電力を生成する開閉器用電力生成部を備えるものである。
【００１５】
この発明によれば、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われるまでは圧電素子は発電せず、そのため、前記開閉器用電力生成部において前記開閉器の接続動作に要する電力が生成されることも無い。また、その結果、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路が前記開閉器により接続されることは無く、前記負荷への電力供給が行われることも無い。
【００１６】
このように、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われるまでは前記負荷に電力が供給されず、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われて始めて前記負荷に電力が供給されるように構成したので、健康機器の待機時における消費電力を零又は極めて少ない電力に抑制することができる。
【００１７】
前記健康機器が、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含み、前記可動部に騎乗した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものである場合には、請求項６に記載の発明のように、前記圧電素子を、前記座面又はその近傍に設置し、前記使用者が前記可動部に騎乗したときに該使用者からの荷重により発電するように構成してもよいし、請求項７，８に記載の発明のように、前記回路素子を、前記あぶみや手綱の動きと連動して発電する発電装置としてもよい。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項４に記載の健康機器において、前記負荷は、使用者が騎乗する可動部と、前記電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させることにより前記使用者に運動負荷を与える駆動部とを含むものである。
【００１９】
この発明によれば、前記健康機器の中でも、前記可動部の動作状態を変化させることにより前記使用者に運動負荷を与える健康機器において、待機時における消費電力が零又は極めて少ない健康機器を実現することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、使用者が健康機器を使用していない待機時（未使用時）における消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る健康機器の第１の実施形態を表す外観斜視図である。
【図２】健康機器の外観側面図である。
【図３】健康機器の内部構成を示す側面図である。
【図４】揺動機構を拡大して示す側面図である。
【図５】揺動機構の平面図である。
【図６】揺動機構の背面図である。
【図７】座部の動きを説明するための図である。
【図８】健康機器の電気的な構成を示すブロック図である。
【図９】電力制御回路部の回路構成を示す図である。
【図１０】健康機器の他の電気的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る健康機器の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る健康機器の第１の実施形態を表す外観斜視図、図２は、該健康機器の側面図である。
【００２３】
図１、図２に示すように、健康機器１は、馬の背や鞍を模した形状で使用者が跨って着座可能な座部２と、この座部２を揺動運動させる揺動機構３と、電動モータ及びラック・ピニオン等により座部２を上昇位置Ｕと下降位置Ｄとに昇降させて前記座部２の高さを調節する昇降機構４と、前記座部２の左右位置の上ヒンジピン５に前後回動可能に吊下げられ、下端に使用者が足先を掛ける輪部を有するあぶみ６と、座部２の前部に前後揺動可能に設けた手綱７と、前記座部２及び揺動機構３を支える脚部８とを備えて構成されている。
【００２４】
図３は、健康機器１の内部構成を示す側面図、図４は、前記揺動機構３を拡大して示す側面図であり、図５はその平面図であり、図６はその背面図である。図３、図４及び図６において、該揺動機構３が揺動した状態を仮想線で示す。
【００２５】
座部２が取付けられる台座９は、左右を一対とする連結リンク１０を介して可動架台１１に前後に揺動可能に支持され、可動架台１１はベース１２に左右に揺動可能に支持されているとともに、台座９と可動架台１１との間には駆動部１３が収納されている。前記連結リンク１０は、前リンク１０ａと、後リンク１０ｂとから成る。前リンク１０ａの上端部は、台座９の前端部に設けた上軸ピン９ａに軸着され、前リンク１０ａの下端部は可動架台１１の側板１４の前端部に設けた下軸ピン１５ａに軸着されている。また、後リンク１０ｂの上端部は台座９の後端部に設けた上軸ピン９ｂに軸着され、後リンク１０ｂの下端部は可動架台１１の側板１４の後端部に設けた下軸ピン１５ｂに軸着されている。前後の各下軸ピン１５ａ，１５ｂは、連結リンク１０を左右方向Ｙの軸線回りに回動可能に支持する左右軸１５を構成しており、これによって、台座９は左右軸１５回りに図４の矢印Ｍで示す前後方向に往復回転移動可能となっている。
【００２６】
前記ベース１２の前後方向Ｘの両端部には、図４及び図６に示すように、軸支板１６がそれぞれ立設され、可動架台１１の前後方向Ｘの両端部には前記軸支板１６と対向する連結板１７がそれぞれ垂設され、軸支板１６に対して連結板１７が前後軸１８によって回動可能に連結されている。前後軸１８はベース１２の中央部の前後２箇所に配置されて可動架台１１を前後軸１８回りに回動可能に支持するものであり、これによって台座９は前後軸１８回りに図６の矢印Ｎで示す左右方向に回転往復移動可能となっている。
【００２７】
一方、駆動部１３は、単体のモータ１９と、モータ１９の出力回転軸２０の回転力を台座９の前後方向Ｘの往復直進移動、左右軸１５回りの回転往復移動、前後軸１８回りの回転往復移動にそれぞれ変換して、これら３動作を組み合わせて座部２を駆動可能とする２つの駆動部１３ａ，１３ｂとを備えている。本例のモータ１９はベース１２上に縦据え置きされ、出力回転軸２０の突出方向は上向きとされる。
【００２８】
前記第１駆動部１３ａは、前後方向Ｘの往復直進移動および左右軸１５回りの回転往復移動用であり、前記第２駆動部１３ｂは、前後軸１８回りの回転往復移動用である。第１駆動部１３ａは、図４及び図５で示すように、前記出力回転軸２０にモータギア２１及び第１ギア２２を介して連結される第１シャフト２３と、第１シャフト２３の一端部に偏心して連結される偏心クランク２４（図５参照）と、一端部が偏心クランク２４に連結され、他端部が前リンク１０ａに設けた軸ピン１０ｃに軸着されるアームリンク２５とから成る。第１シャフト２３の両端部は台座９側にそれぞれ回動可能に支持されており、偏心クランク２４が第１シャフト２３に対して偏心円運動を行うことによって、アームリンク２５を介して前リンク１０ａが前後方向Ｘに往復移動し、これによって連結リンク１０に連結されている台座９、すなわち座部２が図３及び図４の矢印Ｍで示す方向に揺動可能となっている。
【００２９】
また、図５及び図６で示すように、第２駆動部１３ｂは、前記第１シャフト２３の連動ギア２６と第２ギア２７を介して連結された第２シャフト２８と、一端部が第２シャフト２８の一端部に偏心して連結され、他端部がベース１２に回動可能に連結される偏心ロッド２９とを備えて構成される。第２シャフト２８の両端部は台座９側に回動可能に支持されている。偏心ロッド２９は、台座９の左側或いは右側のいずれか一方に配置され（図５及び図６では右側）、偏心ロッド２９の上端部２９ａが図６に示す軸ピン６０により第２シャフト２８の一端部に対して偏心して連結され、偏心ロッド２９の下端部２９ｂはベース１２に固定したＬ形連結金具３０に対して軸ピン３１により回動可能に連結されている。したがって、第２シャフト２８の回転によって、偏心ロッド２９の上端部が偏心円運動を行うことで、台座９、すなわち座部２が図６の矢印Ｎで示すように、前後軸１８回りの回転往復移動可能となっている。
【００３０】
上記構成によれば、モータ１９の一方向に突出する出力回転軸２０が回転すると、モータギア２１と第１ギア２２との噛み合いによって第１シャフト２３が回転すると同時に、第１シャフト２３の連動ギア２６と第２ギア２７との噛み合いによって第２シャフト２８が回転する。第１シャフト２３が回転すると該第１シャフト２３の一端部に連結された偏心クランク２４が偏心円運動を行い、アームリンク２５を介して前リンク１０ａが前側の左右軸１５を中心に前後方向Ｘに回動する。このとき後リンク１０ｂが協働して後側の左右軸１５回りに回動することから、台座９、すなわち座部２は前後方向Ｘに往復移動および揺動する。一方、第２シャフト２８の回転によって、偏心ロッド２９の上端部が偏心円運動を行い、台座９、すなわち座部２は前後軸１８回りに回転往復移動する。
【００３１】
このようにして、使用者が座部２に着座した状態で、座部２は図７に示す前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、上下方向Ｚへの運動、およびθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の揺動を行うことから、身体のバランス機能や運動機能を訓練することができる。しかも、１個のモータ１９を用いて３動作を行うことができるので、モータ１９の数が減り、モータの制御が簡単になるとともに、低コスト化およびコンパクト化を図ることができる。さらに、モータ１９の出力回転軸２０は一方向に突出していればよく、２方向に突出させる場合には横置きとなるのに対して、縦置きが可能となり、これによって該モータ１９を含む揺動機構３全体の設置スペースを狭めてコンパクト化を図ることができ、揺動機構３を座部２内部に格納して、乗馬を模した狙い通りの動作を忠実に再現することが可能になる。
【００３２】
図８は、健康機器１の電気的な構成を示すブロック図、図９は、電力制御回路部１０５の回路図である。なお、図１〜図７に示す構成と同一の構成については同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
図８に示すように、健康機器１は、制御部１０１と、負荷１０２と、制御指令部１０３と、入力操作部１０４と、電力制御回路部１０５とを備え、前記各部１０１〜１０５は、商用電源Ｅから供給される電力の供給を受けて動作する。なお、制御部１０１と負荷１０２と制御指令部１０３と入力操作部１０４とは互いに電気的に接続されており、制御部１０１や制御指令部１０３は、この電気的接続を介して、入力操作部１０４からの操作信号を受信したり、負荷１０２や入力操作部１０４の動作を制御する制御信号を負荷１０２や入力操作部１０４に送信したりする。
【００３４】
制御部１０１は、図略のＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理部）と、そのＣＰＵの動作を規定するプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）やデータを一時的に保管する機能や作業領域としての機能を有するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成されたマイクロコンピュータを有してなり、当該健康機器１の全体制御を司るものである。
【００３５】
負荷１０２は、前記揺動機構３内に備えられる前記モータ１９を含み、制御指令部１０３は、この負荷１０２の動作制御や後述する開閉器１０７のオンオフ動作の制御を行うものである。
【００３６】
入力操作部１０４は、詳細には説明しないが、揺動機構３による揺動動作を開始する指示を入力したり停止する指示を入力したりするための切／入ボタン、揺動機構３の揺動態様（揺動速度や座部２の角度等）が予め設定された複数のコースを指定するためのボタン、揺動機構３による揺動速度を調節するため速度調節ボタン、座部２の前傾・後傾の角度を調節するための座面傾き調節ボタン、座面の高さを調節するためのシート高さ調節ボタン、使用者の性別や身長等を入力するための使用者情報入力ボタン等からなる。
【００３７】
電力制御回路部１０５は、前記電力制御装置の一例であり、負荷用電力生成回路１０６と、開閉器１０７と、スイッチ部１０８と、開閉器用電力生成回路１０９とを有して構成されている。
【００３８】
負荷用電力生成回路１０６は、制御部１０１、負荷１０２、制御指令部１０３及び入力操作部１０４にそれぞれ電力線でそれぞれ接続されており、これらの動作に要する電力を生成し前記電力線を介して前記制御部１０１等に供給するものである。なお、負荷用電力生成回路１０６の電力供給対象は、制御部１０１、負荷１０２、前記制御指令部１０３及び入力操作部１０４に限定されるものではない。
【００３９】
開閉器１０７は、前記負荷用電力生成回路１０６と前記商用電源Ｅとの間の電力供給路を接断するものである。開閉器用電力生成回路１０９は、例えばＡＣ／ＤＣコンバータからなり、前記商用電源Ｅから供給される電力に基づき前記開閉器１０７による接断動作に要する電力を生成するものである。
【００４０】
スイッチ部１０８は、前記回路素子の一例であり、当該健康機器１に対する使用者の予め定められた使用準備動作、例えば、使用者が手綱７を握る動作、あぶみ６に足を掛ける動作、座部２に着座する動作等の有無に応じて、前記開閉器用電力生成回路１０９と前記開閉器１０７との間の電力供給路を接断するものである。
【００４１】
スイッチ部１０８は、例えば、図９に示すように、前記使用者による使用準備動作の有無に応じてオンオフするスイッチング素子ＳＷと抵抗素子Ｒとが直列接続されてなり、この直列回路が開閉器用電力生成回路（ＡＣ／ＤＣコンバータ）１０９の出力端子間に接続されている。なお、スイッチング素子ＳＷと抵抗素子Ｒとの前記直列回路の一方の端子はグランドに接続されている。
【００４２】
そして、前記スイッチング素子ＳＷと前記抵抗素子Ｒとの接続点Ａが開閉器１０７の入力端子に接続されており、前記接続点Ａの電位を示す信号が開閉器１０７に出力される。スイッチング素子ＳＷがオフのときには、前記接続点Ａから前記開閉器１０７にＬ（ロー）の電位を示す閉信号が開閉器１０７に出力される。これにより、開閉器１０７はオンしない。一方、前記使用者により使用準備動作が行われることでスイッチング素子ＳＷがオンされると、前記接続点Ａから前記開閉器１０７にＨ（ハイ）の電位を示す開信号が出力される。これにより、開閉器１０７はオンする。
【００４３】
スイッチング素子ＳＷの構成としては、当該健康機器１に対する使用者の予め定められた使用準備動作によって押圧される機械ボタン１１１（図２参照；前記プッシュスイッチに相当）により切片が両端子に接続される構成の他、当該健康機器１に対する使用者の予め定められた前記使用準備動作として使用者が手綱７を握る動作を想定した場合には、手綱７に一対の電極１１２（図１参照）を設置し、それぞれの手で手綱７を握ると前記両電極が使用者の人体を介して電気的に接続される（オンする）構成も想定される。このとき、前記両電極は前記端子として機能し、人体は切片として機能する。
【００４４】
このような構成を有する健康機器１においては、当該健康機器１に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われると、該使用準備動作に起因して前記スイッチ部１０８がオフからオンに切り替わる。これにより、開閉器用電力生成回路１０９で生成された電力がスイッチ部１０８を介して開閉器１０７に供給され、開閉器１０７の動作状態はオフからオンに切り替わる。
【００４５】
なお、開閉器１０７がオンになると、商用電源Ｅと負荷用電力生成回路１０６との間の電力供給路が接続され、商用電源Ｅから供給される電力が負荷用電力生成回路１０６に供給される。負荷用電力生成回路１０６は、前記商用電源Ｅから供給される電力に基づき所要の電力を生成して制御部１０１や負荷１０２等に供給する。これにより、健康機器１は、使用者が利用できるスタンバイ状態となる。なお、このとき、健康機器１がスタンバイ状態になったことを示すため、ＬＥＤやメッセージ表示など視覚的な報知や音声による聴覚的な報知を行うようにすると好ましい。
【００４６】
その後、使用者が入力操作部１０４に対して操作を行うと、入力操作部１０４からその操作内容を示す操作信号が制御指令部１０３を介して制御部１０１に出力され、該制御部１０１により、前記操作信号が示す操作内容に応じた前記負荷１０２の動作が制御される。
【００４７】
使用者が健康機器１の利用を終了するべく前記切／入ボタンを操作すると、前記入力操作部１０４から制御指令部１０３に動作終了信号が送信され、制御指令部１０３は、モータ等の負荷１０２を停止させ、それから所定時間後に、開閉器１０７に開閉器用制御信号を送信し、開閉器１０７をオンからオフに切り替える。開閉器１０７がオフになると、商用電源Ｅと負荷用電力生成回路１０６との電力供給路が遮断される。
【００４８】
このとき、前記負荷用電力生成回路１０６には電力が供給されず、商用電源Ｅと常時接続されている開閉器用電力生成回路１０９においてのみ、その内部のダイオードやコンデンサ等で電力が消費されることとなる。しかし、この消費電力は僅かであるから、待機電力を限りなく零にすることができる。
【００４９】
以上のように、本実施形態では、商用電源Ｅから供給される電力を基に開閉器１０７をオンするのに必要な電力を生成する開閉器用電力生成回路１０９と、該開閉器用電力生成回路１０９と前記開閉器１０７との間の電力供給路を接断するスイッチ部１０８とを備えるとともに、前記スイッチ部１０８を、健康機器１に対する使用者の使用準備動作が行われると、該使用準備動作に起因して発生する電気信号に基づいて前記電力供給路を接続する構成としたので、使用者が健康機器１を使用していない待機時には、開閉器用電力生成回路１０９内の素子や回路において微小な消費電力が発生する以外は、他の箇所で電力が消費されることがほとんど無い。したがって、前記待機時における消費電力を極めて小さくすることができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
本実施形態においては、前記電力制御回路部１０５の構成が前記第１の実施形態と相違するのみであり、その他の点については略同一であるため、相違点についてのみ説明することとし、相違点については説明を省略するものとする。
【００５１】
図１０に示すように、本実施形態の電力制御回路部１０５は、負荷用電力生成回路１０６及び開閉器１０７を備える点、及び、開閉器１０７と負荷用電力生成回路１０６との接続関係、開閉器１０７と商用電源Ｅとの接続関係は前記第１の実施形態と略同様であるが、前記第１の実施形態におけるスイッチ部１０８に代えて発電部１１０が採用されている点、開閉器用電力生成回路１０９が開閉器１０７に直接接続されている点、及び、該開閉器用電力生成回路１０９に発電部１１０が接続されている点とが相違する。なお、前記第１の実施形態と同一のものについては同一の番号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５２】
発電部１１０は、力が加えられると電荷を発生し、電圧が加えられると伸縮（変形）する圧電素子（前記回路素子の一例）を備える。発電部１１０は、例えば座部２の座面直下や座面上に設置され（図２参照）、使用者が座部２に着座したときに、使用者の体重によって前記圧電素子に力が加えられることで該圧電素子から出力される電力を起動電力（又は動作開始信号）として負荷用電力生成回路１０６に出力する。
【００５３】
開閉器用電力生成回路１０９は、前記起動電力を前記発電部１１０から受け取ると、この起動電力を基に、前記開閉器１０７の動作に要する電力を生成して開閉器１０７に出力する。これにより、開閉器１０７はオフからオンに切り替わり、負荷用電力生成回路１０６と商用電源Ｅとの間の電力供給路が接続され、前記各負荷１０２に所要の電力が供給されることとなる。
【００５４】
前記第１の実施形態では、前記待機時にも開閉器用電力生成回路１０９が商用電源Ｅに接続されているため、開閉器用電力生成回路１０９内の素子や回路において電力が消費される分だけ、待機時に電力消費が僅かながら発生するが、本実施形態では、待機時において商用電源Ｅから電力の供給を受ける素子や回路は一切無いから、前記待機時における消費電力を零にすることができる。
【００５５】
なお、本件は、前記実施形態に代えて又は前記実施形態に加えて、次の様な形態も含むものである。
【００５６】
（１）前記第２の実施形態は、座面に該圧電素子を設置し、使用者が座面に着座すると、該使用者の体重を受けて変形した圧電素子から発生する電荷に基づいて開閉器用電力生成回路１０９が動作する形態であるが、この形態に限定されず、例えば、あぶみ６や手綱７に圧電素子を接続しておいて使用者があぶみ６や手綱７を動かすとその振動により前記圧電素子が発電し、この電力が前記開閉器用電力生成回路１０９に供給されるようにしてもよい。
【００５７】
或いは、健康機器１の適所に発電機を設置し、使用者があぶみ６や手綱７を動かすと、それに連動して前記発電機が稼動して電力を生成し、該電力が前記開閉器用電力生成回路１０９に供給されるようにしてもよい。
【００５８】
（２）前記電力制御回路部１０５の搭載機器としては、前記各実施形態に係る健康機器、すなわち使用者に運動負荷を与えるタイプの健康機器に限定されず、例えばマッサージ機器に搭載することもできる。前記電力制御回路部１０５を前記マッサージ機器に搭載した場合の使用者の使用準備動作としては、座部に着座する動作や肘掛に腕を乗せる動作などが考えられる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 健康機器
２ 座部
３ 揺動機構
４ 昇降機構
６ あぶみ
１０１ 制御部
１０２ 負荷
１０３ 制御指令部
１０４ 入力操作部
１０５ 電力制御回路部
１０６ 負荷用電力生成回路
１０７ 開閉器
１０８ スイッチ部
１０９ 開閉器用電力生成回路
１１０ 発電部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を用いた負荷の駆動により健康的な作用を使用者に与える健康機器に搭載される電力制御装置及び該電力制御装置を備えた健康機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家電製品等の電気機器において、該電気機器を使用者が使用していない待機時における消費電力を低減する技術が種々提案されており、その中の一つとして、下記特許文献１がある。
【０００３】
下記特許文献１には、交流入力電源からメインスイッチ及びパワートランスを介して電気機器のメイン回路に電源を供給する回路に待機電源回路を備える点と、該待機電源回路の動作に関し、「待機状態においてリモコン受光部２０７には以下のように間欠電源が供給される。まず、交流電源２０１が供給されると図２の電源回路は待機状態に入る。直流電源２０５から電源を供給されたＲＴＣ２１１はサブマイコン２０９に時刻データａを供給するとともに、間欠コントローラ２１２にトリガｂを出力する。すると間欠コントローラ２１２は間欠電源のデューティ比を所定のデューティ比、例えば５０％のデューティ比とする信号ｄを出力して間欠電源を駆動し、リモコン受光部２０７とフィルタ２０８に間欠電源を供給する（［００１３］）」との記載とがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６５４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１には、待機時において待機電源回路に電力を供給する旨が記載されているが、この待機電源回路は、サブマイコンや間欠コントローラなどの回路を搭載している。これらの回路は、待機時ではない通常動作時に電力が供給されるメインマイコンと比べると消費電力は小さいものの、無視することはできない電力を消費する。よって、このような回路を有する前記待機電源回路に向けて待機時に常時電力を供給する構成には、無駄な電力消費が依然として存在し、更なる消費電力の低減を図る余地があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、健康機器の待機時における消費電力の更なる低減を図ることのできる電力制御装置及び健康機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、電力を用いた負荷の駆動により健康的な作用を使用者に与える健康機器に搭載され、電力源から供給される電力に基づいて所要の電力を前記負荷に供給するための電力制御装置であって、前記電力源から供給される電力に基づき前記負荷の動作に要する電力を生成する負荷用電力生成部と、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路を接断する開閉器と、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作に起因して電気的な変化を発生させる回路素子を備え、前記電気的な変化が発生すると、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路を前記開閉器に接続させる開閉器制御部とを備えたものである。
【０００８】
この発明によれば、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われると、該使用準備動作に起因して電気的な変化が発生し、この電気的な変化により、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路が前記開閉器により接続される。
【０００９】
このような構成では、前記使用準備動作に起因して回路素子で電気的な変化が発生するまでは、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路が前記開閉器により接続されない。また、その結果、前記使用準備動作が行われるまでは、前記負荷への電力供給が行われないこととなる。これにより、当該健康機器の待機時における消費電力を零又は極めて少ない電力に抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電力制御装置において、前記開閉器制御部は、更に、前記電力源から供給される電力に基づき前記開閉器の接続動作に要する電力を生成する開閉器用電力生成部を備え、前記回路素子は、前記開閉器用電力生成部と前記開閉器との間の電力供給路を接断するスイッチ部であり、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作に起因して、前記開閉器用電力生成部と前記開閉器との間の電力供給路を接続するものである。
【００１１】
この発明によれば、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われるまでは、前記開閉器用電力生成部と前記開閉器との間の電力供給路が前記スイッチ部により接続されることは無く、前記開閉器用電力生成部で生成される、前記開閉器の接続動作に要する電力が、前記開閉器に供給されることも無い。その結果、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路が前記開閉器により接続されることは無く、前記負荷への電力供給が行われないこととなる。
【００１２】
このように、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われるまでは前記負荷に電力が供給されず、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われて始めて前記負荷に電力が供給されるように構成したので、健康機器の待機時における消費電力を零又は極めて少ない電力に抑制することができる。
【００１３】
前記健康機器が、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含み、前記可動部に騎乗した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものである場合には、請求項３に記載の発明のように、前記スイッチ部を、前記手綱にそれぞれ設置された一対の電極を含んで構成し、使用者が前記手綱を把持する動作を前記使用準備動作として行ったときに前記両電極同士が該使用者の人体を介して電気的に導通することでスイッチとして働くようにしてもよいし、或いは、請求項４に記載の発明のように、前記スイッチ部を、前記座面又はその近傍に設置されたプッシュスイッチを含んで構成し、前記使用者が前記可動部に騎乗したときにオンされるようにしてもよい。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の電力制御装置において、前記回路素子は、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作に起因する力を受けて発電する圧電素子であり、前記開閉器制御部は、更に、前記回路素子により生成された電力に基づいて前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路を前記開閉器に接続させるのに要する電力を生成する開閉器用電力生成部を備えるものである。
【００１５】
この発明によれば、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われるまでは圧電素子は発電せず、そのため、前記開閉器用電力生成部において前記開閉器の接続動作に要する電力が生成されることも無い。また、その結果、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路が前記開閉器により接続されることは無く、前記負荷への電力供給が行われることも無い。
【００１６】
このように、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われるまでは前記負荷に電力が供給されず、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われて始めて前記負荷に電力が供給されるように構成したので、健康機器の待機時における消費電力を零又は極めて少ない電力に抑制することができる。
【００１７】
前記健康機器が、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含み、前記可動部に騎乗した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものである場合には、請求項６に記載の発明のように、前記圧電素子を、前記座面又はその近傍に設置し、前記使用者が前記可動部に騎乗したときに該使用者からの荷重により発電するように構成してもよいし、請求項７，８に記載の発明のように、前記回路素子を、前記あぶみや手綱の動きと連動して発電する発電装置としてもよい。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項４に記載の健康機器において、前記負荷は、使用者が騎乗する可動部と、前記電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させることにより前記使用者に運動負荷を与える駆動部とを含むものである。
【００１９】
この発明によれば、前記健康機器の中でも、前記可動部の動作状態を変化させることにより前記使用者に運動負荷を与える健康機器において、待機時における消費電力が零又は極めて少ない健康機器を実現することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、使用者が健康機器を使用していない待機時（未使用時）における消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る健康機器の第１の実施形態を表す外観斜視図である。
【図２】健康機器の外観側面図である。
【図３】健康機器の内部構成を示す側面図である。
【図４】揺動機構を拡大して示す側面図である。
【図５】揺動機構の平面図である。
【図６】揺動機構の背面図である。
【図７】座部の動きを説明するための図である。
【図８】健康機器の電気的な構成を示すブロック図である。
【図９】電力制御回路部の回路構成を示す図である。
【図１０】健康機器の他の電気的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る健康機器の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る健康機器の第１の実施形態を表す外観斜視図、図２は、該健康機器の側面図である。
【００２３】
図１、図２に示すように、健康機器１は、馬の背や鞍を模した形状で使用者が跨って着座可能な座部２と、この座部２を揺動運動させる揺動機構３と、電動モータ及びラック・ピニオン等により座部２を上昇位置Ｕと下降位置Ｄとに昇降させて前記座部２の高さを調節する昇降機構４と、前記座部２の左右位置の上ヒンジピン５に前後回動可能に吊下げられ、下端に使用者が足先を掛ける輪部を有するあぶみ６と、座部２の前部に前後揺動可能に設けた手綱７と、前記座部２及び揺動機構３を支える脚部８とを備えて構成されている。
【００２４】
図３は、健康機器１の内部構成を示す側面図、図４は、前記揺動機構３を拡大して示す側面図であり、図５はその平面図であり、図６はその背面図である。図３、図４及び図６において、該揺動機構３が揺動した状態を仮想線で示す。
【００２５】
座部２が取付けられる台座９は、左右を一対とする連結リンク１０を介して可動架台１１に前後に揺動可能に支持され、可動架台１１はベース１２に左右に揺動可能に支持されているとともに、台座９と可動架台１１との間には駆動部１３が収納されている。前記連結リンク１０は、前リンク１０ａと、後リンク１０ｂとから成る。前リンク１０ａの上端部は、台座９の前端部に設けた上軸ピン９ａに軸着され、前リンク１０ａの下端部は可動架台１１の側板１４の前端部に設けた下軸ピン１５ａに軸着されている。また、後リンク１０ｂの上端部は台座９の後端部に設けた上軸ピン９ｂに軸着され、後リンク１０ｂの下端部は可動架台１１の側板１４の後端部に設けた下軸ピン１５ｂに軸着されている。前後の各下軸ピン１５ａ，１５ｂは、連結リンク１０を左右方向Ｙの軸線回りに回動可能に支持する左右軸１５を構成しており、これによって、台座９は左右軸１５回りに図４の矢印Ｍで示す前後方向に往復回転移動可能となっている。
【００２６】
前記ベース１２の前後方向Ｘの両端部には、図４及び図６に示すように、軸支板１６がそれぞれ立設され、可動架台１１の前後方向Ｘの両端部には前記軸支板１６と対向する連結板１７がそれぞれ垂設され、軸支板１６に対して連結板１７が前後軸１８によって回動可能に連結されている。前後軸１８はベース１２の中央部の前後２箇所に配置されて可動架台１１を前後軸１８回りに回動可能に支持するものであり、これによって台座９は前後軸１８回りに図６の矢印Ｎで示す左右方向に回転往復移動可能となっている。
【００２７】
一方、駆動部１３は、単体のモータ１９と、モータ１９の出力回転軸２０の回転力を台座９の前後方向Ｘの往復直進移動、左右軸１５回りの回転往復移動、前後軸１８回りの回転往復移動にそれぞれ変換して、これら３動作を組み合わせて座部２を駆動可能とする２つの駆動部１３ａ，１３ｂとを備えている。本例のモータ１９はベース１２上に縦据え置きされ、出力回転軸２０の突出方向は上向きとされる。
【００２８】
前記第１駆動部１３ａは、前後方向Ｘの往復直進移動および左右軸１５回りの回転往復移動用であり、前記第２駆動部１３ｂは、前後軸１８回りの回転往復移動用である。第１駆動部１３ａは、図４及び図５で示すように、前記出力回転軸２０にモータギア２１及び第１ギア２２を介して連結される第１シャフト２３と、第１シャフト２３の一端部に偏心して連結される偏心クランク２４（図５参照）と、一端部が偏心クランク２４に連結され、他端部が前リンク１０ａに設けた軸ピン１０ｃに軸着されるアームリンク２５とから成る。第１シャフト２３の両端部は台座９側にそれぞれ回動可能に支持されており、偏心クランク２４が第１シャフト２３に対して偏心円運動を行うことによって、アームリンク２５を介して前リンク１０ａが前後方向Ｘに往復移動し、これによって連結リンク１０に連結されている台座９、すなわち座部２が図３及び図４の矢印Ｍで示す方向に揺動可能となっている。
【００２９】
また、図５及び図６で示すように、第２駆動部１３ｂは、前記第１シャフト２３の連動ギア２６と第２ギア２７を介して連結された第２シャフト２８と、一端部が第２シャフト２８の一端部に偏心して連結され、他端部がベース１２に回動可能に連結される偏心ロッド２９とを備えて構成される。第２シャフト２８の両端部は台座９側に回動可能に支持されている。偏心ロッド２９は、台座９の左側或いは右側のいずれか一方に配置され（図５及び図６では右側）、偏心ロッド２９の上端部２９ａが図６に示す軸ピン６０により第２シャフト２８の一端部に対して偏心して連結され、偏心ロッド２９の下端部２９ｂはベース１２に固定したＬ形連結金具３０に対して軸ピン３１により回動可能に連結されている。したがって、第２シャフト２８の回転によって、偏心ロッド２９の上端部が偏心円運動を行うことで、台座９、すなわち座部２が図６の矢印Ｎで示すように、前後軸１８回りの回転往復移動可能となっている。
【００３０】
上記構成によれば、モータ１９の一方向に突出する出力回転軸２０が回転すると、モータギア２１と第１ギア２２との噛み合いによって第１シャフト２３が回転すると同時に、第１シャフト２３の連動ギア２６と第２ギア２７との噛み合いによって第２シャフト２８が回転する。第１シャフト２３が回転すると該第１シャフト２３の一端部に連結された偏心クランク２４が偏心円運動を行い、アームリンク２５を介して前リンク１０ａが前側の左右軸１５を中心に前後方向Ｘに回動する。このとき後リンク１０ｂが協働して後側の左右軸１５回りに回動することから、台座９、すなわち座部２は前後方向Ｘに往復移動および揺動する。一方、第２シャフト２８の回転によって、偏心ロッド２９の上端部が偏心円運動を行い、台座９、すなわち座部２は前後軸１８回りに回転往復移動する。
【００３１】
このようにして、使用者が座部２に着座した状態で、座部２は図７に示す前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、上下方向Ｚへの運動、およびθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の揺動を行うことから、身体のバランス機能や運動機能を訓練することができる。しかも、１個のモータ１９を用いて３動作を行うことができるので、モータ１９の数が減り、モータの制御が簡単になるとともに、低コスト化およびコンパクト化を図ることができる。さらに、モータ１９の出力回転軸２０は一方向に突出していればよく、２方向に突出させる場合には横置きとなるのに対して、縦置きが可能となり、これによって該モータ１９を含む揺動機構３全体の設置スペースを狭めてコンパクト化を図ることができ、揺動機構３を座部２内部に格納して、乗馬を模した狙い通りの動作を忠実に再現することが可能になる。
【００３２】
図８は、健康機器１の電気的な構成を示すブロック図、図９は、電力制御回路部１０５の回路図である。なお、図１〜図７に示す構成と同一の構成については同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
図８に示すように、健康機器１は、制御部１０１と、負荷１０２と、制御指令部１０３と、入力操作部１０４と、電力制御回路部１０５とを備え、前記各部１０１〜１０５は、商用電源Ｅから供給される電力の供給を受けて動作する。なお、制御部１０１と負荷１０２と制御指令部１０３と入力操作部１０４とは互いに電気的に接続されており、制御部１０１や制御指令部１０３は、この電気的接続を介して、入力操作部１０４からの操作信号を受信したり、負荷１０２や入力操作部１０４の動作を制御する制御信号を負荷１０２や入力操作部１０４に送信したりする。
【００３４】
制御部１０１は、図略のＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理部）と、そのＣＰＵの動作を規定するプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）やデータを一時的に保管する機能や作業領域としての機能を有するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成されたマイクロコンピュータを有してなり、当該健康機器１の全体制御を司るものである。
【００３５】
負荷１０２は、前記揺動機構３内に備えられる前記モータ１９を含み、制御指令部１０３は、この負荷１０２の動作制御や後述する開閉器１０７のオンオフ動作の制御を行うものである。
【００３６】
入力操作部１０４は、詳細には説明しないが、揺動機構３による揺動動作を開始する指示を入力したり停止する指示を入力したりするための切／入ボタン、揺動機構３の揺動態様（揺動速度や座部２の角度等）が予め設定された複数のコースを指定するためのボタン、揺動機構３による揺動速度を調節するため速度調節ボタン、座部２の前傾・後傾の角度を調節するための座面傾き調節ボタン、座面の高さを調節するためのシート高さ調節ボタン、使用者の性別や身長等を入力するための使用者情報入力ボタン等からなる。
【００３７】
電力制御回路部１０５は、前記電力制御装置の一例であり、負荷用電力生成回路１０６と、開閉器１０７と、スイッチ部１０８と、開閉器用電力生成回路１０９とを有して構成されている。
【００３８】
負荷用電力生成回路１０６は、制御部１０１、負荷１０２、制御指令部１０３及び入力操作部１０４にそれぞれ電力線でそれぞれ接続されており、これらの動作に要する電力を生成し前記電力線を介して前記制御部１０１等に供給するものである。なお、負荷用電力生成回路１０６の電力供給対象は、制御部１０１、負荷１０２、前記制御指令部１０３及び入力操作部１０４に限定されるものではない。
【００３９】
開閉器１０７は、前記負荷用電力生成回路１０６と前記商用電源Ｅとの間の電力供給路を接断するものである。開閉器用電力生成回路１０９は、例えばＡＣ／ＤＣコンバータからなり、前記商用電源Ｅから供給される電力に基づき前記開閉器１０７による接断動作に要する電力を生成するものである。
【００４０】
スイッチ部１０８は、前記回路素子の一例であり、当該健康機器１に対する使用者の予め定められた使用準備動作、例えば、使用者が手綱７を握る動作、あぶみ６に足を掛ける動作、座部２に着座する動作等の有無に応じて、前記開閉器用電力生成回路１０９と前記開閉器１０７との間の電力供給路を接断するものである。
【００４１】
スイッチ部１０８は、例えば、図９に示すように、前記使用者による使用準備動作の有無に応じてオンオフするスイッチング素子ＳＷと抵抗素子Ｒとが直列接続されてなり、この直列回路が開閉器用電力生成回路（ＡＣ／ＤＣコンバータ）１０９の出力端子間に接続されている。なお、スイッチング素子ＳＷと抵抗素子Ｒとの前記直列回路の一方の端子はグランドに接続されている。
【００４２】
そして、前記スイッチング素子ＳＷと前記抵抗素子Ｒとの接続点Ａが開閉器１０７の入力端子に接続されており、前記接続点Ａの電位を示す信号が開閉器１０７に出力される。スイッチング素子ＳＷがオフのときには、前記接続点Ａから前記開閉器１０７にＬ（ロー）の電位を示す閉信号が開閉器１０７に出力される。これにより、開閉器１０７はオンしない。一方、前記使用者により使用準備動作が行われることでスイッチング素子ＳＷがオンされると、前記接続点Ａから前記開閉器１０７にＨ（ハイ）の電位を示す開信号が出力される。これにより、開閉器１０７はオンする。
【００４３】
スイッチング素子ＳＷの構成としては、当該健康機器１に対する使用者の予め定められた使用準備動作によって押圧される機械ボタン１１１（図２参照；前記プッシュスイッチに相当）により切片が両端子に接続される構成の他、当該健康機器１に対する使用者の予め定められた前記使用準備動作として使用者が手綱７を握る動作を想定した場合には、手綱７に一対の電極１１２（図１参照）を設置し、それぞれの手で手綱７を握ると前記両電極が使用者の人体を介して電気的に接続される（オンする）構成も想定される。このとき、前記両電極は前記端子として機能し、人体は切片として機能する。
【００４４】
このような構成を有する健康機器１においては、当該健康機器１に対する使用者の予め定められた使用準備動作が行われると、該使用準備動作に起因して前記スイッチ部１０８がオフからオンに切り替わる。これにより、開閉器用電力生成回路１０９で生成された電力がスイッチ部１０８を介して開閉器１０７に供給され、開閉器１０７の動作状態はオフからオンに切り替わる。
【００４５】
なお、開閉器１０７がオンになると、商用電源Ｅと負荷用電力生成回路１０６との間の電力供給路が接続され、商用電源Ｅから供給される電力が負荷用電力生成回路１０６に供給される。負荷用電力生成回路１０６は、前記商用電源Ｅから供給される電力に基づき所要の電力を生成して制御部１０１や負荷１０２等に供給する。これにより、健康機器１は、使用者が利用できるスタンバイ状態となる。なお、このとき、健康機器１がスタンバイ状態になったことを示すため、ＬＥＤやメッセージ表示など視覚的な報知や音声による聴覚的な報知を行うようにすると好ましい。
【００４６】
その後、使用者が入力操作部１０４に対して操作を行うと、入力操作部１０４からその操作内容を示す操作信号が制御指令部１０３を介して制御部１０１に出力され、該制御部１０１により、前記操作信号が示す操作内容に応じた前記負荷１０２の動作が制御される。
【００４７】
使用者が健康機器１の利用を終了するべく前記切／入ボタンを操作すると、前記入力操作部１０４から制御指令部１０３に動作終了信号が送信され、制御指令部１０３は、モータ等の負荷１０２を停止させ、それから所定時間後に、開閉器１０７に開閉器用制御信号を送信し、開閉器１０７をオンからオフに切り替える。開閉器１０７がオフになると、商用電源Ｅと負荷用電力生成回路１０６との電力供給路が遮断される。
【００４８】
このとき、前記負荷用電力生成回路１０６には電力が供給されず、商用電源Ｅと常時接続されている開閉器用電力生成回路１０９においてのみ、その内部のダイオードやコンデンサ等で電力が消費されることとなる。しかし、この消費電力は僅かであるから、待機電力を限りなく零にすることができる。
【００４９】
以上のように、本実施形態では、商用電源Ｅから供給される電力を基に開閉器１０７をオンするのに必要な電力を生成する開閉器用電力生成回路１０９と、該開閉器用電力生成回路１０９と前記開閉器１０７との間の電力供給路を接断するスイッチ部１０８とを備えるとともに、前記スイッチ部１０８を、健康機器１に対する使用者の使用準備動作が行われると、該使用準備動作に起因して発生する電気信号に基づいて前記電力供給路を接続する構成としたので、使用者が健康機器１を使用していない待機時には、開閉器用電力生成回路１０９内の素子や回路において微小な消費電力が発生する以外は、他の箇所で電力が消費されることがほとんど無い。したがって、前記待機時における消費電力を極めて小さくすることができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
本実施形態においては、前記電力制御回路部１０５の構成が前記第１の実施形態と相違するのみであり、その他の点については略同一であるため、相違点についてのみ説明することとし、相違点については説明を省略するものとする。
【００５１】
図１０に示すように、本実施形態の電力制御回路部１０５は、負荷用電力生成回路１０６及び開閉器１０７を備える点、及び、開閉器１０７と負荷用電力生成回路１０６との接続関係、開閉器１０７と商用電源Ｅとの接続関係は前記第１の実施形態と略同様であるが、前記第１の実施形態におけるスイッチ部１０８に代えて発電部１１０が採用されている点、開閉器用電力生成回路１０９が開閉器１０７に直接接続されている点、及び、該開閉器用電力生成回路１０９に発電部１１０が接続されている点とが相違する。なお、前記第１の実施形態と同一のものについては同一の番号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５２】
発電部１１０は、力が加えられると電荷を発生し、電圧が加えられると伸縮（変形）する圧電素子（前記回路素子の一例）を備える。発電部１１０は、例えば座部２の座面直下や座面上に設置され（図２参照）、使用者が座部２に着座したときに、使用者の体重によって前記圧電素子に力が加えられることで該圧電素子から出力される電力を起動電力（又は動作開始信号）として負荷用電力生成回路１０６に出力する。
【００５３】
開閉器用電力生成回路１０９は、前記起動電力を前記発電部１１０から受け取ると、この起動電力を基に、前記開閉器１０７の動作に要する電力を生成して開閉器１０７に出力する。これにより、開閉器１０７はオフからオンに切り替わり、負荷用電力生成回路１０６と商用電源Ｅとの間の電力供給路が接続され、前記各負荷１０２に所要の電力が供給されることとなる。
【００５４】
前記第１の実施形態では、前記待機時にも開閉器用電力生成回路１０９が商用電源Ｅに接続されているため、開閉器用電力生成回路１０９内の素子や回路において電力が消費される分だけ、待機時に電力消費が僅かながら発生するが、本実施形態では、待機時において商用電源Ｅから電力の供給を受ける素子や回路は一切無いから、前記待機時における消費電力を零にすることができる。
【００５５】
なお、本件は、前記実施形態に代えて又は前記実施形態に加えて、次の様な形態も含むものである。
【００５６】
（１）前記第２の実施形態は、座面に該圧電素子を設置し、使用者が座面に着座すると、該使用者の体重を受けて変形した圧電素子から発生する電荷に基づいて開閉器用電力生成回路１０９が動作する形態であるが、この形態に限定されず、例えば、あぶみ６や手綱７に圧電素子を接続しておいて使用者があぶみ６や手綱７を動かすとその振動により前記圧電素子が発電し、この電力が前記開閉器用電力生成回路１０９に供給されるようにしてもよい。
【００５７】
或いは、健康機器１の適所に発電機を設置し、使用者があぶみ６や手綱７を動かすと、それに連動して前記発電機が稼動して電力を生成し、該電力が前記開閉器用電力生成回路１０９に供給されるようにしてもよい。
【００５８】
（２）前記電力制御回路部１０５の搭載機器としては、前記各実施形態に係る健康機器、すなわち使用者に運動負荷を与えるタイプの健康機器に限定されず、例えばマッサージ機器に搭載することもできる。前記電力制御回路部１０５を前記マッサージ機器に搭載した場合の使用者の使用準備動作としては、座部に着座する動作や肘掛に腕を乗せる動作などが考えられる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 健康機器
２ 座部
３ 揺動機構
４ 昇降機構
６ あぶみ
１０１ 制御部
１０２ 負荷
１０３ 制御指令部
１０４ 入力操作部
１０５ 電力制御回路部
１０６ 負荷用電力生成回路
１０７ 開閉器
１０８ スイッチ部
１０９ 開閉器用電力生成回路
１１０ 発電部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を用いた負荷の駆動により健康的な作用を使用者に与える健康機器に搭載され、電力源から供給される電力に基づいて所要の電力を前記負荷に供給するための電力制御装置であって、
前記電力源から供給される電力に基づき前記負荷の動作に要する電力を生成する負荷用電力生成部と、
前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路を接断する開閉器と、
前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作に起因して電気的な変化を発生させる回路素子を備え、前記電気的な変化が発生すると、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路を前記開閉器に接続させる開閉器制御部と
を備えた電力制御装置。
【請求項２】
前記開閉器制御部は、更に、前記電力源から供給される電力に基づき前記開閉器の接続動作に要する電力を生成する開閉器用電力生成部を備え、
前記回路素子は、前記開閉器用電力生成部と前記開閉器との間の電力供給路を接断するスイッチ部であり、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作に起因して、前記開閉器用電力生成部と前記開閉器との間の電力供給路を接続する請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記健康機器は、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含むとともに、使用者により把持される手綱を有し、前記可動部に騎乗して手綱を把持した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものであり、
前記スイッチ部は、前記手綱にそれぞれ設置された一対の電極を含んで構成されており、使用者が前記手綱を把持する動作を前記使用準備動作として行ったときに前記両電極同士が該使用者の人体を介して電気的に導通することでスイッチとして働くものである請求項２に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記健康機器は、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含み、前記可動部に騎乗した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものであり、
前記スイッチ部は、前記座面又はその近傍に設置されたプッシュスイッチを含んで構成されており、前記使用者が前記可動部に騎乗したときにオンされるものである請求項２に記載の電力制御装置。
【請求項５】
前記回路素子は、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作に起因する力を受けて発電する圧電素子であり、
前記開閉器制御部は、更に、前記回路素子により生成された電力に基づいて前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路を前記開閉器に接続させるのに要する電力を生成する開閉器用電力生成部を備えるものである請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項６】
前記健康機器は、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動し該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含み、前記可動部に騎乗した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものであり、
前記圧電素子は、前記座面又はその近傍に設置されており、前記使用者が前記可動部に騎乗したときに該使用者からの荷重により発電するものである請求項５に記載の電力制御装置。
【請求項７】
前記健康機器は、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含むとともに、使用者が足先を掛けるためのあぶみを有し、使用者があぶみに足先を掛けた状態で前記可動部に騎乗した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものであり、
前記回路素子は、前記あぶみの動きと連動して発電する発電装置である請求項５に記載の電力制御装置。
【請求項８】
前記健康機器は、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含むとともに、使用者により把持される手綱を有し、前記手綱を把持した状態で前記可動部に騎乗した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものであり、
前記回路素子は、前記手綱の動きと連動して発電する発電装置である請求項５に記載の電力制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の電力制御装置と、
前記電力制御装置から出力される電力の供給を受けて予め定められた動作を行うことにより使用者に健康的な作用を与える負荷と
を備えてなる健康機器。
【請求項１】
電力を用いた負荷の駆動により健康的な作用を使用者に与える健康機器に搭載され、電力源から供給される電力に基づいて所要の電力を前記負荷に供給するための電力制御装置であって、
前記電力源から供給される電力に基づき前記負荷の動作に要する電力を生成する負荷用電力生成部と、
前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路を接断する開閉器と、
前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作に起因して電気的な変化を発生させる回路素子を備え、前記電気的な変化が発生すると、前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路を前記開閉器に接続させる開閉器制御部と
を備えた電力制御装置。
【請求項２】
前記開閉器制御部は、更に、前記電力源から供給される電力に基づき前記開閉器の接続動作に要する電力を生成する開閉器用電力生成部を備え、
前記回路素子は、前記開閉器用電力生成部と前記開閉器との間の電力供給路を接断するスイッチ部であり、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作に起因して、前記開閉器用電力生成部と前記開閉器との間の電力供給路を接続する請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記健康機器は、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含むとともに、使用者により把持される手綱を有し、前記可動部に騎乗して手綱を把持した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものであり、
前記スイッチ部は、前記手綱にそれぞれ設置された一対の電極を含んで構成されており、使用者が前記手綱を把持する動作を前記使用準備動作として行ったときに前記両電極同士が該使用者の人体を介して電気的に導通することでスイッチとして働くものである請求項２に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記健康機器は、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含み、前記可動部に騎乗した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものであり、
前記スイッチ部は、前記座面又はその近傍に設置されたプッシュスイッチを含んで構成されており、前記使用者が前記可動部に騎乗したときにオンされるものである請求項２に記載の電力制御装置。
【請求項５】
前記回路素子は、前記健康機器に対する使用者の予め定められた使用準備動作に起因する力を受けて発電する圧電素子であり、
前記開閉器制御部は、更に、前記回路素子により生成された電力に基づいて前記負荷用電力生成部と前記電力源との間の電力供給路を前記開閉器に接続させるのに要する電力を生成する開閉器用電力生成部を備えるものである請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項６】
前記健康機器は、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動し該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含み、前記可動部に騎乗した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものであり、
前記圧電素子は、前記座面又はその近傍に設置されており、前記使用者が前記可動部に騎乗したときに該使用者からの荷重により発電するものである請求項５に記載の電力制御装置。
【請求項７】
前記健康機器は、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含むとともに、使用者が足先を掛けるためのあぶみを有し、使用者があぶみに足先を掛けた状態で前記可動部に騎乗した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものであり、
前記回路素子は、前記あぶみの動きと連動して発電する発電装置である請求項５に記載の電力制御装置。
【請求項８】
前記健康機器は、使用者が騎乗する可動部と、当該電力制御装置から出力される電力の供給を受けて前記可動部を駆動して該可動部の動作状態を変化させる駆動部とを前記負荷として含むとともに、使用者により把持される手綱を有し、前記手綱を把持した状態で前記可動部に騎乗した前記使用者に乗馬を模した運動負荷を与えるものであり、
前記回路素子は、前記手綱の動きと連動して発電する発電装置である請求項５に記載の電力制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の電力制御装置と、
前記電力制御装置から出力される電力の供給を受けて予め定められた動作を行うことにより使用者に健康的な作用を与える負荷と
を備えてなる健康機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２２７１６８（Ｐ２０１０−２２７１６８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７５６０１（Ｐ２００９−７５６０１）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
[ Back to top ]