摇摆式运动设备的制作方法

专利名称：摇摆式运动设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摇摆式运动设备，所述摇摆式运动设备用于通过使座位进行摇摆
运动而向坐在所述座位上的用户施加运动负荷。
背景技术：
常规地，提出了许多用于通过使座位进行摇摆运动而向坐在所述座位上的用户施 加运动负荷的摇摆式运动设备。摇摆式运动设备是可以被从小孩到老人的任何人使用的简 单的并且方便的运动机器。摇摆式运动设备已经被推广至康复目的的医疗机构以及普通家 庭。例如在日本专利申请特许公开No. 2006-149468中公开了摇摆式运动设备的一种典型 的现有技术示例。 在日本专利申请特许公开No. 2006-149468中公开的摇摆式运动设备中，例如在
座位的上表面、座位的侧表面(或马韉)以及马镫内中的至少一处设置压力传感器等等。从
压力传感器提供的信息来确定用户的运动姿势。在这种摇摆式运动设备中，响应于基于检
测信息的运动姿势的通知或响应于检测信息自身，座位用于进行往复运动。 尽管如上引用的摇摆式运动设备提出了将通知单元用于促使用户修正其姿势的
配置，但是它不能提议一种用于精确地引导用户的姿势或运动至目标姿势的方法。因而，存
在需要发展一种能够以增加的精度来促使用户的姿势接近目标姿势的摇摆式运动设备。

发明内容
考虑到上述情况，本发明提供一种能够精确地引导用户的运动姿势至目标运动姿 势的摇摆式运动设备。
根据本发明的第一方面，提供一种摇摆式运动设备，其包括 座位，用户可以坐在所述座位上；座位摇摆单元，所述座位摇摆单元用于使所述座 位至少在一个方向上往复运动；控制单元，所述控制单元用于控制所述座位摇摆单元，以便 使所述座位往复运动；以及检测器单元，所述检测器单元用于检测用户的运动姿势以获得 检测信息，其中，所述控制单元包括反馈激励输出单元，所述反馈激励输出单元用于对通过 所述检测器单元获得的所述检测信息和目标值进行比较，并且如果在所述检测信息和所述 目标值之间存在差异则输出反馈激励，通过所述反馈激励使得所述检测信息接近所述目标 值。 利用这种配置，通过根据所述检测信息和所述目标值之间的差异来输出所述反馈 激励(通过所述反馈激励使得所述检测信息接近所述目标值)，可以精确地引导所述用户 的运动姿势至与所述目标值对应的目标值。这里使用的术语"反馈激励"代表用于通过声 音、图像、座位操作量以及座位操作模式中的至少一种来引导所述用户的运动姿势的激励。 在下文中，将从这个意义上使用"反馈激励"。 可以将通过所述反馈激励输出单元输出的所述反馈激励保持为意思不变，但是其 表达方式随时间改变。
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在这一点上，将以声音作为所述反馈激励来进行描述。在所述用户采用目标运动姿势的情况下，可以想到生成意思相同但是表达方式不同的反馈激励，例如，发出"好"、"0k"以及"保持"声音的语音。通过输出意思相同但是表达方式随时间不同的反馈激励，变
得可以避免应用单调的激励并且使所述用户不厌烦。这可以使得用户保持积极性。即使在所述用户难以理解特定的反馈激励的情况下，可以通过输出其他表达方式的反馈激励来帮助所述用户理解所述反馈激励。这有助于处理不同用户之间的差异。 不管如何输出通过其使得所述检测信息接近所述目标值的所述反馈激励，如果在
预定的时间段内所述检测信息不能接近所述目标值，则所述反馈激励输出单元可以基于所述检测信息来重新限定所述目标值或所述反馈激励。 利用这种配置，可以设置用户专用的目标值或输出用户专用的反馈激励。另外，上述配置可以减小所述目标值或输出安全目的反馈激励。结果，即使在所述用户已经减小物理强度或在一开始将目标值设置得太高时，所述用户可以安全地使用本设备，而不会过度劳累。 在所述摇摆式运动设备中，如果在预定的时间段内将所述检测信息保持为小于所述目标值，所述反馈激励输出单元可以减小所述目标值或输出安全目的反馈激励，以便所述座位可以安全地进行往复运动。 利用这种配置，即使在所述用户已经减小物理强度或在一开始将目标值设置得太高时，所述用户可以安全地使用当前设备，而不会过度劳累。 在所述摇摆式运动设备中，不管如何输出通过其使得所述检测信息接近所述目标值的所述反馈激励，如果在预定的时间段内所述检测信息不能接近所述目标值，则所述反馈激励输出单元可以停止输出所述反馈激励。 换句话说，如果所述检测信息不能接近所述目标值，则确定所述目标值太高或所述用户累了。因而，所述反馈激励输出单元终止输出所述反馈激励。这使得所述用户可以以喜欢的姿势安全地进行运动，而不会过度劳累，而不是强迫所述用户以所述目标值进行运动。 在所述摇摆式运动设备中，所述检测器单元可以包括多个姿势检测器单元，所述姿势检测器单元用于检测所述用户的不同身体部位的姿势，以获得多个检测姿势信息，并且其中，所述反馈激励输出单元可以用于以所述检测姿势信息与所述目标值的偏差较大的顺序输出反馈激励，所述反馈激励反映了所述检测姿势信息和所述目标值之间的差异。
换句话说，根据各个身体部位的所述检测信息和所述目标值之间的差异，以所述检测信息和所述目标值的偏差较大的顺序一个接一个输出反馈激励。通过仅响应于因而输出的所述反馈激励来移动身体部位，所述用户可以精确地采取目标运动姿势(与所述目标值对应)。 在所述摇摆式运动设备中，所述检测器单元可以包括多个姿势检测器单元，所述姿势检测器单元用于检测所述用户的不同身体部位的姿势，所述姿势检测器单元被赋予了优先顺序，并且其中，所述反馈激励输出单元可以用于以所述优先顺序输出反馈激励。
换句话说，所述姿势检测器单元被赋予了优先顺序，在这种优先顺序中不管所述姿势检测器单元的所述检测信息和所述目标值之间的差异输出反馈激励。通过以所述优先顺序输出反馈激励，可以促进所述用户精确地采取所述目标运动姿势，而无需意识到在引导所述用户至所述目标运动姿势中很重要的操作顺序。 在所述摇摆式运动设备中，所述反馈激励输出单元可以包括通知单元，通过所述通知单元以语音或图像中的至少一种向所述用户通知一个或多个反馈激励，并且其中，当通过所述通知单元执行通知时，所述反馈激励输出单元可以输出所述一个或多个反馈激励以及附加效应，所述附加效应随所述检测信息和所述目标值之间的所述差异而改变。
换句话说，不是仅输出所述语音和所述图像中的至少一种作为所述一个或多个反馈激励，而是连同附加效应一起输出，所述附加效应随所述检测信息和所述目标值之间的所述差异而改变。这有助于阻止所述一个或多个反馈激励变得单调，这可以使得所述用户保持高度积极性。 在所述摇摆式运动设备中，在根据所述检测信息和所述目标值之间的所述差异改变包含在所述一个或多个反馈激励中的情绪感染信息之后，所述反馈激励输出单元可以输出所述一个或多个反馈激励。 使用这种配置有助于防止所述一个或多个反馈激励变得单调，这可以使得所述用户保持高度积极性。 在所述摇摆式运动设备中，所述反馈激励输出单元可以用于以提醒所述用户想起身体部位的移动图像的方式来输出所述一个或多个反馈激励。 在这一点上，将对声音作为所述反馈激励进行描述。为了提醒所述用户想起身体部位的移动图像，例如通过发出"弯曲膝盖"或"伸腿"的声音，或者例如可以通过使用发出"抱住膝盖成圆状"或"伸直腿"声音的暗喻，来提及所述用户的身体部位的名称。这使得可以精确地引导所述用户至所述目标运动姿势(与所述目标值对应)。因此，可以吸引所述用户的注意力至所提到的身体部位，这有助于有效地引导所述用户至所述目标运动姿势。
根据本发明，可以提供一种摇摆式运动设备，所述摇摆式运动设备能够精确地引导所述用户的运动姿势至目标运动姿势。


从以下结合附图给出的实施例描述中，本发明的目的和特征将变得显而易见，在附图中 图1是示出了根据本实施例的摇摆式运动设备的整体配置的侧视图； 图2是在摇摆式运动设备中采用的座位摇摆结构的侧视图； 图3是座位摇摆结构的俯视图； 图4是座位摇摆结构的正视图； 图5是用于解释在摇摆式运动设备中采用的传感器的视图； 图6是示出了摇摆式运动设备的示意性系统配置的方框图； 图7是用于解释输出语音反馈激励的方法的流程图； 图8是用于解释反馈数据选择表的视图； 图9A和9B是用于解释根据其他示例的反馈数据选择表的视图； 图10是用于解释根据另一其他示例的反馈数据选择表的视图； 图11是用于解释根据再一其他示例的反馈数据选择表的视图； 图12是用于解释根据其他示例输出语音反馈激励的方法的流程 图13是用于解释根据另一其他示例输出语音反馈激励的方法的流程图； 图14是用于解释根据其他示例的反馈数据选择表的视图； 图15A和15B是用于解释根据其他示例的运动姿势的视图，并且图15C是用于解释反馈数据选择表的视图； 图16A、16B以及16C是用于解释根据其他示例的反馈数据选择表的视图； 图17A、17B以及17C是用于解释根据其他示例的运动姿势的视图； 图18是用于解释根据其他示例的反馈数据选择表的视图； 图19是用于解释根据另一其他示例的反馈数据选择表的视图；以及 图20是用于解释根据再一其他示例的反馈数据选择表的视图。
具体实施例方式
在下文中，将参考图1到图9来描述本发明的一个实施例。 如图1所示，摇摆式运动设备10包括安装至附图中未示出的地面上的腿ll，被固定至腿11的顶端作为座位摇摆单元的座位摇摆结构12，以及被固定至座位摇摆结构12的上部的座位13。用户可以坐在其上的座位13具有模仿马背和马鞍的形状。所述座位摇摆结构12用于使得座位13进行来回以及左右的摇摆运动。座位摇摆结构12覆盖有盖子14，所述盖子14在腿11的上端和座位13之间延伸。所述盖子14由易弯曲的织物等等制成，从而允许通过座位摇摆结构12使得座位13摇摆。或者，所述盖子14可以由多种其他材料形成。 将操作单元15设置在座位13的顶部表面的前部(在图1中的左侧上)。通过操作设置在操作单元15中的开关(未示出)来执行座位摇摆结构12的启动、停止以及操作状态的改变。 在位于座位13的前侧表面上并且与大腿的内部接触的所谓的马韉(saddleflap)中，如图5所示设置作为检测器单元的压力传感器a以测量施加至马韉的压力。以可摇摆的方式来设置所谓的马镫16，在所述的马镫16上可以放置用户的足底。在马镫16中设置角度传感器P以测量马镫16的角度，使得可以通过如下所述的微计算机17(参见图6)来估计膝盖的角度。 接下来，将参考图1至图4示意性描述座位摇摆结构12。 如同可以从图3中可见，将矩形板状的基部21固定至如图1所示的腿11的上表面。参考图2，在基部21中直立安装一对前轴支撑板和后轴支撑板22。将靠着移动支架23的前端部分和后端部分的一对连接板24与轴支撑板22相对设置。通过在来回方向延伸的枢转轴25对轴支撑板22和连接板24进行旋转互连。将枢转轴25设置在基部21的横向中心以及在来回方向隔开的两点处，从而支撑移动支架23，使得其可以横向旋转。
如图2所示，用于固定座位13的台座27被设置在移动支座23上方并且通过连接连杆26连接至移动支架23，使得其可以在来回方向上摇摆。更具体而言，如图4所示，在移动支架23的左边部分和右边部分安装在来回方向上延伸的一对侧板30。如图3中可以看出，连接连杆26包括设置在前侧的前连杆26a和设置在后侧的后连杆26b。再次参考图2，前连杆26a的下端部分可枢转地附着至设置在侧板30的前端部分的下枢转销31a。前连杆26a的上端部分可枢转地附着至设置在台座27的前端部分中的上枢转销32a。另外，后连杆26b的下端部分可枢转地附着至设置在侧板30的后端部分中的下枢转销31b。后连杆26b的上端部分可枢转地附着至设置在台座27的后端部分中的上枢转销32b。前下枢转销31a和后下枢转销31b构成用于支撑连接连杆26的横轴，使得其可以绕着横轴旋转。这使得台座27能够在图2的箭头M所示出的来回方向上绕着横轴往复旋转。如图4所示，台座27通过连接连杆26连接至移动支架23并且连同移动支架23 —起在横向上摇摆。因此，如图4中的箭头N所示，台座27可以绕着枢转轴25在横向上往复旋转。
将前下枢转销31a和后下枢转销31b之间的间距设置成短于前上枢转销32a和后上枢转销32b之间的间距。因此，在前连杆26a如图2中的实线所示相对于基部21总体成直角时，后连杆26b相对于基部21成特定的角度。结果，台座27的后端变得低于台座27的前端，这意味着台座27向后倾斜。相反地，当后连杆26b如图2中假想线所示相对于基部21总体成直角时，前连杆26a相对于基部21成特定的角度。结果，台座27的前端变得低于台座27的后端，这意味着台座27向前倾斜。结果，使得固定至台座27的座位13进行向前和向后的倾斜运动。 驱动单元35被容纳在基部21和台座27之间。驱动单元35包括固定至基部21的电动机36，使得其输出轴37可以向上突出。将电动机齿轮38固定至输出轴37。第一齿轮40与电动机齿轮38啮合。将第一齿轮40同轴地固定至第一轴39，其横向端部可枢转地被支撑在台座27上。将偏心的曲柄41连接至第一轴39的一个端部。臂连杆43的第一端部通过枢转销42可枢转地附着至偏心的曲柄41 ，而臂连杆43的第二端部通过枢转销44可枢转地附着至前连杆26a。在电动机36旋转时，因为偏心曲柄41相对于第一轴39进行偏心的圆周运动，所以使得前连杆26a在来回方向X上往复运动，并且座位13在图2中箭头M所示的方向上进行摇摆运动。如图2和图3中所示，电动机36(输出轴37)、电动机齿轮38、第一轴39、第一齿轮40、偏心曲柄41以及臂连杆43构成了第一驱动单元。
如图3所示，固定至第一轴39的互锁齿轮45与固定至第二轴46的第二齿轮47啮合，所述第二轴46被可枢转地支撑在移动支架23上。偏心棒48的上端通过枢转销49以与第二轴46的旋转轴成偏心的关系连接至第二轴46的一端(图4中的右端)。偏心棒48的下端通过枢转销51可旋转地连接至连接支架50。连接支架50固定至基部21。通过第二轴46的旋转，偏心棒48的上端进行偏心的圆周运动，移动支架23，即台座27和座位13在图4所示的箭头N的方向上进行摇摆运动。如图2至4所示，电动机36 (输出轴37)、电动机齿轮38、第一齿轮40、第一轴39、第二轴46、第二齿轮47以及偏心的棒48构成第二驱动单元。 设置第一驱动单元和第二驱动单元中的各个齿轮的齿轮传动比，以确保座位13在来回方向上往复两次而在横向上往复一次。因此，在从上方观察摇摆式运动设备10时，座位13以数字"8"描绘的方式进行摇摆，从而再现类似骑马的操作。 通过如上所配置的第一和第二驱动单元，座位13在图2中箭头M所示的方向和图
4中箭头N所示的方向摇摆。作为该组合的摇摆运动的结果，座位i3绕着x轴在ex方向上、绕着Y轴在9Y方向上以及绕着垂直轴(或z轴)在ez方向上摇摆。这使得用户能
够训练身体平衡功能和运动功能。此外，通过单个电动机36可以执行三种运动，这有助于降低电动机的数量。这导致易于控制且减小成本和尺寸。另外，电动机36的输出轴37在一个方向上突出，并且在垂直取向上安装电动机36 。这使得可以通过使包括电动机36的座位摇摆结构12的安装空间变窄来实现尺寸减小。将座位摇摆结构12存储在基部21和台座27之间，这使得可以忠实地再现所预期的骑马操作。 图6是示出了摇摆式运动设备IO的系统配置的方框图。由电路板60承载的电源单元61被设计成将通过电源插件(未示出)输入的商用交流电转换为140V或15V的直流电流，并且然后将该直流电流供应至设置在电路板60中的各个电路。将作为控制单元的控制电路62安装至电路板60。控制单元62包括作为反馈激励输出单元的微计算机17和存储驱动操作模式等等的存储器63。控制单元62连接至传感器单元64、语音信号处理IC65和数据库66，所述传感器单元64包括角度传感器13和压力传感器a 。
如上所述，角度传感器13检测马镫16的角度。基于角度传感器13的检测结果，微计算机17估计用户的膝盖的角度。压力传感器a检测用户的大腿的挤压力(pinchingforce)并且将检测结果输出至微计算机17。 构成反馈激励输出单元和通知单元的语音数据存储单元67和扬声器68连接至语音信号处理IC65。因而，语音信号处理IC65可以将例如预存储在语音数据存储单元67中的音乐数据通知给扬声器68。 在数据库66中存储与各种操作模式相对应的表，例如反馈数据选择表组69等等。
接下来，将参考图6和7来描述本实施例的摇摆式运动设备10中的语音反馈激励输出的一个示例。 通过压力传感器a来检测用户大腿的挤压力(压力)，并且将检测结果从压力传感器a输出至控制单元62的微计算机17 (步骤S100)。微计算机17获取检测结果(步骤S200)。在对特定时间的检测结果进行采样后，微计算机17计算代表值Sn，即，从压力传感器a中输出的检测结果的平均值(步骤S300)。 然后，微计算机17将代表值Sn与如图8所示被预划分至多个步骤(本实施例中的五个步骤)中的阈值进行比较(步骤S400)。基于如图6所示的数据库66的反馈数据选择表组69内的特定的数据选择表(参见图8)，微计算机17通过语音信号处理IC65选择存储在语音数据存储单元67中的反馈语音数据(步骤S500)。在本实施例中，从下侧开始以1V、2V、3V、4V、5V的顺序来设置阈值，并且将表示目标运动姿势的目标值设置为3V。在图8中还示出了根据代表值Sn输出的反馈语音数据。如果代表值Sn等于阈值1V，则微计算机17选择"with far greater force, wav"的数据，该数据是发出"更用力"声音的语音记录。如果代表值Sn等于阈值2V，则微计算机17选择"with a little greater force, wav"的数据，该数据是发出"再用力一点"声音的语音记录。如果代表值Sn等于阈值3V(或目标值)，则微计算机17选择"it' s Ok.wav"的数据，该数据是发出"Ok"声音的语音记录。如果代表值Sn等于阈值4V，则微计算机17选择"relax a littlebit. wav"的数据，该数据是发出"放松一点"声音的语音记录。如果代表值Sn等于阈值5V，则微计算机17选择"relax.冊v"的数据，该数据是发出"放松"声音的语音记录。 然后，微计算机17允许扬声器68输出在步骤S500中选择的反馈语音数据(步骤
S600)。在这之后，操作微计算机17重复步骤S100到步骤S600进行操作。 通过采用如上所提到的配置，在所述配置中根据目标值3V和代表值Sn(即，从压
力传感器a输出的检测结果的平均值)之间的差异从扬声器68输出作为反馈激励的语
音，用户可以意识到目标姿势和当前姿势之间的差异。这使得可以引导用户的姿势，从而代表值Sn可以变成等于目标值3V。因而，其可以快速地且精确地引导用户的运动姿势至目标姿势。 接下来，将对本实施例的具体有利效果进行描述。 作为控制单元的控制电路62包括作为检测器单元的压力传感器a和作为反馈激励输出单元的微计算机17，所述检测器单元用于检测坐在座位13上的用户的运动姿势，所述反馈激励输出单元对在压力传感器a中获得的检测信息(代表值Sn)和目标值(或阈值3V)之间进行比较。根据检测信息和目标值之间的差异，微计算机17通过扬声器68输出用于使得代表值Sn接近目标值的语音。根据检测信息和目标值之间的差异，通过输出用于使得代表值Sn接近目标值的语音，可以快速地且精确地引导用户的运动姿势至与目标值相对应的目标运动姿势。 可以对本发明的实施例进行如下修改。 尽管在前述实施例中仅使用一个反馈数据选择表对用户施加语音反馈激励，但是本发明并不限于此。作为一个替代实施例，如图9A和9B所示，可以使用多个反馈数据选择表。 此时，通过微计算机17可以调用存储在数据库66中的姿势/操作确定算法70，使得算法70可以随时间改变反馈数据选择表组69的反馈数据选择表。在这种情况下，可以采用如下配置其中随时间改变施加至用户的语音数据的用词而不改变其意思。更具体而言，可以想到采用如下配置其中如图9A所示，将在前述实施例中在阈值3V的情况下选择的"it' sOk. wav"的数据改变成"ke印it up. wav"的数据，该数据是发出"保持"声音的语音记录，然后从扬声器68输出所改变的数据。在这之后如图9B所示，将"ke印it up.wav"的数据改变为"good. wav"的数据，该数据是发出"好极了 "声音的语音记录，然后从扬声器68输出所改变的数据。通过输出意思一样但是表达方式随时间不同的语音反馈激励，变得可以避免应用单调的激励并且使得用户不会厌烦。这使得用户可以保持积极性。即使在用户难以理解具体的反馈激励(例如，"it's OK.wav"的数据)的情况下，可以通过输出其他表达方式的反馈激励(例如，"ke印it up.wav"的数据)来帮助用户理解反馈激励。这有助于处理不同用户之间的差异。 尽管在前述实施例中将目标值设置成等于3V，但是本发明并不限于此。如图IO所示，可以将阈值2V和3V用作目标值，而不用必须将目标值限制于单个值。
在用户在预定的时间段内使用摇摆式运动设备10的同时，即使作为反馈激励的语音已经从作为反馈激励输出单元的扬声器68输出时，在代表值Sn不能达到目标值的情况下，通过将阈值2V和3V设置成目标值，如上所述的配置有效地加宽了目标值的宽度。加宽的目标值允许用户利用更小的肌力来安全地使用摇摆式运动设备io，而不至于过度劳累。通过以这种方式根据检测信息(或代表值)来改变目标值，变得可以设置用户专用的目标值。 尽管在前述实施例中将1V至5V的电压用作阈值，但是本发明并不限于此。在图8所示的反馈数据选择表中，将阈值设置成1V、2V、3V(目标值)、4V、5V的五步。在使用摇摆式运动设备10的过程中，可以将阈值改变成例如0. 5V、1V、1. 8V(目标值)、2. 5V、3. 5V的五步，如图ll所示。 可以将在使用摇摆式运动设备10的过程中通过其来减小阈值的配置有效地用在如下情况在用户在预定的时间段内使用摇摆式运动设备10的同时，即使作为反馈激励的语音已经从作为反馈激励输出单元的扬声器68输出时，来自传感器(例如，压力传感器a)的检测信息不能达到目标值(即，在检测信息小于目标值的情况下)。目标值的减小导致运动量的减小，并且设置用户免于过度的负担。即使一开始设置的目标值过高，用户可以安全地使用摇摆式运动设备10，而不至于过度劳累。通过以这种方式根据检测信息(或代表值Sn)来改变目标值，变得可以设置用户专用的目标值。 或者，如图12所示，可以采用其中仅改变目标值的配置。在图12所示的配置中，在如图7所示的流程图的步骤S300和步骤S400之间添加了用于降低目标值的步骤。更具体而言，微计算机17将代表值(S卩，依次从压力传感器a供应的检测信息的平均值)以最新出现的顺序Sn、 Sn—p Sn—2暂时存储在存储器63中。微计算机17将代表值Sn、 Sn—p Sn—2与目标值进行比较(步骤S301)。如果代表值Sn、Sn—工和Sn—2小于目标值(或如果在步骤S301中为是)，将目标值乘以预定的数值(小于1)，从而将目标值减小为新的目标值(步骤S302)。然后，流程进入在前述实施例中已经描述的步骤S400。如果代表值Sn、Sn—工和Sn—2等于或大于目标值(或如果在步骤S301中为否)，微计算机17不改变目标值并且流程进入前述实施例中已经描述的步骤S400。通过以这种方式根据检测信息(或代表值S》来改变目标值，变得可以设置用户专用的目标值。另外，如果在预定的时间段内将从检测器单元供应的检测信息(或代表值S》保持为小于目标值，将目标值设置得更小，使得可以通过安全的方式来执行摇摆操作。结果，即使在用户已经减小物理强度或在一开始将目标值设置得太高时，用户可以安全地使用当前设备IO，而不会过度劳累。 尽管在前述实施例中没有专门提及，可以将目标值保持不变以便安全地执行往复运动，如果在预定的时间段内将从作为检测器单元的压力传感器a供应的检测信息保持为小于目标值(或阈值3V)，例如，可以想到采用通过扬声器68输出作为安全目的反馈激励的"it's Ok.wav"的语音数据或其它语音数据的配置。采用该配置帮助防止用户采取过度劳累的姿势，从而使得用户能够安全地使用当前设备10。 尽管在前述实施例中没有专门提及，可以想到采用如下配置如果从压力传感器a供应的作为检测信息的代表值Sn不接近或远离目标值(或阈值3V)，借助不通过扬声器68输出作为反馈激励的语音来停止反馈控制，即，通过终止输出反馈激励来停止反馈控制。
更具体而言，如图13所示，微计算机17将代表值(S卩，依次从压力传感器a供应的检测信息的平均值)以最新出现的顺序Sn、 Sn—p Sn—2暂时存储在存储器63中。微计算机17计算Sn和早于Sn的Sn—工之间的差异Un，以及Sn—工和早于Sn—工的Sn—2的差异Un—工(步骤S310)。然后，微计算机17确定差异Un和Un—工是否都小于零(步骤S320)。如果确定差异Un和Un—工都小于零(或如果在步骤S320中为是)，通过扬声器68输出发出"如果累了不要过度劳累"声音的语音。如果确定差异Un和Un—工等于或大于零(或如果在步骤S320中为否)，微计算机17进入前述实施例已经描述的步骤S400。在步骤S330的末尾处，例如通过扬声器68，微计算机17通过语音询问用户是否终止用于指导运动姿势的反馈控制(步骤S340)。如果用户使用未示出的开关来选择终止反馈控制(或如果在步骤S340中为是)，则微计算机17终止输出作为反馈激励的语音并且停止通过语音来指导运动姿势的反馈控制(步骤S350)。相反地，如果用户不选择终止反馈控制(或如果在步骤S340中为否)，则流程进入前述实施例中已经描述的步骤S40Q。
如上所述，如果检测信息不能接近目标值，确定目标值太高或用户累了。因而，微 计算机17终止输出反馈激励(或语音)。这使得用户可以采用喜欢的姿势安全地执行运 动，而不是强迫用户以目标值进行运动，从而不会过度劳累。 在前述实施例中，根据检测信息和目标值之间差异，在通过扬声器68输出作为反 馈激励的语音时，仅使用一个传感器(即，压力传感器a)。或者，可以将多个传感器(例 如，压力传感器a和角度传感器13)用在通过扬声器68输出作为反馈激励的语音。
除了如上所示，可以想到采用如下配置其中通过扬声器68以检测信息(或代表 值S》与目标值偏差较大或较坏的顺序一个接一个输出作为反馈激励的语音。更具体而言， 如果压力传感器a和角度传感器13的目标值都是如图14所示的3V，并且如果压力传感 器a的检测信息(或代表值Sn)是1V、角度传感器13的检测信息(或代表值Sn)为2V或 3V，则如图14所示微计算机17可以输出用于改善压力传感器a的检测信息的反馈激励 (例如，语音)。换句话说，根据各个身体部位的检测信息(或代表值Sn)和目标值之间的 差异，以各个身体部位的检测信息与目标值的偏差较大的顺序一个接一个地输出反馈激励 (例如，语音)。响应于输出的反馈激励，通过仅移动该身体部位，从而用户可以精确地采取 目标运动姿势(与目标值相对应)。 还可以想到采用如下配置向各个传感器a和13施加优先顺序并且通过扬声器 68以所述优先顺序输出作为反馈激励的语音。例如，可以促使用户将其姿势从图15A所示 的状态(其中，用户身体的下半部分(或腿)伸开并支撑)改变至如图15B所示的状态(其 中，用户身体的下半部分(或腿)是弯曲的)。在这种情况下，需要促使用户在减小大腿的 挤压力之前减小膝盖的角度。如果膝盖角度不等于如图15C所示的目标值"小"，则通过扬 声器68输出作为反馈激励的语音，其用于改善角度传感器13的检测信息(或代表值S》， 从而促使用户注意其膝盖角度。 一旦膝盖角度变得等于目标值"小"，则通过扬声器68输 出作为反馈激励的语音，其用于改善压力传感器a的检测信息(或代表值S》。换句话说， 压力传感器a和角度传感器13被赋予了不管各个传感器的检测信息和目标值之间的差异 而输出反馈激励(例如，语音)的优先顺序。通过以所述优先顺序输出反馈激励(例如，语 音)，可以促使用户精确地采取目标运动姿势，而无需意识到在引导用户至目标运动姿势中 很重要的操作顺序。 尽管在前述实施例中没有专门提及，可以想到采用如下配置其中通过改变语音 数据至针对用户的努力显示出鼓励或安慰的一个语音数据来改变语音的情绪感染信息。更 具体而言，可以将在图16A中所示的反馈数据选择表改变为图16B中所示的反馈数据选择 表，或改变为图16C中所示的反馈数据选择表，图16B中所示的反馈数据选择表示出了包含 用于鼓励的情绪感染信息的语音数据，图16C中所示的反馈数据选择表示出了包含用于安 慰的情绪感染信息的语音数据。在这种情况下，优选地根据目标值和检测信息(或代表值 Sn)之间的差异来改变情绪感染信息的内容。使用该配置有助于防止反馈激励变得太过单 调，这可以使得用户保持积极性。 尽管在前述实施例中没有专门提及，可以想到采用如下配置通过所述配置输出 指定与用户身体部位接触的部件的名称的反馈激励。例如，可以采用如下配置在用户的姿 势从图17A所示的状态(其中，腿是伸开的)改变至图17B所示的状态(其中，胫部垂直向 下)时，选择"let's lowerthe stirrup, wav"的语音数据(即，发出"放低马镫"声音的语音记录)。 尽管在前述实施例中没有专门提及，可以想到采用如下配置通过所述配置输出 提到用户身体部位的反馈激励。例如，可以采用如下配置在用户的姿势从图17C所示的状 态(其中，胫部是弯曲的)改变至图17B所示的状态(其中，膝盖一定程度地伸开)时，选择 图19所示的"furtherstretch the knees, wav"的语音数据(即，发出"进一步伸开膝盖" 声音的语音记录)。或者，可以采用选择图20中所示的"stretch the kneesslowly.wav" 的语音数据(即，发出"慢慢伸开膝盖"声音的语音记录)的配置。通过以这种方式提到用 户的身体部位的名称，可以将用户的姿势引导至目标运动姿势(与目标值相对应)并且将 用户的注意力吸引到所提到的身体部位。这可以有效地引导用户至目标运动姿势。
尽管根据前述实施例输出语音形式的反馈激励，但是本发明并不限于此。例如，反 馈激励可以是除了语音之外的诸如背景音乐等等的声音。作为另一替代，可以输出图像等 等形式的反馈激励。例如，如图6中点划线所示，可以想到采用如下配置其中将预存储在 图像数据存储单元72中的图像数据输出至LCD73并且通过LCD驱动器71通知给用户，所 述LCD驱动器71连接至控制电路62。另外，可以想到采用通过其输出关于座位13的操作 模式或操作量的改变的反馈激励的配置。例如，如图6中的点划线所示，可以想到控制单元 62以减小座位13的操作速度或使得座位13的摇摆操作角度基本水平的方式来控制座位摇 摆结构12，从而减小运动负荷。这可以通过语音或通过图像等等的显示来通知给用户。
尽管在前述实施例中没有专门提及，可以想到采用输出反馈激励以及附加效应 (incidental effect)的配置。所述附加效应的一个示例是改变作为反馈激励输出的背景 音乐或语音的峰值频率、音量、音质以及音高。优选地，这些效应的程度随着目标值和检测 信息(或代表值S》之间的差异改变。使用该配置有助于防止反馈激励变得单调，这可以 使得用户保持高度积极性。 尽管在本实施例和如上所述的修改示例中将压力传感器a和角度传感器|3用作
检测器单元，检测器单元可以包括例如图6中点划线所示的图像传感器Y 。 在前述实施例中，代表值是指在特定的时间段，对从压力传感器a输出的检测信
息进行采样获得的平均值。然而，本发明并不限于此。作为替代实施例，代表值Sn可以是
峰值，而不是平均值。 在前述实施例中，以描绘数字"8"的方式来操作座位13，从而执行类似骑马的摇 摆运动。然而，本发明并不限于此。作为替代实施例，可以采用其中允许座位13仅在来回 方向或横向进行摇摆运动的配置。 尽管在如上所述的实施例中示例了阈值和目标值等，但本发明不限于此。如有需 要可以改变阈值和目标值等等。 虽然已经参考实施例对本发明进行了示出和描述，但是本领域技术人员应该明 白，在不偏离所附权利要求中所限定的范围的情况下，可以进行各种变型和修改。
1权利要求
一种摇摆式运动设备，包括座位，用户可以坐在所述座位上；座位摇摆单元，所述座位摇摆单元用于使所述座位至少在一个方向上往复运动；控制单元，所述控制单元用于控制所述座位摇摆单元，以便使所述座位往复运动；以及检测器单元，所述检测器单元用于检测用户的运动姿势以获得检测信息，其中，所述控制单元包括反馈激励输出单元，所述反馈激励输出单元用于对通过所述检测器单元获得的所述检测信息和目标值进行比较，并且如果在所述检测信息和所述目标值之间存在差异则输出反馈激励，通过所述反馈激励使得所述检测信息接近所述目标值。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中，将通过所述反馈激励输出单元输出的所述反馈 激励保持为意思不变，但是其表达方式随时间改变。
3. 根据权利要求1或2所述的设备，其中，不管如何选择和输出通过其使得所述检测 信息接近所述目标值的所述反馈激励，如果在预定的时间段内所述检测信息不能接近所述 目标值，则所述反馈激励输出单元基于所述检测信息来重新限定所述目标值或所述反馈激 励。
4. 根据权利要求3所述的设备，其中，如果在预定的时间段内所述检测信息保持为小 于所述目标值，则所述反馈激励输出单元减小所述目标值或输出安全目的反馈激励，以便 所述座位安全地进行所述往复运动。
5. 根据权利要求1或2所述的设备，其中，不管如何选择通过其使得所述检测信息接近 所述目标值的所述反馈激励，如果在预定的时间段内所述检测信息不能接近所述目标值， 则所述反馈激励输出单元停止输出所述反馈激励。
6. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述检测器单元包括多个姿势检测器单元，所述 姿势检测器单元用于检测所述用户的不同身体部位的姿势以获得多个检测姿势信息，并且 其中，所述反馈激励输出单元用于以所述检测姿势信息与所述目标值的偏差较大的顺序输 出反馈激励，所述反馈激励反映了所述检测姿势信息和所述目标值之间的差异。
7. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述检测器单元包括多个姿势检测器单元，所述 姿势检测器单元用于检测所述用户的不同身体部位的姿势，所述姿势检测器单元被赋予了 优先顺序，并且其中，所述反馈激励输出单元用于以所述优先顺序输出反馈激励。
8. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述反馈激励输出单元包括通知单元，通过所述 通知单元以语音或图像中的至少一种向所述用户通知一个或多个反馈激励，并且其中，当 通过所述通知单元执行通知时，所述反馈激励输出单元输出所述一个或多个反馈激励以及 附加效应，所述附加效应随所述检测信息和所述目标值之间的所述差异而改变。
9. 根据权利要求1所述的设备，其中，在根据所述检测信息和所述目标值之间的所述 差异改变包含在所述一个或多个反馈激励中的情绪感染信息之后，所述反馈激励输出单元 输出所述一个或多个反馈激励。
10. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述反馈激励输出单元用于以提醒所述用户身 体部位的移动图像的方式来输出所述一个或多个反馈激励。
全文摘要
一种摇摆式运动设备，包括座位，用户可以坐在所述座位上；座位摇摆单元，所述座位摇摆单元用于使所述座位至少在一个方向上往复运动；控制单元，所述控制单元用于控制所述座位摇摆单元，以便使所述座位往复运动；以及检测器单元，所述检测器单元用于检测用户的运动姿势以获得检测信息，所述控制单元包括反馈激励输出单元，所述反馈激励输出单元用于对通过所述检测器单元获得的所述检测信息和目标值进行比较，并且如果在所述检测信息和所述目标值之间存在差异则输出反馈激励，通过所述反馈激励使得所述检测信息接近所述目标值。
文档编号A63B69/04GK101732830SQ20091022648
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月20日 优先权日2008年11月20日
发明者中野纪夫, 今井文吾, 道盛章弘 申请人:松下电工株式会社