CN110536721B - 运动器具、控制装置以及记录介质 - Google Patents

Abstract

本发明的系统(100)具有：第1取得单元(211、222)，其在使用能够调整负荷的运动器具进行的运动中取得运动特性，该运动特性表示用户在运动中对所述运动器具(200)施加的力的特性；第2取得单元(240、250)，其取得用户的属性信息；决定单元(310)，其根据使用所述运动器具实施训练的一个用户的运动特性和该一个用户的属性信息，决定该一个用户使用所述运动器具进行运动时的所述负荷的特性即负荷特性；以及输出单元(221、330)，其将基于该所决定的负荷特性的负荷设定的指示输出到所述运动器具。

Description

运动器具、控制装置以及记录介质

技术领域

本发明涉及运动器具。

背景技术

存在各种用于进行肌肉力量训练的设备。使用这些设备进行的训练的内容优选根据进行训练的人的身体特征、运动机能、进行训练的目的和目标等进行设定。关于该点，在文献1中公开了根据各用户的需求来设定要进行的运动的种类、重复次数、强度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-83105号公报

发明内容

发明所要解决的问题

作为训练设备的一例，考虑用于反复进行使腿从弯曲的状态起伸展这样的一系列运动的推腿机(leg press machine)。在推腿机中，为了提高训练效果，存在内置弹簧、重物和控制电路等并具有对施加给用户的负荷(运动强度)进行调节的功能的推腿机。

通常，在一系列动作中，存在容易施加力的(最好增大负荷的)点、和不易施加力的(不应该施加较多的负荷的)点，因此为了使训练的效果最大化，优选在一系列动作中能够对负荷量进行调节。并且，该点例如可能根据用户的身体·机能性的特征(骨骼、肌肉)而不同。在使用不恰当地调整了上述点的设备来进行了训练的情况下，不仅无法得到期望的效果，还有可能损伤肌肉。

并且，上述点有时还受到用户的心理状态(例如，由于受伤等而感到疼痛，结果难以发挥力量等)的影响。此外，上述点还可能根据进行训练的目的(减肥、康复、关于特定的竞技的竞技力提高等)而不同。由此，进行训练的用户侧的情况各种各样，例如在文献1的发明中，难以与各用户的个体情况对应地适当调整一系列动作中的负荷量。

本发明的目的在于与用户的个体情况对应地调整一系列动作中的负荷量。

用于解决问题的手段

本发明在一个方式中提供一种控制装置，该控制装置具有：第1取得单元，其在使用能够调整负荷的运动器具进行的一系列运动中取得运动特性，该运动特性表示用户在运动中对所述运动器具施加的力的特性；第2取得单元，其取得用户的属性信息；决定单元，其根据使用所述运动器具实施训练的一个用户的运动特性和该一个用户的属性信息，决定该一个用户使用所述运动器具进行运动时的所述负荷的特性即负荷特性；以及输出单元，其将基于该所决定的负荷特性的负荷设定的指示输出到所述运动器具。

本发明在其他观点中，提供一种程序，其用于使计算机执行以下步骤：在使用能够调整负荷的运动器具进行的一系列运动中取得运动特性，该运动特性表示用户在运动中对所述运动器具施加的力的特性；取得用户的属性信息；根据使用所述运动器具实施训练的一个用户的运动特性和该一个用户的属性信息，决定该一个用户使用所述运动器具进行运动时的所述负荷的特性即负荷特性；以及将基于该所决定的负荷特性的负荷设定的指示输出到所述运动器具。

本发明在其他观点中，提供一种运动器具，该运动器具具有：能够调整负荷的可动部；第1取得单元，其取得表示作用于所述可动部的力的特性的运动特性；第2取得单元，其取得用户的属性信息；决定单元，其根据实施训练的一个用户的运动特性和该一个用户的属性信息，决定该一个用户进行运动时的所述负荷的特性即负荷特性；以及调整单元，其根据该所决定的负荷特性对所述可动部的负荷进行调整。

根据本发明，能够与用户的个体情况对应地调整一系列动作中的负荷量。

附图说明

图1是示出控制系统100的概要的图。

图2是示出运动器具200的功能结构的图。

图3(a)是示出运动器具200的例子的图。

图3(b)是示出运动器具200的另一例的图。

图3(c)是示出运动器具200的又一例的放大图。

图4是示出服务器300的功能结构的图。

图5是示出用户DB 321所存储的信息的例子的图。

图6是示出机器DB 323所存储的信息的例子的图。

图7是示出运动历史DB 322所存储的信息的例子的图。

图8是在训练开始时所取得的运动特性曲线的例子(其1)。

图9是负荷特性曲线的例子(其1)。

图10是负荷特性曲线的例子(其2)。

图11是在训练开始时所取得的运动特性曲线的例子(其2)。

图12是负荷特性曲线的例子(其3)。

图13是负荷特性曲线的例子(其4)。

图14是示出确定与他人的运动特性数据之间的相似度的处理的示意图(其1)。

图15是示出确定与他人的运动特性数据之间的相似度的处理的示意图(其2)。

图16是服务器300所存储的数据库324的例子。

图17是控制系统100的动作例。

具体实施方式

图1示出控制系统100的概要。控制系统100包含运动器具200-1、200-2、200-3和服务器300。

各运动器具200是至少具有能够调整负荷的可动部的运动器具，例如是脚踏机、推腿机、卧推机等。利用运动器具200实现的运动的内容、种类、主要使用的身体部位没有特别限定。总之是通过使用户反复进行一系列运动(由可动部的动作开始点和动作结束点定义的动作的单位)来对肌肉施加负荷的装置。动作的单位典型的是指使腿或手臂从最弯曲的状态成为最伸展的状态(或其相反方向)的动作，但也可以将从伸展的状态进一步返回到弯曲的状态视作一个单位。或者，也可以将蹬一圈踏板的动作称作一系列动作。

此外，各运动器具200除了具有调节负荷量(力的大小)的功能以外，还具有对与训练相关的参数进行调节的功能。具体而言，除了施力的方向、定时的调节功能以外，还具有对反复进行一系列运动的次数、一次训练的时间长度进行设定和变更的功能。

关于负荷的设定，各运动器具200具有如下功能：在根据从服务器300指示的信息设定了负荷特性的状态下，使用户进行训练的功能(称作训练模式)；生成用于决定上述负荷特性的用户的运动特性数据，并提供给服务器300的功能(称作计测模式)。在计测模式中，例如在等负荷(在一系列运动中施加给用户的负荷量恒定)、或等速度(使得可动部的移动·旋转、扭转等运动的速度恒定)那样的控制下，通过使用户运动来进行。

初次使用运动器具200的用户首先在计测模式下运动，取得反映了自身的运动能力等的负荷特性，并在该取得的负荷特性的训练模式下经过规定期间(例如3个月)的训练后，再次使用计测模式重新进行计测，取得(更新)负荷特性。通过这样反复实施训练模式和计测模式，用户朝着目标的肉体状态努力。

另外，各运动器具200的功能(要实现的运动内容)可以相同，也可以不同。此外，图示的运动器具200的数量不过是例示的，控制系统100中至少存在1台以上的运动器具200即可。各运动器具200可以设置在同一设施内由同一用户利用，也可以设置在分离的场所。

服务器300作为通用的服务器装置或计算机来实现，被控制系统100的运营者管理。

运动器具200和服务器300经由网络900连接。网络900例如由互联网、LAN、基站或无线接入点等构成。

图2示出运动器具200的功能结构。运动器具200包含可动机构210、控制部220、通信部230、用户确定部240、输入部250、存储部260和报知部270。

报知部270是液晶显示器、扬声器等输出单元，利用文字、图像、声音等将由调整部223决定的信息报知给用户。

存储部260是半导体存储器等存储装置，存储用于认证作为训练对象的用户的信息、由传感器211取得的信息、控制可动机构210的负荷所需的设定信息(参数、算法)、用于使运动器具200实现后述功能的程序。

可动机构210包含：弹簧、轴、曲柄等位移机构；以及电机、控制电路等，其用于根据从负荷设定部221供给的控制信号，设定施加给机构的负荷(阻力)。用户抵抗该负荷而将力作用于位移机构，由此位移机构移动，用户能够进行规定的运动。由位移机构实现的运动例如为旋转运动、平行移动。在本实施例中，关于由运动器具200实现的运动的种类、能够移位的方向(运动的自由度)、可变量、训练对象的身体部位没有特别限定。

可动机构210包含传感器211，检测由用户进行的运动的结果。具体而言，传感器211包含：通过机械、电气或磁的方法，计测可动机构210的位移量(移动量、旋转量等)的传感器；以及计测在该位移中从用户受到的力的传感器(加速度传感器、角速度传感器、应变传感器、静电电容传感器等)。

传感器211取得计测的定时可以是每个预先确定的采样定时(例如每10毫秒)，也可以是每当检测到可动部的规定的变化量(位置变化量1cm、角度变化量1°等)时。在后者的情况下，当根据用户的体格等，一系列运动的位移量(从运动开始点到运动结束点的距离)不同时，例如可以预先按照每个用户计测或登记一系列运动的位移量，并通过规定的方法对该位移量进行等分，由此设定由传感器211进行计测的点。

计测出的信息被依次存储到存储部260，并根据需要由分析部222读出。另外，检测的位移量和运动量可以是一维的值(标量)，也可以是多维的值(矢量)。

输入部250是触摸面板等输入器件，用于输入ID、密码等用于对使用运动器具200的用户进行识别的信息。此外，输入部250在输入该用户的属性信息时使用。属性信息除了年龄·性别、与身体的特征或运动机能相关的基本或可数值化的客观信息以外，还可以包含与利用运动器具200进行的一系列运动相关的身体部位的当前或过去的故障(受伤、生病)相关信息、与进行运动的目的相关的信息、与在运动中感受到的用户的感觉相关的信息等与用户特有的情况、用户所处的状况、进行训练的背景等相关的信息。

另外，输入上述信息的可以是进行训练的用户，也可以是管理运动器具200的设施职员。在后者的情况下，例如职员可以使用与服务器300连接的计算机(未图示)，输入从用户听取到的信息，并将所输入的信息发送到服务器300。该情况下，服务器300可以在接收到赋予给每个用户、与用户相关的信息时，发布作为该用户的识别符发挥功能、并用于访问该与用户相关的信息的信息(QR码(注册商标)等)，并发送到运动器具200或用户持有的便携终端(未图示)。或者，服务器300也可以从用户携带的终端、或外部的服务器(对用户的以往历史进行管理的数据库等)取得属性信息。

另外，进行运动的目的例如是肌肉力量增强、运动动作的改善、运动技术的提高、减肥(脂肪燃烧)、伴随年龄增长或故障而下降的肌肉力量的恢复(所谓的康复)等。与感觉相关的信息例如是与伴随运动的疼痛、不适感等相关的信息。

另外，输入部250可以不是触摸面板，而被安装为用于进行声音输入的器件，也可以被安装为读取在用户携带的ID卡中存储的信息的装置。

控制部220被安装为1个以上的通用或专用处理器、处理器或控制电路，包含负荷设定部221、分析部222和调整部223。控制部220进行训练模式和计测模式的切换。参照在用户认证时从服务器300提供的设定信息来执行，或者按照在存储部260中存储的设定信息来执行。

分析部222取得运动特性数据，该运动特性数据表示在使用运动器具200进行的用户的运动中发挥的力的特性。运动特性数据例如能够定义为在用户进行的一系列运动中作用于可动机构210的可动部的力(大小和方向中的至少任意一个)与该可动部的位移量之间的关系。具体而言，在将横轴规定为位移、纵轴规定为由用户施加的力时，运动特性能够表现为曲线(特性曲线)。运动特性的表现方法是一个例子，例如也可以表示一系列运动中的定时(时刻)与在该时刻发挥的力之间的关系。例如，运动特性可以不是力(例如单位是牛顿)自身，而使用力和移动距离、力被作用的期间(作功量(例如瓦特单位)、功率(例如焦耳单位))来表现。

所取得的运动特性数据经由通信部230被发送到服务器300，并且被供给到调整部223。

此外，可以不将传感器211中的直接的计测值(例如电压值·电流值)转换为表示力的量，而直接输出到服务器300。该情况下，在服务器300中，可以为了决定后述的负荷特性而进行规定的转换处理，也可以在不进行转换处理的情况下决定负荷特性。

另外，发送运动特性数据的定时例如可以是每当完成1个循环的运动时，也可以是完成了规定次数的运动循环的时刻，还可以是从训练开始起经过了规定时间的时刻。在经过多次循环后发送运动特性数据的情况下，例如对针对各运动循环得到的运动特性数据进行规定的统计处理，并作为一个运动特性数据发送到服务器300。规定的统计处理例如包含平均化、提取计测出的数据的一部分的处理。提取处理例如是指提取数据中的极大值、极小值等特征量的处理。

负荷设定部221在计测模式中，生成对利用可动机构210实现的负荷特性进行控制的信号，并提供给可动机构210。在将经由通信部230从服务器300取得的负荷特性数据提供给负荷设定部221时，负荷设定部221在预先确定的定时，将根据该负荷特性数据来设定负荷的指示提供给可动机构210。输出负荷的指示的定时可以是训练的中途(例如可以是每当进行了1个循环的运动时，也可以是完成了规定次数的运动循环的时刻，还可以是从训练开始起经过了规定时间的时刻等)，也可以始终设定为训练开始时。

调整部223对负荷特性以外的、与训练相关的参数进行控制。具体而言，调整部223根据从分析部222输出的信息，按照规定的算法，设定构成可动机构210的可动部的位置、方向(姿势)、速度(脚踏机中的踏板的角度、推腿机中的座椅的高度等)。所设定的信息被输出到可动机构210。另外，该参数也可以是对负荷量产生影响的参数，但规定负荷特性(在一个循环的运动中使负荷怎样变化)的参数除外。

此外，调整部223根据存储部260中所存储的信息和从分析部222输出的运动特性，设定与训练的内容(时间、反复次数等)相关的参数，并输出到报知部270。执行该参数的设定的定时可以是一个循环的运动结束后，也可以是由规定的运动循环构成的一次训练结束后，能够自由地确定。

另外，负荷特性以外的参数也可以与负荷特性同样地，由服务器300生成，调整部223从服务器300取得该信息。

此外，也可以是，除了从分析部222输出的信息以外，调整部223还考虑输入到运动器具200或从服务器300取得的与用户关联的信息来设定上述参数。

用户确定部240作为处理器或数据读取装置来实现，将利用输入部250输入的信息或从用户所提示的ID卡读出的信息与存储部260中所存储的信息进行对照等，确定正在进行训练(或自此将要进行训练)的用户。

作为其他方式，也可以是，用户确定部240作为IC读卡器或条形码读取器等信息读取装置来实现，当用户在训练开始前将利用服务器发布的QR码等识别信息扫入到用户确定部240时，进行该用户的确定(认证)，并且从服务器300取得为了针对该用户生成应在运动器具200中设定的信息而需要使用的信息。该情况下，能够省略输入部250。

通信部230是用于按照规定的通信标准与服务器300之间进行信息收发的通信接口。具体而言，通信部230将从分析部222供给的运动特性数据与用于确定运动器具200的识别信息、用于确定用户的识别信息一起，发送到服务器300。此外，除了作为训练对象的用户的运动特性以外，通信部230在从服务器300取得根据该作为训练对象的用户的用户属性和该用户以外的用户的运动特性中的至少任意一方所决定的负荷特性数据和其附带的附带信息时，提供给负荷设定部221。

此外，在训练完成时，将表示该训练的内容的信息发送到服务器300。此外，通信部230根据需要，将利用输入部250输入的用户的属性信息发送到服务器300，或从服务器300接收用户属性、设定信息。

图3(a)示出运动器具200的外观的例子。在该例中，运动器具200是所谓的推腿机，包含用户确定部240和可动机构210。

运动器具200由架脚台、与能够平行移动的可动机构210接合的座椅面和靠背构成，主要以强化腿的肌肉力量为目的。从架脚台到座椅面的距离d根据施加给架脚台的力而变化。可动机构210中内置有伺服机构等，能够根据座椅面的位置，自由地控制用于使框架移动的阻力。即，能够根据腿的弯曲情况，控制所产生的负荷量。距离d最小的是使腿最弯曲的状态，距离d最大的是使腿最伸展的状态。从使腿最弯曲的状态开始到使腿最伸展的状态时，完成1个循环的运动。

图3(b)示出运动器具200的外观的另一例。在该例中，运动器具200是包含用户确定部240和可动机构210、并通过反复蹬可动机构210而主要以腿的肌肉力量强化为目的的脚踏机。

图3(c)是对踏板部进行放大后的图。可动机构210包含曲柄215和踏板216。在可动机构210中内置有能够根据曲柄215的旋转角(踏板216的位置)来调整负荷量的驱动机构。踏板216的1圈(0≤θ≤360°)相当于1个循环的运动。另外，移动初始位置(θ＝0)能够适当地任意确定。

图4示出服务器300的功能结构。服务器300具备作为具有信息的输入输出和运算处理的通常信息处理装置的功能，包含决定部310、通信部330和存储部320。

决定部310作为1个以上的通用或专用的处理器来实现，至少根据从运动器具200提供的、针对某个用户的属性信息，决定应在运动器具200中设定的负荷特性。例如，决定部310按照规定的算法，决定负荷特性，以变更在该运动特性曲线中出现的极大值的位置、拐点的位置、极小值的位置、该极大值的值、该极小值的值、该拐点的值中的至少任意一个。

在优选的方式中，决定部310使用针对该某个用户计测出的运动特性和该用户的用户属性，决定负荷特性。

此外，决定部310也可以还考虑该用户以外的属性信息来决定负荷特性。并且，决定部310还可以考虑该用户以外的用户的运动特性来决定负荷特性。

关于根据自身的属性信息、自身或他人的运动数据来决定负荷特性的具体例子，将在之后进行叙述。

决定部310可以进一步根据将针对同一用户在相互不同的时刻取得的第1运动特性和第2运动特性进行比较而得到的结果，决定负荷特性。

例如，为了决定负荷特性，将针对某个用户在当前取得的运动特性、和针对该用户在过去(例如3个月前)已取得并存储在存储部320中的运动特性进行比较，考虑该当前取得的运动特性和该比较的结果来决定负荷特性。具体而言，决定部310使用规定的算法、或者对存储部320中所存储的他人的运动特性的变化、他人的用户属性的变化等进行分析而得到的结果，估计该用户的运动特性的变化原因。并且，根据估计出的原因，决定负荷特性。

例如，在将原因估计为肌肉力量的提升的情况下，决定使整体负荷提升的负荷特性曲线。或者，在对该用户怀疑受伤等身体状况不佳的情况下，决定使负荷下降的负荷特性曲线。另外，应该对比的过去的运动特性可以是过去的一个时刻(从当前起规定时间之前或最后进行计测的时刻)的数据，也可以使用在2个以上的过去时刻所计测的运动特性。在后者的情况下，能够考虑从开始训练起到当前的运动特性的推移，决定当前应设定的负荷特性。

自身的当前的运动特性与过去的运动特性之间的比较可以说是表示过去反复进行的训练的效果或对训练的意愿的一个指标。因此，能够提供仅从当前得到的运动特性、表示现状的用户状态的用户属性难以推断出的、考虑到了用户的意愿和潜在能力·机能的内容的训练。

决定负荷特性的定时可以是每当从运动器具200接收到运动特性数据时，也可以是预先确定的定时(达到了规定的运动循环数的时刻、从一个训练开始起的经过时间、进行了训练的次数、规定的经过时间(20天、3个月等))。

通信部330是用于按照规定的通信标准与各运动器具200之间进行信息收发的通信接口，从各运动器具200取得用于确定运动器具200的信息、用于确定利用该运动器具200进行训练的用户的信息、运动特性数据、属性信息。此外，通信部330将由服务器300生成的负荷特性数据发送到运动器具200。

存储部320是硬盘、半导体存储器等存储装置，除了用于实现上述服务器300的功能的程序以外，还存储有用户DB 321、运动历史DB 322和机器DB 323。用户DB 321和机器DB323在决定部310生成负荷特性数据时被参照。运动历史DB 322在决定部310参照训练历史来生成负荷特性数据的情况下被参照。

图5示出用户DB 321中所存储的信息的例子。在用户DB 321中，存储有针对各用户的、设定信息和用户属性(基本的属性和状况信息(进行训练的背景、情况等训练内容以外的信息等))。设定信息除了指训练的计划、时间表、内容、方针以外，还存储有可动部的位置、角度、速度等与负荷特性相关的信息以外的与训练相关的信息。

另外，设定信息和属性信息可以由用户预先登记，也可以在每次的训练开始时在运动器具200中输入并与运动特性数据一起被发送到服务器300。另外，也可以省略基本属性和状况信息中的任意一方。

图6示出机器DB 323中所存储的信息的例子。机器DB 323与用于确定各运动器具200的识别信息相关联地存储用于调整该运动器具200的负荷的参数。

该参数依赖于能够利用运动器具200实现的运动的自由度。例如在001的机器的情况下，能够设定的负荷量为阻力(标量)，在默认的设定中，通过负荷量P为P0(d)这样的函数形式来表示。在002的机器的情况下，存在关于X轴的旋转和关于Y轴的旋转的2个自由度，在旋转的状态(θ、φ)下产生的负荷力W通过W＝W0(θ、φ)这样的函数形式来表示。

图7示出运动历史DB 322中所存储的信息的例子。在运动历史DB 322中，按照每个用户，存储表示过去使用运动器具200进行的训练内容的信息。具体而言，每当进行训练时就生成记录。在一个记录中，记录有执行了训练的日期时刻、识别进行了训练的运动器具200的机器ID、训练的内容(所应用的负荷特性)、总运动时间、反馈(用户的感想)。

该例中，在A先生/女士的情况下，示出了以下记录：进行10分钟的应用了负荷特性曲线q1的运动，在另外一天计测运动特性来取得运动特性曲线p2，根据该结果对负荷特性曲线q2进行更新，应用该更新后的负荷特性曲线q2进行了30分钟的运动。

另外，应用的负荷特性和计测的运动特性不需要表现为运动特性曲线、负荷特性曲线(连续函数)。也可以是在离散的位置(或变化量)和在该位置发挥的力(施加的负荷)的组合的集合。总之，在该项目中，记录表示在运动器具200中应用的负荷特性的信息、表示在更新负荷特性时取得的用户的运动结果的信息。

<1.根据自身的属性信息决定负荷特性曲线的例子>

图8是针对某个用户取得的运动特性曲线的具体例子。p1表示用户在计测模式下利用推腿机进行运动时所发挥的力的特性。横轴为位移量(距离)，纵轴为发挥的用户的力或施加给用户的力的大小。在移动初始点d1处，力为最小值Fmin，随着d增大(即、随着腿逐渐伸展)，发挥越大的力，力在位移量d＝d2处取得最大值Fmax。即，表示该用户在d＝d2处发挥了最大的力。自此起当d进一步增大(腿伸展)时，发挥的力逐渐减小，在动作结束点d3(例如腿完全伸展的状态)，1个循环的运动结束。

图9示出对应于该运动特性曲线p1，考虑了该用户的属性信息、训练目的等而生成并在以后的训练模式中应用的负荷特性曲线q1的例子。负荷特性曲线q1设定为，在移动初始点d1和动作结束点d3处施加的负荷不变化，峰值位置仍是d2，为了在峰值位置d2附近使用户发挥更大的力，与p1相比使峰值负荷量增大Δ＝F'max-Fmax。即，在该例中，采用了如下的算法，该算法的目的是相对于所得到的运动特性，在保持峰值位置的情况下进行矫正以改变峰值强度。

图10是相对于运动特性曲线p1生成的另一负荷特性曲线q2的例子。在该例中，作为朝上凸的整体形状这一点不变，但在负荷特性曲线q2中，峰值位置移动到d2，另一方面，峰值的值不变。即，负荷特性曲线q2采用了如下的算法，该算法的目的是促使用户在d2′处(即，在一系列运动中更早的时刻)发挥最强的力。作为进行这样的设定的场面，考虑如下情况，例如该用户以竞技力提高为目的，对于通常的人而言，负荷特性曲线q1那样的力的发挥对于肌肉力量提升是理想的，而在进行该用户进行的竞技时，通过研究已知发挥依据负荷特性曲线q2的力更有助于竞技力提高。另外，峰值的移动方向可以相反(慢慢发挥力的报告)。

这样，能够使用户的身体记住与训练目的等相对应的训练对象部位的肌肉力量的理想使用方式。

这样，并非决定针对检测出的运动特性唯一确定的负荷特性，还考虑到用户的属性、训练目的等来决定负荷特性。其结果，即使假设存在发挥相似的运动特性的用户，但如果年龄、性别等基本的属性、训练目的、应对训练的背景等情况不同，则设定的负荷特性也可能变化。

图11是所取得的运动特性曲线的另一例。如该图所示，运动特性曲线p2在位移量d4处取极小值，在位移量d5和d6处取极大值。在通常的运动中，运动特性示出图8那样的具有1个峰值的朝上凸的形状，而通常不是p2那样的形状。因此，如果直接继续应用运动器具200中设定的负荷，或者仅使负荷均匀地(与位移量无关地)增减，则至少对于该用户而言，很难说实现了优选的训练。

图12是与该运动特性曲线p2对应地生成的负荷特性曲线的例子。负荷特性曲线q3为朝上凸的形状，移动初始点d1处的值Fmin与运动特性曲线p2相同，在位移量d4处具有一个峰值。并且，峰值相等(F＝q3(d4)＝p2(d4))。即，负荷特性曲线q3的目的在于促使用户整体上降低运动强度、并且实现理想的运动特性(身体的使用方式)。

例如，在根据用户属性估计为用户感到疼痛的情况下，或者估计为过去受过伤的情况下，决定这样的负荷特性曲线。在估计为原因是疼痛或故障的情况下，有可能会损伤肌肉，因此在计测出运动特性曲线p2那样的特征的情况下，认为与肌肉力量强化相比，优选为了在不施加负荷的情况下掌握理想的动作，而设定负荷特性曲线q3那样的特性。

在无法根据属性信息推断出疼痛或故障的事实的情况下等，决定q4那样的负荷特性曲线。其目的在于同时改善运动强度(肌肉力量强化)和运动特性(肌肉的使用方式)。

或者，在属性信息中记述有仅强制爱好筋肉的使用方式这一目的的情况下，如q5所示，也可以设定进行矫正以使运动强度(与由曲线和2个轴围成的面积相当)与运动特性曲线p2大致相同、且使曲线形状接近理想状态的负荷特性。

或者，在未看到疼痛的发生或故障的事实，而在属性信息中记述有例如重视肌肉力量提升的情况下，也可能存在一直维持(不矫正)曲线形状的思路。在这样的情况下，决定部310也可以相对于运动特性曲线p2，设定图13所示的q6那样的负荷特性。其目的在于，在施力的姿势下能够以更发挥力的方式进行锻炼，另一方面，在不怎么施力的姿势下，不施加太大的力也能够进行训练。

根据上述实施例，除了用户进行的运动的特性以外，还能够考虑各用户固有的、运动特性以外的要素来设定运动器具200中的负荷特性。

<2.还考虑他人的运动特性来确定负荷特性曲线的例子>

图14是用于说明服务器300使用他人的信息来决定负荷特性曲线的例子的示意图。这里，假设针对对象用户(这里假设为A先生/女士)，得到了该图的上面部分图所示的运动特性曲线p2。然后，决定部310对运动历史DB 322内进行检索，并使用规定的模式(pattern)匹配算法，决定与p2相似度最近的运动特性数据。

在该例中，假设与C先生/女士的运动特性数据的相似度最高。于是，决定部310根据针对该C先生/女士的运动特性数据生成的负荷特性数据，生成A先生/女士用的负荷特性数据。具体而言，可以将针对C先生/女士生成的负荷特性数据直接采用为A先生/女士用的负荷特性数据，也可以根据A先生/女士的运动特性数据与C先生/女士的运动特性数据之间的差值，对为了用于C先生/女士而生成的负荷特性数据进行校正。

另外，规定的模式匹配算法不限于固定的算法，例如也可以是通过将机器学习等所谓的与AI(人工智能)相关的技术应用到服务器300中所存储的运动特性、属性信息而得到的算法。作为机器学习，例如可采用深度学习的方法。

此外，负荷特性数据的计算如果是基于其他的运动特性，则不一定需要使用为了他人而生成的负荷特性数据自身。例如，服务器300针对众多人对所存储的用户属性和运动特性进行分析，将过去在运动器具200中应用的负荷特性的更新模式、和应用了该模式的用户的属性存储到存储部320中。并且，根据来自运动器具200的请求，决定预先确定的模式中的、与该用户的属性和或过去的训练内容对应的一个更新模式。

例如，服务器300根据所存储的运动特性、用户属性，生成图15所示的数据库324。在该数据库324中，与各更新模式(更新前后的负荷特性的组合)相关联地，记述有表示应用了该模式的多个用户的用户属性的信息、应用各更新模式的频度、应用时刻的用户的训练历史(进行训练的频度、进行训练的总时间、其他的与训练的实际成绩和时间表相关的信息)、通过该负荷特性的变更带来的效果。

这里，该图的效果可以是由用户或教练输入的主观信息，也可以使用指标来表现，该指标通过对在负荷特性的更新前后的2个时刻分别测量而得到的2个运动特性进行数据分析而得到，表示使用该负荷特性进行的训练而带来的、运动能力或肉体的变化。此外，该效果也可以按照每个用户属性来记述。即，也可以记述具有规定的用户属性的用户所特有地表现的效果。

在该例中，示出了如下情况：在应用负荷特性q1的用户中，之后变更为负荷特性q5的用户的比例最高，为全体的50％；变更为负荷特性q5的用户的半数以减肥为目的；在对该用户进行平均时，开始训练未满1个月，用户反应大多集中为没有困难、能够继续。

决定部310通过参照该数据库324，决定负荷特性。例如，决定部310决定与对象用户的用户属性、训练期间相关的匹配度最高的更新模式。例如，如果是以减肥为目的的女性用户，则选择负荷特性q5。

这样决定的负荷特性(例如q5)可以是依赖于运动特性的信息，也可以是与运动特性无关地定义的信息(例如表示负荷曲线自身的数据)。在前者的情况下，例如是如下的负荷特性：负荷曲线的形状为理想的形状，并且目的是使当前的运动特性数据的峰值上升5％。在后者的情况下，不需要为了决定负荷特性而进行运动特性的测量，只要能决定用户属性即可。因此，该情况下，在运动器具200中可以省略上述测量模式。

通常，运动特性数据和与其对应的负荷特性数据的数据量大，因此虽然运动特性数据的匹配处理等数据分析有时需要不小的运算量，但根据利用该数据库324来决定负荷特性的方式，只要决定预先确定的多个更新模式中的、与用户属性等匹配的一个更新模式即可，因此能够抑制决定负荷特性时的运算量。

或者，决定部310可以不根据他人的用户属性而根据与应用于他人时的效果相关的信息，或者根据他人的用户属性、和与应用于他人时的效果相关的信息，决定要选择的更新模式。例如，针对当前应用了负荷特性q5的用户，决定更新模式q1→q5、q1→q6、q1→q7、···中的、表示效果的指标值最大的更新模式。或者，也可以还考虑用户属性的相似度和效果的程度来决定更新模式。例如，即使是对于通常属性的用户而言能够期待较好效果的(换言之，普遍性较高的)更新模式，在用户属性偏离通常的用户属性的情况下，也无法怎么期待那样的效果，因此对于那样的属性的用户，能够进行使用户属性的相似度优先来选择其他更新模式这样的判定。

通过这样根据实际应用于他人的实际成绩来生成负荷特性数据，与仅根据理论来计算负荷特性的情况相比，可靠性有可能增大。服务器300中所存储的运动特性数据和负荷特性数据的数量越多，换言之，越多的运动器具与服务器300连接，可期待该可靠性越增大。

另外，也可以还考虑自身的属性信息和他人的运动特性两方。例如，在作为自身的属性信息，记述了减肥目的这一信息的情况下，生成按照该目的而在理论上可得到的负荷特性数据，并根据与针对运动特性的相似度高的他人所生成的负荷特性曲线数据之间的差异来进行校正。

也可以根据自身的当前或过去的属性信息、他人的当前或过去的属性信息、和他人的当前或过去的运动特性，生成负荷特性数据。例如，如图16所示，决定部310单独地决定运动特性的相似度和用户属性的相似度，根据运动特性的相似度和用户属性的相似度，按照规定的算法，计算综合的相似度，并根据综合的相似度最高的运动特性数据来决定负荷特性。在该图中示出了：对运动特性的相似度和用户属性的相似度进行综合评价的结果是选择D先生/女士的运动特性数据。

或者，也可以是，首先提取具备与某个用户的属性信息具有一定的相似度的属性信息的1个以上的用户，从针对提取出的1个以上的用户所生成的运动特性数据中，确定相似度最高的运动特性数据，并根据针对该确定出的运动特性数据所生成的负荷特性数据，生成针对该某个用户的负荷特性数据。

通过这样还考虑与他人的属性之间的共通性，可期待提高负荷特性的妥当性。

该情况下，决定部310可以还参照用户DB 321，取得生成所使用的用户(该情况下为C先生/女士)的属性信息，并生成基于属性信息的信息，作为附带信息。例如，在作为C先生/女士的属性信息记述了遭受膝盖疼痛的情况下，生成“A先生/女士由于膝盖疼痛，可能无法很好地发挥力”的文本信息。将这样生成的附带信息与负荷特性数据一起发送到运动器具200。或者，例如可以在根据用户属性估计为该用户是运动员的情况下，生成“您的肌肉的使用方式比他人优异”这一消息。

这样的消息可以是预先与属性信息和运动特性相关联地登记的消息，也可以根据通过对所存储的众多的运动特性、属性信息应用强化学习的方法而得到的事件现象或见解(负荷特性数据与用户属性之间的相互关系、因果关系等)而生成。

通过这样利用他人的用户属性，能够向用户提供用户没有注意到的原因、和针对该原因的解决方案·建议。

此外，也可以将他人的运动特性、该为了用于他人而生成的负荷特性数据包含在附带信息中。通过提供针对他人的训练的信息，可期待鼓励训练的效果。

作为决定部310生成的附带信息，可以包含健康状态的信息或与疾病的可能性相关的信息。例如，所述附带信息包含表示该一个用户的运动特性与基准的运动特性存在规定程度以上的差异的信息。具体而言，决定部310按照每个疾病存储特征性的运动特性数据，计算所取得的运动特性与所存储的运动特性的一致度，在一致度为规定以上的情况下，生成表示可能存在大病的消息。这里，对于疾病而言的特征性的运动特性数据可以由决定部310通过对多个用户的属性信息中的与疾病相关的信息、和众多的运动特性数据之间的相关关系进行分析来计算。

图17示出控制系统100的动作例。在训练开始时，当用户进行用户ID的输入或扫入包含用户ID信息的QR码等登录操作时(S101)，运动器具200将用户ID发送到服务器300。服务器300根据该用户ID，对用户是否已被登记进行认证(S102)。

接着，运动器具200判定针对该用户是应用训练模式还是应用计测模式。例如，在初次的用户且不存在应该应用于该用户的负荷特性数据的情况下，或者从上次设定负荷特性数据起经过了规定期间且需要进行负荷特性数据的更新的情况下，应用计测模式(S104：是)，在并非如此的情况下，应用训练模式(S104：否)。

在应用了计测模式的情况下，运动器具200显示促使用户进行运动的引导消息等，并根据用户的运动取得运动特性数据(S106)。在规定的定时，将所取得的数据与识别用户的信息以及识别运动器具200的信息一同发送到服务器300(S108)。

服务器300使用该运动特性生成负荷特性数据(S110)，并发送到运动器具200(S112)。接收到负荷特性数据的运动器具200应用训练模式，并根据该负荷特性数据进行负荷设定(S114)。另外，在负荷特性数据中包含上述附带信息的情况下，将该附带信息提供给报知部270而并提供给用户。

另一方面，在应用了训练模式的情况下，运动器具200从服务器300取得并应用与该用户对应的负荷特性数据(S111、S114)。

之后，在该训练期间中到了负荷特性数据的更新时间时(S115：是)，运动器具200转移到计测模式而对运动特性数据进行更新(S116、S108、S110、S112、S114)。在该用户的训练结束时(S116：是)，生成表示该训练的内容(实际成绩)的信息(S118)，并发送到服务器300(S120)。另外，训练的结束时刻可以由用户指示，也可以将经过了在训练开始时所应用的设定信息中记述的时间的时刻判定为训练结束。服务器300根据接收到的信息对运动历史DB 322进行更新(S122)。

可以使各运动器具200具有服务器300的负荷特性生成功能，也可以使运动器具中内置或事后安装的控制装置具有服务器300的负荷特性生成功能。即，本发明包含控制装置，该控制装置具有：取得单元，其针对多个用户，在使用具有能够调整负荷的可动部的运动器具进行的一系列运动中取得运动特性，该运动特性表示作用于该可动部的力与该可动部的位移量之间的关系；决定单元，其根据使用所述运动器具实施了训练的一个用户的运动特性和该一个用户以外的用户的运动特性，决定针对所述一个用户的负荷特性；以及输出单元，其将基于该所决定的负荷特性的负荷设定的指示输出到所述运动器具。

总之，在本发明的系统中执行以下步骤即可：在使用具有能够调整负荷的可动部的运动器具进行的一系列运动中取得运动特性，该运动特性表示作用于该可动部的力与该可动部的位移量之间的关系；取得用户的属性信息；以及根据使用所述运动器具实施了训练的一个用户的运动特性和该一个用户的属性信息，决定针对该一个用户的负荷特性；以及将基于该所决定的负荷特性的负荷设定的指示输出到所述运动器具。

标号说明

100：控制系统；200：运动器具；300：服务器；900：网络；210：可动机构；240：用户确定部；215：曲柄；216：踏板；211：传感器；220：控制部；230：通信部；250：输入部；260：存储部；270：报知部；221：负荷设定部；222：分析部；223：调整部；320：存储部；310：决定部；330：通信部；321：用户DB；322：运动历史DB；323：机器DB。

Claims (10)

1.一种控制装置，其中，该控制装置具有：

第1取得单元，其在使用能够调整负荷的运动器具进行的运动中取得运动特性，该运动特性表示用户在运动中对所述运动器具施加的力与位移量的关系；

第2取得单元，其取得所述用户的属性信息，所述用户的属性信息包含与所述运动相关的所述用户的身体部位的当前或过去的受伤或生病相关的信息、和与对所述用户而言的进行所述运动的目的相关的信息中的至少一方；

决定单元，其根据使用所述运动器具实施训练的一个用户的运动特性和该一个用户的属性信息，决定表示该一个用户使用所述运动器具进行运动时的所述负荷与位移量的关系的负荷特性；以及

输出单元，其将基于所决定的该负荷特性的负荷设定的指示输出到所述运动器具。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述第1取得单元针对所述一个用户，在多个时刻取得运动特性，

所述决定单元根据针对所述一个用户、在第1时刻测量的运动特性和在第2时刻测量的运动特性，决定针对该一个用户的负荷特性。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述第1取得单元针对多个用户取得运动特性，

所述决定单元根据所述一个用户的运动特性和该一个用户以外的用户的运动特性，决定针对所述一个用户的负荷特性。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述决定单元进一步根据所述一个用户以外的属性信息，决定所述负荷特性。

5.根据权利要求3或4所述的控制装置，其特征在于，

所述决定单元进一步生成附带信息，所述附带信息是根据所述一个用户以外的用户的运动特性而生成的，

所述输出单元进一步输出所决定的该附带信息。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，

所述附带信息是进一步根据所述一个用户以外的用户的属性信息而生成的。

7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，

所述附带信息表示该一个用户的运动特性与基准的运动特性存在规定程度以上的差异。

8.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述属性信息还包含与在进行所述运动的过程中所述用户感受到的感觉相关的信息。

9.一种记录介质，其存储有程序，其中，该程序用于使计算机执行以下步骤：

在使用能够调整负荷的运动器具进行的运动中取得运动特性，该运动特性表示用户在运动中对所述运动器具施加的力与位移量的关系；

取得所述用户的属性信息，所述用户的属性信息包含与所述运动相关的所述用户的身体部位的当前或过去的受伤或生病相关的信息、和与对所述用户而言的进行所述运动的目的相关的信息中的至少一方；

根据使用所述运动器具实施训练的一个用户的运动特性和该一个用户的属性信息，决定表示该一个用户使用所述运动器具进行运动时的所述负荷与位移量的关系的负荷特性；以及

将基于所决定的该负荷特性的负荷设定的指示输出到所述运动器具。

10.一种运动器具，其中，该运动器具具有：

能够调整负荷的可动部；

第1取得单元，其取得表示用户在运动中作用于所述可动部的力与位移量的关系的运动特性；

第2取得单元，其取得所述用户的属性信息，所述用户的属性信息包含与所述运动相关的所述用户的身体部位的当前或过去的受伤或生病相关的信息、和与对所述用户而言的进行所述运动的目的相关的信息中的至少一方；

决定单元，其根据实施训练的一个用户的运动特性和该一个用户的属性信息，决定表示该一个用户进行运动时的所述负荷与位移量的关系的负荷特性；以及

调整单元，其根据所决定的该负荷特性对所述可动部的负荷进行调整。

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