JP2004154589A - Automated load adjusting device of aerobic exercise equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウォーキング運動やジョギング運動を行うトレッドミル、サイクリング運動を行う自転車エルゴメータ、階段上り運動を行うステアクライマなど、
全身運動や身体の部分的な運動によって酸素を供給し体脂肪を燃焼させる効果のあるトレーニング用のエアロビック運動器具に関する。
The present invention is a treadmill that performs a walking exercise or a jogging exercise, a bicycle ergometer that performs a cycling exercise, a stair climber that performs a stair climbing exercise, and the like.
The present invention relates to a training aerobic exercise device having an effect of supplying oxygen and burning body fat by whole body exercise or partial exercise of the body.
身体組成は体脂肪と筋肉や骨などの除脂肪組織からなり、体脂肪量と除脂肪体重の合計が体重となる。
体重は肥満を表すバロメータであるが、体重と体脂肪のバランスによって体型が肥満型と筋肉質型に大別され、その中間にさまざまな体型が区分できる。
肥満型と筋肉質型では、運動のパフォーマンスや健康状態が大きく異なり、見た目も違うので、体重が同じでも体型は同じとはいえない。
このように、体型は、その人の運動能力や健康状態、外観などを表すバロメータであるが、運動トレーニングによって体重と体脂肪のバランスを変化させることにより、体型も変化させることができる。
The body composition is composed of body fat and lean tissue such as muscles and bones, and the total body fat mass and lean body weight is the weight.
Weight is a barometer that indicates obesity, and the body type is roughly divided into obesity type and muscular type according to the balance between body weight and body fat, and various body types can be distinguished between them.
Exercise performance and physical condition are significantly different between obese and muscular types, and they look different, so even if they have the same weight, their body types are not the same.
As described above, the body type is a barometer that indicates the person's athletic ability, health condition, appearance, and the like. The body shape can also be changed by changing the balance between body weight and body fat by exercise training.
エアロビック運動器具を使用して運動を行う目的は、心肺機能を強化して全身持久力を高めることの他に、運動によって体重と体脂肪のバランスをよくして理想的な体型に近付けることも大きな狙いである。
そのためには、目標となる体型を頭に描くことが大切で、それによって、どの程度の負荷の運動を、どのくらいの頻度で、どのくらいの期間続ければそのような体型
にできるのかを知ることができれば、自分の目標が定まって目標を達成しやすくなる。
また、目標設定の手段として体型を基準にしたほうが、体脂肪率など単なる無意味な数字を基準にするよりも、イメージが具体的に掴めて分かりやすい。
The purpose of exercise with aerobic exercise equipment is not only to enhance cardiorespiratory function and increase endurance, but also to achieve a balance between weight and body fat by exercise and to approach the ideal body shape. It is a big aim.
For that purpose, it is important to draw the target figure in your head, so that if you can understand how much exercise, how often, and for how long, you can achieve such a figure , My goals are set and it becomes easier to achieve them.
In addition, when the target is set based on the body type as a means for setting the target, the image can be grasped concretely and understood more easily than based on a mere meaningless number such as the body fat percentage.
そこで本発明は、エアロビック運動器具を使用して運動を行うに当たって、目標の体型を基準にして、この目標を達成するためには、どの程度の負荷の運動を、どのくらいの頻度で、どのくらいの期間続ければよいか、という運動プログラムを決定し、この決定した運動プログラムで定める負荷の値になるように、エアロビック運動器具の負荷変更手段を自動的に操作することにより、煩雑な機械操作に煩わされることなく、確実に運動効果を発揮して、無理なく目標の体型になれるようにすることを目的とする。 Therefore, in the present invention, when performing exercise using the aerobic exercise equipment, based on the target body size, in order to achieve this target, how much exercise, how often, how much Determine the exercise program that should be continued for a period, and automatically operate the load changing means of the aerobic exercise equipment so that the load value determined by the determined exercise program can be used for complicated machine operation. An object of the present invention is to ensure that the exercise effect is exerted without being bothered, and that the target body shape can be easily achieved.
かかる目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。 In order to achieve such an object, the present invention is configured as follows.
すなわち、負荷が可変なトレーニング用エアロビック運動器具において、
身体に接触すべき電極を介して人体インピーダンスを測定する人体インピーダンス測定手段と、
性別、年齢、身長および体重の個人データを入力するデータ入力手段と、
前記人体インピーダンスと個人データから体脂肪率を算出する体脂肪率算出手段と、
体重及び体脂肪率から現在の体型を判定する体型判定手段と、
目標の体型を設定する目標体型設定手段と、
運動回数を設定する運動回数設定手段と、
目標の体型と現在の体型を比較して、その差の解消に必要な運動量を算出する必要運動量算出手段と、
算出した必要運動量と前記設定運動回数にもとづき、エアロビック運動器具の定める負荷および使用時間を定めた運動プログラムを決定する運動プログラム決定手段と、
エアロビック運動器具の負荷を、前記の決定した運動プログラムの定める負荷の値に一致するように変更する負荷変更手段と、
を備え、
目標体型達成のために必要な運動プログラムの負荷になるように、エアロビック運動器具の負荷を調整する。
また、算出した必要運動量と前記設定運動回数にもとづき、目標心拍数及び使用時間を定めた運動プログラムを決定する運動プログラム決定手段と、
運動中の心拍数を測定する心拍数測定手段、および、測定した心拍数が前記運動プログラムの目標心拍数になるようにエアロビック運動器具の負荷を変更する負荷変更手段とを備えて、
目標体型達成のために必要な運動プログラムの定める負荷になるように、エアロビック運動器具の負荷を調整する。
That is, in the training aerobic exercise equipment with variable load,
Human body impedance measuring means for measuring human body impedance through an electrode to be in contact with the body,
Data input means for inputting personal data of gender, age, height and weight;
Body fat percentage calculating means for calculating the body fat percentage from the human body impedance and personal data,
Body shape determination means for determining the current body shape from weight and body fat percentage,
Target body type setting means for setting a target body type;
Exercise number setting means for setting the number of exercises,
Required exercise amount calculation means for comparing the target body type and the current body type and calculating an exercise amount necessary for eliminating the difference;
Based on the calculated required exercise amount and the set number of exercises, exercise program determining means for determining an exercise program that determines the load and usage time determined by the aerobic exercise equipment,
Load changing means for changing the load of the aerobic exercise equipment to match the value of the load determined by the determined exercise program,
With
The load of the aerobic exercise equipment is adjusted so that the load of the exercise program necessary to achieve the target body shape is obtained.
Further, an exercise program determining means for determining an exercise program in which a target heart rate and a use time are determined based on the calculated required exercise amount and the set number of exercises,
Heart rate measurement means for measuring the heart rate during exercise, and load change means for changing the load of the aerobic exercise equipment so that the measured heart rate becomes the target heart rate of the exercise program,
The load of the aerobic exercise equipment is adjusted so that the load determined by the exercise program required to achieve the target body shape is obtained.
以上説明したように、本発明のエアロビック運動器具の負荷自動調整装置では、目標の体型を基準にして、この目標を達成するためには、どの程度の負荷の運動を、どのくらいの頻度で、どのくらいの期間続ければよいか、という運動プログラムを決定し、この決定した運動プログラムで定める負荷の値になるように、エアロビック運動器具の負荷変更手段を自動的に操作するので、煩雑な機械操作に煩わされることなく、確実に運動効果を発揮して、無理なく目標の体型になれ
るという効果を奏する。
従って、本発明装置は、スポーツマン型、健康型、やせ型など、分かりやすいイメージを目標に設定して運動の効果を体型の変化で確認できるので、フィットネスを目的とした運動に好適である。
As described above, in the automatic load adjusting device for aerobic exercise equipment of the present invention, based on the target body shape, to achieve this target, how much load exercise, how often, The exercise program determines how long the exercise should be continued, and the load change means of the aerobic exercise equipment is automatically operated to achieve the load value determined by the determined exercise program. The exercise effect can be surely exerted without being bothered by the trouble, and the effect of being able to easily reach the target body shape is achieved.
Therefore, the device of the present invention is suitable for exercise for fitness, since the effect of exercise can be confirmed by changes in body shape by setting an easy-to-understand image such as a sportsman type, a healthy type, and a thin type.
以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図3に、本発明を実施した各種エアロビック運動器具の概略図をそれぞれ示す。
図1はトレッドミルA1で、ランニングベルトBの上を歩行あるいは走行してウォーキング運動やジョギング運動を行う。
トレッドミルA1の前方にはタッチ式のカラー液晶パネルCを設置し、運動負荷の調節やランニングベルトBの勾配やスピード、心拍数などを、これに表示する。
運動負荷の調節は、ランニングベルトBの勾配や、ベルトの支軸の制動トルクを変化させて行う。
人体インピーダンスや心拍数の測定は、図4に示すように、カラー液晶パネルCの下方に取り付けたハンドルバーHを握って行う。
1 to 3 show schematic diagrams of various aerobic exercise equipment embodying the present invention.
FIG. 1 shows a treadmill A1, which walks or runs on a running belt B to perform a walking exercise or a jogging exercise.
In front of the treadmill A1, a touch-type color liquid crystal panel C is installed, and the adjustment of exercise load and the gradient, speed, heart rate, etc. of the running belt B are displayed on the color liquid crystal panel C.
The exercise load is adjusted by changing the gradient of the running belt B and the braking torque of the support shaft of the belt.
As shown in FIG. 4, the measurement of the human body impedance and the heart rate is performed by grasping the handlebar H attached below the color liquid crystal panel C.
図2は自転車エルゴメータA2で、足でペダルPをこいでサイクリング運動を行う。
自転車エルゴメータA2の前方には、タッチ式のカラー液晶パネルCを設置し、
運動負荷の調節やペダルスピード、走行距離、心拍数などを表示する。
運動負荷の調節は、ペダルPの摩擦抵抗や、ペダル回転軸の制動トルクを変化させて行う。
人体インピーダンスや心拍数の測定は、カラー液晶パネルCの下方に取り付けたハンドルバーHを握って行う。
FIG. 2 shows a bicycle ergometer A2 in which a cycling exercise is performed by pedaling with a foot P.
In front of the bicycle ergometer A2, a touch-type color liquid crystal panel C is installed.
It displays exercise load adjustment, pedal speed, mileage, heart rate, and more.
The exercise load is adjusted by changing the frictional resistance of the pedal P and the braking torque of the pedal rotation shaft.
The measurement of the human body impedance and the heart rate is performed by grasping the handlebar H attached below the color liquid crystal panel C.
図3はステアクライマA3で、足でペダルPを踏んで階段上り運動を行う。
ステアクライマA3の前方には、タッチ式のカラー液晶パネルCを設置し、運動負荷の調節や上りスピード、上り階数、心拍数などを表示する。
運動負荷の調節は、ペダルPの重さや制動トルクを変化させて行う。
人体インピーダンスや心拍数の測定は、カラー液晶パネルCの下方に取り付けたハンドルバーHを握って行う。
なお、エアロビック運動器具の運動負荷の変更装置としては、運動に伴い回転する回転軸に円板を一体的に連結して、この円板の脇に配置した電磁石の磁束により円板に渦電流を起すことにより、回転軸にブレーキをかけるものが知られている。この場合、電磁石に流すコイル電流を変更することにより、回転軸の制動トルクを変更する。
FIG. 3 shows a stair climber A3, which steps up a stair by stepping on a pedal P with a foot.
A touch-type color liquid crystal panel C is provided in front of the stair climber A3, and displays exercise load adjustment, climb speed, climb floor, heart rate, and the like.
The exercise load is adjusted by changing the weight of the pedal P and the braking torque.
The measurement of the human body impedance and the heart rate is performed by grasping the handlebar H attached below the color liquid crystal panel C.
In addition, as a device for changing the exercise load of the aerobic exercise device, a disk is integrally connected to a rotating shaft that rotates with the movement, and eddy current is applied to the disk by magnetic flux of an electromagnet arranged beside the disk. Is known to apply a brake to the rotating shaft by causing the rotation. In this case, the braking torque of the rotating shaft is changed by changing the coil current flowing through the electromagnet.
図5に、本発明を実施した負荷自動調整装置の機能ブロック図を示す。
この負荷自動調整装置は、ハンドルバーHの電極を介して人体インピーダンスを測定する人体インピーダンス測定手段11と、カラー液晶パネルCを介して性別、年齢、身長、体重などのデータを入力するデータ入力手段12と、人体インピーダンスの測定結果とデータの入力内容から体脂肪率を算出する体脂肪率算出手段13と、体重と体脂肪率のバランスを評価して9分類29種の体型区分のいずれかに体型を判定分類する体型判定手段14と、筋肉と骨など体重から体脂肪を除いた除脂肪組織と性別および年齢とを評価して運動能力を推計する運動能力推計手段15と、手段14が判定した現在の体型をもとに、9分類29種の体型区分の中から目標の体型を選んで設定する目標体型設定手段16と、期間と頻度を指定して目標の体型に到達するために必要な運動回数を設定する運動回数設定手段17と、目標の体型と現在の体型を比較して必要な運動量(負荷と時間の積)を運動回数毎に算出する必要運動量算出手段18と、運動回数毎に目標の体型と現在の体型を比較してその差に応じて運動量を修正する運動量修正手段19と、ハンドルバーHの電極を介して心拍数を測定する心拍数測定手段20と、算出した必要運動量と前記設定運動回数にもとづき、目標心拍数及び使用時間を定めた運動プログラムを決定する運動プログラム決定手段21と、心拍数測定手段20による測定心拍数と前記の目標心拍数を比較して両者が一致するようにエアロビック運動器具の負荷を調節する負荷調節手段22と、で構成する。
なお、体重については歪ゲージなどをエアロビック運動器具に設けて運動中に測定してもよい。
FIG. 5 shows a functional block diagram of an automatic load adjusting device embodying the present invention.
This automatic load adjusting device includes a human body
The weight may be measured during exercise by providing a strain gauge or the like on the aerobic exercise equipment.
図6に、電極を装着したハンドルバーHの一部を拡大した要部拡大図を示す。
ハンドルバーHは、棒状の絶縁体の中部に左右の把持部HL、HRを設け、それぞれに給電側電極H1、H1と検出側電極H2、H2を接着して4端子電極を構成する。給電側電極H1、H1と検出側電極H2、H2の間は互いに接触しないように間隔を設ける。
これらの電極の設置場所は、ハンドルバーHに限らず、その他の場所たとえばカラー液晶パネルCのケース外周でもよい。
FIG. 6 is an enlarged view of a main part in which a part of the handlebar H on which the electrodes are mounted is enlarged.
The handlebar H is provided with left and right grips HL and HR in the middle of a rod-shaped insulator, and the power supply side electrodes H1 and H1 and the detection side electrodes H2 and H2 are respectively bonded to form a four-terminal electrode. An interval is provided between the power supply side electrodes H1, H1 and the detection side electrodes H2, H2 so as not to contact each other.
The location of these electrodes is not limited to the handlebar H, but may be other locations such as the outer periphery of the case of the color liquid crystal panel C.
図7に、人体インピーダンス測定手段11の測定回路のブロック図を示す。
測定回路は、発振器23が生成する50kHzの正弦波交流電圧を駆動回路24、トランスT1、切換スイッチ25Aを介して給電側電極H1、H1に供給する。
FIG. 7 shows a block diagram of a measuring circuit of the human body impedance measuring means 11.
The measurement circuit supplies a 50 kHz sine wave AC voltage generated by the
ハンドルバーHの左右の把持部HL、HRを両手で握ると、検出側電極H2、H2の間に交流電圧が発生する。
検出側電極H2、H2に発生した交流電圧を切換スイッチ33AS、トランスT2、帯域フィルタ26、整流回路27、増幅器28を介して直流電圧に変換し、波形整形、レベル調整、オフセット調整した後、A/D変換器29、I/Oインタフェース30を介してCPU31に入力する。32はメモリである。
When the left and right grips HL, HR of the handlebar H are gripped with both hands, an AC voltage is generated between the detection-side electrodes H2, H2.
The AC voltage generated at the detection-side electrodes H2, H2 is converted into a DC voltage via a changeover switch 33AS, a transformer T2, a
測定回路を構成する要素の経時変化や温度特性による測定誤差を修正するため、人体インピーダンスを測定する前に、検出側回路の出力特性をあらかじめ校正する。
すなわち、2つの変量である人体インピーダンスZと検出側回路が検出する交流電圧Vの関係を、回帰直線Z=k・V+C0 にあてはめる。
そして、抵抗値が既知の2つの抵抗R1とR2の両端に、人体インピーダンスZを測定するときと同じ所定の交流電圧を印加し、抵抗R1とR2の両端に発生する交流電圧Vを検出して回帰直線の比例定数kと固定定数C0を求める。
Before measuring the human body impedance, the output characteristics of the detection-side circuit are calibrated in advance in order to correct a measurement error due to a change over time or a temperature characteristic of an element constituting the measurement circuit.
That is, the relationship between the human body impedance Z, which is two variables, and the AC voltage V detected by the detection-side circuit is applied to the regression line Z = kV + C0.
Then, the same predetermined AC voltage as when measuring the human body impedance Z is applied to both ends of the two resistors R1 and R2 whose resistance values are known, and the AC voltage V generated across both ends of the resistors R1 and R2 is detected. The proportional constant k and the fixed constant C0 of the regression line are obtained.
このため、CPU31から制御信号を出力してI/Oインタフェース30、切換ユニット33、切換制御回路33Aを介して切換スイッチ33ASを切換え、トランスT1の二次側とトランスT2の一次側との間に2つの抵抗R1とR2を切り換え自在にそれぞれ接続する。
次に、CPU31から制御信号を出力してI/Oインタフェース30、切換ユニット33、切換制御回路33Bを介して切換スイッチ33BSを切換え、測定対象を抵抗R1あるいは抵抗R2に切換える。
For this reason, a control signal is output from the
Next, a control signal is output from the
人体インピーダンス測定手段11が計算する人体インピーダンスの計算方法を数式1に示す。
図8に、体型判定手段14が体重と体脂肪率のバランスを評価してカラー液晶パネルCに表示する体型分類図を示す。
この体型分類図は、体重と体脂肪率で縦横を構成するマトリックスを作成し、体重と体脂肪率をそれぞれ健康範囲、それ以上、それ以下の3段階に区分して全体を9分類に分割する。
体重の健康範囲は、理想体重×0.9〜理想体重×1.1とし、体脂肪率の健康範囲は、女性の場合10〜20%、男性の場合8〜18%とする。
9分類は、それぞれ超スポーツマン型、スポーツマン型、肥満型、スポーツマン理想型、健康理想型、過脂肪型、超やせ型、やせ型、超過脂肪型と定義し、さらにクロス方向に細分化して全体を29種の体型区分に分類する。
ここで、理想体重=(身長−100)×0.9×0.91(体重の単位はKgで、身長の単位はcmで、それぞれ表す)とする。
そして、図9に示すように、現在の体型がいずれの体型区分に属するかを示すために、カラー液晶パネルCの、該当する体型区分の領域の明るさを変えたり、あるいは点滅させたりする。
FIG. 8 shows a body type classification diagram in which the body type determination means 14 evaluates the balance between the weight and the body fat percentage and displays the result on the color liquid crystal panel C.
This body type classification diagram creates a matrix that composes the height and width by weight and body fat percentage, divides weight and body fat percentage into three ranges of healthy range, higher and lower, respectively, and divides the whole into nine classifications .
The healthy range of body weight is ideal weight × 0.9 to ideal body weight × 1.1, and the healthy range of body fat percentage is 10 to 20% for women and 8 to 18% for men.
The nine categories are defined as super sportsman type, sportsman type, obesity type, sportsman ideal type, healthy ideal type, super fat type, super thin type, thin type, excess fat type, and further subdivided in the cross direction. Are classified into 29 body types.
Here, ideal weight = (height−100) × 0.9 × 0.91 (the unit of weight is Kg, and the unit of height is cm, respectively).
Then, as shown in FIG. 9, the brightness of the region of the corresponding body type section of the color liquid crystal panel C is changed or blinked in order to indicate which body type section the current body type belongs to.
運動能力推計手段15は、運動を安全に行うのと、運動効果を最大限に高めるために、体力に応じた運動強度を設定する前提となる運動能力を推計する。
運動能力は、一般的には最大酸素摂取量を基準に推計するが、ここでは筋肉や骨など体重から体脂肪を除いた除脂肪組織をパフォーマンスのバロメータとして運動能力を推計する。
また、体脂肪を効率よく燃焼させる運動強度は、心拍数のレベルで最高心拍数の約60〜90%が好適とされるので、最高心拍数=220−年齢とされることから、年齢も運動能力の評価に加える。また、性別も同様に評価に加える。
目標体型設定手段16は、タッチ式のカラー液晶パネルCを介して体型分類図に表示される9分類29種の体型区分の中から目標とする体型を選択する。
体型を選択すると目標体型設定手段16は、図9に示すように、その領域の明るさを変えたり、あるいは点滅させたりする。
目標とする体型は、好みに応じて選択することができるが、一定の時間内に選択されない場合は、体型分類図の中央に位置する健康理想型の体型区分が自動的に設定される。
Exercise ability estimating means 15 estimates exercise ability, which is a premise for setting exercise intensity according to physical strength, in order to perform exercise safely and maximize exercise effects.
Exercise ability is generally estimated based on the maximum oxygen uptake, but here, exercise ability is estimated using lean tissue, such as muscle and bone, excluding body fat from body weight as a performance barometer.
In addition, since the exercise intensity for efficiently burning body fat is preferably about 60 to 90% of the maximum heart rate at the level of the heart rate, the maximum heart rate is 220-age. Add to your ability assessment. Gender is also included in the evaluation.
The target body type setting means 16 selects a target body type from nine types and 29 types of body types displayed on the body type classification diagram via the touch-type color liquid crystal panel C.
When the body type is selected, the target body type setting means 16 changes the brightness of that area or makes it blink, as shown in FIG.
The target body type can be selected according to preference, but if it is not selected within a certain period of time, the body type category of the ideal health type located at the center of the body type classification chart is automatically set.
運動回数設定手段17は、例えば3か月、半年、1年などの期間と、週1回、週3回、毎日などの頻度がメニューに表示され、その中から期間と頻度を選択して、運動回数を設定する。
決められた入力時間内に、期間と頻度が選択されない場合は、目標体型と現在の体型の差に応じて適当な期間と頻度が自動的に選択されて、運動回数が自動設定される。
The exercise frequency setting means 17 displays, for example, a period such as three months, a half year, and one year, and a frequency such as once a week, three times a week, and daily on a menu, and selects a period and a frequency from the menu. Set the number of exercises.
If the period and frequency are not selected within the determined input time, an appropriate period and frequency are automatically selected according to the difference between the target body type and the current body type, and the number of exercises is automatically set.
必要運動量算出手段18は、目標体型と現在の体型を比較して運動回数毎に必要な運動量を算出する。
一般に、運動量は、運動の強度と時間の積として、次のように表すことができる。
運動量(kcal)=運動強度(kcal/分)×運動時間(分)
従って、運動量を上げるには、運動強度をきつくするか、運動時間を長くすることが必要である。
必要な運動量は、まず、運動回数毎に設定した目標体型と現在の体型の差から減量すべき体脂肪量を求める。
そして、体脂肪1kgはおよそ7000kcalに相当するので、この体脂肪量を消費するのに必要なカロリー量を必要な運動量とする。
運動によって消費される時間当りのカロリー量は、レベル毎の強さ効率と基礎代謝量をもとに数式3の計算式によって求める。
レベルが選択されない場合は、標準のレベルが自動設定される。
The required exercise amount calculating means 18 calculates the required amount of exercise for each number of exercises by comparing the target body shape with the current body shape.
In general, the amount of exercise can be expressed as the product of exercise intensity and time as follows.
Exercise amount (kcal) = exercise intensity (kcal / min) x exercise time (min)
Therefore, in order to increase the amount of exercise, it is necessary to increase exercise intensity or extend exercise time.
The required amount of exercise is determined by first obtaining a body fat mass to be reduced from the difference between the target body type and the current body type set for each number of exercises.
Since 1 kg of body fat is equivalent to approximately 7000 kcal, the amount of calories required to consume this amount of body fat is defined as the required amount of exercise.
The amount of calories per hour consumed by the exercise is determined by the formula of
If no level is selected, a standard level is automatically set.
レベルが手動もしくは自動で設定されたら、先に求めたカロリー換算した減量すべき体脂肪を消費するのに必要な運動量を、運動によって消費される時間当りのカロリー量で除し、これにより必要な運動時間を求める。
運動時間は、体脂肪が燃えだすまでに最低必要といわれる12分以上の時間を設定する。
Once the level is set manually or automatically, the amount of exercise needed to consume the calorie-converted body fat previously determined is divided by the amount of calories per hour consumed by exercise, thereby Find exercise time.
Exercise time is set to 12 minutes or more, which is said to be the minimum required for body fat to start burning.
運動量修正手段19は、運動回数毎の目標体型と現在の体型の差から、減少すべき体脂肪量を求め、この体脂肪量を消費するのに必要なカロリー量を必要な運動量として新たに算出し、この新たな運動量を修正運動量として必要運動量算出手段18に送出して、その必要運動量を修正する。
このように、操作パネルを介してどの程度の運動を、どのくらいの頻度で、どのくらいの期間続ければよいかなど、目標の体型になるために必要な運動プログラムを提示し、運動の進捗状況に応じて運動プログラムが修正されるようにすれば、運動の都度運動プログラムを組立てる手間がなくなり、必要な運動が効率的に集中してできるようになるという利点がある。
The exercise
In this way, through the operation panel, we present the exercise program necessary to achieve the target body type, such as how much exercise, how often, and how long, and according to the progress of the exercise If the exercise program is modified in such a manner, there is an advantage that the trouble of assembling the exercise program every time of exercise is eliminated, and the required exercise can be efficiently concentrated.
次に、運動プログラム決定手段21は、手段18が算出した必要運動量と手段17で設定した設定運動回数にもとづき、1回の運動で、どのくらいの時間だけその運動器具を使用し、そのときの心拍数がどのくらいになるような負荷であれば、必要運動量を消化できるかを計算し、その結果から、目標心拍数と運動器具の使用時間を定めた運動プログラムを決定する。
負荷変更手段22は、心拍数測定手段20による測定心拍数と前記の目標心拍数を比較して、両者が一致するように、ランニングベルトBの勾配や、ペダルPの摩擦抵抗、重さ、もしくは制動トルクなどの、エアロビック運動器具の負荷を変更調節する。
これにより、必要運動量算出手段18が設定した運動強度の心拍ゾーンに、実際の心拍数をキープさせる。
Next, the exercise program determining means 21 uses the exercise equipment for a certain amount of time in one exercise based on the required amount of exercise calculated by the
The load changing means 22 compares the heart rate measured by the heart rate measuring means 20 with the target heart rate, and the gradient of the running belt B, the frictional resistance of the pedal P, the weight, Modify and adjust the load on the aerobic exercise equipment, such as braking torque.
As a result, the actual heart rate is kept in the heart rate zone of the exercise intensity set by the necessary exercise amount calculation means 18.
エアロビック運動器具には、上記のように、心拍数で負荷を調整する間接形式と、心拍数とは無関係に負荷を設定する直接形式のものとがある。
直接形式の場合は、1回の運動で、どのくらいの時間だけその運動器具を使用し、そのときの負荷がどのくらいの値であれば、必要運動量を消化できるかを計算し、その結果から、負荷と運動器具の使用時間を定めた運動プログラムを決定する。図5は、これら直接間接の両形式を表している。
As described above, aerobic exercise equipment includes an indirect type in which the load is adjusted by the heart rate and a direct type in which the load is set independently of the heart rate.
In the case of the direct format, calculate how long you can use the exercise equipment and how much value you can use to exercise the required amount of exercise in one exercise. And an exercise program that determines the use time of exercise equipment. FIG. 5 illustrates both direct and indirect formats.
11 人体インピーダンス測定手段
12 データ入力手段
13 体脂肪率算出手段
14 体型判定手段
15 運動能力推計手段
16 目標体型設定手段
17 運動回数設定手段
18 必要運動量算出手段
19 運動量修正手段
20 心拍数測定手段
21 運動プログラム決定手段
22 負荷変更手段
23 発振器
24 駆動回路
26 帯域フィルタ
27 整流回路
28 増幅器
29 A/D変換器
30 I/Oインタフェース
31 CPU
32 メモリ
A1 トレッドミル
A2 自転車エルゴメータ
A3 ステアクライマ
B ランニングベルト
C カラー液晶パネル
H 電極ハンドル
P ペダル
R1、R2 抵抗
T1〜T4 トランス
32 Memory A1 Treadmill A2 Bicycle ergometer A3 Steer climber B Running belt C Color LCD panel H Electrode handle P Pedal R1, R2 Resistance T1-T4 Transformer
Claims (2)
身体に接触すべき電極を介して人体インピーダンスを測定する人体インピーダンス測定手段と、
性別、年齢、身長および体重の個人データを入力するデータ入力手段と、
前記人体インピーダンスと個人データから体脂肪率を算出する体脂肪率算出手段と、
体重及び体脂肪率から現在の体型を判定する体型判定手段と、
目標の体型を設定する目標体型設定手段と、
運動回数を設定する運動回数設定手段と、
目標の体型と現在の体型を比較して、その差の解消に必要な運動量を算出する必要運動量算出手段と、
算出した必要運動量と前記設定運動回数にもとづき、エアロビック運動器具の負荷および使用時間を定めた運動プログラムを決定する運動プログラム決定手段と、
エアロビック運動器具の負荷を、前記の決定した運動プログラムの定める負荷の値に一致するように変更する負荷変更手段と、
を備え、
目標体型達成のために必要な運動プログラムの定める負荷になるように、エアロビック運動器具の負荷を調整することを特徴とするエアロビック運動器具の負荷自動調整装置。 In training aerobic exercise equipment with variable load,
Human body impedance measuring means for measuring human body impedance through an electrode to be in contact with the body,
Data input means for inputting personal data of gender, age, height and weight;
Body fat percentage calculating means for calculating the body fat percentage from the human body impedance and personal data,
Body shape determination means for determining the current body shape from weight and body fat percentage,
Target body type setting means for setting a target body type;
Exercise number setting means for setting the number of exercises,
Required exercise amount calculation means for comparing the target body type and the current body type and calculating an exercise amount necessary for eliminating the difference;
Exercise program determining means for determining an exercise program that determines the load and use time of the aerobic exercise equipment based on the calculated required exercise amount and the set number of exercises,
Load changing means for changing the load of the aerobic exercise equipment to match the value of the load determined by the determined exercise program,
With
An automatic aerobic exercise equipment load adjusting device, wherein the load of an aerobic exercise equipment is adjusted so that the load is determined by an exercise program necessary for achieving a target body shape.
身体に接触すべき電極を介して人体インピーダンスを測定する人体インピーダンス測定手段と、
性別、年齢、身長および体重の個人データを入力するデータ入力手段と、
前記人体インピーダンスと個人データから体脂肪率を算出する体脂肪率算出手段と、
体重及び体脂肪率から現在の体型を判定する体型判定手段と、
目標の体型を設定する目標体型設定手段と、
運動回数を設定する運動回数設定手段と、
目標の体型と現在の体型を比較して、その差の解消に必要な運動量を算出する必要運動量算出手段と、
算出した必要運動量と前記設定運動回数にもとづき、目標心拍数及び使用時間を定めた運動プログラムを決定する運動プログラム決定手段と、
運動中の心拍数を測定する心拍数測定手段と、
運動中の心拍数が前記運動プログラムの定める目標心拍数になるように、エアロビック運動器具の負荷を変更する負荷変更手段と、
を備え、
目標体型達成のために必要な運動プログラムの定める負荷になるように、エアロビック運動器具の負荷を調整することを特徴とするエアロビック運動器具の負荷自動調整装置。 In training aerobic exercise equipment with variable load,
Human body impedance measuring means for measuring human body impedance through an electrode to be in contact with the body,
Data input means for inputting personal data of gender, age, height and weight;
Body fat percentage calculating means for calculating the body fat percentage from the human body impedance and personal data,
Body shape determination means for determining the current body shape from weight and body fat percentage,
Target body type setting means for setting a target body type;
Exercise number setting means for setting the number of exercises,
Required exercise amount calculation means for comparing the target body type and the current body type, and calculating an exercise amount necessary for eliminating the difference;
Exercise program determining means for determining an exercise program that determines a target heart rate and usage time based on the calculated required exercise amount and the set number of exercises,
Heart rate measuring means for measuring a heart rate during exercise;
Load changing means for changing the load of the aerobic exercise equipment, so that the heart rate during exercise becomes the target heart rate determined by the exercise program,
With
An automatic aerobic exercise equipment load adjusting device, wherein the load of an aerobic exercise equipment is adjusted so that the load is determined by an exercise program necessary for achieving a target body shape.
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-
2004
- 2004-01-15 JP JP2004008367A patent/JP2004154589A/en not_active Withdrawn
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