倒立摆型移动体及脚关节扭矩推定方法与流程

文档序号:13873670阅读:262来源:国知局
倒立摆型移动体及脚关节扭矩推定方法与流程

本发明涉及倒立摆型移动体及脚关节扭矩推定方法。



背景技术:

在使用陀螺传感器、加速度传感器等来检测姿势信息并基于检测到的姿势信息进行驱动控制的行驶装置之中,已知有应用倒立摆的姿势控制模型来控制驱动轮的倒立摆型两轮车。例如,在日本特开2010-30436号公报中公开了一种倒立摆型两轮车,搭乘者能够通过使把手倾斜来使该倒立摆型两轮车前进或转弯。



技术实现要素:

倒立摆型两轮车不仅能够作为用于移动的道具来利用,还能够与自行车等同样地作为训练装置来利用。在作为训练装置来利用的情况下,最好能够客观地观察搭乘者承受了何种程度的运动负荷。然而,在观察运动负荷的情况下,需要在搭乘者的身体上装配计测装置等,不能说是便利性良好。

本发明为了解决这样的问题而完成,特别要使得不用装配传感器等特别的装置就能够定量地观察搭乘于倒立摆型移动体的搭乘者的脚关节扭矩。

本发明的第一形态的倒立摆型移动体是具有供搭乘者站着搭乘的搭乘部及驱动轮的倒立摆型移动体,其中,具备:检测部,检测维持倒立状态的驱动轮的驱动扭矩;及输出部,根据由检测部检测到的驱动扭矩来生成搭乘者向搭乘部施加的脚关节扭矩的扭矩信息并予以输出。

本发明的第二形态的脚关节扭矩推定方法是推定搭乘于倒立摆型移动体的搭乘者的脚关节扭矩的脚关节扭矩推定方法,该倒立摆型移动体具有供搭乘者站着搭乘的搭乘部及驱动轮,其中,所述脚关节扭矩推定方法包括:检测步骤,检测维持倒立状态的驱动轮的驱动扭矩;及生成步骤,对由检测步骤检测到的驱动扭矩进行转换而生成脚关节扭矩的推定值。

通过以上的各实施形态的结构,在使用倒立摆型移动体进行训练时,搭乘者或辅助搭乘者的辅助者不用向搭乘者装配传感器等特别的装置就能够客观地掌握搭乘者的脚踝的运动负荷。

通过本发明,不会伴有事先装配传感器等特别的装置的工夫或与装配相伴的繁琐,而能够定量地观察搭乘于倒立摆型移动体的搭乘者的脚关节扭矩。

本发明的前述的及其他的目标、特征及优点将会通过下面的详细描述及附图而得到更充分地理解,不应当认为这些描述或说明对本发明进行限定。

附图说明

图1是本实施方式的倒立两轮车的外观立体图。

图2是表示倒立两轮车的主要结构的概略图。

图3是倒立两轮车的控制框图。

图4是说明脚关节扭矩的检测原理的说明图。

图5是表示倒立两轮车的整体控制流程的流程图。

图6是说明被动模式下的训练用的尝试控制的说明图。

图7是表示被动模式的控制流程的流程图。

图8是表示基于主动模式的训练的状况的概观立体图。

图9是表示主动模式的控制流程的流程图。

图10是表示主动模式下的显示例的图。

图11是关于搭乘台的变形例而示出的倒立两轮车的局部放大图。

具体实施方式

以下,通过发明的实施方式来说明本发明,但并非将权利要求书的发明限定为以下的实施方式。而且,在实施方式中说明的全部结构不一定都必须作为用于解决课题的手段。

图1是作为本实施方式的倒立摆型移动体的倒立两轮车100的外观立体图。倒立两轮车100通过在形成整体的骨架的基台190装备把手110、左右横跨的搭乘台121、左右的车轮131、132而构成。把手110承担作为用于供搭乘者把持而保持平衡的支撑物的功能,并且承担作为支撑显示部140的支撑部的功能。显示部140例如由液晶面板构成,向搭乘者展示各种信息。

本实施方式的倒立两轮车100设想了搭乘者站着搭乘的情况,搭乘台121承担作为供搭乘者放置左脚、右脚的搭乘部的功能。搭乘台121可以相对于基台190固定,也可以设置连杆机构以使载置面配合向左右方向的转弯而向左右方向倾斜。

左侧的车轮131是相对于搭乘台121的中心偏向左侧安装且由后述的电动机驱动而旋转的驱动轮。右侧的车轮132是相对于搭乘台121的中心偏向右侧安装且由后述的电动机驱动而旋转的驱动轮。左侧的车轮131与右侧的车轮132平行地配置在同轴芯线上。因此,左侧的车轮131和右侧的车轮132若向相同方向以相同速度旋转则直线前进,若以不同速度旋转则向左右转弯。

本实施方式的倒立两轮车100是基于倒立摆的姿势控制模型来控制作为驱动轮的车轮131、132的旋转的同轴两轮车。后述的控制部检测搭乘者所搭乘的倒立两轮车100的整体的姿势,以能够稳定地维持搭乘者搭乘的状态的方式控制车轮131、132的旋转驱动。通过这样的控制,搭乘者能够通过使自身的重心向想要移动的方向倾斜来使倒立两轮车100向该方向移动。若向前方倾斜则前进,若向后方倾斜则后退。若向右倾斜则向右方转弯,若向左倾斜则向左方转弯。

本实施方式的倒立两轮车100是具有用于供脚踝处的脚关节存在障碍的患者恢复脚关节功能的复健功能的装置。当患者作为搭乘者而要一边取得平衡一边持续搭乘倒立两轮车100时,倒立两轮车100能够向患者的脚关节施加能够期待康复效果的程度的负荷。该负荷是与患者使脚关节产生的脚关节扭矩对应的负荷,若该脚关节扭矩是与患者相称的程度的大小,则能够期待康复效果。本实施方式的倒立两轮车100具有定量地展示搭乘者所产生的脚关节扭矩的功能。

需要说明的是,倒立两轮车100并不局限于进行复健的情况,也可以作为用于向目的地移动的行驶装置来利用。在作为行驶装置来利用的情况下,并不局限于脚关节存在障碍的患者,健康的正常人也可以利用。倒立两轮车100在选择了作为行驶装置利用的通常模式的情况下也进行向左右方向的转弯,但在选择了进行复健的训练模式的情况下禁止向左右方向的转弯驱动。以下,将脚关节存在障碍的患者设想为搭乘者来进行说明。

关于倒立两轮车100的坐标系,如图所示,将与连结两车轮的车轴方向正交的前进方向设定为x轴正方向,将连结两车轮的车轴方向上的朝向车轮131的方向设定为y轴正方向,将与x轴、y轴均正交的方向上的朝向搭乘者的头部的方向设定为z轴正方向。而且,相对于各个正交轴设定以顺时针为正方向的θx(滚转轴)、θy(俯仰轴)、θz(横摆轴)。

图2是表示倒立两轮车100的主要结构的概略图。具体而言,示意性地表示从x轴正侧观察基于yz平面的截面时的状况。

左右两个车轮131、132以使各自的车轴181、182成为一条直线的方式能够旋转地轴支撑于基台190。用于驱动左侧的车轮131的电动机161和用于驱动右侧的车轮132的电动机162固定配置于基台190。电动机161的驱动力经由兼作为减速器的传递机构171向车轴181传递,驱动车轮131旋转。电动机162的驱动力经由兼作为减速器的传递机构172向车轴182传递,驱动车轮132旋转。即,各个车轮131、132由相互分别独立的电动机161、162及传递机构171、172单独控制而进行旋转驱动。

在车轴182设有扭矩传感器170。扭矩传感器170检测电动机162对车轮132输出的电动机扭矩。扭矩传感器170是采用例如在轴上粘贴应变计来检测轴的扭转变形的方式的传感器。在本实施方式的倒立两轮车100中,将扭矩传感器170设置于车轴182,而未设置于车轴181,但也可以为了进一步提高精度而设置于车轴181。在设置于两个轴的情况下,可以将两个扭矩传感器的输出进行平均来算出后述的电动机扭矩。而且,根据所要检测的电动机扭矩的精度的不同,也可以取代设置扭矩传感器170而检测向电动机161、162供给的电力的电流值并将该电流值换算成电动机扭矩。

载荷传感器151是埋入于搭乘台121的载荷传感器,对搭乘者放置了脚这一情况进行检测。载荷传感器151例如是在受到加压时闭塞的机械开关。

蓄电池300是例如由锂离子电池实现的二次电池,经由变压电路等向电动机161、162等供给电力。二次电池例如能够通过家庭用ac电源来充电,可以构成为能够拆装。

图3是倒立两轮车100的控制框图。控制部200例如是cpu,设于基台190。控制部200总括地控制倒立两轮车100的各要素部。驱动轮单元210包括用于驱动车轮131、132的驱动电路和电动机161、162,控制部200通过向驱动轮单元210发送驱动信号来控制车轮131、132的旋转。

扭矩传感器170根据控制部200的要求信号而将检测信号向控制部200发送。控制部200根据该检测信号来运算倒立两轮车100为了维持倒立状态而向车轮132输出的电动机162的电动机扭矩。即,扭矩传感器170与控制部200协作而承担作为检测倒立两轮车100维持倒立状态的驱动轮的驱动扭矩的检测部的功能。

姿势传感器150包括加速度传感器、陀螺传感器,根据控制部200的要求信号而将检测信号向控制部200发送。控制部200根据这些检测信号来识别倒立两轮车100的倒立状态,生成维持倒立状态所需的驱动信号并向驱动轮单元210发送。

载荷传感器151根据控制部200的要求信号而将检测信号向控制部200发送。控制部200在接收到该检测信号时识别为搭乘者进行了搭乘,开始倒立摆的姿势控制。

显示部140按照来自控制部200的显示信号来显示向搭乘者展示的各种信息。在搭乘者选择了进行复健的训练模式时,除了训练的菜单项目、进展状况之外,还显示控制部200运算出的搭乘者的脚关节扭矩的扭矩信息。即,显示部140也与控制部200协作而承担作为输出检测部检测到的扭矩信息的输出部的功能。

输入受理部142包括例如与显示部140的液晶面板重叠设置的触摸面板、设于把手110的开关类等供搭乘者操作的操作构件。输入受理部142受理搭乘者的输入操作并将输入信号向控制部200发送。搭乘者将例如模式选择或后述的初始输入参数经由输入受理部142向控制部200提供。即,输入受理部142与控制部200协作而承担作为取得来自使用者的信息或指示的取得部的功能。而且,控制部200在经由输入受理部142从搭乘者受理了后述的主动模式或被动模式的选择的情况下,切换为与该选择相符的模式。在该情况下,输入受理部142与控制部200协作而承担作为切换主动模式与被动模式的切换部的功能。

输入输出if144是输入来自外部设备的信息的输入接口和向外部设备输出信息的输出接口。输入输出if144是例如无线lan或usb。控制部200在将扭矩信息向外部设备输出的情况下,经由输入输出if144进行输出。在该情况下,输入输出if144与控制部200协作而承担作为输出扭矩信息的输出部的功能。而且,控制部200能够从外部设备经由输入输出if144输入初始输入参数等。在该情况下,输入输出if144与控制部200协作而承担作为取得搭乘者的信息的取得部的功能。

一系列的控制程序预先存储于存储器240,控制部200在起动时从存储器240读入控制程序而执行各种控制。存储器240是非易失性的记录介质,例如使用固态硬盘。存储器240除了控制程序之外,还记录有控制使用的各种参数值、函数、查找表等。

接下来,说明使用检测到的电动机扭矩来检测搭乘者的脚关节扭矩的原理。图4是说明脚关节扭矩的检测原理的说明图。图中简易地表示了相对于行进方向从右侧观察连结有扭矩传感器170的车轮132和搭乘者放置着右脚的搭乘台121时的状况。

如图所示,将车轮132的旋转中心位置设为wa,将右脚的脚关节中心位置设为ja,将搭乘者与倒立两轮车100加在一起的整体的重心位置设为p,将从p向搭乘面引出的垂线的垂足设为bp。而且,将搭乘者与倒立两轮车100加在一起的整体的质量设为m,将脚关节扭矩设为tfoot,将电动机扭矩设为tmotor。而且,将x轴方向上的从ja到bp的距离设为dfm,将x轴方向上的从ja到wa的距离设为dft,将x轴方向上的从wa到bp的距离设为dtm。

此时,bp处的电动机产生的垂直方向的力fmotorv与脚关节产生的垂直方向的力ffootv平衡,

fmotorv=ffootv(1)

成立。若将其置换为扭矩的关系式,则成为

tfoot/dfm=tmotor/dtm(2)

。因此,作为目标变量的tfoot表示为

tfoot=tmotor·dfm/dtm(3)

。而且,由于x轴方向上的距离的关系为

dfm=dft+dtm(4)

,因此若将其代入(3)式,则成为

tfoot=tmotor·(dft/dtm+1)(5)

。由于dtm是从wa到bp的在z轴方向上的距离,因此可以表示为

dfm=tmotor/(mg)(6)

。在此,g为重力加速度。于是,(5)式可以求解为

tfoot=mg·dft+tmotor(7)。

(7)式右边的第一项的mg·dft包含搭乘者的固有信息。具体而言,是搭乘者的质量和脚关节中心位置ja。简易性地,能够根据标准的人体模型来设定它们的假定值。例如,若将搭乘者的体重设为60kg,则由于倒立两轮车100的质量已知,因此能够算出m。而且,将脚长的标准值设为26cm。在统计上认为,脚关节位置ja处于与脚踵端部相距脚长的22%的位置,人体的中立位置处于与脚踵端部相距脚长的45%的位置。若考虑到搭乘者在静止状态下以使人体的中立位置位于车轴上的方式搭乘,则可以设定为dft=26×(0.45-0.22)=5.98cm。若利用这样的假定值,则能够简易地算出第一项。

另外,若经由输入受理部142或输入输出if144取得搭乘者的体重和脚的尺寸中的至少任一个作为初始输入参数,则能够进一步提高精度来算出第一项。不限于由搭乘者进行的输入,若能够例如由载荷传感器151计测搭乘者的体重或脚长,则也可以通过搭乘者向搭乘台121搭乘而自动地取得这些值。

因此,(7)式右边的第一项可以理解为若搭乘者向搭乘台121搭乘则确定的固定值。另一方面,(7)式右边的第二项的tmotor是在倒立两轮车100进行着倒立控制的期间时刻变动的值。若监视扭矩传感器170的输出,则能够追踪该值。即,脚关节扭矩tfoot的变动成分可以说是电动机扭矩tmotor的成分。因此,控制部200运算而输出的脚关节扭矩tfoot的历时变化与电动机扭矩tmotor的历时变化相关。

根据这样的关系,在想要输出历时变化量作为脚关节扭矩的扭矩信息的情况下,也可以仅输出第二项。在想要简易地输出脚关节扭矩的实际值的情况下,只要将电动机扭矩tmotor加上假定值而输出即可,在想要以更高的精度输出的情况下,只要也考量搭乘者的固有信息而输出即可。无论是哪种情况,控制部200都根据扭矩传感器170的输出来运算电动机扭矩tmotor而生成脚关节的扭矩信息。换言之,可以说是基于电动机扭矩tmotor来推定脚关节扭矩。

根据通过这样的原理来推定脚关节扭矩的装置,不会伴有如以往那样向进行训练的患者事先装配测定肌肉力量的传感器等特别的装置的繁琐,能够客观地掌握患者的脚踝的运动负荷。而且,能够定量且几乎实时地观察搭乘的患者的脚关节扭矩,因此能够进行配合患者的完成状况而动态调整训练时间或目标负荷量等的训练。

需要说明的是,在上述(1)式至(7)式中,未考虑水平方向(x轴方向)的加速度。即,在倒立两轮车100在水平方向上伴有加速度而移动的状况下,也可以说(7)式缺乏准确性。然而,在实际的控制中,从搭乘者的安全的观点出发,伴有急剧的加速度的移动控制几乎不会进行,因此水平方向的加速度成分对(7)式造成的影响相对较小。因此,在实用上,基于(7)式生成的扭矩信息就足够了。但是,在想要进行更高精度的扭矩推定的情况下,只要使用倒立两轮车100未产生水平方向上的加速度时的扭矩传感器170的输出来进行运算即可。

同样,在想要排除转弯时的绕z轴的角加速度的影响的情况下,只要使用倒立两轮车100未进行转弯移动时的扭矩传感器170的输出来进行运算即可。需要说明的是,在以下说明的训练模式中,由于禁止转弯移动,因此在训练模式中输出的扭矩信息不会包含绕z轴的角加速度的影响。

接下来,说明倒立两轮车100的整体控制。图5是表示倒立两轮车100的整体控制流程的流程图。倒立两轮车100按照搭乘者选择的模式来执行从存储器240读出的控制程序。

当电源接通而开始一系列的处理时,控制部200在步骤s101中取得搭乘者经由输入受理部142指示的模式。然后,在步骤s102中判断所取得的模式是否为用于进行复健的训练模式。控制部200若判断为不是训练模式,则进入步骤s103,以利用倒立两轮车100作为移动装置的通常模式开始控制。在通常模式下,控制部200根据搭乘者的体重移动而进行前进、后退、转弯。此时,也可以将脚关节扭矩的扭矩信息显示于显示部140。

控制部200若在步骤s102中判断为是训练模式,则进入步骤s104,进一步判断是否为训练模式中的被动模式。若判断为是被动模式,则进入步骤s105,执行基于被动模式的训练程序。另一方面,若判断为不是被动模式,则进入步骤s106,执行基于主动模式的训练程序。

当各个模式下的控制程序完成后,进入步骤s107,控制部200判断是否由搭乘者在规定时间以内切换了模式。在判断为切换了模式的情况下,再次从步骤s101起反复进行处理。在判断为未切换模式的情况下,结束一系列的处理。

接下来,说明被动模式。图6是说明被动模式中的训练用的尝试控制的说明图。被动模式是即使搭乘者自身并未有意识地作出任何指示,倒立两轮车100也自动地执行规定的动作的模式,搭乘者只要在此期间站立于搭乘台121而取得平衡,就能够期待一定的训练效果。在被动模式下,控制部200通过产生模拟性的干扰而使倒立状态不稳定,来强迫搭乘者121进行平衡的维持。

倒立两轮车100作为模拟性的干扰而自动地执行的规定的动作的一例是如下动作:除了与倒立摆控制相伴的前后方向的微小移动以外,几乎在当场处于停止状态,搭乘台121绕车轮132的旋转中心位置wa反复摆动。例如如图所示,控制部200使搭乘台121的搭乘面相对于水平方向前倾α度。于是,搭乘者前后调整重心位置p并使脚掌相对于搭乘面撑住,即增加脚关节扭矩tfoot来取得平衡。当使该倾斜角α断续地或连续地变化时,搭乘者配合该变化而调整脚关节扭矩tfoot的强弱。这样故意地使倒立状态不稳定化而使搭乘者积极地取得平衡的动作作为恢复脚关节扭矩的复健是有效的。

通常认为,若患者发挥在训练时刻所具备的肌肉力量的40%以上的力而反复动作,则能够得到复健的效果。因此,只要针对搭乘的每个患者来设定能够得到复健的效果的脚关节扭矩的基准,并以产生超过该基准的脚关节扭矩的方式决定摆动角的最大值α0即可。搭乘者或操作员经由输入受理部142、输入输出if144来输入这样的最大值α0。

控制部200按照这样设定的最大值α0而使搭乘台121摆动。与该动作并行地从扭矩传感器170接收检测信号,运算脚关节扭矩tfoot并向显示部140等输出。并且,在搭乘者成功产生了超过预先设定的次数的次数的作为基准的脚关节扭矩时,控制部200输出训练成功的意思。

图7是表示在图5中作为副功能而示出的被动模式(步骤s105)的控制流程的流程图。当被动模式开始时(步骤s105),控制部200在步骤s501中向反复计数变量n代入初始值n0,向成功计数变量s代入0。

控制部200进入步骤s502,开始训练课题用的尝试控制。具体而言,进行一次使搭乘面逐渐倾斜至如上述那样确定出的最大值α0,然后逐渐返回至原来的水平位置的尝试。与之并行地,控制部200得到扭矩传感器170的输出而运算脚关节扭矩tfoot(步骤s503)。

控制部200进入步骤s504,判断在步骤s502的一次的尝试的期间脚关节扭矩tfoot是否超过了基准值to。若判断为超过,则使成功计数变量s加1(步骤s505),进入步骤s506。若判断为未超过,则不使变量s加1而进入步骤s506。

控制部200在步骤s506中使反复计数变量n减1。并且,在步骤s507中,判断变量n是否还未到达0,若判断为未到达,则返回步骤s502而反复进行尝试控制。若判断为变量n到达了0,则进入步骤s508。

控制部200在步骤s508中判断成功计数变量s是否超过了基准次数s0。若判断为超过了s0,则进入步骤s509,认为能够对本次的训练期待效果而在显示部140显示表示成功的成功显示。若判断为未超过s0,则进入步骤s510,认为无法对本次的训练期待效果而在显示部140显示表示失败的失败显示。当显示完成后,结束被动模式而返回主流程。

在上述的被动模式中,预先确定摆动角的最大值α0而观察了在那之前脚关节扭矩tfoot是否超过了基准值to,但也可以以使搭乘面倾斜至脚关节扭矩tfoot超过基准值to的方式进行控制。在该情况下,控制部200与驱动轮单元210协作而作为基于运算出的脚关节扭矩tfoot使搭乘台121倾斜的倾斜控制部发挥功能。若这样进行控制,则能够可靠地得到训练效果。

接下来,说明主动模式。图8是表示基于主动模式的训练的状况的概观立体图。主动模式是搭乘者自身一边取得平衡一边使倒立两轮车100前后移动的模式,进行在预先确定的时间内反复产生超过基准的脚关节扭矩的训练。

训练单元400具备围出的行驶面410。行驶面410在行驶方向上为1m左右,搭乘者搭乘倒立两轮车100而在此之间反复前进或后退。训练单元400可以具备例如屏幕,且具有伴随于倒立两轮车100的移动而使景色影像前后移动等的娱乐功能。

在这样有限的行驶面上往复移动的训练中,尤其是在从前进向后退、从后退向前进转变时,搭乘者使脚掌相对于搭乘面撑住,即增加脚关节扭矩tfoot来取得平衡。该动作作为恢复脚关节扭矩的复健是有效的。搭乘者能够一边确认显示于显示部140的训练的进展信息一边进行训练。

如上所述,通常认为,若患者发挥在训练时刻所具备的肌肉力量的40%以上的力而反复动作,则能够得到复健的效果,因此,在主动模式的情况下也针对搭乘的每个患者而设定能够得到复健的效果的脚关节扭矩的基准值t0。搭乘者或操作员经由输入受理部142、输入输出if144来输入基准值t0。

控制部200一边按照搭乘者的体重移动而执行前进、后退的行驶控制,一边从扭矩传感器170接收检测信号,运算脚关节扭矩tfoot并向显示部140等输出。并且,若搭乘者在规定的限制时间以内成功产生了超过预先设定的次数的次数的基准值t0,则控制部200输出训练成功的意思。

图9是表示在图5中作为副功能而示出的主动模式(步骤s106)的控制流程的流程图。当主动模式开始时(步骤s106),控制部200在步骤s601中将计时器t清零并开始计时。而且,在步骤s602中,向延长计数变量n代入0,向成功计数变量s代入0。当完成了上述的初始化后,控制部200开始按照搭乘者的体重移动而前进、后退的行驶控制,而且开始根据扭矩传感器170的输出来运算脚关节扭矩tfoot的处理。搭乘者确认与计时开始一起显示的“开始”的信号而开始倒立两轮车100的前进、后退的移动动作。

控制部200监视运算出的脚关节扭矩tfoot,判断tfoot是否超过了基准值t0(步骤s603)。若判断为超过,使成功计数变量s加1(步骤s604),进入步骤s605。若判断为未超过,则不使变量s加1而进入步骤s605。

控制部200在步骤s605中判断计时器t是否超过了限制时间t0。在延长计数变量n为1以上的情况下,将预先设定的单位延长时间t乘以n而得到的延长时间加上t0后的时间设为限制时间。若为限制时间以内,则返回步骤s603。若超过了限制时间,则进入步骤s606。

控制部200在步骤s606中判断成功计数变量s是否超过了基准次数s0。若判断为超过了s0,则进入步骤s607,认为能够对本次的训练期待效果而在显示部140显示表示成功的成功显示。若判断为未超过s0,则进入步骤s608。

控制部200在步骤s608中判断延长计数变量n是否超过了预先确定的上限延长次数n0。若判断为未超过,则在步骤s610中使n加1并返回步骤s603。若判断为超过,则进入步骤s609,认为无法对本次的训练期待效果而在显示部140显示表示失败的失败显示。当在步骤s607或s609中显示完成后,结束主动模式而返回主流程。

图10是表示主动模式执行中的显示部140的显示例的图。坐标图以脚关节扭矩tfoot为负荷量(纵轴)而随着时间经过(横轴)连续地表示。当前时刻的tfoot由星号表示,波形整体地向左方滚动而从左端逐渐删除过去的波形。合格线表示基准值t0,若波形超过该线,则在判定栏显示“○”。若波形未到达该线,则在判定栏显示“×”。在时间轴的下方,直到限制时间t0为止的训练显示为“基本训练”,延长的训练显示为“延长训练”。并且,显示距离到达基准次数s0的剩余次数。

当然,不限于图示那样的显示信息,可以显示各种信息。例如,也可以将负荷量进行累计而以量计形式显示,也可以显示“请更尽量地用力”等消息。通过这样的显示,搭乘者能够确认训练的进展状况。而且,这样的显示有助于提高搭乘者的训练热情。

在以上的说明中,将搭乘台121的搭乘面设为平面而进行了说明,但如上所述,优选的是搭乘者在静止状态下以使人体的中立位置位于车轴上的方式搭乘,因此也可以对搭乘面实施促进这样的搭乘的设计。图11是关于搭乘台的变形例而示出的倒立两轮车100的局部放大图。在该变形例中,在搭乘台121的搭乘面设置有凹凸部122。具体而言,凹凸部122的前后凹陷得深,以使得相当于脚心的附近位于车轮131、132的车轴上。若设置这样的凹凸部122,则能够期待搭乘者的脚心自然而然地放置在位于前后的凹陷之间的隆起面上。

另外,也可以取代凹凸部122或者与凹凸部一并地在搭乘台121的搭乘面上设置表示对搭乘者推荐的脚的载置位置的标识。例如,可以在搭乘面上标记表示脚踵位置的线或表示脚心的位置的圈。

根据本发明的上述记载,显然可以对本发明的实施例进行各种变形。这些变形不被视为脱离了本发明的思想和范围,对于本领域技术人员而言是显而易见的所有变更都包含于权利要求书的范围。

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