專利名稱：運(yùn)動輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運(yùn)動輔助裝置，在使用者坐到座椅部上的狀態(tài)下，通過搖動座椅部， 使施加于擱放在腳臺上的使用者的腿足部的體重變化從而向使用者賦予運(yùn)動。
背景技術(shù)：
本發(fā)明人曾提出在使用者坐到座椅部上的狀態(tài)下，通過搖動座椅部，使施加于使用者 的腿足部的體重變化，以使軀體及下肢運(yùn)動的運(yùn)動輔助裝置(日本專利公開公報(bào)特開2005 —58733號(以下稱作"專利文獻(xiàn)l"))。通過使用該運(yùn)動輔助裝置，即便是例如糖尿病患 者等患有膝痛的使用者，也可進(jìn)行伴隨有大腿部肌肉收縮的運(yùn)動，通過伴隨所述肌肉收縮 的糖代謝，可有助于生活習(xí)慣病等的改善。另外，有助于增強(qiáng)腳、腰無力的使用者的肌肉
然而，如果使用者將體重過度施加于座椅部而上半身未很好地承載于腿足部，則存在 體重未施加于該腿足部，無法獲得所期望的運(yùn)動效果的問題。因此，即便進(jìn)行規(guī)定時間的 運(yùn)動，也有可能無法實(shí)現(xiàn)所期待的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)動輔助裝置，能有效地給使用者賦予運(yùn)動。 為了解決所述問題，本發(fā)明所提供的運(yùn)動輔助裝置，在使用者坐在座椅部上的狀態(tài)下， 通過搖動單元搖動所述座椅部，使施加于擱放在腳臺上的使用者的腿足部的體重變化，從 而向使用者賦予運(yùn)動，包括檢測單元，檢測是否對所述腳臺施加了預(yù)定值以上的負(fù)荷； 以及控制單元，根據(jù)所述檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的體重 的次數(shù)相對于預(yù)定搖動次數(shù)的比例，或所述檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了所述 預(yù)定值以上的體重的時間在預(yù)定時間內(nèi)所占的比例，改變所述搖動單元進(jìn)行的座椅部的搖 動方式。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，運(yùn)動輔助裝置在使用者坐在座椅部上的狀態(tài)下，通過搖動單元搖動所 述座椅部，使施加于擱放在腳臺上的使用者的腿足部的體重變化，從而向使用者賦予運(yùn)動。在所述座椅部的搖動過程中，如果使用者將體重過度施加于座椅部，則無法獲得所期望的 運(yùn)動效果。對此，設(shè)置有檢測對所述腳臺施加了預(yù)定值以上的負(fù)荷、即運(yùn)動成功的檢測單 元。而且，控制單元在控制所述搖動單元進(jìn)行的座椅部的搖動時，根據(jù)所述檢測單元的檢 測結(jié)果，即，將由所述檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的體重的 次數(shù)相對于預(yù)定搖動次數(shù)的比例、或所述檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了所述預(yù) 定值以上的體重的時間在預(yù)定時間內(nèi)所占的比例，即作為成功率加以計(jì)算出，并根據(jù)該成 功率改變所述搖動單元進(jìn)行的座椅部的搖動方式。
由此，裝置側(cè)可自動地判斷使用者的熟悉度，并據(jù)此有效地向使用者賦予運(yùn)動。 另外，本發(fā)明的運(yùn)動輔助裝置，在使用者坐在座椅部上的狀態(tài)下，通過搖動單元搖動 所述座椅部，使施加于擱放在腳臺上的使用者的腿足部的體重變化，從而向使用者賦予運(yùn) 動，包括檢測單元，檢測是否對所述腳臺施加了預(yù)定值以上的負(fù)荷；以及顯示單元，積 算所述檢測單元的檢測結(jié)果并顯示積算結(jié)果。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，運(yùn)動輔助裝置在使用者坐在座椅部上的狀態(tài)下，通過搖動單元搖動所 述座椅部，使施加于擱放在腳臺上的使用者的腿足部的體重變化，從而向使用者賦予運(yùn)動。 在所述座椅部的搖動過程中，如果使用者將體重過度施加于座椅部，則無法獲得所期望的 運(yùn)動效果。對此，設(shè)置有檢測對所述腳臺施加了預(yù)定值以上的負(fù)荷、即運(yùn)動成功的檢測單 元。而且，顯示單元顯示對所述檢測單元的檢測結(jié)果進(jìn)行積算所得的運(yùn)動量。由此，使用 者可確認(rèn)是否獲得預(yù)想或目標(biāo)的運(yùn)動量，從而可通過改變體重的施加方法等方式力求良好
地進(jìn)行運(yùn)動，或者增大搖動的速度或行程(stroke)來增加運(yùn)動量。
其結(jié)果，可有效地向使用者賦予運(yùn)動。


圖l是本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的運(yùn)動輔助裝置的分解立體圖。
圖2 (A)是用于說明所述運(yùn)動輔助裝置的使用狀態(tài)的模式橫剖視圖，是座椅部處于 中央的狀態(tài)的圖。圖2 (B)是用于說明所述運(yùn)動輔助裝置的使用狀態(tài)的模式橫剖視圖， 是座椅部搖動到前方的狀態(tài)的圖。
圖3是圖2 (A)的俯視圖。
圖4是表示在所述運(yùn)動輔助裝置中產(chǎn)生搖動的驅(qū)動裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
圖5是將所述驅(qū)動裝置組裝后的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖6是表示將所述運(yùn)動輔助裝置的腳臺的一部分除去后的俯視圖。圖7是所述腳臺的縱剖視圖。
圖8是表示所述運(yùn)動輔助裝置的電結(jié)構(gòu)的方框圖。 圖9是用于說明控制電路的動作的流程圖。
圖10是表示本發(fā)明的另一實(shí)施例所涉及的運(yùn)動輔助裝置的電結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖11是表示以往技術(shù)的運(yùn)動輔助裝置的結(jié)構(gòu)的正視圖。
具體實(shí)施例方式
(第l實(shí)施例)
圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的運(yùn)動輔助裝置1的分解立體圖。圖2 (A)是用于 說明所述運(yùn)動輔助裝置l的使用狀態(tài)的模式橫剖視圖，是座椅部處于中央的狀態(tài)的圖，圖 2 (B)是所述運(yùn)動輔助裝置l的橫剖視圖，是座椅部向前方搖動的狀態(tài)的圖。圖3是圖2 (A)的俯視圖。
該運(yùn)動輔助裝置1大致包括供使用者2倚靠腰部3的座椅部4;搖動所述座椅部4 的驅(qū)動裝置5;支撐所述驅(qū)動裝置5及搭載于所述驅(qū)動裝置的座椅部4并可改變所述座椅 部4的高度的座椅腿部(shank) 6;作為使用者2的腿足部7的接地面并承受其重量的
左右腳臺8;支撐上半身9的扶手10;操作面板11;支撐所述扶手10及操作面板11的
支柱12;及用于安裝所述座椅腿部6、腳臺8及支柱12的基座13。通過驅(qū)動裝置5搖動 座椅部4，使施加于使用者2的腿足部7的體重發(fā)生變化從而向使用者2賦予運(yùn)動。
所述座椅部4包括承接使用者2的臀部的承接部4a;形成在左右前方讓大腿部穿過 的切口部4b;及從背面承接腰部的突起部4c。所述切口部4b相對于鉛垂線傾斜140° (相 對于水平面前傾50°)而形成，以便 用者2的膝角度6處于運(yùn)動效果佳的角度即140°。
所述驅(qū)動裝置5搭載于升降臺124上，該升降臺124可在所述座椅腿部6的支柱125 內(nèi)滑動，通過此滑動，可改變所述座椅部4離地板面及所述腳臺8的高度，并且由于所述 支柱125向后方傾斜，由此離所述腳臺8的水平距離也相應(yīng)地變化。因此，在所述基座 13上安裝升降機(jī)構(gòu)127的下端127a，上端127b從升降臺124的臺座124a的里面安裝， 并且所述升降臺124的外周面上所設(shè)置的導(dǎo)輥124b在形成于所述支柱125內(nèi)的導(dǎo)軌條 125a上移動，該升降機(jī)構(gòu)127伸長而使得所述座椅部4離地板面及腳臺8的高度提高， 且離腳臺8的水平距離變大，而升降機(jī)構(gòu)127縮短則所述高度降低，且所述水平距離變小。
所述升降機(jī)構(gòu)127包括 一對柱片127c;收納于柱片之間的動作片(operatingpiece) 127d;安裝在柱片127c的上部的齒輪箱127e;驅(qū)動所述齒輪箱(gear box) 127e的電動機(jī)127f;及高度檢測單元127g。所述柱片127c的下端127a安裝在所述基座13上， 上端安裝所述齒輪箱127e。所述動作片127d包括滾珠絲杠(ball screw)等，其上端127b 安裝在升降臺124的臺座124a的安裝片124x (參照下述的圖5)上，該上端127b下方 的部分可通過所述齒輪箱127e內(nèi)，在所述滾珠絲杠上嚙合形成于齒輪箱127e內(nèi)的未圖示 的齒輪的內(nèi)周面的內(nèi)螺絲，通過固定在電動機(jī)127f的輸出軸上的蝸輪(worm gear)驅(qū)動 該齒輪，由此所述動作片127d在柱片127c間伸長/縮短，從而可升降座椅部4。
所述高度檢測單元127g利用傳感器127j讀取通過連結(jié)片127h連結(jié)于動作片127d 的狹縫板127i的移位(displacement),由此檢測出所述座椅部4的高度。
所述升降臺124的臺座124a上安裝有升降罩128，即便所述升降機(jī)構(gòu)127伸長，升 降臺124也不會從支柱125中露出，另外，所述臺座124a上安裝有機(jī)構(gòu)部罩129，由此 保護(hù)所述驅(qū)動裝置5以免其露出。另外，所述升降臺124的臺座124a上搭載有主體側(cè)電 路基板110，在支柱125內(nèi)的基座13上收納有較重的電源變壓器132等。
圖4是表示所述驅(qū)動裝置5的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的分解立體圖，圖5是將該驅(qū)動裝置5組裝后 的狀態(tài)的側(cè)視圖。此外，在圖5中，為了便于理解，省略了一部分零件。該驅(qū)動裝置5中， 所述升降臺124的臺座124a為搖動的基座，其除了在所述升降機(jī)構(gòu)127的作用下的移位 以外不移動。
同時參照所述圖l，該臺座124a上立設(shè)有前后一對的軸支撐板131、 132，通過插入 于該軸支撐板131、 132的軸承131a、 132a中的銷133、 134，搖動機(jī)構(gòu)135可在參照 符號N所示的左右方向上搖動，進(jìn)而經(jīng)由受到該搖動機(jī)構(gòu)135的支撐的前連桿136及后 連桿137，搭載所述座椅部4的臺座140可在參照符號X所示的前后方向上搖動。而且， 由所述臺座124a、前連桿136、臺座140及后連桿137所包圍的空間內(nèi)收納有驅(qū)動部138。
首先，在前側(cè)的軸支撐板131的軸承131a上，通過銷133在左右方向上可搖動地支 撐有前板141，同樣地，在后側(cè)的軸支撐板132的軸承132a上，通過銷134在左右方向 上可搖動地支撐有后板142。側(cè)板143、 144從左右兩側(cè)通過螺釘145、 146螺固在這些 板141、 142上。如此構(gòu)成作為可動架臺的所述搖動機(jī)構(gòu)135的筐體。
電動機(jī)148通過螺釘147螺固在所述兩側(cè)板143、 144上。所述電動機(jī)148豎放在搖 動機(jī)構(gòu)135內(nèi)，輸出轉(zhuǎn)動軸的突出方向朝上。固定在該電動機(jī)148的輸出轉(zhuǎn)動軸的螺旋齒 輪(screw gear) 149嚙合于設(shè)置在第1轉(zhuǎn)軸(shaft) 150上的第1齒輪151，設(shè)置在該 第1轉(zhuǎn)軸150上的第2齒輪152嚙合于設(shè)置在第2轉(zhuǎn)軸153上的齒輪154。電動機(jī)148 上另外還安裝有編碼器(encoder) 50，該編碼器50檢測所述輸出轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動。所述轉(zhuǎn)車由150、 153軸支l掌于所述兩側(cè)板143、 144的軸承143a、 144a及143b、 144b。
所述第1轉(zhuǎn)軸150的兩端部呈方柱形，且以相互處于同相位的角度分別安裝有偏心曲 柄(crank) 155、 156。所述偏心曲柄155、 156上，分別安裝有臂連桿(arm link) 157、 158的一端。所述臂連桿157、 158的另一端，在所述前連桿136的上部側(cè)，分別連結(jié)于 設(shè)置在左右的軸銷159、 160。另一方面，在所述前連桿136的下部側(cè)，設(shè)置在左右的軸 銷161、 162分別軸接于設(shè)置在所述兩側(cè)板143、 144的前方下部側(cè)的軸承143c、 144c。 另外，在所述前連桿136的上部側(cè)左右設(shè)置的軸承163、 164，通過轉(zhuǎn)軸167與在所述臺 座140的前端側(cè)左右設(shè)置的軸承165、 166軸接。因此，當(dāng)所述電動機(jī)148轉(zhuǎn)動時，則第 1轉(zhuǎn)軸150的轉(zhuǎn)動力將會通過偏心曲柄155、 156及臂連桿157、 158而被轉(zhuǎn)換為線性往 復(fù)運(yùn)動(linear reciprocating movement),從而使得臺座140可在所述參照符號X所示 的前后方向上搖動。
與此相對，在所述第2轉(zhuǎn)軸153的其中一端部偏心立設(shè)有銷153a，在該銷153a連結(jié) 有偏心桿(rod) 168的其中一端。該偏心桿168的另一端搖動自如地連結(jié)在安裝于所述 臺座124a上的連結(jié)金屬件169。所述銷153a及偏心桿168，在圖4及圖5中設(shè)置在搖動 機(jī)構(gòu)135的左側(cè)，但也可設(shè)置在右側(cè)?；蛘?，在第2轉(zhuǎn)軸153的兩端分別設(shè)置彼此相位相 差180°的銷153a，從而銷153a及偏心桿168分別設(shè)置在搖動機(jī)構(gòu)135的兩側(cè)也可以。 因此，當(dāng)所述電動機(jī)148轉(zhuǎn)動時，則第2轉(zhuǎn)軸153的轉(zhuǎn)動力將會通過銷153a及偏心桿168 而被轉(zhuǎn)換為線性往復(fù)運(yùn)動，從而使得搭載有臺座140的搖動機(jī)構(gòu)135在參照符號N所示 的左右方向上搖動。
另外，后連桿137以臺座140可在所述參照符號X所示的前后方向上搖動的方式， 支撐所述臺座140的后部和所述兩側(cè)板143、 144的下部后端側(cè)。因此，在所述臺座140 的后部里面固定有U字狀連結(jié)片170，設(shè)置于該連結(jié)片170的兩側(cè)的下垂部171、 172的 軸承171a、 172a和設(shè)置于安裝在后連桿137的轉(zhuǎn)軸173的上端的U字狀連結(jié)片174的 兩側(cè)的立起部175、 176的軸承175a、 176a，通過銷177軸接。另外，在所述兩側(cè)板143、 144的下部后端側(cè)分別設(shè)置有軸承143d、 144d，這些軸承143d、 144d和設(shè)置于安裝在 所述轉(zhuǎn)軸173的下端的倒U字狀連結(jié)片180的左右一對安裝片181、 182的下端的軸承 181a、 182a，通過銷183軸接。
利用所述結(jié)構(gòu)的搖動機(jī)構(gòu)135，通過設(shè)定齒輪152、 154的齒輪比、及偏心曲柄155、 156與銷153a的相位差，可使座椅部4以V字型、W字型、橫八字型等軌跡搖動。如果 該搖動機(jī)構(gòu)135如圖2 (B)所示向前方搖動，則座椅部4通過所述突起部4c及切口部4b，不滑動地用支撐部4a向前方推使用者2的臀部、腰部，而且大腿部難以對支撐部4a 施加負(fù)荷，由此使用者2蹬腳臺8。如此一來，可向使用者賦予運(yùn)動。
圖6是表示將所述腳臺8的一部分除去后的俯視圖，圖7是該腳臺8的縱剖視圖。該 腳臺8大致包括在所述基座13上，可結(jié)合使用者2的身高而在導(dǎo)軌條20上滑動的基座 21;收納在所述基座21內(nèi)的升降機(jī)構(gòu)22;通過呈縮放儀(pantograph)狀伸縮的所述升 降機(jī)構(gòu)22而與基座21平行地升降移位的架臺23;安裝在所述架臺23上的腳踏臺24; 向上方壓靠所述架臺23的彈簧25;及檢測對所述腳踏臺24施加了預(yù)定值以上的負(fù)荷的 極限開關(guān)(limit switch) 26。
所述升降機(jī)構(gòu)22包括從俯視方向看呈大致"- "字型且凹部彼此相對置而配置的 桿部(lever) 27、 28;在所述"- "字的上邊及下邊的中點(diǎn)可改變所述桿部27、 28相互 交叉的角度的連結(jié)銷29;立設(shè)在基座21上，支撐其中的桿部28的自由端側(cè)的一對支架 (bracket) 30;將所述桿部28的自由端軸支撐在所述支架30上的銷31;從架臺23垂 下形成，支撐所述桿部28的基端側(cè)的一對支架32;將所述桿部28的基端軸支撐在所述 支架32上的銷33;在基座21上滑動且具有支撐另一桿部27的自由端側(cè)的一對支架34 的滑動部件35;將所述桿部27的自由端軸支撐在所述支架34上的銷36;從架臺23垂 下形成，支撐所述桿部27的基端側(cè)的一對支架37;及將所述桿部27的基端軸支撐在所 述支架37上的銷38。
所述彈簧25設(shè)置1個或多個(圖6及圖7的例中，在前后的左右方向各有一個而共 計(jì)設(shè)置了 4個)，當(dāng)設(shè)置多個彈簧時，以這些多個彈簧的總和來應(yīng)對所述預(yù)定值的負(fù)荷。 彈簧25采用隨著靠近上方側(cè)巻繞的直徑變小的巻簧(coilspring)形成，其被嵌入到立設(shè) 于基座21上的轂部(boss) 39和立設(shè)于架臺23上的轂部40之間并被定位。
通過該彈簧25，在未施加負(fù)荷的狀態(tài)下，架臺23被推向上方，為了限制架臺23從 基座21的浮起量而在架臺23側(cè)立設(shè)有銷41，在基座21上立設(shè)有導(dǎo)筒42，通過設(shè)置在 所述銷41的前端的向外凸緣44卡止于設(shè)置在導(dǎo)筒42的前端的向內(nèi)凸緣43，從而限制所 述浮起量。
所述腳踏臺24包括支撐腳趾的凹部45;及支撐腳后跟的稍高的臺階部46，在臺階 部46的里側(cè)、與所述架臺23之間插入有調(diào)節(jié)高度的間隔件(spacer) 47。
通過如上結(jié)構(gòu)，無論腳踏臺24的哪一部位被踩踏，該腳踏臺24均可均等(大致水平) 地下降。左右腳臺8的結(jié)構(gòu)相同，在以下的說明中，當(dāng)必須對它們加以區(qū)分時，以參照符 號8L、 8R表示，而在無需特別區(qū)分時僅以參照符號8表示。圖8是表示上述結(jié)構(gòu)的運(yùn)動輔助裝置1的電結(jié)構(gòu)的方框圖。響應(yīng)來自所述操作面板11 的操作，所述主體側(cè)電路基板110的控制電路51分別經(jīng)由電動機(jī)控制電路52、 53，驅(qū)動 采用直流無刷電動機(jī)(brushless motor)等的搖動用電動機(jī)148、及采用直流電動機(jī)等的 升降用電動機(jī)127f。用傳感器127j檢測通過所述升降用電動機(jī)127f而升降的座椅部4的 高度，并且其檢測結(jié)果被輸入到所述主體側(cè)電路基板110。另外，伴隨電動機(jī)148的轉(zhuǎn)動 的來自所述編碼器50的脈沖也被輸入到控制電路51。
作為控制單元的控制電路51，包括微型計(jì)算機(jī)及其周邊電路等，通過計(jì)數(shù)(積算， integrates)來自所述編碼器50的脈沖數(shù)，可算出自運(yùn)動開始時間點(diǎn)起的累計(jì)的轉(zhuǎn)數(shù)、即 搖動次數(shù)，通過計(jì)數(shù)(積算)每單位時間的脈沖數(shù)，可算出搖動速度。這些搖動次數(shù)被顯 示在所述操作面板11的顯示區(qū)域Al，搖動速度及運(yùn)動的歷經(jīng)時間顯示在顯示區(qū)域A2。
而且，應(yīng)注意的是，本實(shí)施例中，來自左右的腳臺8L、 8R的極限開關(guān)26的輸出也 被輸入到該控制電路51，當(dāng)以預(yù)定值以上的負(fù)荷踩踏腳踏臺24，即運(yùn)動成功時，所述極 限開關(guān)26接通(ON)，在該踩踏腳踏臺24的期間，所述控制電路51使分別對應(yīng)于左右 腳臺8L、 8R的顯示燈A3、 A4點(diǎn)亮(圖8中表示承載于右腳的情形)。另外，計(jì)數(shù)(積 算)自運(yùn)動開始時間點(diǎn)起的總搖動次數(shù)及接通的累計(jì)次數(shù)，并將這些分別作為總次數(shù)及步 數(shù)(step count)顯示于所述顯示區(qū)域A1，而且將接通的累計(jì)次數(shù)相對于總搖動次數(shù)的比 例，即成功率也顯示在所述顯示區(qū)域A1。所述操作面板11采用觸控面板，使用者2可根 據(jù)所述顯示結(jié)果來進(jìn)行調(diào)整，例如參照符號Bl所示的當(dāng)前的速度提速為如參照符號B2 所示的速度，或減速為如參照符號B3所示的速度，以便提高所述成功率。
此處，如果使用者2將體重過度施加于座椅部4，則無法獲得所期望的運(yùn)動效果。這 可根據(jù)極限開關(guān)26未接通而加以判斷，因此所述極限開關(guān)26接通的次數(shù)的比例越大、即 成功率越高，則意味著對腿足部7施加體重，良好地進(jìn)行運(yùn)動。反之，成功率越低，則意 味著未對腿足部7施加體重，因此未能良好地進(jìn)行運(yùn)動。
由于本運(yùn)動輔助裝置1的主要使用者如前所述為生活習(xí)慣病患者或高齢者，因此，所 述預(yù)定值的負(fù)荷被設(shè)定為，例如針對成人估計(jì)的最低體重即40kg內(nèi)的、運(yùn)動成功(充分 地對腿足部7施加體重)的水平，即為例如40%的16kg。
進(jìn)一步應(yīng)注意的是，所述控制電路51根據(jù)所述成功率改變座椅部4的搖動方式。具 體而言，經(jīng)由電動機(jī)控制電路52改變作為搖動單元的驅(qū)動裝置5的電動機(jī)148的轉(zhuǎn)速， 成功率越高，良好地進(jìn)行運(yùn)動，則越加快搖動的速度，增加每單位時間的運(yùn)動量，而成功 率越低，則越減慢搖動的速度以良好地進(jìn)行運(yùn)動，并且為了獲得所期望的運(yùn)動量而延長運(yùn)動時間。
圖9是用于說明上述的控制電路51的動作的流程圖。步驟S1中，求出所述總搖動次 數(shù)、步數(shù)及成功率，步驟S2中將其顯示在所述顯示區(qū)域A1。步驟S3中，判斷是否對操 作面板ll進(jìn)行了操作，當(dāng)未進(jìn)行操作時轉(zhuǎn)移到步驟S4。步驟S4中，判斷成功率是否為 預(yù)定水平，當(dāng)為預(yù)定水平時轉(zhuǎn)移到步驟S5以下的提速處理，當(dāng)不為預(yù)定水平時則轉(zhuǎn)移到 步驟S8以下的減速處理。
步驟S5中，判斷設(shè)定速度是否已達(dá)到上限值，當(dāng)達(dá)到上限值時則結(jié)束處理，而當(dāng)未 達(dá)到上限值時則轉(zhuǎn)移到步驟S6。步驟S6中，判斷自前一次的速度切換起是否歷經(jīng)指定時 間，當(dāng)未歷經(jīng)指定時間時則結(jié)束處理，而當(dāng)歷經(jīng)指定時間時則轉(zhuǎn)移到步驟S7，將速度提升 為向所述操作面板11設(shè)定的設(shè)定值或比當(dāng)前速度高1檔的速度并結(jié)束處理。
同樣地，步驟S8中，判斷設(shè)定速度是否己達(dá)到下限值，當(dāng)達(dá)到下限值時則結(jié)束處理， 而當(dāng)未達(dá)到下限值時則轉(zhuǎn)移到步驟S9。步驟S9中，判斷自前一次的速度切換起是否歷經(jīng) 指定時間，當(dāng)未歷經(jīng)指定時間時則結(jié)束處理，而當(dāng)歷經(jīng)指定時間時則轉(zhuǎn)移到步驟SIO，將 速度減慢為向所述操作面板11設(shè)定的設(shè)定值或比當(dāng)前速度低1檔的速度并結(jié)束處理。
另一方面，當(dāng)所述步驟S3中判斷為己對操作面板11進(jìn)行操作時則轉(zhuǎn)移到步驟Sll， 進(jìn)一步判斷該操作是提速操作抑還是減速操作，當(dāng)為提速操作時則轉(zhuǎn)移到所述步驟S5，當(dāng) 為減速操作時則轉(zhuǎn)移到所述步驟S8。
如上所述，根據(jù)成功率，控制電路51改變座椅部4的搖動速度，因此，該運(yùn)動輔助 裝置1側(cè)可自動地判斷使用者2的熟練度，并據(jù)此來有效地向使用者賦予運(yùn)動。另外，通 過顯示所述總搖動次數(shù)、步數(shù)(運(yùn)動量)，使用者2可確認(rèn)是否獲得預(yù)想或目標(biāo)運(yùn)動量， 從而可通過改變體重的施加方法等方式，力求良好地進(jìn)行運(yùn)動，或者增大搖動的速度或運(yùn) 動時間以增加運(yùn)動量。此外，通過顯示成功率，使用者2不僅可確認(rèn)所述運(yùn)動量，也可確 認(rèn)當(dāng)前是否良好地進(jìn)行運(yùn)動，從而可更有效地向使用者賦予運(yùn)動。
上述的驅(qū)動裝置5雖然采用了可改變搖動速度的結(jié)構(gòu)，但也可采用改變行程(stroke) 的結(jié)構(gòu)，或者也可采用能改變此兩者的結(jié)構(gòu)。另外，控制電路51對累計(jì)次數(shù)進(jìn)行積算計(jì) 數(shù)時，不僅可從運(yùn)動開始時間點(diǎn)起進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可每隔預(yù)定時間適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行重置(reset), 積算在該每個預(yù)定時間內(nèi)的累計(jì)次數(shù)，另外也可不計(jì)數(shù)極限開關(guān)26接通的次數(shù)，而是計(jì) 數(shù)其接通時間，此時，歷經(jīng)時間或每單位時間內(nèi)極限開關(guān)26接通的時間的比例為成功率。
(第2實(shí)施例)圖IO是表示本發(fā)明的另一實(shí)施例的運(yùn)動輔助裝置1'的電結(jié)構(gòu)的方框圖。該運(yùn)動輔助
裝置r中，與上述的運(yùn)動輔助裝置i相類似、相對應(yīng)的部分標(biāo)注相同的參照符號，并省
略其說明。應(yīng)注意的是，在本實(shí)施例中，在左右的腳臺8L'、 8R'設(shè)置有負(fù)荷傳感器60 以代替所述極限開關(guān)26。所述極限開關(guān)26,僅以檢測接通/斷開(ON/OFF)來判定是否 施加了所述預(yù)定值以上的負(fù)荷，與此相對，該負(fù)荷傳感器60采用滑動電阻(slide resistor) 或應(yīng)變計(jì)(strain gauge),能夠檢測出施加了多少體重。
另一方面，在操作面板ll'，從所述圖8所示的顯示畫面，通過畫面切換，在運(yùn)動初 期可顯示顯示區(qū)域A5中所示的體重輸入畫面。主體側(cè)電路基板110'的控制電路51'顯 示體重輸入畫面，并且根據(jù)該體重輸入畫面的輸入，對應(yīng)于使用者2來切換作為運(yùn)動效果 的判斷基準(zhǔn)的所述體重的40%的值。根據(jù)該判斷基準(zhǔn)、及來自所述負(fù)荷傳感器60的輸入， 控制電路51'判斷運(yùn)動是否成功，并進(jìn)行所述顯示燈A3、 A4的點(diǎn)亮、計(jì)數(shù)動作。此夕卜， 體重輸入畫面可以不采用如圖10的使用者2直接輸入體重的畫面，而是采用指示測定動 作的畫面，當(dāng)指示測定動作時，在使用者2將全部體重施加于腳臺8L'、 8R，的狀態(tài)下， 由所述負(fù)荷傳感器60來測定負(fù)荷。
通過采用上述結(jié)構(gòu)，可對應(yīng)于使用者2切換作為運(yùn)動效果的判斷基準(zhǔn)的所述體重的 40%的值，可適當(dāng)?shù)馗淖兯?0%的判斷基準(zhǔn)。
另夕卜，所述主體側(cè)電路基板110'搭載有軟件程序(software program) 61。控制電 路51'依照該軟件程序61，執(zhí)行響應(yīng)于顯示面板ll'的顯示的踩踏動作，進(jìn)行敏捷性測 試等。進(jìn)一步，依照該軟件程序61，控制電路51'改變搖動速度，或者如果成功率較低 則顯示鼓勵的畫面等，以提高使用者2的運(yùn)動熱情。
本發(fā)明的運(yùn)動輔助裝置l、 1，，在立設(shè)在基座13上的伸縮自如的座椅腿部6上搭載 有產(chǎn)生搖動的驅(qū)動裝置5，該驅(qū)動裝置5上安裝有座椅部4。與此相對，如圖11所示，在 所述專利文獻(xiàn)1的運(yùn)動輔助裝置71，在桿柱(pole) 72的前端安裝座椅部73，利用驅(qū)動 裝置74搖動該桿柱72的基端側(cè)，從而對基端側(cè)施加較大的負(fù)荷(stress)。
因此，本發(fā)明的運(yùn)動輔助裝置l、 1'可使用小型的零件，且可省電地進(jìn)行驅(qū)動，并且 座椅部4的高度也容易調(diào)整。
如上所述，本發(fā)明的運(yùn)動輔助裝置，在使用者坐在座椅部上的狀態(tài)下，通過搖動單元 搖動所述座椅部，使施加于擱放在腳臺上的使用者的腿足部的體重變化，從而向使用者賦 予運(yùn)動，包括檢測單元，檢測是否對所述腳臺施加了預(yù)定值以上的負(fù)荷；以及控制單元， 根據(jù)所述檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的體重的次數(shù)相對于預(yù)定搖動次數(shù)的比例，或所述檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的體重的時間在預(yù)定時間內(nèi)所占的比例，改變所述搖動單元進(jìn)行的座椅部的搖動方式。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，運(yùn)動輔助裝置在使用者坐在座椅部上的狀態(tài)下，通過搖動單元搖動所述座椅部，使施加于擱放在腳臺上的使用者的腿足部的體重變化，從而向使用者賦予運(yùn)動。在所述座椅部的搖動過程中，當(dāng)使用者將體重過度施加于座椅部則無法獲得所期望的運(yùn)動效果。對此，設(shè)置有檢測對所述腳臺施加了預(yù)定值以上的負(fù)荷、即運(yùn)動成功的檢測單元。而且，控制單元在控制所述搖動單元進(jìn)行的座椅部的搖動時，根據(jù)所述檢測單元的檢測結(jié)果，g卩，將由所述檢測單元檢測出使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的體重的次數(shù)相對于預(yù)定搖動次數(shù)的比例、或所述檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的體重的時間在預(yù)定時間內(nèi)所占的比例，作為成功率加以計(jì)算，并根據(jù)該成功率改變所述搖動單元進(jìn)行的座椅部的搖動方式。
具體而言，成功率越高，越對腿足部施加體重并良好地進(jìn)行運(yùn)動，而加快搖動的速度，或增大搖動的行程以增加每單位時間的運(yùn)動量。反之，成功率越低，越未對腿部施加體重，因此未良好地進(jìn)行運(yùn)動，而減慢搖動的速度，或者減小搖動的行程以便良好地受到支撐，或?yàn)榱双@得所期望的運(yùn)動量而延長運(yùn)動時間。
由此，裝置側(cè)可自動地判斷使用者的熟練度，并據(jù)此有效地向使用者賦予運(yùn)動。
另外，本發(fā)明的運(yùn)動輔助裝置，通過搖動單元搖動所述座椅部，使施加于擱放在腳臺上的使用者的腿足部的體重變化，從而向使用者賦予運(yùn)動，包括檢測單元，檢測是否對所述腳臺施加了預(yù)定值以上的負(fù)荷；以及顯示單元，積算所述檢測單元的檢測結(jié)果并顯示積算結(jié)果。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，運(yùn)動輔助裝置在使用者坐在座椅部上的狀態(tài)下，通過搖動單元搖動所述座椅部，使施加于擱放在腳臺上的使用者的腿足部的體重變化，從而向使用者賦予運(yùn)動，當(dāng)使用者將體重過度施加于座椅部，則無法獲得所期望的運(yùn)動效果。對此，設(shè)置有檢測對所述腳臺施加了預(yù)定值以上的負(fù)荷、即運(yùn)動成功的檢測單元，顯示單元顯示對所述檢測單元的檢測結(jié)果進(jìn)行積算所得的運(yùn)動量，由此，使用者可確認(rèn)是否獲得預(yù)想或目標(biāo)的運(yùn)動量，從而可通過改變體重的施加方法等方式力求良好地進(jìn)行運(yùn)動，或者增大搖動的速度或行程來增加運(yùn)動量。
由此，可有效地向使用者賦予運(yùn)動。
此外，較為理想的是，本發(fā)明的運(yùn)動輔助裝置中，所述顯示單元顯示由檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的體重的次數(shù)相對于預(yù)定搖動次數(shù)的比例，或
13所述檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的體重的時間在預(yù)定時間內(nèi)所占的比例。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，所述顯示單元可積算搖動次數(shù)及檢測出使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的體重的次數(shù)，并求出這些值的比例，由此求出成功率，即、使用者是否良好地進(jìn)行運(yùn)動。同樣地，可積算預(yù)定時間及檢測出使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的體重的時間，并求出這些值的比例，由此求出成功率。
因此，使用者不僅可確認(rèn)所述運(yùn)動量，也可確認(rèn)當(dāng)前是否良好地進(jìn)行運(yùn)動，從而可更有效地向使用者賦予運(yùn)動。
另外，本發(fā)明的運(yùn)動輔助裝置中，較為理想的是，所述檢測單元為負(fù)荷傳感器。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，作為檢測單元，僅是檢測對腳臺施加預(yù)定值以上的負(fù)荷的結(jié)構(gòu)，則例如針對成人估計(jì)的最低體重即40kg內(nèi)、例如40%即16kg施加于所述腳臺時，可判斷為利用該運(yùn)動輔助裝置可獲得運(yùn)動效果，關(guān)于是否施加了 16kg的負(fù)荷，僅通過在所述腳臺的能承受16kg負(fù)荷的彈簧中，作為檢測單元設(shè)置根據(jù)極限開關(guān)等的通過接通/斷開來進(jìn)行檢測的單元，便可進(jìn)行判定。
然而，通過使用滑動電阻或應(yīng)變計(jì)之類的負(fù)荷傳感器作為所述檢測單元，可檢測施加了多少體重，可對應(yīng)于使用者來切換作為運(yùn)動效果的判斷基準(zhǔn)的所述體重的40%的值。即，可通過在操作面板設(shè)定體重、或在運(yùn)動前對腳臺施加整個體重的狀態(tài)下測定負(fù)荷等方法，預(yù)先獲得各使用者的體重?cái)?shù)據(jù)，并根據(jù)該數(shù)據(jù)而適當(dāng)?shù)馗淖兯?0%的判斷基準(zhǔn)。
此外，較為理想的是，本發(fā)明的運(yùn)動輔助裝置包括具有所述腳臺的基座；立設(shè)于所
述基座上、以預(yù)定間隔保持所述座椅部與所述腳臺、并且與使用者的身高相對應(yīng)地進(jìn)行伸
縮移位的支柱；及安裝在所述支柱的上部、且在上部安裝有所述座椅部的所述搖動單元。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)如下的運(yùn)動輔助裝置，在所述使用者坐在座椅部上的狀態(tài)下，通過搖動座椅部，使施加于使用者的腿足部的體重變化，從而向使用者賦予運(yùn)動，與將所述座椅部安裝在桿柱前端并使該桿柱的基端側(cè)搖動的結(jié)構(gòu)相比，可減小施加于各機(jī)構(gòu)零件的負(fù)荷，可采用小型的零件，并且可容易地結(jié)合身高來調(diào)整所述座椅部的高度，從而可更有效地向使用者賦予運(yùn)動，是適合于本發(fā)明的機(jī)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的運(yùn)動輔助裝置中，較為理想的是，所述搖動單元為設(shè)置在所述支柱的上部與座椅部之間的驅(qū)動裝置，它包括相對于設(shè)置在所述支柱上部的臺座，圍繞前后方向的軸線搖動自如，且產(chǎn)生前后方向的搖動的搖動機(jī)構(gòu)；在所述搖動機(jī)構(gòu)上，沿前后方向上可搖動地得到支撐的前連桿及后連桿；及設(shè)置在所述前連桿及后連桿間，用于支撐所述座椅部的臺座。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可通過上述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動裝置，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生前后方向及左右方向的搖動的所述搖動單元。
此外，本發(fā)明的運(yùn)動輔助裝置中，較為理想的是，所述搖動機(jī)構(gòu)包括立設(shè)在所述臺座上的前后一對軸支撐板；具有通過沿所述前后方向上延伸的銷而在左右方向上可搖動地支撐于所述軸支撐板的前板、后板、及從左右兩側(cè)固定在這些前板及后板上的側(cè)板的框架；豎放在所述框架內(nèi)的電動機(jī)；被由所述兩側(cè)板軸支撐并用所述電動機(jī)驅(qū)動的第1及第2轉(zhuǎn)軸；以相互處于同相位的角度分別安裝在所述第l轉(zhuǎn)軸的兩端部的偏心曲柄； 一端安裝于所述偏心曲柄的臂連桿；以及設(shè)置于偏心地立設(shè)在所述第2轉(zhuǎn)軸的至少一端的銷與所述臺座之間的偏心桿，其中，所述前連桿，通過在所述前板的下部側(cè)前后搖動自如地被支撐，并且安裝有所述臂連桿的另一端，從而可在所述前后方向上搖動，而且通過所述偏心桿的驅(qū)動，所述搖動機(jī)構(gòu)在所述左右方向上搖動。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)電動機(jī)驅(qū)動時，通過第1轉(zhuǎn)軸、偏心曲柄、臂連桿及前連桿，支撐座椅部的臺座在前后方向上搖動，通過第2轉(zhuǎn)軸及偏心桿，支撐所述座椅部的臺座在左右方向上搖動。這樣，用搖動機(jī)構(gòu)可使支撐所述座椅部的臺座搖動。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)動輔助裝置，在使用者坐在座椅部上的狀態(tài)下，通過搖動單元搖動所述座椅部，使施加于擱放在腳臺上的使用者的腿足部的體重變化從而向使用者賦予運(yùn)動，其特征在于包括檢測單元，檢測是否對所述腳臺施加了預(yù)定值以上的負(fù)荷；以及控制單元，根據(jù)所述檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的體重的次數(shù)相對于預(yù)定搖動次數(shù)的比例，或所述檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的體重的時間在預(yù)定時間內(nèi)所占的比例，改變所述搖動單元進(jìn)行的座椅部的搖動方式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動輔助裝置，其特征在于還包括顯示單元，積算所述 檢測單元的檢測結(jié)果并顯示積算結(jié)果。
3. —種運(yùn)動輔助裝置，在使用者坐在座椅部上的狀態(tài)下，通過搖動單元搖動所述座 椅部，使施加于擱放在腳臺上的使用者的腿足部的體重變化從而向使用者賦予運(yùn)動，其特 征在于包括檢測單元，檢測是否對所述腳臺施加了預(yù)定值以上的負(fù)荷；以及顯示單元，積算所述檢測單元的檢測結(jié)果并顯示積算結(jié)果。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的運(yùn)動輔助裝置，其特征在于所述顯示單元顯示所述檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了所述預(yù)定值以上的 體重的次數(shù)相對于預(yù)定搖動次數(shù)的比例，或所述檢測單元檢測出的使用者對腿足部施加了 所述預(yù)定值以上的體重的時間在預(yù)定時間內(nèi)所占的比例。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動輔助裝置，其特征在于所述檢測單元為負(fù)荷傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動輔助裝置，其特征在于包括 具有所述腳臺的基座；立設(shè)于所述基座、以預(yù)定間隔保持所述座椅部和所述腳臺、并且與使用者的身高相對 應(yīng)地進(jìn)行伸縮移位的支柱；以及被安裝在所述支柱的上部、且在上部安裝有所述座椅部的所述搖動單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的運(yùn)動輔助裝置，其特征在于，所述搖動裝置為設(shè)置在所述 支柱的上部與座椅部之間的驅(qū)動裝置，它包括相對于設(shè)置在所述支柱上部的臺座(124a)，圍繞前后方向的軸線搖動自如，且產(chǎn)生前 后方向的搖動的搖動機(jī)構(gòu)；在所述搖動機(jī)構(gòu)上，沿前后方向可搖動地被支撐的前連桿及后連桿；以及 設(shè)置在所述前連桿及后連桿之間，用于支撐所述座椅部的臺座(140)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的運(yùn)動輔助裝置，其特征在于，所述搖動機(jī)構(gòu)包括立設(shè)在所述臺座(124a)上的前后一對軸支撐板；具有通過沿所述前后方向上延伸的銷而在左右方向上可搖動地支撐于所述軸支撐板 的前板、后板、及從左右兩側(cè)固定在這些前板及后板上的側(cè)板的框架； 豎放在所述框架內(nèi)的電動機(jī)；被所述兩側(cè)板軸支撐并通過所述電動機(jī)被驅(qū)動的第1及第2轉(zhuǎn)軸； 以相互處于同相位的角度分別安裝在所述第1轉(zhuǎn)軸的兩端部的偏心曲柄； 一端安裝于所述偏心曲柄的臂連桿；以及設(shè)置于偏心地立設(shè)在所述第2轉(zhuǎn)軸的至少一端的銷與所述臺座(124a)之間的偏心桿， 所述前連桿，通過在所述前板的下部側(cè)前后搖動自如地被支撐，并且安裝有所述臂連桿的另一端，從而可在所述前后方向上搖動，而且通過所述偏心桿的驅(qū)動，所述搖動機(jī)構(gòu)在所述左右方向上搖動。
全文摘要
本發(fā)明提一種供能夠有效地向使用者賦予運(yùn)動的運(yùn)動輔助裝置。如果使用者將體重過度施加于座椅部則無法獲得所期望的運(yùn)動效果，因此，設(shè)置有檢測是否對腳臺(8L、8R)施加了指定的負(fù)荷(體重)、即是否恰當(dāng)?shù)夭忍げ⒊晒Φ剡\(yùn)動的極限開關(guān)(26)?？刂齐娐?51)用于控制搖動座椅部的驅(qū)動裝置(5)，根據(jù)極限開關(guān)(26)的檢測結(jié)果求出相對于總搖動次數(shù)的成功次數(shù)及成功率，將所求出的值顯示于顯示面板(11)上，并經(jīng)由電動機(jī)控制電路(52)控制電動機(jī)(148)的轉(zhuǎn)速。因此，裝置側(cè)能自動地判斷使用者的熟練度，并可據(jù)此有效地向使用者賦予運(yùn)動。
文檔編號A61H1/02GK101657174SQ200780052698
公開日2010年2月24日 申請日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日
發(fā)明者豐海百合貢, 小澤尚久, 河本實(shí) 申請人:松下電工株式會社