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JP2019150533A - Movement control system - Google Patents

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JP2019150533A JP2018040243A JP2018040243A JP2019150533A JP 2019150533 A JP2019150533 A JP 2019150533A JP 2018040243 A JP2018040243 A JP 2018040243A JP 2018040243 A JP2018040243 A JP 2018040243A JP 2019150533 A JP2019150533 A JP 2019150533A
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Abstract

To provide means for supporting actualization of effective movement.SOLUTION: A movement control system 100 includes: a mirror 103 capable of reflecting an image of a user's body; a display device 106 installed on the back surface side of the mirror 103 for displaying a picture through the mirror 103; a posture sensor 107 for detecting, through the mirror 103, a posture of the user facing the mirror 103 on the front surface side of the mirror 103 from the back surface side of the mirror 103; and a display control device that makes a position state picture for showing an estimation position of a predetermined body part based on information on the user's posture detected by the posture sensor 107 and a motion state picture for showing a motion state by deforming a predetermined figure depending on the body part's motion state be displayed on the display device 106.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、姿勢検出に基づく表示制御に関する。   The present invention relates to display control based on posture detection.

人間の身体的運動に用いる運動器具として、例えば筋肉電気刺激装置がある。筋肉電気刺激装置は、筋肉に微弱な電流を流して筋肉を緊張および弛緩させることで、筋肉を運動させて筋力強化を図ることが期待される(例えば、特許文献1参照)。   As an exercise device used for human physical exercise, for example, there is a muscle electrical stimulation device. A muscle electrical stimulation device is expected to increase muscle strength by exercising a muscle by applying a weak current to the muscle to cause the muscle to be tensioned and relaxed (see, for example, Patent Document 1).

特開2017−6644号公報JP 2017-6644 A

複数の筋肉電気刺激装置を利用して全身の筋肉を同時に鍛えるために、各装置により不随意運動を起こした上で、その不随意運動に逆行する方向に随意運動をすることで高い負荷を与えるトレーニングが知られている。しかしながら、そのようなトレーニングをする場合、筋肉電気刺激装置により筋肉に与える電気刺激とその電気刺激に合わせて行う適切な運動方法やタイミングの取り方が容易でないという問題があった。   In order to train the muscles of the whole body at the same time using multiple muscle electrical stimulation devices, involuntary movement is caused by each device, and a high load is applied by voluntary movement in the direction opposite to the involuntary movement Training is known. However, in the case of such training, there is a problem that it is not easy to take an electrical stimulation given to the muscle by the muscle electrical stimulation apparatus and an appropriate exercise method and timing according to the electrical stimulation.

本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、効果的な運動の実現を支援する手段を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a means for supporting the realization of an effective exercise.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の運動制御システムは、ユーザの身体の像を反射し得るミラーと、ミラーを透過して画像を表示するためにミラーの背面側に設置される表示装置と、ミラーの正面側でミラーに対面するユーザの姿勢を検出するための姿勢センサと、姿勢センサによって検出されたユーザの姿勢情報に基づく所定の身体部位の推定位置を示すための位置状態画像と、身体部位の動作状態に応じて所定の図形を変化させることにより動作状態を示すための動作状態画像と、を表示装置へ表示させる表示制御装置と、を備える。   In order to solve the above-described problems, a motion control system according to an aspect of the present invention is installed on the back side of a mirror so as to reflect the image of the user's body and display the image through the mirror. A display device, a posture sensor for detecting the posture of the user facing the mirror on the front side of the mirror, and a position state for indicating an estimated position of a predetermined body part based on the posture information of the user detected by the posture sensor A display control device for displaying on the display device an image and an operation state image for indicating the operation state by changing a predetermined figure in accordance with the operation state of the body part.

本発明によれば、効果的な運動の実現を支援することができる。   According to the present invention, realization of effective exercise can be supported.

実施の形態に係る運動制御システムを示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a motion control system concerning an embodiment. 筋肉電気刺激装置の一例である電気刺激モジュールの外観例を示す図である。It is a figure which shows the example of an external appearance of the electrical stimulation module which is an example of a muscular electrical stimulation apparatus. 変形例における電気刺激モジュールの電極付近の外観および断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the external appearance and cross section near the electrode of the electrical stimulation module in a modification. フィットネスウェアのうち上半身用衣服部の表面側を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the surface side of the clothing part for upper body among fitness wear. フィットネスウェアのうち上半身用衣服部の裏面において各装着部に電気刺激モジュールを装着した状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state which attached | subjected the electrical stimulation module to each mounting part in the back surface of the clothing part for upper body among fitness wear. 電気刺激モジュールの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of an electrical stimulation module. 運動制御装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the functional structure of an exercise | movement control apparatus. 表示制御装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the functional structure of a display control apparatus. ミラーディスプレイ、姿勢センサ、表示制御装置、ユーザの配置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a mirror display, an attitude | position sensor, a display control apparatus, and arrangement | positioning of a user. 運動制御装置の外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of a motion control apparatus. フィットネスジムの配置構成を示す俯瞰図である。It is an overhead view which shows the arrangement configuration of a fitness gym. 被検者に対する試験結果を示す表の図である。It is a figure of the table | surface which shows the test result with respect to a subject. 第1の運動プログラムの構成を詳細に示す表の図である。It is a table | surface figure which shows the structure of a 1st exercise program in detail. 第2の運動プログラムの構成を詳細に示す表の図である。It is a table | surface figure which shows the structure of a 2nd exercise program in detail. 姿勢判定画面を模式的に示す図である。It is a figure which shows an attitude | position determination screen typically. 各身体部位への電気刺激レベルを調節するための画面例の図である。It is a figure of the example of a screen for adjusting the electrical stimulation level to each body part. 動作状態をオブジェクトによって表示する画面例の図である。It is a figure of the example of a screen which displays an operation state with an object. 第1〜第4の画面例を示す図である。It is a figure which shows the 1st-4th example of a screen. 第5〜第8の画面例を示す図である。It is a figure which shows the 5th-8th example of a screen. 第9〜第11の画面例を示す図である。It is a figure which shows the 9th-11th example of a screen.

筋肉電気刺激装置のユーザの中には、より本格的に、あるいはより効率的に、筋肉電気刺激装置を利用して全身の筋肉を同時に鍛えたいと考えるユーザが少なからずいる。また、そのような全身の筋肉を同時に鍛えるための複数の筋肉電気刺激装置を利用した運動プログラムをフィットネスジムのような場所で複数人のユーザに同時に提供することも考えられる。複数の身体的部位を対象に複数の装置を同時利用する場合、より簡単な手順で実行できるのが好ましい。特に、ユーザの実際の動きを目標とする動きに簡単かつ効果的に近づける方法の実現が望まれていた。またそのような方法を複数人に同時に提供するフィットネスジムのような施設にとっては、適切な環境を簡単かつ確実に再現できる必要がある。   There are not a few users who want to train muscles of the whole body at the same time using a muscle electrical stimulation device in a more serious or more efficient manner. It is also conceivable to simultaneously provide a plurality of users with an exercise program using a plurality of muscle electrical stimulation devices for simultaneously training such muscles throughout the body in a place such as a fitness gym. In the case where a plurality of devices are used simultaneously for a plurality of physical parts, it is preferable that it can be executed by a simpler procedure. In particular, it has been desired to realize a method for easily and effectively bringing the user's actual movement closer to the target movement. In addition, for a facility such as a fitness gym that provides such a method to a plurality of people at the same time, it is necessary to easily and reliably reproduce an appropriate environment.

ある態様の運動ブースの設置構造は、ミラーを透過して画像を表示するための表示装置をミラーの背面側に設置し、ミラーの正面側でミラーに対面するユーザの姿勢を検出するための姿勢センサを設け、ミラーの正面側において姿勢センサの検出可能範囲にユーザが収まるような領域にユーザの運動スペースを設ける。別の態様の運動ブースの設置構造は、運動ブースの設置方法である。この方法は、ミラーを透過して画像を表示するための表示装置をミラーの背面側に設置し、ミラーの正面側でミラーに対面するユーザの姿勢を検出するための姿勢センサを設け、ミラーの正面側において姿勢センサの検出可能範囲にユーザが収まるような領域にユーザの運動スペースを設ける。   An installation structure of an exercise booth according to an aspect includes a display device for displaying an image that is transmitted through a mirror on the back side of the mirror, and a posture for detecting the posture of the user facing the mirror on the front side of the mirror A sensor is provided, and an exercise space for the user is provided in an area where the user is within the detectable range of the posture sensor on the front side of the mirror. Another structure of the exercise booth installation structure is an exercise booth installation method. In this method, a display device for displaying an image through a mirror is installed on the back side of the mirror, and a posture sensor for detecting the posture of the user facing the mirror on the front side of the mirror is provided. An exercise space for the user is provided in an area where the user is within the detectable range of the posture sensor on the front side.

ミラーの正面側において姿勢センサの検出可能範囲にユーザが収まるような位置および大きさにてユーザの運動スペースを示すマークを床上に表示してもよい。   A mark indicating the user's exercise space may be displayed on the floor at a position and size such that the user is within the detectable range of the posture sensor on the front side of the mirror.

複数の運動ブースのそれぞれに含まれるミラー同士が対面し、複数の運動ブースのそれぞれに含まれるユーザの運動スペースにおいてユーザ同士が背中合わせとなるように複数の運動ブースを配置してもよい。   The plurality of exercise booths may be arranged so that the mirrors included in each of the plurality of exercise booths face each other and the users are back to back in the user exercise space included in each of the plurality of exercise booths.

隣り合う複数の運動ブースのそれぞれに含まれる姿勢センサ同士で検出角度の重なりが抑制されるような間隔で複数の運動ブースを配置してもよい。   A plurality of exercise booths may be arranged at intervals such that overlapping of detection angles is suppressed between posture sensors included in each of a plurality of adjacent exercise booths.

ある態様の運動制御システムは、ユーザの身体の像を反射し得るミラーと、ミラーを透過して画像を表示するためにミラーの背面側に設置される表示装置と、ミラーの正面側でミラーに対面するユーザの姿勢を検出するための姿勢センサと、姿勢センサによって検出されたユーザの姿勢情報に基づく所定の身体部位の推定位置を示すための位置状態画像と、身体部位の動作状態に応じて所定の図形を変化させることにより動作状態を示すための動作状態画像と、を表示装置へ表示させる表示制御装置と、を備える。   A motion control system according to an aspect includes a mirror that can reflect an image of a user's body, a display device that is installed on a rear side of the mirror to transmit the image through the mirror, and a mirror on the front side of the mirror. According to the posture sensor for detecting the posture of the facing user, the position state image for indicating the estimated position of the predetermined body part based on the posture information of the user detected by the posture sensor, and the operation state of the body part A display control device for displaying an operation state image for indicating an operation state by changing a predetermined figure on a display device.

表示制御装置は、所定の動作の手本となる動きを示す動作モデル画像をさらに表示装置へ表示させるとともに、所定の動作の対象となる身体部位を示す位置状態画像と、所定の動作の対象となる身体部位の動作状態を示す動作状態画像と、を表示させてもよい。   The display control device further causes the display device to display an action model image indicating a movement as an example of a predetermined action, a position state image indicating a body part that is a target of the predetermined action, and a target of the predetermined action. And an operation state image showing the operation state of the body part to be displayed.

表示制御装置は、姿勢センサによって検出されるユーザの姿勢の変化に先立って、位置状態画像および動作状態画像のうち少なくともいずれかを移動または変化させることにより、ユーザが次に行うべき動作を案内してもよい。   The display control apparatus guides an operation to be performed next by the user by moving or changing at least one of the position state image and the operation state image prior to the change of the user posture detected by the posture sensor. May be.

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、工程には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。   Hereinafter, the same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are appropriately omitted. In addition, the dimensions of the members in each drawing are appropriately enlarged or reduced for easy understanding. Also, in the drawings, some of the members that are not important for describing the embodiment are omitted.

<運動制御システム>
図1は、実施の形態に係る運動制御システム100を示す模式図である。本実施の形態においては、ユーザが同時に複数の筋肉電気刺激装置により電気刺激が与えられながら、その電気刺激のパターンに合わせた指示の通りに自ら身体を動かすことで、より短時間でより効率的に筋肉強化を図る運動プログラムの実行を前提とする。運動制御システム100は、複数の電気刺激モジュールを装着したフィットネスウェア102と、運動制御装置12と、表示制御装置104と、ミラーディスプレイ105と、姿勢センサ107と、を備える。ミラーディスプレイ105は、ミラー103と表示装置106を含んで構成される。運動制御装置12、表示制御装置104、ミラーディスプレイ105、姿勢センサ107をセットとして、1セットまたは複数セットがフィットネスジムのスタジオに設置される。ユーザには上下1セットおよび一対のアームバンドで構成されるフィットネスウェア102と図示しない上下1セットのインナーウェアが用意される。電気刺激モジュール10は、例えばユーザの腹筋、脇腹、胸筋、背筋、腕、脚、臀部などの各身体部位を対象として電気刺激を与えられるようにフィットネスウェア102の各箇所に装着される。電気刺激モジュールは、ユーザの筋肉に電気刺激を与える。複数の電気刺激モジュールは、それぞれBluetooth(登録商標)などの近距離無線通信により運動制御装置12と通信して情報を送受信する。運動制御装置12との通信で実行開始が指示される運動制御プログラムが、複数の電気刺激モジュールのそれぞれにおいて電圧設定および動作を制御する。運動制御装置12はネットワークケーブル108を介したローカルエリアネットワークにて表示制御装置104との間で情報を送受信する。表示制御装置104は、運動制御装置12で実行される運動制御プログラムの指示にしたがい、ミラーディスプレイ105に運動の映像を表示するコンピュータである。
<Motion control system>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a motion control system 100 according to an embodiment. In the present embodiment, the user can move the body according to the instruction according to the pattern of the electrical stimulation while the user is simultaneously applied with the electrical stimulation by the plurality of muscle electrical stimulation devices, thereby more efficiently in a shorter time. It is premised on the exercise program to strengthen muscles. The exercise control system 100 includes a fitness wear 102 equipped with a plurality of electrical stimulation modules, an exercise control device 12, a display control device 104, a mirror display 105, and a posture sensor 107. The mirror display 105 includes a mirror 103 and a display device 106. One set or a plurality of sets are installed in a fitness gym studio with the exercise control device 12, the display control device 104, the mirror display 105, and the posture sensor 107 as a set. The user is provided with fitness wear 102 composed of one set of upper and lower and a pair of arm bands and one set of upper and lower inner wear (not shown). The electrical stimulation module 10 is attached to each location of the fitness wear 102 so that electrical stimulation can be applied to each body part such as a user's abdominal muscles, flank, chest muscles, back muscles, arms, legs, and buttocks. The electrical stimulation module applies electrical stimulation to the user's muscles. Each of the plurality of electrical stimulation modules communicates with the motion control device 12 by short-range wireless communication such as Bluetooth (registered trademark) to transmit and receive information. A motion control program instructed to start execution through communication with the motion control device 12 controls voltage setting and operation in each of the plurality of electrical stimulation modules. The motion control device 12 transmits and receives information to and from the display control device 104 through a local area network via the network cable 108. The display control device 104 is a computer that displays a motion image on the mirror display 105 in accordance with an instruction of a motion control program executed by the motion control device 12.

運動制御装置12は、フィットネスジムのインストラクターまたはユーザにより操作される情報端末である。運動制御装置12は、ユーザごと、および、電気刺激モジュール10ごとの強度設定や操作を制御する。運動制御装置12は、複数の電気刺激モジュールのハブとして機能するため、インストラクターまたはユーザは複数の電気刺激モジュールを個々に設定して操作するよりも運動制御装置12を操作して複数の電気刺激モジュールを一括制御する方が効率的である。   The exercise control device 12 is an information terminal operated by an instructor or user of a fitness gym. The exercise control device 12 controls intensity setting and operation for each user and for each electrical stimulation module 10. Since the motion control device 12 functions as a hub of a plurality of electrical stimulation modules, the instructor or the user operates the motion control device 12 rather than setting and operating the plurality of electrical stimulation modules individually. It is more efficient to carry out batch control.

運動制御装置12は、運動プログラムの解説や動きの手本となる映像を複数の電気刺激モジュールの制御と同期させる形で、表示制御装置104を介してミラーディスプレイ105に表示させる。ただし、各電気刺激モジュールとの無線通信の遅延等も考慮し、電気刺激モジュールの制御パルスと完全に同期するタイミングで動きの映像を表示するのではなく、所定周期分を遅らせたタイミングで映像を表示させてもよい。姿勢センサ107は、ミラーディスプレイ105の前に立つユーザに向けて赤外線を投光するとともに、対象物を反射した赤外線を検出する赤外線センサおよびイメージセンサにより対象物であるユーザの深度を検出して距離画像を得る。その検出結果に基づいてユーザの姿勢を推定し、推定結果に基づくユーザの骨格モデル等の映像をミラーディスプレイ105の表示装置106に表示させる。運動制御装置12は、超音波センサを有する超音波プローブ13を備え、ユーザの腹部などの脂肪や筋肉の厚みを測定できる。   The motion control device 12 displays on the mirror display 105 via the display control device 104 in a form that synchronizes the explanation of the motion program and the image of the motion with the control of the plurality of electrical stimulation modules. However, considering the delay of wireless communication with each electrical stimulation module, the motion image is not displayed at the timing completely synchronized with the control pulse of the electrical stimulation module, but the image is displayed at a timing delayed by a predetermined period. It may be displayed. The attitude sensor 107 projects infrared rays toward the user standing in front of the mirror display 105, and detects the depth of the user as the object by an infrared sensor and an image sensor that detect the infrared rays reflected from the object, thereby detecting the distance. Get an image. Based on the detection result, the posture of the user is estimated, and an image such as the user's skeleton model based on the estimation result is displayed on the display device 106 of the mirror display 105. The exercise control device 12 includes an ultrasonic probe 13 having an ultrasonic sensor, and can measure fat and muscle thickness such as a user's abdomen.

このように、本実施の形態における運動プログラムは、電気刺激モジュール10によって電圧を制御する運動制御プログラムと、運動制御装置12によって複数の電気刺激モジュール10に対して開始信号などの制御信号を送信しながら表示装置106に同期した映像を表示させる運動制御プログラムとの連動で実現される。また、各ユーザは、表示装置106に表示された映像を手本として自らの身体を動かすことで運動プログラムが実行される。すなわち、この運動プログラムにおいては、筋肉に電気刺激を与える間、その逆方向に意識的に筋肉を動かすことで、運動効果を高めることができる。例えば、電気刺激により肘を曲げる動き(不随意運動)をさせながら、意識的に腕を伸ばす力を加える運動(随意運動)を行うことで、かかる筋力負荷を増大させることができる。   Thus, the exercise program in the present embodiment transmits a control signal such as a start signal to the plurality of electrical stimulation modules 10 by the exercise control device 12 and the exercise control program that controls the voltage by the electrical stimulation module 10. However, this is realized in conjunction with a motion control program for displaying a video synchronized with the display device 106. In addition, each user executes the exercise program by moving his / her body using the image displayed on the display device 106 as a model. That is, in this exercise program, the exercise effect can be enhanced by consciously moving the muscle in the opposite direction while applying electrical stimulation to the muscle. For example, such a muscle force load can be increased by performing an exercise (involuntary exercise) that applies a force to stretch the arm consciously while bending the elbow by electrical stimulation (involuntary exercise).

<ミラーディスプレイ>
ミラーディスプレイ105は、ミラー103と表示装置106とを備えて構成される。ミラー103は、正面側においてユーザの全身の像を反射し得る姿見の大きさである一方、背面側から赤外線と電波を透過させる場合の透過損失が低く抑えられたミラーである。表示装置106はミラー103の面積よりやや小さい程度の画面を有してユーザの全身に相当する身体モデルを大きく表示できる、例えば70インチディスプレイ相当の縦型画面を有する表示装置である。表示装置106をミラー103の背面側に設置すると、ユーザはミラー103の正面側からミラー103を透過する表示装置106の画面上の画像を視認できる。ミラー103や表示装置106は、少なくとも画面の上端がユーザの目線より上に位置するように設置し、例えば平均的なユーザの身長より高く位置するように設置する。本実施の形態においては表示装置106として液晶表示装置を用いるが、変形例においては、有機EL表示装置やプロジェクターおよびスクリーンといった一般的な映像出力装置を用いてもよい。
<Mirror display>
The mirror display 105 includes a mirror 103 and a display device 106. The mirror 103 is a mirror that can reflect an image of the whole body of the user on the front side, and has low transmission loss when transmitting infrared rays and radio waves from the back side. The display device 106 is a display device having a screen slightly smaller than the area of the mirror 103 and capable of displaying a large body model corresponding to the whole body of the user, for example, a vertical screen equivalent to a 70-inch display. When the display device 106 is installed on the back side of the mirror 103, the user can visually recognize an image on the screen of the display device 106 that is transmitted through the mirror 103 from the front side of the mirror 103. The mirror 103 and the display device 106 are installed so that at least the upper end of the screen is positioned above the user's line of sight, for example, positioned higher than the average user's height. In the present embodiment, a liquid crystal display device is used as the display device 106. However, in a modification, a general video output device such as an organic EL display device, a projector, and a screen may be used.

<姿勢センサ>
姿勢センサ107は、赤外線を投光する赤外線プロジェクタ、対象物に反射した赤外線を検知する赤外線センサ、対象物からの反射光を捉えて画像を取得するCMOSセンサなどのイメージセンサ、指向性マイク等を含んで構成される。姿勢センサ107は、対象物に赤外線を投光してその反射した赤外線を赤外線センサが検出することで対象物の距離(深度、奥行き)を測定し、その対象物からの反射光をイメージセンサが捉えることで距離画像を取得する。変形例として、姿勢センサ107を表示制御装置104と一体化させた裏面照射型ToF距離画像センサを採用してもよい。姿勢センサ107は、例えば床からの高さ約55cmの位置に水平に設置され、水平方向約70度および垂直方向約60度の画角でユーザの姿勢を検出する。また姿勢センサ107の検出可能範囲にユーザが収まるようにするための推奨する運動スペースの範囲が床に描かれる。運動スペースは、ミラー103から約2.5m付近を中心とする円形状として設置され、その運動スペース内にいるユーザしか認識しないようにするため、ミラー103から約2.5m前後の距離範囲以外の検出を除外して2.5m前後のユーザだけを検出対象とする処理をする。例えば、ユーザが所定の運動スペースを出てミラー103に近づいたりすると、姿勢センサ107による検出対象から外れて画面がブラックアウトする一方、ユーザの背後(運動スペースの外側)を別の人が通っても検出されない。また、誤検出を防止するために、ユーザの背後にはロールスクリーン等の衝立を設置し、また、部屋の壁側に沿って対面する形でミラーを設置することで、ミラー同士が最も離れるような位置関係とする。以上により、姿勢センサ107による検出精度を高く維持することができる。本実施の形態においては姿勢センサ107を用いる例を説明した。変形例においては姿勢センサ107の代わりにジャイロセンサやポテンショメータといった機械的な装置をユーザに装着してもよいし、磁気センサによる磁場の変動等のモーションキャプチャに用いる一般的な検出技術を用いてもよい。
<Attitude sensor>
The posture sensor 107 includes an infrared projector that projects infrared rays, an infrared sensor that detects infrared rays reflected by an object, an image sensor such as a CMOS sensor that captures reflected light from the object and acquires an image, a directional microphone, and the like. Consists of including. The attitude sensor 107 measures the distance (depth, depth) of the object by projecting infrared light onto the object and detecting the reflected infrared light by the infrared sensor, and the image sensor detects the reflected light from the object. A distance image is acquired by capturing. As a modification, a back-illuminated ToF distance image sensor in which the attitude sensor 107 is integrated with the display control device 104 may be adopted. The posture sensor 107 is horizontally installed, for example, at a height of about 55 cm from the floor, and detects the posture of the user with an angle of view of about 70 degrees in the horizontal direction and about 60 degrees in the vertical direction. In addition, a recommended exercise space range for allowing the user to fall within the detectable range of the posture sensor 107 is drawn on the floor. The exercise space is installed in a circular shape centered around about 2.5 m from the mirror 103, so that only a user in the exercise space can recognize it, other than a distance range of about 2.5 m from the mirror 103. Excluding detection, only the user around 2.5 m is processed as a detection target. For example, when the user exits a predetermined exercise space and approaches the mirror 103, the screen is blacked out from being detected by the posture sensor 107, while another person passes behind the user (outside the exercise space). Is not detected. In order to prevent false detection, a screen such as a roll screen is installed behind the user, and mirrors are installed so as to face each other along the wall side of the room, so that the mirrors are most separated from each other. The positional relationship. As described above, the detection accuracy by the attitude sensor 107 can be maintained high. In this embodiment, the example using the attitude sensor 107 has been described. In a modified example, a mechanical device such as a gyro sensor or a potentiometer may be attached to the user instead of the attitude sensor 107, or a general detection technique used for motion capture such as fluctuation of a magnetic field by the magnetic sensor may be used. Good.

<電気刺激モジュール>
図2は、筋肉電気刺激装置の一例である電気刺激モジュールの外観例を示す。図2(a)は電気刺激モジュール10の平面側斜視図である。電気刺激モジュール10は、基台21、筐体20、第1電極31、第2電極32、第1電極接続ワイヤー35、第2電極接続ワイヤー36、第1電極接続部33、第2電極接続部34を主に備える。基台21は、電気刺激モジュール10の各構成が載置される略長方形などの矩形状に形成された基礎となる部材であり、例えば形状安定性があり、軽量性のある繊維素材で編み込まれたタフタなどの生地で形成される。基台21は繊維素材であるため、洗濯や煮沸消毒により衛生状態を維持できる。基台21には、シート状の第1電極31および第2電極32を挿入するためのスリット状の第1開口部112aおよび第2開口部112bが設けられる。第1開口部112aおよび第2開口部112bに挿入された第1電極31および第2電極32には、第1電極接続部33および第2電極接続部34が外側から図示しない孔部を通じて電気的に接続され、通電可能となる。第1電極31および第2電極32の底面側の外表面には、それぞれ第1電極31、第2電極32が導電性インクで印刷されるか、導電性ゴムなどの導電性材料で形成され、第1電極31と第2電極32の間で通電する。電気刺激モジュール10は、正負一対の電極を一組含むが、変形例として複数組の電極を含んでもよい。
<Electric stimulation module>
FIG. 2 shows an example of the appearance of an electrical stimulation module that is an example of a muscle electrical stimulation device. FIG. 2A is a plan perspective view of the electrical stimulation module 10. The electrical stimulation module 10 includes a base 21, a housing 20, a first electrode 31, a second electrode 32, a first electrode connection wire 35, a second electrode connection wire 36, a first electrode connection portion 33, and a second electrode connection portion. 34 is mainly provided. The base 21 is a basic member formed in a rectangular shape such as a substantially rectangular shape on which the components of the electrical stimulation module 10 are placed. For example, the base 21 is knitted with a fiber material having shape stability and light weight. It is made of cloth such as taffeta. Since the base 21 is a fiber material, it can maintain a sanitary state by washing and boiling disinfection. The base 21 is provided with slit-like first openings 112a and second openings 112b for inserting the sheet-like first electrode 31 and the second electrode 32 therein. The first electrode 31 and the second electrode 32 inserted into the first opening 112a and the second opening 112b are electrically connected to the first electrode connection part 33 and the second electrode connection part 34 from outside through a hole (not shown). It becomes connected and can be energized. On the outer surfaces of the first electrode 31 and the second electrode 32 on the bottom surface side, the first electrode 31 and the second electrode 32 are respectively printed with conductive ink or formed of a conductive material such as conductive rubber, Electricity is passed between the first electrode 31 and the second electrode 32. The electrical stimulation module 10 includes a pair of positive and negative electrodes, but may include a plurality of sets of electrodes as a modification.

筐体20は、基台21の平面側中央に配置される。ただし、変形例として、基台21の内部に筐体20を設ける仕様としてもよい。筐体20は、樹脂により形成された箱であり、電源部、無線通信モジュール、および、制御回路を収容する。筐体20は、基台21に対して着脱自在に取り付けられる。電源部は、リチウムイオン電池等の二次電池であるが、交換可能な一次電池であってもよい。電源部は、無線通信モジュールおよび制御回路に電気的に接続され、それぞれに電力を供給する。制御回路による運動制御プログラムにしたがった制御に基づき、電源部から第1電極接続ワイヤー35および第1電極接続部33、第2電極接続ワイヤー36および第2電極接続部34を介して第1電極31、第2電極32に電圧を印加する。筐体20の平面側には、操作部としての電源ボタン24、ペアリングボタン25が設けられる。電源ボタン24は電気刺激モジュール10の電源オンオフ操作を受け付け、ペアリングボタン25は無線通信の接続確立操作を受け付ける。基台21の平面側周囲には、オスの面ファスナー37が縫い付けられる。ただし、面ファスナー37の平面において短手方向両端側のうち基台21の外縁側だけを下地の基台21に縫い付けて外縁縫目42とし、内縁側は縫い付けないことにより、外縁縫目42より内側はポケット状の空間が形成される。電気刺激モジュール10の着脱時などにおいて基台21の平面側に設置された第1電極接続ワイヤー35、第2電極接続ワイヤー36などの電気的配線が他の物に干渉されて位置が動いても面ファスナー37のポケット内に収まることができ、電気刺激モジュール10からはみ出すのを防止することができる。フィットネスウェア102の裏面に設けられた装着部(メスの面ファスナー)に対して、本図のオスの面ファスナー37が付着することにより、電気刺激モジュール10がフィットネスウェア102の裏面に装着される。不使用時には、基台21から筐体20を取り外し、電気刺激モジュール10の面ファスナー37を対応する装着部(メスの面ファスナー)に付着させる。この状態で洗濯することができるとともに、面ファスナーによって生地を破損させてしまうことを予防できる。変形例として、電気刺激モジュール10にペアリングボタン25を設ける代わりにNFC(Near Field Communication:近距離無線通信)タグを搭載させ、運動制御装置12にはNFCリーダーを搭載させてもよい。この場合、フィットネスウェア102に装着された各電気刺激モジュール10内のNFCタグをNFCリーダーで読み取ることで、各電気刺激モジュール10を認証して、それぞれを運動制御装置12とペアリングすることができる。   The housing 20 is disposed at the center of the base 21 on the plane side. However, it is good also as a specification which provides the housing | casing 20 inside the base 21 as a modification. The housing 20 is a box formed of resin, and accommodates a power supply unit, a wireless communication module, and a control circuit. The housing 20 is detachably attached to the base 21. The power supply unit is a secondary battery such as a lithium ion battery, but may be a replaceable primary battery. The power supply unit is electrically connected to the wireless communication module and the control circuit, and supplies power to each. Based on the control according to the motion control program by the control circuit, the first electrode 31 is supplied from the power supply unit via the first electrode connection wire 35 and the first electrode connection unit 33, the second electrode connection wire 36 and the second electrode connection unit 34. A voltage is applied to the second electrode 32. On the plane side of the housing 20, a power button 24 and a pairing button 25 are provided as operation units. The power button 24 accepts a power on / off operation of the electrical stimulation module 10, and the pairing button 25 accepts a wireless communication connection establishment operation. A male hook-and-loop fastener 37 is sewn around the flat side of the base 21. However, in the plane of the hook-and-loop fastener 37, only the outer edge side of the base 21 is sewn to the base 21 of the base in the short direction both ends, and the outer edge seam 42 is not sewn, and the inner edge side is not sewn. A pocket-shaped space is formed inside 42. Even when the electrical stimulation module 10 is attached or detached, even if the electrical wiring such as the first electrode connection wire 35 and the second electrode connection wire 36 installed on the plane side of the base 21 is interfered by other objects, the position moves. It can be accommodated in the pocket of the hook-and-loop fastener 37 and can be prevented from protruding from the electrical stimulation module 10. By attaching the male surface fastener 37 of this figure to the mounting portion (female surface fastener) provided on the back surface of the fitness wear 102, the electrical stimulation module 10 is mounted on the back surface of the fitness wear 102. When not in use, the housing 20 is removed from the base 21 and the hook-and-loop fastener 37 of the electrical stimulation module 10 is attached to the corresponding mounting portion (female hook-and-loop fastener). While being able to wash in this state, it can prevent damaging cloth by a hook-and-loop fastener. As a modification, an NFC (Near Field Communication) tag may be mounted on the electrical stimulation module 10 instead of providing the pairing button 25, and an NFC reader may be mounted on the motion control device 12. In this case, by reading the NFC tag in each electrical stimulation module 10 attached to the fitness wear 102 with an NFC reader, each electrical stimulation module 10 can be authenticated and each can be paired with the exercise control device 12. .

図2(b)は電気刺激モジュール10の底面側斜視図である。タフタ生地等で形成される基台21の底面側には、一対の電極収納部39a,39bが設けられる。電極収納部39は、基台21の1/3程度の大きさのシンカーパイルなどのパイル地が、その周囲が縁取られるようにポリエステルテープなどのテープ38a,38bで基台21に貼り付けられることでポケット状に形成される。電極収納部39にはポケット状の空間が内部に形成され、開口部112から第1電極接続部33、第2電極接続部34を挿入できる。基台21の周囲も縁取られるようにポリエステルテープなどのテープ38c,38dが貼られる。電極収納部39のパイル地は保水性に優れるため、水を含浸させることができる。第1電極31、第2電極32は、少なくともその一部が電極収納部39を介してユーザの身体側に近接し、インナーウェアに接触し得る。第1電極31、第2電極32は、保水した電極収納部39に接触することで、通電状態を維持しやすい。以上のような電気刺激モジュール10をフィットネスウェア102に複数装着する。複数の電気刺激モジュール10は、フィットネスウェア102への装着部位、すなわち対応する身体部位に応じて個別の形状を有する。フィットネスウェア102への装着部位は、電気刺激を与えるべき対象身体部位に対応する複数箇所であり、例えばユーザの腹筋、脇腹、胸筋、背筋、腕、脚、臀部などの各身体部位に対応する箇所である。それらの箇所には、それぞれ電気刺激モジュール10のオスの面ファスナー37を装着するための、対応するメスの面ファスナーが縫い付けられる。   FIG. 2B is a bottom perspective view of the electrical stimulation module 10. A pair of electrode storage portions 39a and 39b are provided on the bottom surface side of the base 21 formed of taffeta fabric or the like. The electrode storage unit 39 is affixed to the base 21 with a tape 38a, 38b such as polyester tape so that a pile ground such as a sinker pile having a size about 1/3 of the base 21 is bordered. It is formed in a pocket shape. A pocket-like space is formed in the electrode housing part 39, and the first electrode connection part 33 and the second electrode connection part 34 can be inserted from the opening 112. Tapes 38c and 38d such as polyester tape are attached so that the periphery of the base 21 is also edged. Since the pile ground of the electrode storage part 39 is excellent in water retention, it can be impregnated with water. At least a part of the first electrode 31 and the second electrode 32 is close to the user's body side via the electrode storage portion 39 and can contact the inner wear. The 1st electrode 31 and the 2nd electrode 32 are easy to maintain an energized state by contacting the electrode storage part 39 which kept water. A plurality of electrical stimulation modules 10 as described above are attached to the fitness wear 102. The plurality of electrical stimulation modules 10 have individual shapes depending on the attachment site to the fitness wear 102, that is, the corresponding body region. The attachment parts to the fitness wear 102 are a plurality of parts corresponding to the target body parts to which electrical stimulation is to be applied, and correspond to each body part such as the user's abdominal muscles, flank, chest muscles, back muscles, arms, legs, buttocks. It is a place. A corresponding female hook-and-loop fastener for attaching the male hook-and-loop fastener 37 of the electrical stimulation module 10 is sewn to these portions.

なお、変形例として、電気刺激モジュール10の平面側全体を、例えばシリコンなどのエラストマーにより形成されるカバーで覆う仕様としてもよい。別の変形例においては、筐体20は基台21の中央ではなく、第1電極31の上と第2電極32の上のいずれかに載置する仕様としてもよい。別の変形例においては、筐体20は基台21の中央ではなく、第1電極31の上と第2電極32の上に分散載置される仕様でもよい。その場合、電源部、無線通信モジュール、制御回路が、分散された二つの筐体に分けて収容されるため、各筐体は本実施の形態における筐体20より小さくすることができる。   As a modification, the entire planar side of the electrical stimulation module 10 may be covered with a cover formed of an elastomer such as silicon. In another modification, the housing 20 may be mounted on either the first electrode 31 or the second electrode 32 instead of the center of the base 21. In another modified example, the housing 20 may be distributed on the first electrode 31 and the second electrode 32 instead of the center of the base 21. In that case, since the power supply unit, the wireless communication module, and the control circuit are housed in two distributed housings, each housing can be made smaller than the housing 20 in the present embodiment.

図3は、変形例における電気刺激モジュール10の電極付近の外観および断面を模式的に示す図である。図3(a)は変形例における電気刺激モジュール10の底面側斜視図であり、この変形例においては一対の電極収納部39a,39bが厚みを持つ形状にて形成される。電極収納部39a,39bには第1電極31、第2電極32が収納されるとともに、ポリエチレン等の樹脂で形成されるクッション部材が内部に詰められて厚みを形成する。ポリエチレンは、肌あたりがよく、電波干渉のおそれが低く、また保水性が低いため加水分解の心配もない点でクッション部材として好適である。電気刺激モジュール10の使用時には電極収納部39a,39bに温水をかけて保水させることで、通電状況を良好に保つことができる。図3(b)は変形例における電気刺激モジュール10の電極収納部39の断面図であり、電極収納部39には第1電極31または第2電極32とクッション部材43が詰められている。第1電極31、第2電極32がユーザの身体に当たる側に設けられ、その高さを埋める形でクッション部材43が第1電極31、第2電極32と基台21の間に詰められる。クッション部材43と第1電極31、第2電極32の間に第1電極接続ワイヤー35、第2電極接続ワイヤー36を配線する。このようにして、電極収納部39a,39bに厚みを持たせる。ここで、筐体20が外部に露出していると、フィットネスウェア102をユーザの身体に密着させたときに身体に干渉して痛みの原因となることも考えられる。この点、電極収納部39a,39bの厚みを筐体20より厚くすることで、筐体20を設置するための空間を厚み方向に確保して筐体20が身体に当りにくくすることができ、電気刺激モジュール10を身体に密着させる場合の負荷を低減できる。   FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an appearance and a cross section in the vicinity of an electrode of the electrical stimulation module 10 in a modified example. FIG. 3A is a bottom perspective view of the electrical stimulation module 10 in a modified example. In this modified example, the pair of electrode storage portions 39a and 39b are formed in a shape having a thickness. The electrode storage portions 39a and 39b store the first electrode 31 and the second electrode 32, and a cushion member made of a resin such as polyethylene is packed inside to form a thickness. Polyethylene is suitable as a cushion member because it has good skin contact, low risk of radio wave interference, and low water retention, so that there is no concern about hydrolysis. When the electrical stimulation module 10 is used, it is possible to maintain a good energization state by applying warm water to the electrode housing portions 39a and 39b to retain the water. FIG. 3B is a cross-sectional view of the electrode housing part 39 of the electrical stimulation module 10 according to a modification. The electrode housing part 39 is packed with the first electrode 31 or the second electrode 32 and the cushion member 43. The first electrode 31 and the second electrode 32 are provided on the side that contacts the user's body, and the cushion member 43 is packed between the first electrode 31 and the second electrode 32 and the base 21 so as to fill the height. A first electrode connection wire 35 and a second electrode connection wire 36 are wired between the cushion member 43 and the first electrode 31 and the second electrode 32. In this way, the electrode housing portions 39a and 39b are made thick. Here, if the housing 20 is exposed to the outside, when the fitness wear 102 is brought into close contact with the user's body, it may be caused to interfere with the body and cause pain. In this regard, by making the thickness of the electrode storage portions 39a and 39b thicker than the casing 20, it is possible to secure a space for installing the casing 20 in the thickness direction and make the casing 20 difficult to hit the body, The load when the electrical stimulation module 10 is brought into close contact with the body can be reduced.

図4は、フィットネスウェアのうち上半身用衣服部の表面側を模式的に示す。図4(a)は上半身用衣服部120の正面側を示し、図4(b)は上半身用衣服部120の背面側を示す。上半身用衣服部120は、例えば化学繊維で形成される。   FIG. 4 schematically shows the surface side of the upper-body garment portion of the fitness wear. FIG. 4A shows the front side of the upper-body garment portion 120, and FIG. 4B shows the back side of the upper-body garment portion 120. The upper-body garment portion 120 is formed of, for example, a chemical fiber.

上半身用衣服部120の両側面、すなわちユーザの脇腹近傍に対応する部位には、6本のベルト(第1ベルト116a、第2ベルト116b、第3ベルト116c、第4ベルト116d、第5ベルト116e、第6ベルト116f)が設けられる。それぞれ一端が背面側の背骨近傍に固定的に取り付けられ、他端が正面側の脇腹近傍に固定的に取り付けられる。上半身用衣服部120の左右上面、すなわちユーザの両肩近傍に対応する部位には、2本のベルト(第7ベルト116g、第8ベルト116h)が設けられる。それぞれ一端が肩近傍に固定的に取り付けられ、他端が肩を越えて肩甲骨近傍に固定的に取り付けられる。以上の計8本のベルトは、上半身用衣服部を身体へ密着させるための締結部として機能する。   There are six belts (first belt 116a, second belt 116b, third belt 116c, fourth belt 116d, and fifth belt 116e) on both sides of the upper body garment portion 120, that is, in the vicinity of the user's flank. , A sixth belt 116f) is provided. One end is fixedly attached near the spine on the back side, and the other end is fixedly attached near the flank on the front side. Two belts (seventh belt 116g and eighth belt 116h) are provided on the left and right upper surfaces of the upper-body garment portion 120, that is, the portions corresponding to the vicinity of both shoulders of the user. Each end is fixedly attached to the vicinity of the shoulder, and the other end is fixedly attached to the vicinity of the scapula beyond the shoulder. The above eight belts function as fastening parts for bringing the upper body clothes part into close contact with the body.

ユーザの左腹直筋近傍には、超音波プローブをユーザの身体に当てるために開けられたウェア側超音波プローブ用開口部117が設けられる。この開口部を通じて、ユーザは上半身用衣服部120を着たまま超音波プローブを使って脂肪と筋肉の厚みを測定することができる。ここで、ユーザがインナーウェアの上から超音波プローブを押し当てるにあたり、その押し当てる力にユーザの力加減が影響してしまうのを排除することが好ましい。そこで、ウェア側超音波プローブ用開口部117の周囲に、超音波プローブを固定する手段(例えばスナップ留め具、フック、面ファスナーなど)を設ける。これにより、測定の安定化と使用時の利便性向上を図ることができる。ウェア側超音波プローブ用開口部117と、第4ベルト116d、第5ベルト116e、第6ベルト116fとの間に、装飾ライン119が設けられる。装飾ライン119は左前身頃150の下端から略垂直に上がり、脇の下に向けて外側に湾曲する曲線である。右前身頃151にも身体中央のファスナーを中心として対称的な位置に対称的な形状の装飾ライン119が設けられる。これら装飾ライン119は、上半身用衣服部120における腹直筋用の電気刺激モジュール10の設置位置と腹斜筋用の電気刺激モジュール10の設置位置とを分ける境界線でもあり、装飾ライン119の下端がユーザの腸骨における上前腸骨棘の位置に合うようにデザインされている。これにより左右の装飾ライン119の間に位置する電気刺激モジュール10が腹直筋に適切に当たるように設計される。   Near the left rectus abdominis muscle of the user, a wear-side ultrasonic probe opening 117 that is opened in order to apply the ultrasonic probe to the user's body is provided. Through this opening, the user can measure the thickness of fat and muscle using an ultrasonic probe while wearing the upper-body garment portion 120. Here, when the user presses the ultrasonic probe from above the inner wear, it is preferable to eliminate the influence of the user's force on the pressing force. Therefore, means (for example, a snap fastener, a hook, a hook-and-loop fastener, etc.) for fixing the ultrasonic probe is provided around the wear-side ultrasonic probe opening 117. As a result, it is possible to stabilize measurement and improve convenience during use. A decoration line 119 is provided between the wear-side ultrasonic probe opening 117 and the fourth belt 116d, the fifth belt 116e, and the sixth belt 116f. The decoration line 119 is a curve that rises substantially vertically from the lower end of the left front body 150 and curves outward toward the armpit. The right front body 151 is also provided with a symmetrical decoration line 119 at a symmetrical position with the fastener at the center of the body as the center. These decoration lines 119 are also boundary lines that divide the installation position of the electrical stimulation module 10 for the rectus abdominis muscle and the installation position of the electrical stimulation module 10 for the oblique abdominis muscle in the upper-body garment portion 120, and the lower end of the decoration line 119 is Designed to match the position of the upper anterior iliac spine in the user's iliac. As a result, the electrical stimulation module 10 positioned between the left and right decorative lines 119 is designed to appropriately hit the rectus abdominis muscle.

図5は、フィットネスウェアのうち上半身用衣服部の裏面において各装着部に電気刺激モジュールを装着した状態を模式的に示す。電気刺激モジュールは、電気刺激を加える各筋肉に対応して面ファスナー等で形成される複数の装着部(図示せず)に装着される。腹筋に対応する第1装着部、第2装着部には、第1電気刺激モジュール10a、第2電気刺激モジュール10bが装着され、脇腹に対応する第3装着部、第4装着部には、第3電気刺激モジュール10c、第4電気刺激モジュール10dが装着される。胸筋に対応する第5装着部、第6装着部には、第5電気刺激モジュール10e、第6電気刺激モジュール10fが装着され、背筋に対応する第11装着部、第12装着部には、第11電気刺激モジュール10k、第12電気刺激モジュール10lが装着される。   FIG. 5 schematically shows a state where the electrical stimulation module is attached to each attachment portion on the back surface of the upper-body clothing portion of the fitness wear. The electrical stimulation module is mounted on a plurality of mounting portions (not shown) formed by hook-and-loop fasteners corresponding to each muscle to which electrical stimulation is applied. A first electrical stimulation module 10a and a second electrical stimulation module 10b are mounted on the first mounting portion and the second mounting portion corresponding to the abdominal muscles, and the third mounting portion and the fourth mounting portion corresponding to the flank are The third electrical stimulation module 10c and the fourth electrical stimulation module 10d are attached. A fifth electrical stimulation module 10e and a sixth electrical stimulation module 10f are attached to the fifth attachment portion and the sixth attachment portion corresponding to the pectoral muscles, and the eleventh attachment portion and the twelfth attachment portion corresponding to the back muscles are The eleventh electrical stimulation module 10k and the twelfth electrical stimulation module 10l are mounted.

第1電気刺激モジュール10aおよび第2電気刺激モジュール10bは、左右の腹直筋に電気刺激を与える。第3電気刺激モジュール10cおよび第4電気刺激モジュール10dは、左右の腹斜筋に電気刺激を与える。第5電気刺激モジュール10eおよび第6電気刺激モジュール10fは、左右の胸筋に電気刺激を与える。第11電気刺激モジュール10kおよび第12電気刺激モジュール10lは、左右の背筋に電気刺激を与える。なお、図においては上半身用衣服部120は主に男性用に電気刺激モジュール10が配置された例を示すが、女性用には電気刺激モジュール10の配置や大きさ等が異なってもよい。   The first electrical stimulation module 10a and the second electrical stimulation module 10b apply electrical stimulation to the left and right rectus abdominis muscles. The third electrical stimulation module 10c and the fourth electrical stimulation module 10d apply electrical stimulation to the left and right abdominal oblique muscles. The fifth electrical stimulation module 10e and the sixth electrical stimulation module 10f apply electrical stimulation to the left and right pectoral muscles. The eleventh electrical stimulation module 10k and the twelfth electrical stimulation module 101 provide electrical stimulation to the left and right back muscles. In the figure, the upper-body garment portion 120 shows an example in which the electrical stimulation module 10 is arranged mainly for men, but the arrangement and size of the electrical stimulation module 10 may be different for women.

上半身用衣服部120のユーザの左腹直筋近傍には、超音波プローブをユーザの身体に当てるために開けられたウェア側超音波プローブ用開口部117が設けられるため、これに合わせて第2電気刺激モジュール10bにもモジュール側超音波プローブ用開口部118が設けられる。これにより、ユーザは上半身用衣服部120を着たまま超音波プローブを使って脂肪と筋肉の厚みを測定することができる。   A wear-side ultrasonic probe opening 117 that is opened in order to apply the ultrasonic probe to the user's body is provided in the vicinity of the user's left abdominal rectus muscle in the upper-body garment portion 120. The electrical stimulation module 10b is also provided with a module-side ultrasonic probe opening 118. Thereby, the user can measure the thickness of fat and muscle using the ultrasonic probe while wearing the upper-body garment portion 120.

以上のように上半身用衣服部を説明したが、下半身用衣服部やアームバンドにも同様に複数の電気刺激モジュール10が装着される。また、ユーザはフィットネスウェアの下にインナーウェアを着用することで、快適な装着感を保つことができる。なお、フィットネスウェアに湿度計を設けることにより、環境湿度やウェアの湿度を検出できるようにしてもよい。その場合、乾燥状況に応じて適切な電流値を予測し、電気刺激としての電圧値を適切な値に調節してユーザの身体への通電を安定化させてもよい。   Although the upper body garment portion has been described above, the plurality of electrical stimulation modules 10 are similarly mounted on the lower body garment portion and the armband. Moreover, the user can maintain a comfortable wearing feeling by wearing inner wear under fitness wear. It should be noted that a hygrometer may be provided in the fitness wear so that the environmental humidity or the wear humidity can be detected. In that case, an appropriate current value may be predicted according to the drying condition, and the voltage value as the electrical stimulation may be adjusted to an appropriate value to stabilize the energization to the user's body.

図6は、電気刺激モジュール10の機能構成を示すブロック図である。電気刺激モジュール10は、電源部22、制御部28、無線通信部58を備える。電源部22、制御部28、無線通信部58は筐体20に収められる。制御部28は、電源制御部50、通電検知部52、電気刺激制御部54、設定部56を含む。   FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the electrical stimulation module 10. The electrical stimulation module 10 includes a power supply unit 22, a control unit 28, and a wireless communication unit 58. The power supply unit 22, the control unit 28, and the wireless communication unit 58 are housed in the housing 20. The control unit 28 includes a power supply control unit 50, an energization detection unit 52, an electrical stimulation control unit 54, and a setting unit 56.

制御部28の各ブロックは、ハードウェア的には、集積回路をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。図7,8の各ブロックについても同様である。   Each block of the control unit 28 can be realized in hardware by an element such as an integrated circuit or a mechanical device, and is realized in software by a computer program or the like. Draw functional blocks. Accordingly, it is understood by those skilled in the art who have touched this specification that these functional blocks can be realized in various forms by a combination of hardware and software. The same applies to each block in FIGS.

電源制御部50は、電源部22の充電を制御するとともに、充電状態を示す情報を無線通信部58を介して運動制御装置12へ送信する。通電検知部52は、電極間で通電可能であるかを検知するために、第1電極31と第2電極32との間で抵抗値を検出する。通電検知部52は、検出した抵抗値が閾値未満の場合は通電可能として検知し、検出した抵抗値が閾値以上の場合は通電不可として検知する。電気刺激制御部54は、通電検知部52によって通電可能として検知されると、所定の動作時間(例えば10分)、所定の周期(例えば、周波数が20Hzとなる周期)で、第1電極31と第2電極32の間に設定電圧を印加する。すなわち、電気刺激モジュール10が装着された箇所、例えばユーザの腹筋、脇腹、胸部、腕部、脚部、臀部等に電気刺激を与える。   The power supply control unit 50 controls charging of the power supply unit 22 and transmits information indicating the charging state to the exercise control device 12 via the wireless communication unit 58. The energization detection unit 52 detects a resistance value between the first electrode 31 and the second electrode 32 in order to detect whether energization is possible between the electrodes. The energization detection unit 52 detects that energization is possible when the detected resistance value is less than the threshold, and detects that energization is not possible when the detected resistance value is greater than or equal to the threshold. When the electrical stimulation control unit 54 detects that the energization detection unit 52 can energize, the electrical stimulation control unit 54 is connected to the first electrode 31 with a predetermined operation time (for example, 10 minutes) and a predetermined cycle (for example, a frequency of 20 Hz). A set voltage is applied between the second electrodes 32. That is, electrical stimulation is applied to a place where the electrical stimulation module 10 is mounted, for example, the user's abdominal muscles, flank, chest, arms, legs, buttocks, and the like.

無線通信部58は、近距離無線通信を介して運動制御装置12から設定電圧の情報を受信して設定部56に送る。無線通信部58が運動制御装置12から設定電圧値の情報、あるいは、設定電圧値の増加や減少を指示する情報を受信した場合、設定部56は受信した情報に基づいて印加する設定電圧値を増減させる。設定電圧値の増減がなされるたびに、電気刺激制御部54は新たな設定電圧値にて電極間に電圧を印加することで、新たな設定電圧値、すなわち運動強度をユーザに体感させ、確認させる。設定電圧値は、例えば100段階の強度としていずれかの値が設定できる。無線通信部58は、運動中、すなわち電圧印加中も運動強度の増減指示を運動制御装置12から受信した場合は設定電圧値を増減する。ただし、接続中の運動制御装置12以外から運動強度の増減指示を受信しても無視し、他の装置からの運動強度の増減指示にはしたがわない。ユーザ以外の他者によって勝手に電圧値を増減されてしまうことを防止するためである。無線通信部58は、電気刺激制御部54による電圧印加状態、すなわち運動実行状態を示す情報を運動制御装置12へ送信してもよい。   The wireless communication unit 58 receives information on the set voltage from the motion control device 12 via the short-range wireless communication and sends it to the setting unit 56. When the wireless communication unit 58 receives information on the set voltage value or information for instructing increase or decrease in the set voltage value from the exercise control device 12, the setting unit 56 sets the set voltage value to be applied based on the received information. Increase or decrease. Each time the set voltage value is increased or decreased, the electrical stimulation control unit 54 applies a voltage between the electrodes with a new set voltage value, so that the user can feel and confirm the new set voltage value, that is, the exercise intensity. Let As the set voltage value, for example, any value can be set as 100-level intensity. The wireless communication unit 58 increases or decreases the set voltage value when an instruction to increase or decrease exercise intensity is received from the exercise control device 12 during exercise, that is, during voltage application. However, even if an instruction to increase / decrease exercise intensity is received from a device other than the connected exercise control device 12, it is ignored and an instruction to increase / decrease exercise intensity from another device is not followed. This is to prevent the voltage value from being arbitrarily increased or decreased by others other than the user. The wireless communication unit 58 may transmit information indicating the voltage application state by the electrical stimulation control unit 54, that is, information indicating the exercise execution state, to the exercise control device 12.

<運動制御装置>
図7は、運動制御装置12の機能的構成を示す機能ブロック図である。運動制御装置12は、制御部70、無線通信部71、有線通信部72、表示部74を含む。制御部70は、表示制御部61、設定処理部63、情報管理部65、超音波計測部66を含む。
<Motion control device>
FIG. 7 is a functional block diagram showing a functional configuration of the motion control device 12. The exercise control device 12 includes a control unit 70, a wireless communication unit 71, a wired communication unit 72, and a display unit 74. The control unit 70 includes a display control unit 61, a setting processing unit 63, an information management unit 65, and an ultrasonic measurement unit 66.

無線通信部71は、電気刺激モジュール10との間で近距離無線通信により情報を送受信する。無線通信部71は、複数の電気刺激モジュール10と情報を送受信する。主に一方向のブロードキャスト通信を用いることとし、必要に応じてペアリングによる双方向通信を用いる。双方向通信の場合、電気刺激モジュール10から受け取る情報には、ユーザ登録や個体管理に用いられる個体識別情報や一意のネットワークアドレス(MACアドレス)が含まれていてもよい。表示部74は、液晶パネルや有機ELパネルなどのタッチパネル式表示装置であり、情報を画面に表示するとともに、ユーザまたはインストラクターの操作入力を受け付ける。   The wireless communication unit 71 transmits and receives information to and from the electrical stimulation module 10 by short-range wireless communication. The wireless communication unit 71 transmits / receives information to / from the plurality of electrical stimulation modules 10. One-way broadcast communication is mainly used, and bidirectional communication by pairing is used as necessary. In the case of bidirectional communication, the information received from the electrical stimulation module 10 may include individual identification information used for user registration and individual management and a unique network address (MAC address). The display unit 74 is a touch panel display device such as a liquid crystal panel or an organic EL panel, and displays information on a screen and accepts an operation input from a user or an instructor.

設定処理部63は、ユーザまたはインストラクターによる表示部74への操作入力に基づいてユーザごとに複数の電気刺激モジュール10の動作内容を設定する。設定処理部63は、複数の身体部位に対してそれぞれ別個の動作内容を設定できる。設定処理部63は、動作内容として筋肉電気刺激装置による電気刺激の強度、すなわち100段階のうちいずれかのレベルの電圧値を設定する。設定処理部63は、無線通信部71を介して動作内容を示す情報をすべての電気刺激モジュール10にブロードキャスト通信で送信することによりその電気刺激モジュール10による運動を制御する。例えば、設定処理部63は運動開始信号、一時停止信号、終了信号、電圧値信号等を電気刺激モジュール10へ送信することで電気刺激モジュール10を制御する。一方、電気刺激モジュール10における通信によるバッテリー消費を抑えるため、通信は最小限に留めるのが設計上好ましい。例えば、電気刺激モジュール10に設定した電圧値や運動制御プログラムのデータは情報管理部65に記憶させることとし、電気刺激モジュール10から電圧値の情報は取得しない。また、運動の終了信号の送受信はせずに、所定時間経過後に運動プログラムが終了したものとして判断してもよい。   The setting processing unit 63 sets the operation content of the plurality of electrical stimulation modules 10 for each user based on an operation input to the display unit 74 by the user or an instructor. The setting processing unit 63 can set different operation contents for a plurality of body parts. The setting processing unit 63 sets the intensity of the electrical stimulation by the muscular electrical stimulation device, that is, the voltage value at any level out of 100 levels as the operation content. The setting processing unit 63 controls the exercise by the electrical stimulation module 10 by transmitting information indicating the operation content to all the electrical stimulation modules 10 via the wireless communication unit 71 by broadcast communication. For example, the setting processing unit 63 controls the electrical stimulation module 10 by transmitting an exercise start signal, a pause signal, an end signal, a voltage value signal, and the like to the electrical stimulation module 10. On the other hand, in order to suppress battery consumption due to communication in the electrical stimulation module 10, it is preferable in terms of design to keep communication to a minimum. For example, the voltage value set in the electrical stimulation module 10 and the data of the exercise control program are stored in the information management unit 65, and the voltage value information is not acquired from the electrical stimulation module 10. Alternatively, it may be determined that the exercise program has ended after a lapse of a predetermined time without transmitting / receiving an exercise end signal.

表示制御部61は、運動プログラムの実行状況、電気刺激モジュール10の設定状況および動作状況等に関する内容を表示部74に表示する。表示制御部61は、運動プログラムに基づいて表示装置106へ手本の映像等を表示させるために表示制御装置104へ運動プログラムの実行状況に関するデータを有線通信部72を介して送信する。表示制御部61は、人体モデルの画像を表示するとともに、電気刺激モジュール10の制御状態に合わせて電圧パルスのリズムや運動中の筋肉の動きを動的に示す映像を表示制御装置104を介して表示装置106に表示させる。   The display control unit 61 displays on the display unit 74 the contents related to the execution status of the exercise program, the setting status and the operating status of the electrical stimulation module 10. The display control unit 61 transmits data related to the execution status of the exercise program to the display control device 104 via the wired communication unit 72 in order to display a model image or the like on the display device 106 based on the exercise program. The display control unit 61 displays an image of the human body model, and displays an image that dynamically shows the rhythm of the voltage pulse and the movement of the muscle during exercise in accordance with the control state of the electrical stimulation module 10 via the display control device 104. It is displayed on the display device 106.

超音波計測部66は、電気刺激モジュール10に接続された超音波プローブ13(超音波センサ)により検出される検出値に基づいて、ユーザの身体部位における皮下脂肪および筋肉の断層像を生成して表示部74に表示させる。例えば、運動プログラムを開始する前に一定時間計測して、表示部74に画像を表示させる。表示制御部61は、皮下脂肪および筋肉の断層像を、ユーザ本人にのみ表示するため、他のユーザでも視聴できる表示装置106には表示させず、表示部74にのみ表示する。変形例として、表示制御部61は、運動プログラムの実行中においてリアルタイムに筋肉の断面の動きを表示させてもよい。   The ultrasonic measurement unit 66 generates a tomographic image of subcutaneous fat and muscle in the body part of the user based on the detection value detected by the ultrasonic probe 13 (ultrasonic sensor) connected to the electrical stimulation module 10. It is displayed on the display unit 74. For example, the measurement is performed for a certain time before the exercise program is started, and an image is displayed on the display unit 74. Since the display control unit 61 displays the tomogram of subcutaneous fat and muscle only to the user himself / herself, the display control unit 61 does not display it on the display device 106 that can be viewed by other users, but displays it only on the display unit 74. As a modification, the display control unit 61 may display the movement of the cross section of the muscle in real time during the execution of the exercise program.

図8は、表示制御装置104の機能的構成を示す機能ブロック図である。表示制御装置104は、制御部260、通信部256を備える。通信部256は、運動制御装置12との間でローカルエリアネットワークなどで有線接続され、情報を送受信する。制御部260は、表示制御部250、姿勢推定部252、設定処理部254を有する。制御部260は、姿勢センサ107とも接続され、姿勢センサ107から検出結果を受信する。姿勢推定部252は、姿勢センサ107から受け取る検出結果に基づいてユーザの姿勢を推定する。設定処理部254は、運動制御装置12から受け取る指示に基づいて運動プログラムを実行して、その内容を表示制御部250による制御を通じて表示装置106に表示させる。   FIG. 8 is a functional block diagram showing a functional configuration of the display control device 104. The display control device 104 includes a control unit 260 and a communication unit 256. The communication unit 256 is connected to the exercise control device 12 through a local area network or the like, and transmits and receives information. The control unit 260 includes a display control unit 250, a posture estimation unit 252, and a setting processing unit 254. The control unit 260 is also connected to the posture sensor 107 and receives a detection result from the posture sensor 107. The posture estimation unit 252 estimates the user's posture based on the detection result received from the posture sensor 107. The setting processing unit 254 executes the exercise program based on the instruction received from the exercise control device 12 and causes the display device 106 to display the contents through the control by the display control unit 250.

表示制御部250は、運動プログラムにおける動作の手本として人体の形状を持つ動作モデルの映像を表示装置106の画面隅に小さく表示することで、トレーニング効果の高い動作をわかりやすくユーザに指導する。また表示制御部250は、運動プログラムにおける各動作での身体部位ごとの移動範囲や、ユーザの身体部位ごとの実際の動作状態を示すための状態オブジェクトを表示装置106の画面中央に大きく表示する。姿勢推定部252は、身体部位の移動範囲を、四肢などの各身体部位がなす角度、移動角度、距離等から判定し、判定した角度や距離が規定値を満たしたときに所定音を出力することで1回の動作がなされたことをユーザに通知する。姿勢推定部252は、所定の時間内に規定値を満たす動作がなされたか否かで点数化する。表示制御部250は、電気刺激を加えている身体部位に対応する動作モデル上の筋肉部位に、刺激中を示す演出を表示することで、どの部位を鍛えているかをユーザは自覚しやすくなり、トレーニングの効果を高めることができる。特に、複数部位に同時に電気刺激を加えて不随意運動を起こしながら、さらに随意運動を実行していると、ユーザはどの部位に電気刺激が加えられているかを自覚しにくくなるため、このような明示的な表示が有効となる。なお、表示制御装置104は、スピーカーとして指向性スピーカーを備えてもよい。指向性スピーカーにより、フィットネスジムのような複数ユーザが同時に運動をする環境においても、各ユーザは隣接する運動ブース202からの音に邪魔されずに自身の運動ブース202における音を聞きやすくなる。また、指向性スピーカーにより、ユーザだけでなく、横にいるインストラクターにも音を伝達しやすくすることができる。   The display control unit 250 displays a motion model image having the shape of a human body as a model of motion in the exercise program in a small size at the screen corner of the display device 106, thereby instructing the user of the motion with high training effect in an easy-to-understand manner. In addition, the display control unit 250 greatly displays a state object for indicating a movement range for each body part in each motion in the exercise program and an actual motion state for each body part of the user in the center of the screen of the display device 106. The posture estimation unit 252 determines a movement range of the body part from an angle, a movement angle, a distance, and the like formed by each body part such as the extremities, and outputs a predetermined sound when the determined angle or distance satisfies a specified value. This notifies the user that one operation has been performed. The posture estimation unit 252 performs scoring based on whether or not an operation that satisfies the specified value is performed within a predetermined time. The display control unit 250 displays an effect indicating that stimulation is being performed on the muscle part on the motion model corresponding to the body part to which electrical stimulation is applied, so that the user can easily recognize which part is being trained, The effect of training can be enhanced. In particular, if an involuntary movement is performed while simultaneously applying electrical stimulation to a plurality of parts, and the voluntary movement is further performed, it becomes difficult for the user to recognize which part of the electric stimulation is applied. Explicit display is enabled. The display control device 104 may include a directional speaker as a speaker. The directional speaker makes it easy for each user to hear the sound in his / her own exercise booth 202 without being disturbed by the sound from the adjacent exercise booth 202 even in an environment where a plurality of users exercise at the same time, such as a fitness gym. In addition, the directional speaker can easily transmit sound to not only the user but also the instructor next to the user.

図9は、ミラーディスプレイ、姿勢センサ、表示制御装置104、ユーザの配置を模式的に示す。姿勢センサ107は、ミラー103の背面側において表示装置106より下に水平に設置され、その高さは床から約55cmである。姿勢センサ107の姿勢検出範囲206は、例えば水平方向70度、垂直方向60度の画角であり、姿勢センサ107から約2.5mの位置に立つユーザ207の全身を検出できるように構成される。ここで、姿勢センサ107を仮に表示装置106の上に設置する場合、上方からユーザ207を見下ろすような角度で検出することとなり、この場合、ミラー103への入射角が大きくなるため、ミラー103のガラスを介した姿勢検出がガラスの屈折の影響を受けるおそれがある。これに対し、姿勢センサ107を表示装置106の下に設置する場合、水平に設置できるため、ミラー103のガラスによる屈折の影響を受けにくくすることができる。また、姿勢センサ107をミラー103の背面側、かつ、表示装置106の下方に設置することで、姿勢センサ107を目立ちにくくできるだけでなく、埃をかぶりにくくすることができる。なお、姿勢推定部252は、ユーザ以外の人、例えばユーザに動きをアドバイスするインストラクターが検出範囲に侵入した場合であっても、検出対象をユーザのみに限定し、インストラクターを検出対象から除外する処理をする。また、床上にはインストラクターの立ち位置を所定領域に制限するマークを描いてもよい。変形例として、床の位置が上下動して高さを調整可能な構成であってもよい。   FIG. 9 schematically illustrates the arrangement of the mirror display, the attitude sensor, the display control device 104, and the user. The posture sensor 107 is installed horizontally below the display device 106 on the back side of the mirror 103, and its height is about 55 cm from the floor. The posture detection range 206 of the posture sensor 107 has, for example, an angle of view of 70 degrees in the horizontal direction and 60 degrees in the vertical direction, and is configured to detect the whole body of the user 207 standing at a position of about 2.5 m from the posture sensor 107. . Here, when the attitude sensor 107 is installed on the display device 106, detection is performed at an angle that looks down on the user 207 from above. In this case, since the incident angle on the mirror 103 increases, The posture detection through the glass may be influenced by the refraction of the glass. On the other hand, when the attitude sensor 107 is installed under the display device 106, it can be installed horizontally, so that it is difficult to be affected by refraction by the glass of the mirror 103. Further, by installing the posture sensor 107 on the back side of the mirror 103 and below the display device 106, the posture sensor 107 can be made not only conspicuous but also dust can be prevented from being fogged. The posture estimation unit 252 is a process for limiting the detection target to only the user and excluding the instructor from the detection target even when a person other than the user, for example, an instructor who advises the user of movement enters the detection range. do. Also, a mark that restricts the standing position of the instructor to a predetermined area may be drawn on the floor. As a modification, a configuration in which the height of the floor can be adjusted by moving the floor up and down may be used.

図10は、運動制御装置12の外観を示す。本図(a)は正面側の外観であり、本図(b)は背面側の外観である。本図(a)の通り、正面側上部にはタッチパネル式の表示部74が設けられ、その下方にはロータリエンコーダで構成されるダイヤル272が設けられる。ユーザがダイヤル272を操作して電気刺激のレベルを上げるたびに効果音を出す。表示部74には人体の形状をした筋肉モデルを表示し、ユーザは筋肉モデルに示されるいずれかの筋肉部分をタッチしてダイヤル272を操作することで、その筋肉への電気刺激レベルを直感的に調整できる。施術者であるインストラクターと、被施術者であるユーザのそれぞれに表示させることで、操作しやすい環境となる。ミラーディスプレイ105にも同様の画像を表示するが、ミラーディスプレイ105の側ではミラー103に反射するユーザの像に被せて立体的に表示し、ユーザが体を動かしても追従するように表示することにより、ユーザは自身の体のどこを鍛えるのか、直感的に意識しやすくすることができる。また、電気刺激によるトレーニング時には、どの部位に電気が流れ、鍛えるのかの視覚的な把握が難しいため、ミラーディスプレイ105に表示することによって、より意識的に鍛えることができる。強制停止ボタン273は、何らかの緊急時にユーザまたはインストラクターが押すことで電気刺激、すなわち電圧印加を直ちに強制終了できる非常ボタンである。   FIG. 10 shows the appearance of the motion control device 12. This figure (a) is the appearance on the front side, and this figure (b) is the appearance on the back side. As shown in FIG. 5A, a touch panel type display unit 74 is provided at the upper part on the front side, and a dial 272 constituted by a rotary encoder is provided below the display unit 74. Each time the user operates the dial 272 to increase the level of electrical stimulation, a sound effect is produced. The display unit 74 displays a muscle model in the shape of a human body, and the user touches any muscle portion shown in the muscle model and operates the dial 272 to intuitively determine the level of electrical stimulation to the muscle. Can be adjusted. By displaying it on each of the instructor who is the practitioner and the user who is the practitioner, the environment is easy to operate. A similar image is displayed on the mirror display 105, but on the mirror display 105 side, the image is displayed in a three-dimensional manner on the image of the user reflected on the mirror 103 so that the user follows the user's body movement. Thus, the user can intuitively recognize where to train his / her body. Further, during training by electrical stimulation, it is difficult to visually grasp which part of the electrical current flows and trains, so that it can be trained more consciously by displaying on the mirror display 105. The forced stop button 273 is an emergency button that can immediately forcibly terminate electrical stimulation, that is, voltage application, when pressed by a user or an instructor in any emergency.

本図(b)の通り、運動制御装置12の背面側下端には吸気口270が設けられ、運動制御装置12の背面側上部には排気口271が設けられる。下端の吸気口270から吸入される空気が運動制御装置12の内部を通って上部の排気口271から排出される煙突効果により、運動制御装置12の内部の熱が効率よく自然排出され、排熱のためのファンの大型化を要しない。排気口271を構成する複数の孔部の内部にはLEDが点灯するため、運動制御装置12の背面側がミラー103に映り込むときのデザイン性が向上するだけでなく、運動制御装置12が稼働中であるか否かを排気口271のLED点灯状態で視認できる。   As shown in FIG. 4B, an intake port 270 is provided at the lower back side of the motion control device 12, and an exhaust port 271 is provided at the upper back side of the motion control device 12. Due to the chimney effect in which the air sucked from the lower intake port 270 passes through the inside of the motion control device 12 and is discharged from the upper exhaust port 271, the heat inside the motion control device 12 is efficiently discharged naturally and exhausted. There is no need to increase the size of the fan. Since the LEDs are lit inside the plurality of holes constituting the exhaust port 271, not only the design when the back side of the motion control device 12 is reflected on the mirror 103 is improved, but the motion control device 12 is in operation. It can be visually recognized by the LED lighting state of the exhaust port 271.

タッチパネル操作時等、液体の侵入を防ぐために液体侵入経路上に排水路を設ける。必要以上の防水をする必要が無く、作りやすく、原価低減にも寄与する。運動制御装置12は、高さがあり薄い筐体の転倒を抑制するために、本体底面より一回り大きな鉄板で土台を形成することで転倒防止している。   A drainage channel is provided on the liquid intrusion path in order to prevent liquid intrusion when the touch panel is operated. There is no need to waterproof more than necessary, it is easy to make and contributes to cost reduction. The motion control device 12 prevents the fall by forming a base with an iron plate that is one size larger than the bottom surface of the main body in order to suppress the fall of a thin casing having a height.

図11は、フィットネスジムの配置構成を示す俯瞰図である。本図の例では、フィットネスジム200は6つの運動ブース202を含んで構成される。6つの運動ブース202には、それぞれにミラーディスプレイ105、運動制御装置12、運動スペース204が一つずつ配置される。運動ブース202はユーザ一人分のために区画された領域であり、フィットネスジム200の所定スペースを6等分した形で形成される。図の上側に横一列に配置された第1運動ブース202a、第2運動ブース202b、第3運動ブース202cは互いに横方向の境界が壁などによって仕切られていない。図の下側に横一列に配置された第4運動ブース202d、第5運動ブース202e、第6運動ブース202fもまた互いに横方向の境界が壁などによって仕切られていない。一方、上側の第1運動ブース202a、第2運動ブース202b、第3運動ブース202cと、下側の第4運動ブース202d、第5運動ブース202e、第6運動ブース202fとの間の境界は、互いに視界を遮るように中央に横方向に設置された白いロールスクリーン209で仕切られている。   FIG. 11 is an overhead view showing an arrangement configuration of a fitness gym. In the example of this figure, the fitness gym 200 includes six exercise booths 202. In each of the six exercise booths 202, one mirror display 105, one exercise control device 12, and one exercise space 204 are arranged. The exercise booth 202 is an area partitioned for one user, and is formed by dividing a predetermined space of the fitness gym 200 into six equal parts. The first motion booth 202a, the second motion booth 202b, and the third motion booth 202c arranged in a horizontal row on the upper side of the figure are not separated from each other by a wall or the like in the lateral direction. The fourth motion booth 202d, the fifth motion booth 202e, and the sixth motion booth 202f arranged in a horizontal row on the lower side of the figure are also not separated from each other by a wall or the like. On the other hand, the boundaries between the upper first exercise booth 202a, the second exercise booth 202b, and the third exercise booth 202c and the lower fourth exercise booth 202d, the fifth exercise booth 202e, and the sixth exercise booth 202f are: They are partitioned by a white roll screen 209 that is installed in the center in the lateral direction so as to block the field of view.

図におけるフィットネスジム200の上辺と下辺に沿って、運動ブース202ごとにミラーディスプレイ105が配置される。それぞれのミラーディスプレイ105は、中央のロールスクリーン209に向かい、ロールスクリーン209を挟んで対向するように配置され、互いの距離が最も離れるような対極の位置関係となる。ミラーディスプレイ105から例えば約2.5mの位置に中心が合わさるように円形の運動スペース204が配置される。運動スペース204は、例えば直径1.8mの円であり、ユーザはこの運動スペース204の内部で運動する限りつねに姿勢センサ107の検出可能範囲に収まり、そのユーザの姿勢の検出が確保される。ミラーディスプレイ105の横付近にはそれぞれ運動制御装置12が設置される。運動制御装置12は、主にインストラクター208によって操作される他、ユーザによっても操作可能である。   A mirror display 105 is arranged for each exercise booth 202 along the upper and lower sides of the fitness gym 200 in the figure. The respective mirror displays 105 are arranged so as to face the central roll screen 209 and face each other with the roll screen 209 interposed therebetween, and have a counter electrode positional relationship in which the distance between them is the largest. A circular motion space 204 is arranged so that the center of the mirror display 105 is, for example, about 2.5 m. The exercise space 204 is, for example, a circle having a diameter of 1.8 m, and the user always falls within the detectable range of the posture sensor 107 as long as the user moves within the exercise space 204, and the detection of the user's posture is ensured. Near the side of the mirror display 105, the motion control device 12 is installed. The motion control device 12 is mainly operated by the instructor 208 and can also be operated by the user.

姿勢センサ107によりユーザ以外の人が検知されると、ユーザの姿勢検出および画像処理制御の妨げとなるため、インストラクター208、運動制御装置12、隣接する運動スペース204の設置位置を姿勢センサ107の姿勢検出範囲206の外側に設定する。まず、隣り合う複数の運動ブース202のそれぞれに含まれる姿勢センサ107同士で検出角度の重なりを抑えられるような間隔で複数の運動ブース202を配置してもよい。また、ユーザのための運動スペース204の設定位置は、床に円を描くことでユーザに明示する。インストラクターの移動可能範囲を床に描いてもよい。これにより、姿勢センサ107の検出精度を高く維持し、誤動作を防止する。運動スペース204は、床に円を描く他に、照明による床面への投影や、運動スペース204の領域を明示したマット、目印用のコーン等を設けてもよいし、運動スペース204の領域だけを窪ませたり、段差を設けたりしてもよい。姿勢センサ107を運動スペース204に設ける仕様としてもよい。   If a person other than the user is detected by the posture sensor 107, the posture detection of the user and the image processing control are hindered. Therefore, the installation position of the instructor 208, the motion control device 12, and the adjacent exercise space 204 is set to the posture of the posture sensor 107. Set outside the detection range 206. First, the plurality of exercise booths 202 may be arranged at intervals such that the overlapping of detection angles can be suppressed between the posture sensors 107 included in each of the plurality of adjacent exercise booths 202. The setting position of the exercise space 204 for the user is clearly shown to the user by drawing a circle on the floor. The movable range of the instructor may be drawn on the floor. As a result, the detection accuracy of the attitude sensor 107 is kept high, and malfunctions are prevented. In addition to drawing a circle on the floor, the exercise space 204 may be provided with a projection on the floor surface by lighting, a mat that clearly shows the area of the exercise space 204, a cone for a mark, or the like. May be recessed or a step may be provided. The attitude sensor 107 may be provided in the exercise space 204.

床は軟質部材で形成することにより、ミラーディスプレイ105や姿勢センサ107、運動制御装置12に振動が伝わりにくくするとともに、ユーザの転倒時の怪我を防止する。姿勢センサ107に振動が伝わりにくくすることは安定的で高精度の姿勢検出にも繋がる。また、万が一、不測の事態によりミラーディスプレイ105が転倒したとしてもミラー103のガラス破損を防止する。ただし、ミラー103をアンカーで床に固定する仕様の場合、床材はアンカーを打ち込める程度の剛性が必要となる。   The floor is formed of a soft member, so that vibration is not easily transmitted to the mirror display 105, the posture sensor 107, and the motion control device 12, and an injury when the user falls is prevented. Making it difficult for vibration to be transmitted to the attitude sensor 107 leads to stable and highly accurate attitude detection. Further, even if the mirror display 105 falls down due to an unexpected situation, the glass of the mirror 103 is prevented from being broken. However, in the case of a specification in which the mirror 103 is fixed to the floor with an anchor, the floor material needs to be rigid enough to drive the anchor.

ミラーディスプレイ105や姿勢センサ107、表示制御装置104等のメンテナンスをするために、メンテナンスを担当する従業員等が入ることができるメンテナンススペースとしての通路210をミラーディスプレイ105の背後に設ける。これにより、ミラーディスプレイ105、表示制御装置104、姿勢センサ107のメンテナンス性を向上できる。   In order to perform maintenance of the mirror display 105, the attitude sensor 107, the display control device 104, and the like, a passage 210 is provided behind the mirror display 105 as a maintenance space where employees in charge of maintenance can enter. Thereby, the maintainability of the mirror display 105, the display control device 104, and the attitude sensor 107 can be improved.

運動ブース202の配置の変形例として、アイランド型の空間の周囲に複数の運動ブースを設置する配置や、一つ一つの運動ブース202をパーティションによって隔離した個室型としてもよい。   As a modified example of the arrangement of the exercise booth 202, an arrangement in which a plurality of exercise booths are installed around an island type space, or a single room type in which each exercise booth 202 is separated by a partition may be used.

<トレーニング原理>
1.目的
筋疲労および代謝反応に対する電気刺激の影響は多くの研究で報告されているが、随意運動と併用した場合の代謝動態の違いや、年齢や体組成等、個体差がある場合に対しての効果は不明な点も多い。そこで、様々な年齢および体組成を有する被験者に対し、電気刺激と随意運動を組み合わせた効果を検証した。
2.方法
被験者は24〜60歳の男性13名である。電気刺激の印加方法として、大腿四頭筋、ハムストリングス、大臀筋、腹直筋、腹斜筋、大胸筋、広背筋、上腕二頭筋、上腕三頭筋の近位部に電極が配置されているウェアタイプの骨格筋電気刺激装置を使用した。基本の刺激周波数を20Hzとして、15分間の電気刺激を実施した。この電気刺激の強度は、被験者が随意運動を行える範囲での可能な限り高い値として設定された強度である。試験は電気刺激のみを受ける場合と、電気刺激を受けながら随意運動を行う場合の2試験を行った。この2つの試験は、異なる日にランダムに実施した。試験前後で、等尺性膝伸展時の最大筋力(MVC)と血中乳酸値を測定した。
3.結果
図12は、被検者13名に対する試験結果を示す表の図である。例えば、大腿四頭筋の最大筋力は、電気刺激(EMS)のみの場合は試験前と比較して平均で85.8%(14.2%の減少)となり、電気刺激+随意運動(EMS+トレーニング)の場合は試験前と比較して平均で82.9%(17.1%の減少)となるなど、いずれの場合も有意な減少が見られた(有意確率p値<0.05)。血中乳酸値に関しては、電気刺激のみの場合は試験前の1.4±0.4から試験後の3.2±1.2mmol/Lに、電気刺激+随意運動の場合は試験前の1.3±0.4から試験後の4.8±2.6mmol/Lに変化するなど、有意な増加が見られた(電気刺激+随意運動の試験後の血中乳酸値は、電気刺激のみの試験後の血中乳酸値より有意に高かった。有意確率p値<0.05)。また、電気刺激+随意運動の血中乳酸値と体脂肪率および皮下脂肪厚(腹部)に有意な負の相関関係が観察された。また、電気刺激後の血中乳酸値と体脂肪率および皮下脂肪厚(腹部)に負の相関関係の傾向が観察された。
4.まとめ
本実験より、全身の電気刺激に随意運動を併用するトレーニングは、より顕著な代謝応答を誘発することができることが確認できた。また、その効果は体組成等の個体差によっても影響を受けることが推測される。
<Training principle>
1. Purpose The effects of electrical stimulation on muscle fatigue and metabolic responses have been reported in many studies, but there are differences in metabolic dynamics when used in combination with voluntary exercise, and when there are individual differences such as age and body composition. There are many unknown effects. Therefore, the effects of combining electrical stimulation and voluntary exercise were examined for subjects with various ages and body compositions.
2. Method The test subjects were 13 men aged 24-60 years. As an electrical stimulation application method, an electrode is placed in the proximal part of the quadriceps, hamstrings, greater gluteus, rectus abdominis, abdominal oblique, greater pectoral, latissimus dorsi, biceps, and triceps. The wear type skeletal muscle electrical stimulation device that was placed was used. The basic stimulation frequency was 20 Hz and electrical stimulation was performed for 15 minutes. The intensity of this electrical stimulation is an intensity set as high as possible within a range where the subject can voluntarily exercise. Two tests were conducted, one for receiving electrical stimulation alone and the other for performing voluntary exercise while receiving electrical stimulation. The two tests were performed randomly on different days. Before and after the test, the maximum muscle strength (MVC) and blood lactate level during isometric knee extension were measured.
3. Results FIG. 12 is a table showing the test results for 13 subjects. For example, the maximum strength of the quadriceps muscle is 85.8% (14.2% decrease) on average compared to before the test in the case of electrical stimulation (EMS) alone, and electrical stimulation + voluntary exercise (EMS + training) In the case of), a significant decrease was observed in all cases, such as an average of 82.9% (a decrease of 17.1%) compared to before the test (significance probability p value <0.05). Regarding the blood lactate level, in the case of electrical stimulation alone, from 1.4 ± 0.4 before the test to 3.2 ± 1.2 mmol / L after the test, and in the case of electrical stimulation + voluntary exercise, 1 before the test. A significant increase was observed, such as a change from .3 ± 0.4 to 4.8 ± 2.6 mmol / L after the test (the blood lactate level after the test of electrical stimulation + voluntary exercise was only for electrical stimulation) Significantly higher than the blood lactate level after the test (significance p value <0.05). In addition, a significant negative correlation was observed between the blood lactate level of electrical stimulation + voluntary exercise, body fat percentage, and subcutaneous fat thickness (abdomen). In addition, a negative trend was observed for blood lactate level, body fat percentage, and subcutaneous fat thickness (abdomen) after electrical stimulation.
4). Summary From this experiment, it was confirmed that training using voluntary exercise combined with electrical stimulation of the whole body can induce a more prominent metabolic response. Moreover, it is estimated that the effect is influenced also by individual differences, such as body composition.

<トレーニング内容>
図13は、第1の運動プログラムの構成を詳細に示す表の図である。第1の運動プログラムは、準備運動にあたる「WARM UP」、第1トレーニング項目である「SQUAT&FLY」、第2トレーニング項目である「EXPANDER」、第3トレーニング項目である「LUNGE TWIST」、第4トレーニング項目である「SQUAT&ARM CURL」、第5トレーニング項目である「PUNCH/KNEE&ELBOW/HIGH KNEE」の順に実施されることが定められる。「PUNCH/KNEE&ELBOW/HIGH KNEE」は、「PUNCH」「KNEE&ELBOW」「HIGH KNEE」のいずれかがユーザによって選択される。また、第1〜5トレーニング項目の間には、それぞれ水分補給等をするための休憩である「CONDITIONING」が定められる。最後に整理運動にあたる「COOL DOWN」が定められる。
<Training contents>
FIG. 13 is a table showing details of the configuration of the first exercise program. The first exercise program consists of “WARM UP” as a preparatory exercise, “SQUAT & FLY” as the first training item, “EXPANDER” as the second training item, “LUNGE TWIST” as the third training item, and the fourth training item. “SQUAT & ARM CURL” and the fifth training item “PUNCH / KNEE & ELBOW / HIGH KNEEE” are determined in this order. “PUNCH / KNEE & ELBOW / HIGH KNEEE” is selected by the user from either “PUNCH”, “KNEEE & ELBOW”, or “HIGH KNEEE”. In addition, between the first to fifth training items, “CONDITIONING”, which is a break for hydration and the like, is determined. Finally, “COOL DOWN”, which is an organizing exercise, is determined.

「WARM UP」は、周波数2Hzの電気刺激を60秒間加える状況下でウォーキング動作をするプログラム項目であり、各筋肉の電気刺激モジュールに対する出力率はすべて100%である。   “WARM UP” is a program item that performs a walking operation under the condition of applying electrical stimulation with a frequency of 2 Hz for 60 seconds, and the output rate of each muscle to the electrical stimulation module is 100%.

「SQUAT&FLY」は、周波数20Hzの電気刺激を4秒間加えて2秒間だけ一時停止することを16回繰り返す96秒間のプログラム項目であり、各筋肉の電気刺激モジュールに対する出力率は、大腿四頭筋、ハムストリング、大臀筋、広背筋、大胸筋を100%とし、他の筋肉を70%とする。   “SQUAT & FLY” is a program item of 96 seconds in which electrical stimulation with a frequency of 20 Hz is applied for 4 seconds and paused for 2 seconds is repeated 16 times. The output rate of each muscle to the electrical stimulation module is quadriceps, Hamstring, great gluteal muscle, latissimus dorsi and large pectoral muscle are 100%, and the other muscles are 70%.

「EXPANDER」は、周波数20Hzの電気刺激を4秒加えて2秒の一時停止、また電気刺激を4秒加えて2秒の一時停止、これを1セットとして3ポーズ×5セットの計15セットを繰り返す180秒間のプログラム項目である。各筋肉の電気刺激モジュールに対する出力率は、大腿四頭筋、ハムストリング、大臀筋、腹斜筋を70%とし、広背筋、大胸筋、腹直筋を100%とし、他の筋肉を50%とする。   “EXPANDER” is a 2 second pause with 4 seconds of electrical stimulation at a frequency of 20 Hz, and a 2 second pause with 4 seconds of electrical stimulation. The program item is repeated for 180 seconds. The output rate of each muscle to the electrical stimulation module is 70% for the quadriceps, hamstrings, great gluteal, and oblique abdominal muscles, 100% for the latissimus dorsi, large pectoral muscles, and rectus abdominis, and other muscles. 50%.

「LUNGE TWIST」は、周波数20Hzの電気刺激を4秒間加えて2秒間だけ一時停止することを96秒間で16回繰り返した後、6秒間の左右切り替えのための一時停止の後、周波数20Hzの電気刺激を4秒間加えて2秒間だけ一時停止することを96秒間で16回繰り返す、合計198秒間のプログラム項目である。各筋肉の電気刺激モジュールに対する出力率は、大腿四頭筋、ハムストリング、大臀筋、腹直筋、腹斜筋を100%とし、広背筋、大胸筋、70%とし、他の筋肉を50%とする。   “LUNGE TWIST” is an electric stimulus with a frequency of 20 Hz after a pause for 6 seconds of switching between left and right for 16 seconds after applying a 20 Hz frequency electrical stimulus for 4 seconds and pausing for 2 seconds 16 times. It is a program item for a total of 198 seconds, in which stimulation is applied for 4 seconds and paused for 2 seconds is repeated 16 times in 96 seconds. The output rate of each muscle to the electrical stimulation module is 100% for the quadriceps, hamstrings, greater gluteus, rectus abdominis, and oblique obliques, 70% for the latissimus dorsi, large pectoral muscles, and 70% for the other muscles. 50%.

「SQUAT&ARM CURL」は、周波数20Hzの電気刺激を4秒間加えて2秒間だけ一時停止することを16回繰り返す96秒間のプログラム項目である。各筋肉の電気刺激モジュールに対する出力率は、大腿四頭筋、ハムストリング、大臀筋、上腕二頭筋、上腕三頭筋を100%とし、広背筋、大胸筋、腹直筋、腹斜筋を70%とする。   “SQUAT & ARM CURL” is a program item of 96 seconds in which an electrical stimulus having a frequency of 20 Hz is applied for 4 seconds and paused for 2 seconds 16 times. The output rate of each muscle to the electrical stimulation module is 100% for the quadriceps, hamstrings, greater gluteus, biceps, and triceps, and the latissimus, pectoralis, rectus abdominis, and abdominal oblique The muscle is 70%.

「PUNCH/KNEE&ELBOW/HIGH KNEE」は、周波数20Hzの電気刺激を5秒間加えた後、周波数4Hzの電気刺激を10秒間加え、3秒間だけ一時停止することを5回繰り返す90秒間のプログラム項目である。各筋肉の電気刺激モジュールに対する出力率は、すべての筋肉に対して100%とする。   “PUNCH / KNEE & ELBOW / HIGH KNEEE” is a program item of 90 seconds in which an electrical stimulus with a frequency of 20 Hz is applied for 5 seconds and then an electrical stimulus with a frequency of 4 Hz is applied for 10 seconds and paused for 3 seconds 5 times. . The output rate of each muscle to the electrical stimulation module is 100% for all muscles.

「CONDITIONING」は、15秒間の一時停止の後、周波数2Hzの電気刺激を15秒間加える間に水分補給等により状態を整える休憩期間である。周波数2Hzの電気刺激の出力率は、大腿四頭筋、ハムストリング、大臀筋、広背筋、大胸筋、腹直筋、腹斜筋を100%とし、上腕二頭筋、上腕三頭筋を0%とする。   “CONDITIONING” is a rest period in which the condition is adjusted by hydration or the like while electrical stimulation with a frequency of 2 Hz is applied for 15 seconds after a 15-second pause. The output rate of electrical stimulation at a frequency of 2 Hz is 100% for the quadriceps, hamstrings, greater gluteus, latissimus dorsi, great pectoralis, rectus abdominis, and oblique abdominis, biceps and triceps Is 0%.

「COOL DOWN」は、周波数2Hzの電気刺激を20秒間加えることを3回繰り返す状況下でウォーキング動作をするプログラム項目である。各筋肉の電気刺激モジュールに対する出力率は、1回目は大腿四頭筋、ハムストリング、大臀筋を100%とし、広背筋、大胸筋、上腕二頭筋、上腕三頭筋、腹直筋、腹斜筋を30%とする。2回目は広背筋、大胸筋、腹直筋、腹斜筋を100%とし、大腿四頭筋、ハムストリング、大臀筋、上腕二頭筋、上腕三頭筋を30%とする。3回目は上腕二頭筋、上腕三頭筋を100%とし、大腿四頭筋、ハムストリング、大臀筋、広背筋、大胸筋、腹直筋、腹斜筋を30%とする。このように、電気刺激が上半身から下半身へ流れるように出力率を100%とする部位と30%とする部位を20秒ごとに切り替えながら筋肉を解し、クールダウンさせる。   “COOL DOWN” is a program item that performs a walking operation in a situation where applying electrical stimulation with a frequency of 2 Hz for 20 seconds is repeated three times. The output rate of each muscle to the electrical stimulation module is 100% for the quadriceps, hamstring, and greater gluteus at the first time. The latissimus dorsi, great pectoralis, biceps, triceps, and rectus abdominis The abdominal oblique muscle is 30%. In the second round, the latissimus dorsi, great pectoralis, rectus abdominis, and oblique oblique muscles are set to 100%, and the quadriceps, hamstrings, greater gluteus, biceps, and triceps are set to 30%. The third time is 100% for the biceps and triceps, and 30% for the quadriceps, hamstrings, great gluteal, latissimus, pectoralis, rectus abdominis, and oblique obliques. In this way, the muscles are dissolved and cooled down while switching between a site where the output rate is 100% and a site where the output rate is 30% so that electrical stimulation flows from the upper body to the lower body.

図14は、第2の運動プログラムの構成を詳細に示す表の図である。第2の運動プログラムは、準備運動にあたる「WARM UP」、第1トレーニング項目である「SQUAT&LAT−PULLDOWN」、第2トレーニング項目である「CHEST PRESS」、第3トレーニング項目である「LUNGE SIDE VENT」、第4トレーニング項目である「KICKBACK」、第5トレーニング項目である「PUNCH/KNEE&ELBOW/HIGH KNEE」の順に実施されることが定められる。また、第1〜5トレーニング項目の間には、それぞれ水分補給等をするための休憩である「CONDITIONING」が定められる。最後に整理運動にあたる「COOL DOWN」が定められる。   FIG. 14 is a table showing details of the configuration of the second exercise program. The second exercise program includes “WARM UP” as a preparatory exercise, “SQUAT & LAT-PULLDOWN” as the first training item, “CHEST PRESS” as the second training item, “LUNGE SIDE VENT” as the third training item, It is determined that the fourth training item “KICKBACK” and the fifth training item “PUNCH / KNEE & ELBOW / HIGH KNEEE” are executed in this order. In addition, between the first to fifth training items, “CONDITIONING”, which is a break for hydration and the like, is determined. Finally, “COOL DOWN”, which is an organizing exercise, is determined.

「WARM UP」は、第1の運動プログラムにおける「WARM UP」と同じ周波数、時間、出力率が設定される。「SQUAT&LAT−PULLDOWN」は、第1の運動プログラムにおける「SQUAT&FLY」と同じ周波数、時間、出力率が設定される。「CHEST PRESS」は、周波数20Hzの電気刺激を4秒加えて2秒の一時停止、また電気刺激を4秒加えて2秒の一時停止、これを1セットとして8セット分繰り返す96秒間のプログラム項目であり、各筋肉の電気刺激モジュールに対する出力率は、大腿四頭筋、ハムストリング、大臀筋、腹斜筋を70%とし、広背筋、大胸筋、腹直筋を100%とし、他の筋肉を50%とする。「LUNGE SIDE VENT」は、第1の運動プログラムにおける「LUNGE TWIST」と同じ周波数、時間、出力率が設定される。「KICKBACK」は、第1の運動プログラムにおける「SQUAT&ARM CURL」と同じ周波数、時間、出力率が設定される。「PUNCH/KNEE&ELBOW/HIGH KNEE」は、第1の運動プログラムにおける「PUNCH/KNEE&ELBOW/HIGH KNEE」と同じ周波数、時間、出力率が設定される。「CONDITIONING」および「COOL DOWN」もまた、第1の運動プログラムにおける「CONDITIONING」および「COOL DOWN」と同じ周波数、時間、出力率が設定される。   “WARM UP” is set with the same frequency, time, and output rate as “WARM UP” in the first exercise program. In “SQUAT & LAT-PULLDOWN”, the same frequency, time, and output rate as “SQUAT & FLY” in the first exercise program are set. “CHEST PRESS” is a program item of 96 seconds that repeats 8 sets of electric stimulation with a frequency of 20 Hz for 4 seconds, 4 seconds for electrical suspension, and 2 seconds for electrical stimulation for 4 seconds. The output rate of each muscle to the electrical stimulation module is set to 70% for quadriceps, hamstrings, greater gluteal muscles, and oblique oblique muscles, and 100% for latissimus dorsi, great pectoral muscles, rectus abdominis, and others. 50% of the muscle. In “LUNGE SIDE VENT”, the same frequency, time, and output rate as “LUNGE TWIST” in the first exercise program are set. In “KICKBACK”, the same frequency, time, and output rate as “SQUAT & ARM CURL” in the first exercise program are set. In “PUNCH / KNEE & ELBOW / HIGH KNEEE”, the same frequency, time, and output rate as “PUNCH / KNEEE & ELBOW / HIGH KNEEE” in the first exercise program are set. “CONDITIONING” and “COOL DOWN” are also set to the same frequency, time, and output rate as “CONDITIONING” and “COOL DOWN” in the first exercise program.

図13,14で説明したように、各項目に設定された周波数、時間、出力率にしたがってユーザに電気刺激が加えられ、その状況下でユーザは所定の動きを随意運動として実行する。しかも、上半身と下半身を同時に鍛えることができるだけでなく、コンセントリック収縮(短縮性収縮)とエキセントリック収縮(伸張性収縮)の両状態において電気刺激を加えることで、短時間で効果的なトレーニングをすることができる。これにより、全身の筋肉をバランスよく鍛えることができる。   As described with reference to FIGS. 13 and 14, electrical stimulation is applied to the user according to the frequency, time, and output rate set for each item, and the user executes a predetermined movement as a voluntary movement under the circumstances. Moreover, not only can the upper and lower body be trained at the same time, but by applying electrical stimulation in both concentric contraction (shortening contraction) and eccentric contraction (extensible contraction), effective training is achieved in a short time. be able to. Thereby, the muscles of the whole body can be trained with a good balance.

<姿勢判定>
図15は、姿勢判定画面を模式的に示す。表示制御装置104は、表示装置106の画面上部に「X POSE」の文字列を表示させ、右下隅にポーズの手本として人体の形状を持つ動作モデル212を小さく表示することでユーザに姿勢判定のためのポーズを促す。これに対してユーザが両手を広げて静止すると、姿勢センサ107による姿勢検出結果に基づいて姿勢推定部252がユーザの骨格および関節の位置を推定する。推定した骨格情報に基づいて表示制御装置104はユーザの骨格モデル214を本図のように表示装置106の画面に表示し、検出するユーザの姿勢の動きに追随するように骨格モデル214を変形させる。姿勢推定部252による骨格および関節の位置の推定が完了すると、「COMPLETE!」の文字表示とともに姿勢判定を終了する。
<Attitude determination>
FIG. 15 schematically shows a posture determination screen. The display control device 104 displays the character string “X POSE” on the upper part of the screen of the display device 106, and displays the action model 212 having the shape of a human body as a pose example in the lower right corner to determine the posture to the user. Encourage a pose for. On the other hand, when the user spreads his hands and stops, the posture estimation unit 252 estimates the positions of the user's skeleton and joints based on the posture detection result by the posture sensor 107. Based on the estimated skeleton information, the display control device 104 displays the user's skeleton model 214 on the screen of the display device 106 as shown in the figure, and deforms the skeleton model 214 to follow the movement of the user's posture to be detected. . When the estimation of the position of the skeleton and the joint by the posture estimation unit 252 is completed, the posture determination ends with the display of “COMPLETE!”.

<レベル調整>
図16は、各身体部位への電気刺激レベルを調節するための画面例の図である。本図の画面は、ミラーディスプレイ105の表示装置106と、運動制御装置12の表示部74の両方に表示される。図示する通り、ミラー103に反射するユーザの像に重なるように表示制御装置104が筋肉モデル216を表示する。筋肉モデル216は、電気刺激を加える対象となる各身体部位の筋肉の形状をしており、運動制御装置12によって検出された身体部位ごとの電気刺激レベル(電圧レベル)を数字で表示する。ユーザが表示部74の画面上でいずれかの筋肉部分または数字部分をタッチし、ダイヤル272を回すことで筋肉ごとの電気刺激レベルを増減できる。また、ユーザ自身の体で電気刺激レベルを確認するために、所定の短時間だけ所定の身体部位に電気刺激を加えながら、その身体部位に対応する箇所を筋肉モデル216において点灯表示する。これにより、ユーザは身体部位ごとの電気刺激レベルを視覚と体感で感じながら調節することができる。なお、変形例として、本図の同様の筋肉モデルの画像をトレーニング中にも表示することとし、いずれの身体部位に電気刺激を加えているかを表示してもよい。その場合、鍛える部位をより意識したトレーニングが可能となる。さらに、電気刺激レベルの上下で筋肉モデルの点灯表示に明暗を付けて表示してもよい。その場合、ユーザは電気刺激のレベルを直感的に把握できる。
<Level adjustment>
FIG. 16 is an example of a screen for adjusting the electrical stimulation level to each body part. The screen of this figure is displayed on both the display device 106 of the mirror display 105 and the display unit 74 of the motion control device 12. As illustrated, the display control device 104 displays the muscle model 216 so as to overlap the image of the user reflected on the mirror 103. The muscle model 216 has the shape of the muscle of each body part to which electrical stimulation is applied, and displays the electrical stimulation level (voltage level) for each body part detected by the motion control device 12 as a number. The user can touch any muscle portion or number portion on the screen of the display unit 74 and turn the dial 272 to increase or decrease the electrical stimulation level for each muscle. Further, in order to confirm the electrical stimulation level with the user's own body, while applying electrical stimulation to a predetermined body part for a predetermined short time, a portion corresponding to the body part is lit on the muscle model 216. Thus, the user can adjust the electrical stimulation level for each body part while feeling it visually and bodily. As a modification, an image of the same muscle model shown in the figure may be displayed during training, and it may be displayed which body part is subjected to electrical stimulation. In that case, training that is more conscious of the part to be trained becomes possible. Furthermore, the lighting display of the muscle model may be displayed with light and darkness above and below the electrical stimulation level. In that case, the user can intuitively grasp the level of electrical stimulation.

図17は、動作状態をオブジェクトによって表示する画面例の図である。表示装置106の画面において、右下隅に動作モデル212を表示し、ユーザが行うべき動作を動作モデル212の動きによって示す。本図は「EXPANDER」と呼ばれる、両腕を拡縮する動作に対応する画面例である。ユーザの両手に対応する位置を示すための二重円形オブジェクトである第1位置状態画像220aと第2位置状態画像220bが黄色で表示され、ユーザが両腕を広げると、第1位置状態画像220a、第2位置状態画像220bがユーザの両手に追随する形で横方向へ広がるように移動するとともに、オレンジ色に変化する。このとき、動作状態を示す二重菱形オブジェクトである動作状態画像222もまた、ユーザの両腕の動きに追随して横方向へ伸張するように変形する。両腕を広げきった位置に達すると第1位置状態画像220aと第2位置状態画像220bは黄色に戻るとともに、次の動作に先立って動作状態画像222から枠形状のみの菱形オブジェクトが分離して横方向へ収縮するように変形することにより次は収縮する動作であることを案内する。   FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a screen that displays an operation state using an object. On the screen of the display device 106, an operation model 212 is displayed in the lower right corner, and the operation to be performed by the user is indicated by the movement of the operation model 212. This figure is an example of a screen corresponding to an operation called “EXPANDER” for expanding and contracting both arms. When the first position state image 220a and the second position state image 220b, which are double circular objects for indicating positions corresponding to both hands of the user, are displayed in yellow and the user spreads both arms, the first position state image 220a The second position state image 220b moves so as to spread laterally following the both hands of the user, and changes to orange. At this time, the motion state image 222 which is a double rhombus object indicating the motion state is also deformed so as to expand in the lateral direction following the movement of both arms of the user. When reaching the position where both arms are fully extended, the first position state image 220a and the second position state image 220b return to yellow, and the diamond-shaped object having only the frame shape is separated from the operation state image 222 prior to the next operation. By deforming so as to contract in the lateral direction, it is guided that the next operation is contracting.

ユーザが両腕を収縮させると、第1位置状態画像220a、第2位置状態画像220bがユーザの両手に追随する形で収縮するように中央に向かって移動するとともに、オレンジ色に変化する。このとき、動作状態を示す動作状態画像222もまた、ユーザの両腕の動きに追随して収縮するように変形する。両腕が収縮しきった位置に達すると第1位置状態画像220aと第2位置状態画像220bは黄色に戻るとともに、次の動作に先立って第1位置状態画像220aと第2位置状態画像220bは両手の移動目標位置へ移動することで次の動作を案内するとともに動作状態画像222も第1位置状態画像220aと第2位置状態画像220bに追随して移動する。また、動作状態画像222から枠形状のみの菱形オブジェクトが分離して横方向へ伸張するように変形することにより次の動作が両腕を伸張する動作であることを案内する。   When the user contracts both arms, the first position state image 220a and the second position state image 220b move toward the center so as to contract in accordance with both hands of the user, and change to orange. At this time, the operation state image 222 indicating the operation state is also deformed so as to contract following the movement of both arms of the user. When both arms reach the fully contracted position, the first position state image 220a and the second position state image 220b return to yellow, and the first position state image 220a and the second position state image 220b are both hands prior to the next operation. By moving to the movement target position, the next movement is guided and the movement state image 222 also moves following the first position state image 220a and the second position state image 220b. In addition, a rhombus object having only a frame shape is separated from the motion state image 222 and deformed so as to extend in the horizontal direction, thereby guiding that the next operation is an operation of extending both arms.

このように、ユーザが両腕を広げるべきタイミングではユーザの動きに先行して動作状態画像222から枠形状が分離して横方向に広がる動きを見せ、ユーザが両腕を縮めるべきタイミングではユーザの動きに先行して動作状態画像222から枠形状が分離して横方向に収縮する動きを見せる。また第1位置状態画像220a、第2位置状態画像220bもまたユーザの動きに先行して目標位置へ移動する。こうして、ユーザが次に行うべき方向を視覚的に直感で把握できるように案内しつつ、実際のユーザの動作にも追随して動作状態を視覚化することで、ユーザに自身の動きを視覚的に把握しやすくすることができる。他の動作においても同様の画面によって、ユーザの動作目標と動作状態が動作モデル212や位置状態画像220、動作状態画像222等によって示される。   As described above, when the user should spread both arms, the frame shape is separated from the motion state image 222 in advance of the user's movement and spreads in the horizontal direction, and at the timing when the user should shrink both arms. Prior to the movement, the frame shape is separated from the operation state image 222 and the movement is contracted in the horizontal direction. The first position state image 220a and the second position state image 220b also move to the target position prior to the user's movement. In this way, while guiding the user so that the direction to be performed next can be grasped visually and intuitively, the movement state is visualized following the movement of the actual user, so that the movement of the user can be visualized. Can make it easier to grasp. In other operations as well, the user's operation target and operation state are indicated by the operation model 212, the position state image 220, the operation state image 222, and the like on the same screen.

画面右上には、円形ゲージによって所定動作の規定回数までの残り回数が示されるとともに、その円形ゲージの中に表示される数字によっても残り回数が示される。本図のようなオブジェクトを用いた表示により、各トレーニング項目およびウォームアップ、コンディショニング、クールダウン等の各メニューが表示される。最初は、図示しないウォームアップ画面が表示され、周波数2Hzの電気刺激が60秒間加えられる状況下で、ユーザはウォーキング動作を実行する形の準備運動を行う。その後、以下に画面を例示する各トレーニングが、上述したプログラムの順序にて実行される。   In the upper right of the screen, the remaining number of times up to the predetermined number of times of the predetermined operation is indicated by a circular gauge, and the remaining number is also indicated by a number displayed in the circular gauge. By using the object as shown in the figure, each training item and each menu such as warm-up, conditioning, cool-down, etc. are displayed. Initially, a warm-up screen (not shown) is displayed, and the user performs a preparatory exercise in the form of performing a walking motion under a situation where electrical stimulation with a frequency of 2 Hz is applied for 60 seconds. Then, each training illustrated on the screen below is executed in the above-described program order.

図18は、第1〜第4の画面例を示す。本図(a)の第1画面例は第1の運動プログラムの第1トレーニング項目である「SQUAT&FLY」(スクワット&フライ)の画面であり、上半身は肘を90度に曲げた状態で腕を上にあげ、両腕を閉じたり広げたりし、下半身は腕を閉じる動きに合わせて腰を落とし、広げる動きに合わせて腰を上げる動作である。すなわち、周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に両腕を閉じながら腰を落とす動作をし、2秒間の一時停止の後、再び周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に両腕を広げながら腰を上げる動作をし、2秒間の一時停止が入る。このとき、ユーザは大腿部、大胸筋、広背筋を特に意識する。また、上半身は腕(肩)の水平方向に開くときの移動範囲の角度に応じて位置状態画像220の位置および色や、動作状態画像222の色および形状が変化する。また、下半身は膝から腰にかけての大腿部と水平面との角度に応じて位置状態画像220の位置および色や、動作状態画像222の色および形状が変化する。以上の動作を1セットとして8セット繰り返した後、15秒間の一時停止期間と、周波数2Hzの電気刺激を15秒加える期間の合計30秒間の休憩となる。   FIG. 18 shows first to fourth screen examples. The first screen example in this figure (a) is the screen of “SQUAT & FLY” (Squat & Fly), which is the first training item of the first exercise program, and the upper body is armed with the elbow bent at 90 degrees. First, close and spread both arms, and the lower body is a movement that lowers the waist according to the movement of closing the arms and raises the waist according to the movement of spreading. That is, while applying both electrical stimulations with a frequency of 20 Hz for 4 seconds, the hips are dropped while both arms are closed, and after a pause of 2 seconds, both arms are expanded while applying electrical stimulations with a frequency of 20 Hz for 4 seconds again. A hip-up action is performed and a two-second pause is entered. At this time, the user is particularly conscious of the thigh, the greater pectoral muscle, and the latissimus dorsi. Further, the position and color of the position state image 220 and the color and shape of the operation state image 222 change according to the angle of the movement range when the upper body is opened in the horizontal direction of the arm (shoulder). In the lower body, the position and color of the position state image 220 and the color and shape of the operation state image 222 change according to the angle between the thigh from the knee to the waist and the horizontal plane. After repeating the above operation as one set and 8 sets, a rest of 30 seconds in total is provided, which is a pause period of 15 seconds and a period of applying electrical stimulation with a frequency of 2 Hz for 15 seconds.

本図(b)の第2画面例は第2の運動プログラムの第1トレーニング項目である「SQUAT&LAT−PULLDOWN」(スクワット&ラット・プルダウン)の画面である。ここでは周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に両腕を下げながら腰を落とす動作をし、2秒間の一時停止の後、再び周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に両肘を伸ばして両腕を上方に広げながら腰を上げる動作をし、2秒間の一時停止が入る。このとき、ユーザは大腿部、大胸筋、広背筋を特に意識する。また、上半身は腕の上げ下げ動作における上腕の移動範囲の角度に応じて位置状態画像220の位置および色や、動作状態画像222の色および形状が変化する。また、下半身は膝から腰にかけての大腿部と水平面との角度に応じて位置状態画像220の位置および色や、動作状態画像222の色および形状が変化する。以上の動作を1セットとして8セット繰り返した後、15秒間の一時停止期間と、周波数2Hzの電気刺激を15秒加える期間の合計30秒間の休憩となる。   The second screen example in FIG. 5B is a screen of “SQUAT & LAT-PULLDOWN” (squat & rat pull-down) which is the first training item of the second exercise program. Here, while applying both electrical stimulation at a frequency of 20 Hz, the arm is lowered while lowering both arms, and after a pause of 2 seconds, both elbows are stretched while applying an electrical stimulation at a frequency of 20 Hz for 4 seconds again. While lifting both arms upwards, raise the waist and pause for 2 seconds. At this time, the user is particularly conscious of the thigh, the greater pectoral muscle, and the latissimus dorsi. Further, the position and color of the position state image 220 and the color and shape of the operation state image 222 change according to the angle of the upper arm movement range in the upper and lower arm movement operations. In the lower body, the position and color of the position state image 220 and the color and shape of the operation state image 222 change according to the angle between the thigh from the knee to the waist and the horizontal plane. After repeating the above operation as one set and 8 sets, a rest of 30 seconds in total is provided, which is a pause period of 15 seconds and a period of applying electrical stimulation with a frequency of 2 Hz for 15 seconds.

本図(c)の第3画面例は第1の運動プログラムの第4トレーニング項目である「SQUAT&ARM CURL」(スクワット&アーム・カール)の画面である。ここでは周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に両前腕を上げながら腰を落とす動作をし、2秒間の一時停止の後、再び周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に両前腕を下げながら腰を上げる動作をし、2秒間の一時停止が入る。このとき、ユーザは大腿部、上腕二頭筋、上腕三頭筋を特に意識する。また、上半身は前腕の上げ下げ動作の移動範囲の角度に応じて位置状態画像220の位置および色や、動作状態画像222の色および形状が変化する。また、下半身は膝から腰にかけての大腿部と水平面との角度に応じて位置状態画像220の位置および色や、動作状態画像222の色および形状が変化する。以上の動作を1セットとして8セット繰り返した後、15秒間の一時停止期間と、周波数2Hzの電気刺激を15秒加える期間の合計30秒間の休憩となる。   The third screen example in FIG. 3C is a screen of “SQUAT & ARM CURL” (Squat & Arm Curl) which is the fourth training item of the first exercise program. Here, the hips are lowered while raising both forearms while applying electrical stimulation at a frequency of 20 Hz for 4 seconds. After a pause of 2 seconds, both forearms are lowered while applying electrical stimulation at a frequency of 20 Hz for 4 seconds again. A hip-up action is performed and a two-second pause is entered. At this time, the user is particularly aware of the thigh, biceps, and triceps. Further, the position and color of the position state image 220 and the color and shape of the operation state image 222 are changed according to the angle of the movement range of the forearm raising and lowering operation of the upper body. In the lower body, the position and color of the position state image 220 and the color and shape of the operation state image 222 change according to the angle between the thigh from the knee to the waist and the horizontal plane. After repeating the above operation as one set and 8 sets, a rest of 30 seconds in total is provided, which is a pause period of 15 seconds and a period of applying electrical stimulation with a frequency of 2 Hz for 15 seconds.

本図(d)の第4画面例は第2の運動プログラムの第2トレーニング項目である「CHEST PRESS」(チェスト・プレス)の画面である。ここでは周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に両前腕を水平にしたまま前方に押し出す動作をし、2秒間の一時停止の後、再び周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に両前腕を水平にしたまま後方に引き戻す動作をし、2秒間の一時停止が入る。このとき、ユーザは大腿部、広背筋、腹直筋を特に意識する。また、前腕を水平にしたまま前後に移動させる移動量(例えば、前腕の中点が肩に揃う位置から腕を伸ばしきる位置までの範囲の移動量)に応じて位置状態画像220の位置および色や、動作状態画像222の色および形状が変化する。以上の動作を1セットとして8セット繰り返した後、15秒間の一時停止期間と、周波数2Hzの電気刺激を15秒加える期間の合計30秒間の休憩となる。   The fourth screen example in FIG. 4D is a screen for “CHEST PRESS” (chest press), which is the second training item of the second exercise program. Here, while applying the electrical stimulation of frequency 20 Hz for 4 seconds, the both forearms are pushed forward while being leveled. After a pause of 2 seconds, both forearms are applied again while applying electrical stimulation of frequency 20 Hz for 4 seconds. Pull back backwards while keeping level, and pause for 2 seconds. At this time, the user is particularly aware of the thigh, latissimus dorsi and rectus abdominis. Further, the position and color of the position state image 220 according to the amount of movement to move back and forth while keeping the forearm horizontal (for example, the amount of movement from the position where the midpoint of the forearm is aligned with the shoulder to the position where the arm is fully extended). Or, the color and shape of the operation state image 222 change. After repeating the above operation as one set and 8 sets, a rest of 30 seconds in total is provided, which is a pause period of 15 seconds and a period of applying electrical stimulation with a frequency of 2 Hz for 15 seconds.

図19は、第5〜第8の画面例を示す。本図(a)の第5画面例は図17にも示した第1の運動プログラムの第2トレーニング項目である「EXPANDER」(エキスパンダー)の画面である。ここでは周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に両腕を閉じた状態から左右に広げる動作をし、2秒間の一時停止の後、再び周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に両腕を閉じる動作をし、2秒間の一時停止が入る。これを1セットとして5セット繰り返した後、次は右腕が斜め上で左腕が斜め下になるよう両腕を斜めに広げて閉じる動作を5セット繰り返し、最後に左腕が斜め上で右腕が斜め下になるよう両腕を斜めに広げて閉じる動作を5セット繰り返す。このとき、ユーザは大腿部、広背筋、腹直筋を特に意識する。また、腕の水平方向の移動角度に応じて位置状態画像220の位置および色や、動作状態画像222の色および形状が変化する。この後、15秒間の一時停止期間と、周波数2Hzの電気刺激を15秒加える期間の合計30秒間の休憩となる。   FIG. 19 shows fifth to eighth screen examples. The fifth screen example in FIG. 5A is a screen of “EXPANDER” (expander) which is the second training item of the first exercise program shown in FIG. Here, the operation of spreading both arms from the closed state to the left and right while applying an electrical stimulus with a frequency of 20 Hz for 4 seconds, and after stopping for 2 seconds, both arms with the frequency of 20 Hz being applied again for 4 seconds. Closes and pauses for 2 seconds. After repeating this five sets as one set, the next step was to open and close both arms diagonally so that the right arm was diagonally upward and the left arm was diagonally downward. Finally, the left arm was diagonally upward and the right arm was diagonally downward. Repeat 5 sets to close both sides of the arm diagonally. At this time, the user is particularly aware of the thigh, latissimus dorsi and rectus abdominis. Further, the position and color of the position state image 220 and the color and shape of the operation state image 222 change according to the movement angle of the arm in the horizontal direction. Thereafter, there is a rest of 30 seconds in total, which is a pause period of 15 seconds and a period of applying electrical stimulation with a frequency of 2 Hz for 15 seconds.

本図(b)の第6画面例は第1の運動プログラムの第3トレーニング項目である「LUNGE TWIST」(ランジ・ツイスト)の画面である。ここでは周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に腰を捻りながら腰を落とす動作をし、2秒間の一時停止の後、再び周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に腰の捻りを戻しながら腰を上げる動作をし、2秒間の一時停止が入る。これを1セットとして8セット繰り返した後、次は6秒間の間に脚の左右を切り替え、反対方向に腰を捻る動作を8セット繰り返す。このとき、ユーザは大腿部、腹直筋、腹斜筋を特に意識する。また、体の中心の垂直線を軸に肩を水平方向に回転させる移動角度に応じて位置状態画像220の位置および色や、動作状態画像222の色および形状が変化する。この後、15秒間の一時停止期間と、周波数2Hzの電気刺激を15秒加える期間の合計30秒間の休憩となる。   The sixth screen example in FIG. 6B is a screen of “LUNGE TWIST” (Lunge Twist), which is the third training item of the first exercise program. Here, the operation of dropping the waist while twisting the waist while applying an electrical stimulus with a frequency of 20 Hz for 4 seconds, and returning the torsion of the waist while applying an electrical stimulus with a frequency of 20 Hz for 4 seconds after a pause of 2 seconds. A hip-up action is performed and a two-second pause is entered. After repeating this eight sets as one set, the next step is to switch the left and right legs for 6 seconds and repeat the eight sets of twisting in the opposite direction. At this time, the user is particularly aware of the thigh, rectus abdominis, and oblique abdominal muscles. Further, the position and color of the position state image 220 and the color and shape of the operation state image 222 change according to the movement angle by which the shoulder is rotated in the horizontal direction about the vertical line at the center of the body. Thereafter, there is a rest of 30 seconds in total, which is a pause period of 15 seconds and a period of applying electrical stimulation with a frequency of 2 Hz for 15 seconds.

本図(c)の第7画面例は第2の運動プログラムの第3トレーニング項目である「LUNGE SIDE VENT」(ランジ・サイド・ベント)の画面である。ここでは周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に上体を片側に倒しながら腰を落とす動作をし、2秒間の一時停止の後、再び周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に上体を戻しながら腰を上げる動作をし、2秒間の一時停止が入る。これを1セットとして8セット繰り返した後、次は6秒間の間に脚の左右を切り替え、反対方向に上体を倒しながら腰を落とす動作を8セット繰り返す。このとき、ユーザは大腿部、腹直筋、腹斜筋を特に意識する。また、両肩を結ぶ線を側方へ傾ける動きの水平面に対する傾き角度に応じて位置状態画像220の位置および色や、動作状態画像222の色および形状が変化する。この後、15秒間の一時停止期間と、周波数2Hzの電気刺激を15秒加える期間の合計30秒間の休憩となる。   The seventh screen example of FIG. 7C is a screen of “LUNGE SIDE VENT” (Lunge Side Vent) which is the third training item of the second exercise program. Here, while applying an electrical stimulus with a frequency of 20 Hz for 4 seconds, the upper body is moved down to one side while dropping, and after a pause of 2 seconds, the upper body is again applied while applying an electrical stimulus with a frequency of 20 Hz for 4 seconds. Raise your hips while returning and pause for 2 seconds. After repeating this eight sets as one set, the next step is to switch the left and right of the legs for 6 seconds and repeat the eight sets of dropping the waist while tilting the upper body in the opposite direction. At this time, the user is particularly aware of the thigh, rectus abdominis, and oblique abdominal muscles. Further, the position and color of the position state image 220 and the color and shape of the operation state image 222 change according to the inclination angle with respect to the horizontal plane of the movement of tilting the line connecting the shoulders to the side. Thereafter, there is a rest of 30 seconds in total, which is a pause period of 15 seconds and a period of applying electrical stimulation with a frequency of 2 Hz for 15 seconds.

本図(d)の第8画面例は第2の運動プログラムの第4トレーニング項目である「KICKBACK」(キックバック)の画面である。ここでは周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に肘を中心にして両前腕を下から前方に上げるように回転させる動作をし、2秒間の一時停止の後、再び周波数20Hzの電気刺激を4秒加える間に両前腕を下に下ろす動作をし、2秒間の一時停止が入る。このとき、ユーザは大腿部、上腕二頭筋、上腕三頭筋を特に意識する。また、肘を中心とした前腕の前後方向の回転角度に応じて位置状態画像220の位置および色や、動作状態画像222の色および形状が変化する。以上の動作を1セットとして8セット繰り返した後、15秒間の一時停止期間と、周波数2Hzの電気刺激を15秒加える期間の合計30秒間の休憩となる。   The eighth screen example in FIG. 4D is a screen for “KICKBACK” (kickback), which is the fourth training item of the second exercise program. Here, while applying electrical stimulation with a frequency of 20 Hz for 4 seconds, the forearm is rotated around the elbow to move forward from below, and after a pause of 2 seconds, electrical stimulation with a frequency of 20 Hz is again applied. While adding seconds, both forearms are moved down and a pause of 2 seconds is entered. At this time, the user is particularly aware of the thigh, biceps, and triceps. Further, the position and color of the position state image 220 and the color and shape of the operation state image 222 change according to the rotation angle of the forearm around the elbow. After repeating the above operation as one set and 8 sets, a rest of 30 seconds in total is provided, which is a pause period of 15 seconds and a period of applying electrical stimulation with a frequency of 2 Hz for 15 seconds.

図20は、第9〜第11の画面例を示す。本図(a)の第9画面例は第1,2の運動プログラムの第5トレーニング項目である「PUNCH」(パンチ)の画面である。ここでは周波数20Hzの電気刺激を5秒加える間は姿勢を固定し、周波数4Hzの電気刺激を10秒加える間に指定の方向にパンチする動作をし、3秒間の一時停止が入る。このとき、所定の複数の空中位置のうち指定された位置へ手を伸ばすことができたか否かに応じて位置状態画像220の位置および色が変化する。以上の動作を1セットとして5セット繰り返した後、周波数2Hzの電気刺激を上半身から下半身にかけて20秒ずつ、合計60秒加えるクールダウンの後、運動プログラムが終了となる。   FIG. 20 shows ninth to eleventh screen examples. The ninth screen example in FIG. 9A is a screen for “PUNCH” (punch) which is the fifth training item of the first and second exercise programs. Here, the posture is fixed while applying electrical stimulation with a frequency of 20 Hz for 5 seconds, and punching is performed in a specified direction while electrical stimulation with a frequency of 4 Hz is applied for 10 seconds, and a pause for 3 seconds is entered. At this time, the position and color of the position state image 220 change depending on whether or not the hand can be reached to a designated position among a plurality of predetermined aerial positions. After repeating the above operation as one set and repeating 5 sets, the exercise program ends after a cool-down in which electrical stimulation with a frequency of 2 Hz is applied for 20 seconds from the upper body to the lower body for a total of 60 seconds.

本図(b)の第10画面例は第1,2の運動プログラムの第5トレーニング項目である「KNEE&ELBOW」(ニー&エルボー)の画面である。ここでは周波数20Hzの電気刺激を5秒加える間は姿勢を固定し、周波数4Hzの電気刺激を10秒加える間に肘と膝を近づける動作を繰り返し、3秒間の一時停止が入る。このとき、肘と膝との間の距離が所定値以内であるかに応じて位置状態画像220の色が変化する。以上の動作を1セットとして5セット繰り返した後、周波数2Hzの電気刺激を上半身から下半身にかけて20秒ずつ、合計60秒加えるクールダウンの後、運動プログラムが終了となる。   The tenth screen example in FIG. 7B is a screen of “KNEE & ELBOW” (knee & elbow) which is the fifth training item of the first and second exercise programs. Here, the posture is fixed while applying an electrical stimulus with a frequency of 20 Hz for 5 seconds, and the operation of bringing the elbow and the knee closer while applying the electrical stimulus with a frequency of 4 Hz for 10 seconds is repeated for a pause of 3 seconds. At this time, the color of the position state image 220 changes depending on whether the distance between the elbow and the knee is within a predetermined value. After repeating the above operation as one set and repeating 5 sets, the exercise program ends after a cool-down in which electrical stimulation with a frequency of 2 Hz is applied for 20 seconds from the upper body to the lower body for a total of 60 seconds.

本図(c)の第11画面例は第1,2の運動プログラムの第5トレーニング項目である「HIGH KNEE」(ハイ・ニー)の画面である。ここでは周波数20Hzの電気刺激を5秒加える間は姿勢を固定し、周波数4Hzの電気刺激を10秒加える間に腿上げダッシュの動作をし、3秒間の一時停止が入る。このとき、膝の位置が所定高さまで上がるか否かに応じて位置状態画像220の色が変化する。以上の動作を1セットとして5セット繰り返した後、周波数2Hzの電気刺激を上半身から下半身にかけて20秒ずつ、合計60秒加えるクールダウンの後、運動プログラムが終了となる。   The eleventh screen example in FIG. 7C is a screen of “HIGH KNEEE” (high knee) which is the fifth training item of the first and second exercise programs. Here, the posture is fixed while applying an electrical stimulus with a frequency of 20 Hz for 5 seconds, and the thigh raising dash is operated while the electrical stimulus with a frequency of 4 Hz is applied for 10 seconds, and a pause for 3 seconds is entered. At this time, the color of the position state image 220 changes depending on whether or not the knee position is raised to a predetermined height. After repeating the above operation as one set and repeating 5 sets, the exercise program ends after a cool-down in which electrical stimulation with a frequency of 2 Hz is applied for 20 seconds from the upper body to the lower body for a total of 60 seconds.

以上のように、位置状態画像220や動作状態画像222などの状態オブジェクト218の形状や色、配置の変化により、回数、時間、位置、距離、角度、範囲などを示して、動作状況および動作が適切かどうかをユーザに視覚的に示すことができる。ユーザは図形の変化を視認することで、運動の負荷を身体だけでなく視覚からも直感的に把握することができる。本実施の態様では、状態オブジェクト218や筋肉モデル216をミラーディスプレイ105の表示装置106に表示する例を説明した。変形例においては、状態オブジェクト218や筋肉モデル216を網膜投影装置やヘッドマウントディスプレイ等によってユーザに表示してもよい。この場合、映像出力機能のない鏡の前でも同様のトレーニングが可能となる。   As described above, the number of times, the time, the position, the distance, the angle, the range, and the like are indicated by the change in the shape, color, and arrangement of the state object 218 such as the position state image 220 and the operation state image 222. It can be visually shown to the user whether it is appropriate. By visually recognizing the change of the figure, the user can intuitively grasp the exercise load not only from the body but also from the visual sense. In this embodiment, the example in which the state object 218 and the muscle model 216 are displayed on the display device 106 of the mirror display 105 has been described. In the modification, the state object 218 and the muscle model 216 may be displayed to the user by a retinal projection device, a head mounted display, or the like. In this case, similar training is possible even in front of a mirror without a video output function.

以上、本発明について実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.

14 表示制御装置、 100 運動制御システム、 103 ミラー、 104 表示制御装置、 106 表示装置、 107 姿勢センサ、 207 ユーザ、 212 動作モデル、 220 位置状態画像、 222 動作状態画像。   14 display control device, 100 motion control system, 103 mirror, 104 display control device, 106 display device, 107 attitude sensor, 207 user, 212 motion model, 220 position state image, 222 motion state image.

Claims (3)

ユーザの身体の像を反射し得るミラーと、
前記ミラーを透過して画像を表示するために前記ミラーの背面側に設置される表示装置と、
前記ミラーの正面側で前記ミラーに対面するユーザの姿勢を検出するための姿勢センサと、
前記姿勢センサによって検出されたユーザの姿勢情報に基づく所定の身体部位の推定位置を示すための位置状態画像と、前記身体部位の動作状態に応じて所定の図形を変化させることにより前記動作状態を示すための動作状態画像と、を前記表示装置へ表示させる表示制御装置と、
を備えることを特徴とする運動制御システム。
A mirror that can reflect the image of the user's body;
A display device installed on the back side of the mirror to display an image through the mirror;
A posture sensor for detecting the posture of the user facing the mirror on the front side of the mirror;
The position state image for indicating the estimated position of the predetermined body part based on the posture information of the user detected by the posture sensor, and the operation state by changing a predetermined figure according to the operation state of the body part. A display control device for displaying an operation state image for display on the display device;
A motion control system comprising:
前記表示制御装置は、所定の動作の手本となる動きを示す動作モデル画像をさらに前記表示装置へ表示させるとともに、前記所定の動作の対象となる身体部位を示す前記位置状態画像と、前記所定の動作の対象となる身体部位の動作状態を示す前記動作状態画像と、を表示させることを特徴とする請求項1に記載の運動制御システム。   The display control device causes the display device to further display an action model image indicating a movement that serves as a model for a predetermined action, the position state image indicating a body part that is a target of the predetermined action, The motion control system according to claim 1, wherein the motion state image indicating the motion state of the body part that is the target of the motion is displayed. 前記表示制御装置は、前記姿勢センサによって検出されるユーザの姿勢の変化に先立って、前記位置状態画像および前記動作状態画像のうち少なくともいずれかを移動または変化させることにより、ユーザが次に行うべき動作を案内することを特徴とする請求項1または2に記載の運動制御システム。   Prior to a change in the posture of the user detected by the posture sensor, the display control device moves or changes at least one of the position state image and the motion state image so that the user should perform next The motion control system according to claim 1, wherein the motion is guided.
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