JPH02228986A - 座乗型機械の腹部圧力検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、人工馬体等の座乗型機械の腹部に対する座乗
者の脚による扶助動作を定量的に検出するための腹部圧
力検出装置に関する。

【従来の反衝１ 従来、メリーゴーランド等に見られる遊戯用の乗馬機械
、あるいは座乗型のスポーツトレーニング機械は、座乗
部分が可動するように構成されていたり、座乗者の脚部
または腰部を支えるように構成されているものがある。

しかしながら座乗者が脚部を動かし上記座乗型機械の腹
部に対する扶助動作をすることにより、上記乗馬機械、
あるいはスポーツトレーニング機械を制御するための脚
部による扶助動作検出手段を設けた座乗型機械は無かっ
た。

し発明が解決しようとする課題］ 従って、上記従来の乗馬機械、あるいは座乗型のスポー
ツトレーニング機械等の座乗型機械においては、座乗者
の脚部による扶助動作を定量的に検出し、座乗型機械を
制御したり、あるいは座乗者の脚の位置が異常状態にな
ったとき、座乗型機械の駆動を停止させることができな
かった。

ところが最近、乗馬技術を１４’？しようとする人が増
加し、脚による扶助動作をマスターすることが極めて重
要になってきたにも係わらず、これを習得する手段とし
ては実際に実態に乗り、鏡などに乗馬姿勢、及び脚動作
を写し、正しい扶助動作をしているか否かを目視判断す
るという定性的な手段によっていた。しかしながら乗馬
技術をマスターしようとする初心者は、初めから正しい
乗馬姿勢で騎乗することは極めて困難であり、また、正
しい扶助動作をすることができないため、実態の調教内
容に狂いが生じたり、実態が暴れたりして駒乗者が落馬
することがあった。

そこで本発明では座乗型機械の腹部に、座乗者の脚によ
る扶助動作を定量的に検出するための検出装置を設け、
座乗者の脚による扶助動作により座乗型機械を実態に近
い動作をさせるように制御し、且つ座乗者の脚動作が異
常状態になったときに座乗型機械を停止させて座乗者の
安全を確保することを解決すべき技術的課題とするもの
である。

［課題を解決するための手段］ 上記課題解決のための技術的手段は、座乗型機械の腹部
左右それぞれに配設されて座乗者の脚部による上記腹部
に対する扶助動作を定量的に検出するための座乗型機械
の腹部圧力検出装置を、前記脚部による圧力を受けたと
きに同圧力に応じた変位をするように腹部の複数箇所に
取り付けられた複数の受圧板と、前記それぞれの受圧板
が受けた圧力を、弾力ａｍ可能に形成された弾性機構を
介して変位量に変換させるため・の複数の圧力変位変換
手段と、前記それぞれの圧力変位変換手段により変換さ
れたそれぞれの変位量を検出し、検出した変位量対応の
電気信号を出力する変位検出器とを備えた構成にするこ
とである。

［作　用１ 上記構成の座乗型機械の腹部圧力検出装置によると、座
乗型機械に座乗し、腹部に対する脚部扶助動作が行われ
ると受圧板が踵による圧力を受ける。その結果、上記受
圧板が受けた圧力は圧力変位変換手段の弾性機構の弾力
に応じて変位置に変換され□る。上記変位量は変位検出
器により検出され、変位量を検出した上記変位検出器か
ら検出変位量に対応した信号が出力される。

この信号は、座乗型機械をＩＩＩ　ＩＩする制御装置に
入力され、脚部扶助動作に応じて座乗型機械が制御され
たり、あるいは脚部扶助動作の巧拙が演算され、定量的
に評価される。

〔実施例］ 次に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は、座乗者１が座乗して乗馬技術の修得をするた
めの人工馬体２、及びその駆ａｍ構を示した路体構成説
明図である。尚、第１図は人工馬体２、及びその駆動機
構の左半分を示しており、実際には右側にも同様の駆動
機構が構成されている。

同図に示すように、人工馬体２の背部には鞍３が載せら
れており、座乗者１が鞍３に座乗した状態で座乗者１の
左右の足を載せる１１４が左右に取付けられている。上
記鞍３が載置された人工馬体２の背部には、鞍３自体の
荷重、座乗者１の自重、更には座乗者１の体重移動に伴
う典型を検出し、検出荷重、及び検出貴重に対応した検
出信号を出力する鞍部荷重センサ５ａ、５ｂ、５ｃが取
付けられている。また上記左右の鐙４には、座乗者１の
脚により印加された荷重を検出するための鎧部荷重セン
サ６ａ、６ｂが取付けられている。

人工馬体２の頭部２ａには手綱７が結ばれており、その
頭部２ａには、上記手綱７が座乗者１により引かれたと
き、その手綱７に加わった力を複数箇所で検出し、検出
した力の強さと方向に対応した検出信号を出力する頭部
センサ８ａ、８ｂ。

８ｃ、８ｃｊ、Ｂｅが取付けられている。更に、上記手
綱７が引かれたとき、この力に応じて可動するように形
成された人工馬体２首部の付は根に加わる力を検出し、
検出した力に対応した信号を出力する首部センサ９ａ、
９ｂが上記付は根の左右部に取付けられている。

また、上記人工馬体２の腹部２ｂには、座乗者１の脚部
による扶助動作、即ち脚部の踵等による扶助動作が行わ
れたとき、これを検出するための本発明に基づく腹部セ
ンサ１０ａ、１０ｂ、１０Ｇ、１０ｄが取付けられてい
る。

なお、この腹部センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ。

１０ｄの取付位置は第３図に示しており、実際には後述
するように合計８個の検出スイッチが用いられる。

人工馬体２の左側の前脚１１、後脚１２（実際には右前
脚、右後脚もあるが、第１図においては右前脚、右後脚
を図示していない。）はそれぞれ前脚ピボット１５、後
脚ピボット１６を中心として回動できるように人工馬体
２の胴部に取付けられている。前脚１１の下端部は、人
工馬体２を上下方向及び前後方向に移動させるときの振
幅を変化させるための振幅可変機構１７を構成する円板
１８の偏心軸１９周りに回転できるように支持されてい
る。一方、後［１１２の下端部は、振幅可変機構２０を
構成する円板２１と円板２２とのそれぞれに取付けられ
、た偏心軸２３と偏心軸２４とに亘って取付けられた水
平バー２５に固定されている。そして水平バー２５は上
記円板２１と円板２２によって常に水平を保つように揺
動される。

第１図に：示ｔｌａｉｉＥＧ；Ｌ、円板１８，２１．２
２それぞれに設けられた図示していない偏心量設定用モ
ータを制御Ｉすることによって可変することができる。

円板１８を回転させる回転軸２６は、人工馬体２の上下
動と前後動間の位相差を生成するための位相可変機構２
７に接続されている。また、円板２１を回転させる回転
軸２８は、位相可変機構２９に接続されている。

位相可変機構２７は、回転軸２６と、プーリ３０に挿着
されたブーり軸３１との間の位相を図示していない位相
可変用モータにより可変する。−方、位相可変機構２９
は回転軸２８と、プーリ３２に挿着されたプーリ軸３３
との間の位相を図示していない位相可変用モータにより
可変する。

前記プーリ３０は、メインモータ３４の回転を減速して
出力する減速ｖ４３５の出力軸３６に取付けられたプー
リ３７と、タイミングベルト３８とを介して回転するよ
うに構成されている。また前記プーリ３２は、上記出力
軸３６に取付けられたプーリ３９と、タイミングベルト
４０とを介して回転するように構成されている。

メインモータ３４はインバータ４１と接続されており、
このインバータ４１から出力される駆動電力の周波数に
応じて回転数が可変される。そしてメインモータ３４の
回転数に応じて前記人工馬体２が周期的運動を行う。従
って、メインモータ３４と、位相可変機構２７゜２９と
、振幅可変機構１７．２０とにより、宮参、速歩、駆歩
等の奏法、及び歩度に応じた動きを人工馬体２にさせる
ことができる。

上記インバータ４１と電気的に接続されて、同インバー
タ４１に対し、人工馬体２の小動作態様に応じた駆動指
令信号を出力するｉ制御装置４２が設けられており、こ
の制御ｌＩ装置１ｔ４２には操作盤４３が電気的に接続
されている。従って人工馬体２の小動作態様は、この操
作盤４３に設けられた図示していない設定スイッチによ
り設定される。尚、上記制御装置４２は電１Ｉ１４４か
ら所要の電力の供給を受ける。

次に、第２図、及び第３図を参照しながら人工馬体２の
１２部２ｂに取付けられた腹部圧力検出装置を詳細に説
明する。

第２図は、人工馬体２の座乗部、及び腹部を示した左側
面図、第３図は、人工馬体２の座乗部、腹部の路体断面
図である。

第２図、及び第３図に示すように、人工馬体２には背骨
５１Ｌ１及び５１Ｒが左右対称位置に取り付けられてお
り、背骨５１Ｌ’、５１Ｒには、腹帯固定用台５２に固
定された腹帯５３を介して前記鞍３が載置されている。

また、上記背骨５１Ｌと背骨５１Ｒそれぞれには、実態
背部の外形を模した背板５４１．５４Ｒが左右対称位置
に取付けられている。そして背板５４Ｌには、実態腹部
の外形を模した圧力板（受圧板）５５．５６が蝶番５７
．５８を介して取付けられている。一方、背板５４Ｒに
は、実態腹部の外形を模した圧力板５９．６０が蝶番６
１．６２を介して取付けられている。

上記圧力板５５．５６は、座乗者１が鞍３に座乗し、左
足を左のｆｆ１４Ｌに乗せた状態で、郡部が触れる位置
に取付けられ、また、圧力板５９．６０は、座乗者１が
鞍３に座乗し、右足を右の鐙４Ｒに乗せた状態で、踵部
が触れる位置に取付けられている。

突風乗馬の場合、騎乗者の脚による扶助動作のうら、踵
による馬体腹部への扶助動作は、実態の運動の開始、奥
様の変化、あるいは進行方向の変化を支持するときに極
めて重要である。従って、前記圧力板５５，５６．５９
．６０は上記踵による馬体腹部への扶助動作と同じよう
な動作を可能にさせる位置に設けられている。

上記圧力板５５の内面には、先端が背骨５１Ｌの近くま
で延出された腕７１が取付けられており、圧力板５６の
内面には、上記同様の腕７２が、圧力板５９の内面には
、上記同様の腕７３が、更に圧力板６０の内面には、腕
７４が取付けられている。また前記背骨５１Ｌの下ｍ部
にはバネ固定台８１．８２が取付けられ、背骨５１Ｒの
下端部にはバネ固定台８３．８４が取付けられている。

上記バネ固定台８１には、バネ８５の下端部を掛けるた
めのバネ係止具８７と、バネ８６の下端部を掛けるため
のバネ係止具８８とが取付けられており、また、バネ固
定台８２には、バネ８９の下端部を掛けるためのバネ係
止具９１と、バネ９０の下端部を掛けるためのバネ係止
具９２とが取付けられている。一方、バネ固定台８３に
は、バネ９３の下端部を掛けるためのバネ係止具９５と
、バネ９４の下端部を掛けるためのバネ係止具９６とが
取付けられており、また、バネ固定台８４には、バネ９
７の下端部を掛けるためのバネ係止具９９と、バネ９８
の下端部を掛けるためのバネ係止具１００とが取付けら
れている。

また、前記バネ８５．８６の上端部を掛止するためのバ
ネ係止ピン１０１が前記腕７１の上部に貫通して取付け
られ、また、前記バネ８９．９０の上端部を掛止するた
めのバネ係止ビン１０２が前記腕７２の上部に貫通して
取付けられている。

一方、前記バネ９３．９４の上端部を掛止するためのバ
ネ係止ビン１０３が前記腕７３の上部に貫通して取付け
られ、また、前記バネ９７．９８の上端部を掛止するた
めのバネ係止ピン１０４が前記腕７４の上部に貫通して
取付けられている。

尚、前記バネ係止具８７，８Ｂ、９１．９２゜９５．９
６，９９．１００それぞれは、前記バネ８５．８６，８
９．９０．９３．９４．９７．９８それぞれの引張力を
調節できるようにボルト及びナツトで構成されている。

従って、例えば圧力板５５が座乗者１の踵により押され
た場合、圧力板５５は前記蝶番５７を回転中心としてバ
ネ８５．８６の付勢力に抗し、人工馬体２の内側方向に
変位される。上記圧力板５５の変位範囲を規制するため
、前記背骨５１Ｌには、圧力板５５が圧力を加えられな
い状態において、腕７１先端の下端面が当接する当接片
１１１と、圧力板５５に強い圧力が加えられたときの最
大変位状態において腕７１先端の上端面が当接する当接
片１１２とが取付けられており、圧力板５５の変位範囲
が上記当接片１１１と１１２とにより規制されている。

同様に腕７２先端の下端面、上端面それぞれが当接する
当接片１１３．１１４が背骨５１Ｌに取付けられている
。また、背骨５１Ｒには同様の当接片１１５．１１６，
１１７．１１８が取付けられている。

また、腕７１の下端面が当接片１１１に当接していると
きに作動して信号を出力する下限検知スイッチ１２１、
腕７１の上端面が当接片１１２に当接しているときに作
動して信号を出力する上限検知スイッチ１２２、腕７２
の下端面が当接片１１３に当接しているときに作動して
信号を出力する下限検知スイッチ１２３、腕７２の上端
面が当接片１１４に当接しているときに作動して信号を
出力する上限検知スイッチ１２４、腕７３の下端面が当
接片１１５に当接しているときに作動して信号を出力す
る下限検知スイッチ１２５、Ｉ！１ｉ１７３の上端面が
当接片１１６に当接しているときに作動して信号を出力
する上限検知スイッチ１２６、腕７４の下端面が当接片
１１７に当接しているときに作動して信号を出力する下
限検知スイッチ１２７、腕７４の上端面が当接片１１８
に当接しているときに作動して信号を出力する上限検知
スイッチ１２８のそれぞれが、図示していないスイッチ
ブラケットに取付けられている。

上記それぞれの検知スイッチ１２１，１２２゜１２３．
１２４，１２５，１２６，１２７、及び１２８は、前記
制御装置４２と電気的に接続されている。尚、上記検知
スイッチ１２２．１２４は第１図における腹部センサ１
０ａに相当し、検知スイッチ１２６．１２８は腹部セン
サ１０ｂに、検知スイッチ１２１，１２３は腹部センサ
１０ｃに、検知スイッチ１２５．１２７は腹部センサ１
０ｄに相当する。また、前記それぞれの当接片１１１．
１１２，１１３，１１４゜１１５，１１６゜１１７．１
１８、及び前記それぞれの検知スイッチ１２１，１２２
，１２３，１２４，１２５，１２６．１２７，１２８は
、座乗者１の踵でそれぞれの圧力板を押す力に応じて取
付位置を調節できるように考慮されている。

以上のように構成された人工馬体２の腹部圧力検出装置
において、第３図に示すように座乗者１の左脚のｍ１３
０Ｌが圧力板５５．５６から離れているときは前述した
ように下限検知スイッチ１２１．１２３の両方に腕７１
．７２下端面が当接しているため、下限検知スイッチ１
２１．１２３の両方から制Ｗｌｌ装置４２に対して信号
が出力されており、制御装置４２は、圧力板５５．５６
の両方に対して座乗者１の脚による扶助動作が行われて
いないことを認識することができる。

一方、座乗者１の右脚の！！３１３０Ｒで例えば圧力板
５９が軽く押された場合、腕７３下端面が一ド限検知ス
イッチ１２５から離れるため、下限検知スイッチ１２５
から出力されていた信号が遮断され、制御ｌ装Ｎ４２は
圧力板５９が軽く押されていることを認識する。更に、
圧力板５９が強く押された場合は、第３図に示すように
腕７３上端面が当接片１１６に当たってそれ以上の変位
が規制されるとともに、上限検知スイッチ１２６に当接
して作動させるため、同スイッチ１２６からυ１ｍ装置
４２に対して信号が出力される。そのため、制ｔＩｌ装
置°４２は圧力板５９が強い力で押されていることを認
識することができる。

以−［のように、１ｌＪｔＥ装置４２は前記上限検知ス
イッチ、及び下限検知スイッチそれぞれから出力される
信号に応じて座乗者１の脚の踵１３０Ｌ。

１３０Ｒによる圧力の強さ、及び圧力が加えられる圧力
板に応じて扶助動作を認識し、認識した扶助動作に応じ
て人工馬体２を制御することができる。

尚、上記実施例においては、前記圧力板を４枚としたが
、その数を変えたり、位置を変えたりすることにより、
より簡便に、あるいはより正確に座乗者の脚による扶助
動作を検出することができる。また前記上下限検知スイ
ッチの数を変更したり、バネの数を変えたりすることに
より、より簡便に、あるいはより正確に座乗者の脚によ
る扶助動作を検出することができる。そして本実施例で
は人工馬体の例を説明したが、人工馬体に限らず、座乗
型機械全般に適用することが可能である。

［発明の効果１ 以上のように、本発明によれば、座乗型機械の腹部に、
座乗者の脚による扶助動作を定量的に検出するための検
出装置を設けたため、座乗者の脚による扶助動作を定量
的に検出することが可能になり、乗馬技術の習得を容易
にさせることができるという効果がある。また、座乗型
機械を突風に近い動作をさせるように制御し、且つ座乗
者の脚動作が異常状態になったときに、座乗型機械を停
止させて座乗者の安全を確保することができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、人工馬体、及び人工馬体を駆動する駆動機構
を示した路体構成系統図、第２図は、本発明の一実施例
の人工馬体の座乗部、及び腹部を示した左側面図、第３
図は、人工馬体の座乗部、腹部の路体断面図である。 １・・・座乗者 ２・・・人工馬体 ５１Ｌ、５１Ｒ・・・背骨 ５４１．５４Ｒ・・・背板 ５５．５Ｇ、５９．Ｓｔ）・・・圧力板５７５８６１６
２・・・蝶番 ７１，７２，７３．７４・・・腕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 座乗型機械の腹部左右それぞれに配設されて座乗者の脚
   部による上記腹部に対する扶助動作を定量的に検出する
   ための腹部圧力検出装置であって、前記脚部による圧力
   を受けたときに同圧力に応じた変位をするように腹部の
   複数箇所に取り付けられた複数の受圧板と、 前記それぞれの受圧板が受けた圧力を、弾力調節可能に
   形成された弾性機構を介して変位量に変換させるための
   複数の圧力変位変換手段と、前記それぞれの圧力変位変
   換手段により変換されたそれぞれの変位量を検出し、検
   出した変位量対応の電気信号を出力する変位検出器とを
   備えたことを特徴とする座乗型機械の腹部圧力検出装置
   。