JP2011011058A - 運動選手の訓練を最適化するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、走者、自転車走者、チームスポーツ運動選手などの運動選手の筋肉パラメータをテストしかつ訓練するための新しい方法及び装置を提供することである。
【解決手段】 この課題は、テスト中に、運動選手により実行される一連のＮ個の短い動作中の一連の加速度値を携帯用装置（１）を使用して測定する工程と、前記一連の加速度値に基いて、複数の筋肉パラメータを前記携帯用装置（１）を使用して計算する工程と、
前記筋肉パラメータに基いて、前記運動選手のために個人に合わせた一組の訓練運動を前記携帯用装置（１）を使用して決定する工程と、前記携帯用装置（１）を備えた前記運動選手に前記一組の訓練運動を提供する工程と、前記携帯用装置（１）を使用して、前記訓練運動の実行を確かめる工程とを備えていることにより解決される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特にスポーツおよびリハビリテーションに関する、運動選手の訓練を最適化するための方法および装置の分野に関する。本発明は、特に筋肉の生理学上のパラメータ、例えば筋力を評価するための、かつテスト結果に基いて個人に合わせた訓練プログラムを準備しかつフォローアップするための方法および装置に関する。さらに一般的に、本発明は個人に合わせた訓練プログラムを準備するための加速度の使用法に関する。

人の遂行能力測定装置は運動選手の訓練用に、そして事故後のリハビリテーション用にますます使用されている。例えば心臓血管に関する訓練（ジョギング、サイクリング等）においては、心拍計（“パルスメータ”）と万歩計の使用が近年かなり増えている。このような携帯用装置は実施中に測定を行い、それにより運動選手は客観的データを使用して訓練に活用することができる。出力される測定定量とは、心拍数、移動距離、訓練時間、平均あるいは最大速度などを示す。しかしながら、これらの定量は運動選手の筋力、あるいは運動選手の筋肉チェーンの測定をいずれも直接提供しない。

特許文献１（オムロン）には、体に固定されることを意図し、かつ加速度計とＬＣＤディスプレーを備えた装置が記載されている。この装置は身体活動のレベルおよび他の新陳代謝に依存した定量を決定するために、常時携帯者の動作を測定する。このタイプの装置は、患者の座りがちの度合いをより客観的に測定するのに役立つ。しかしながら、この装置は筋肉訓練とその短時間の実施を測定することには向いておらず、かつ例えば運動選手の筋肉群の最大パワーを測定することはできない。

特許文献２（ノキア）には、加速度計を備えた測定ターミナルが記載されており、このターミナルは運動選手の体に取付けられている。測定データは加えられる作用の強度の数量代表を提供するように評価される。さらに、その目的は長い期間、例えば一日あるいは一週間にわたり活動のレベルを決定することである。

特許文献３（フィリップス）には、患者の身体活動のレベルを測定するための三軸加速度計を備えた似たシステムが記載されている。提案された装置は、日々の新陳代謝率、日々のエネルギー消費量、あるいは運動により引起されるエネルギー消費量のような定量を表示する。従ってこの装置は、数時間あるいは数日の期間にわたり加速度を測定するのに役立つ。

従って上記のタイプの装置は、例えばジョギングセッション、バドミントン試合の過程、あるいは普通の一日にわたる長い運動の間、活動を測定するのに本質的に適している。さらに、老人が着座したり、立ち上がったり、あるいは横たわったりする時間等を検出するためのかなり似た装置がある。さらにジョギングをする人が走った道の長さを測定しかつ計算するための装置に基いた加速度計、燃焼したカロリーの総計等も従来技術では公知である。

このような装置は、通常少なくとも１０分もしくはそれ以上の訓練セッションにわたって測定された一連の加速度値に基いてパラメータを計算しかつ決定することを目的としているのが普通である。このようなセッションの間、運動選手、例えば走者あるいは自転車運転手は最大の速度あるいは最大の勢いではいかなる単一の動きも全くしないことが多い。たとえ運動選手が単一の動きをしたとしても、装置は運動選手がその動きをいつ行なうのかわからない。従って、これらの装置は、例えば単純な跳躍あるいは単純な持上げのような、力の最大速度で行なわれる短いテストから回復でき、運動選手の脚の力、あるいは運動選手が脚を動かせる最大速度のような、運動選手の基礎的筋肉パラメータを決定するのに適していない。さらに、筋肉パラメータを決定するために予想される短い動作の種類を運動選手に説明するのに、これら公知の装置は運動選手へ何の指示もしくは案内も提供しない。ほとんどの場合、サンプリング周波数が不適当であり、かつ短い動作時に十分な測定をすることができない。

しかしながら、例えば競走、自転車競走のような耐久スポーツおよびスポーツチームにおいてさえ、実施能力が心臓血管に関する訓練だけではなく力と他の筋肉パラメータによっても決まることは良く知られている。従ってマラソン走者でさえ、これらの筋肉パラメータを確かめ、かつ訓練時にこれらのパラメータによる進歩を制御する必要がある。

特に短い動作の訓練および測定を目的とした測定装置は従来技術において知られている。例えば特許文献４には、患者により行なわれる重量挙げの動作を監視することを目的としたシステムが記載されている。システムは動作時に患者の筋肉の活動を測定するための電極とさらに体重移動検出器を利用している。不適当な動作が生じるとアラームを誘発する。このシステムはバーベルを不適切に上げることにより生じる事故を防ぐのに、もしくは訓練する人々が体を傷付けることなくバーベルを上げるのに役立つ。しかしながら、スポーツマンの筋肉使用能力を測定するのには適していない。しかしながら、電極の使用により、使い勝手はあまり実用的ではない。

特許文献５にはマーシャルアートにおいて殴打を入れている間の前腕の一連の加速度測定するための加速度計を備えた腕時計が記載されている。次いで作用する力が計算される。

加速度計は単一軸に沿った加速度を測定し、この単一軸は前腕の動作方向に合わせられているのが好ましい。

特許文献６には筋力を測定するための装置が記載されている。

この装置は訓練プログラムを改善するためのサポートは何も提供しない。

特許文献７（バーチャル・テクノロジーズ）には、運動選手の全身にわたり設置された加速度計とジャイロスコープを備えた装置が記載されている。幾つかのセンサにより引渡されたデータはパーソナルコンピュータに転送され、このパーソナルコンピュータにより動作のトラジェクトリと特性を分析することができる。このシステムは高価な測角器を備え、比較的壊れやすい幾つかのセンサを採用しているので複雑である。センサを外部コンピュータに接続しているので、装置は高価であり、かつ取付けが厄介である。この装置は正確な動作訓練、例えばゴルフスイングには向いているが、この動作時においてスポーツマンにより発達する筋肉容量を直接測定することはできない。

特許文献８には衝突面の加速度を測定するために、戦闘ゲームで使用される加速度計が記載されている。装置は携帯用ではなく、かつボクシング、空手などのような戦闘ゲームにしか向いていない。評価および表示されるべき測定結果のために、外部コンピュータを採用すべきである。

出願人により提出された特許文献９には、持上げおよび／または跳躍のような短いテストを用いて、運動選手の筋肉の生理学的パラメータを評価するための装置および方法が記載されており、その際、取り外し可能でかつ電気的に独立した測定装置は、テストの間移動する重りに固定されており、前記測定装置は、三軸加速度計に基づいている。前記重りの連続する加速の順序は、テストの間に決定され、前記テストの終了直後、前記加速の順序から決定された、前記筋肉容量の少なくとも一つの数量代表は、装置のディスプレー上に表示される。

この装置は単純な跳躍のような一連の短いテストにより、例えば最大の力と速度を含んだ、任意の運動選手の筋肉パラメータを決定するのにかなり役立つ。さらに、これらの結果を個人に合わせた訓練プログラムを計算しかつ表示できるパーソナルコンピュータのよな外部装置に転送することも提案されている。従って、この特許文献に全く説明がないこのような個人に合わせたプログラムの計算には、別の外部装置が必要である。さらに、この装置は運動選手毎のこの個人に合わせられたプログラムの正しい実行を確かめるための如何なる助けにもならない。

出願人により提出された特許文献１０には、一連の短いテストにより筋肉パラメータを測定しかつ計算するための、別の加速度計ベースの装置が記載されている。

特許文献１１には、短いテストに基づいて、人が持上げることができる最大重量を予想するための加速度計を使った評価方法が記載されている。

パルスメータを備えた他の装置は、訓練のための個人に合わせた強度のレベル、例えば以前の測定に基づいて、個人に合わせたパルスレートの範囲を運動選手に提案するものとして知られている。これらの装置からは、異なる運動選手に対する運動も、同じ運動に関する異なる強度も得られない。

加速度計とジャイロスコープに基づいた他の装置があり、これにより例えば動作を改善するためにゴルフスイングのトラジェクトリを監視することが可能になる。特許文献１２には、例えば空間でのバットの動作を特定するために三軸の加速度計を備えた野球バットが記載されている。このタイプの装置は大量のデータを引渡し、例えば各瞬間のセンサの位置と速度には、このデータを表示するために大きな画面もしくは外部装置が必要となる。しかしながら、このような装置により、運動選手の筋肉容量を表す一つあるいはそれより多くの定量を計算し、かつそれを前記画面に表示することはできない。

特許文献１３には、運動選手のために個別に合わせられた適性訓練プログラムを作成するデータベースとマルチメディアユーザインタフェースから成るコンピュータを使用したシステムが記載されている。運動選手の個人的な希望するニーズと希望するスポーツおよび状況に合わせた訓練プログラムを提供するために、初めにコンピュータを利用した調査票に必要事項を記入する。このシステムには、記入するのには長たらしい書式と、ほとんどのフィットネスルームでは普通利用しないコンピュータが必要である。

特許文献１４には、ユーザが訓練計画を練り上げる手助けとなるトレッドミルが記載されている。この解決手段にはトレッドミルが必要であるが、他の運動には向いていない。

特許文献１５には、トレーニングバイクのような器具のための方法が記載されている。この器具で運動する人々の脈拍、血圧、呼吸数およびストレス状態のようなデータが決定される。データは例えばＣＤのようなデータ媒体に記録され、例えば理学療法士のような看護人に転送される。計画は受信したデータに基づいて看護人により改正される。改正された計画は再度器具に転送される。従って、この方法には理学療法士の手製の療法処置が必要であり、一器具で行われる一つの特有の運動にしか適していない。

米国特許第５７８８６５５号明細書 国際特許出願公開第２００５／０７４７９５号明細書 国際特許出願公開第２００３／０３２８２６号明細書 米国特許第５４７４０８３号明細書 米国特許第６３９７１５１号明細書 米国特許第２００４／１３４１２７４号明細書 米国特許第６１４８２８０号明細書 独国特許出願公開第４４２６３０２号明細書 国際特許出願公開第２００７／１０７４９１号明細書 国際特許出願公開第００９０２４６００号明細書 国際特許出願公開第２００７／０３６６１１号明細書 米国特許第５０５６７８３号明細書 英国特許出願公開第２４４７９１５号明細書 加国特許第２９３０７７３号明細書 独国特許出願公開第１０２００４０１３９９７号明細書

従って本発明の課題は、走者、自転車走者、チームスポーツ運動選手などの運動選手の筋肉パラメータをテストしかつ訓練するための新しい方法及び装置を提供することにある。

本発明によればこの課題は、以下の工程、すなわち テスト中に、運動選手により実行される一連のＮ個の短い動作中の一連の加速度値を携帯用装置を使用して測定する工程と、前記一連の加速度値に基いて、複数の筋肉パラメータを前記携帯用装置を使用して計算する工程と、前記筋肉パラメータに基いて、前記運動選手のために個人に合わせた一組の訓練運動を前記携帯用装置を使用して決定する工程と、前記携帯用装置を備えた前記運動選手に前記一組の訓練運動を提供する工程と、前記携帯用装置を使用して、前記訓練運動の実行を確かめる工程とを備えていることを特徴とする運動選手の訓練を最適化するための方法によりにより解決される。

この方法により、特に運動選手の筋肉パラメータをテストしかつ決定するために、運動選手のための個人に合わせられかつ測定された筋肉パラメータで決まる一組の訓練運動を提供するために、そして訓練運動の正しい実行を確かめるために、単一装置だけしか必要としないという長所がもたらされる。

最初のテスト時に運動選手が行う必要がある短い動作は、特にスクワット跳躍および／または反動を付けた跳躍、あるいは脚および足の筋肉パラメータを測定するのに役立つ他の短いテストのような短い垂直跳躍を含んでいるのが一般的である。

この最初のテスト中およびテスト直後に測定されかつ計算された筋肉パラメータは、筋力、伸展（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）（推進速度）、反応性、筋硬度（ｍｕｓｃｕｌａｒ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）、協調性（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）（あるいは幾つかの連続した跳躍にわたる反応性のばらつき）などを含んでいる。

一連の跳躍において、反応性は（跳躍時間）^２／（地面との接触時間）として、もしくは幾つかの連続した跳躍の値の平均として定義される。

方法はマニュアルから前記訓練運動の説明を検索する工程を備えている。

加速度は、訓練運動の間違った実行を見つけるために前記訓練運動の実施中に測定されてもよい。

間違った実施を見つけるために、方法は前記訓練運動の実施中に加速度を測定する工程を備えていてもよい。

方法は前記訓練運動の実施中に加速度を測定する工程を備えていてもよく、この場合、今後の訓練プログラムは前記加速度に基いて合わせられる。

方法は実施中に加速度を測定し、かつ実施結果を決めるために測定された加速度を使用する工程を備えていてもよい。

方法は前記訓練運動の実施中に加速度を測定し、今後の組の訓練運動に合わせるために使用される工程を備えていてもよい。

方法は前記テストを実施後、前記携帯用装置により前記筋肉の値を表示する工程を備えていてもよい。筋肉の値は対象の運動選手毎に達せられる値に対して、相対値で表示されるのが好ましい。

前記一組の訓練運動における運動は各々、予め決めた数の体操から成る。一組の訓練運動は個人に合わせたインターバル走のセッションを備えていてもよく、前記セッションは様々なペースでの走行期間と前記走行期間の間に短い体操を備えていてもよい。

実施の一定のペースを提案し、かつ装置が加速度値に基いてどれ一つの運動の間違った実施を見つけるとユーザに知らせるために、音声および／または映像信号は、テストの実施中および訓練運動の実施中に装置によって与えられてもよい。

協調性は筋肉を制御し、かつ息を吸う間に同じペースで連続した跳躍を繰り返すための運動選手の容量を示している。好ましい実施例において、１に等しい、全跳躍にわたる平均した反応性を有するために、協調性は反応性を標準化することにより計算される。この標準化は、反応性が高い場合に（運動選手が空中で長い時間を費やす場合に）、低い反応性の状態と比べて良好な協調性に達することが難しいので必要である。

次いで協調性は残差平方和（ｓｓｒｅｓｉｄ）、すなわち各反応性の実際値と“最小二乗法”で計算された推測ラインの間の差分二乗和で決まる。反応性が全ての跳躍に関して同じであると、協調性は最大である。言い換えると、平均偏差が増えるとこの協調性は減る。

走者のような耐久型運動選手の運動遂行能力を改善するために反応性と協調性を測定しかつ訓練することは新発見であると信じられている。さらに、この協調性を決定するために三軸加速度計を使用することが完全に新発見であるとも信じられている。

これらのパラメータは、絶対値ではなく、相対値で、例えば対象の運動選手、例えば上位運動選手により達せられた値の割合として表示されるのが好ましい。これにより、運動選手は対象の運動選手により達せられた値に近い値を獲得するために、訓練しなければならないパラメータを直ちに認識することができる。

装置により提案された一組の訓練運動は、運動選手の最も弱いパラメータを改善するために自動で選択される。一実施例において、装置は運動選手の最も弱い二つの筋肉パラメータで決まる一組の運動を自動的に決める。

この一組の運動は予め定義された運動の一覧表の中で選択されるのが好ましい。各運動は関連したマニュアルの中で、もしくは例えばＤＶＤあるいはウェブサイトのようなサポートにより、運動の説明を簡単に検索するために、番号のような識別子により識別されるのが好ましい。従って、装置は前記運動の説明を含むマニュアルと関連しており、各運動は装置のディスプレー上で、および共通の運動識別子毎に前記マニュアルの中で識別される。

一組の運動は、跳躍、乗車、および他の異なる体操のような一連の異なる短い運動を含んでいるのが好ましい。さらに一組の運動は、様々なペースでの走行の時間と前記の間の短い運動を含んでいる、個人に合わせたインターバル走のセッションを備えていてもよい。さらに、代替えあるいは補完として、両タイプの運動を提案してもよい。運動の各タイプの総時間は、最初のチェックよりもずっと長い。例えば筋肉パラメータの最初のテストは５分未満で行なわれるが、個人に合わせた訓練セッションは、３０分あるいはそれ以上できる限り続き、かつ繰り返して効果を出さねばならない。

定められた運動による訓練は、装置により案内され、かつ正しいことが確かめられるのが好ましく、この装置は運動選手に次のやるべき運動についての指示、各運動のための必要とされるペースなどを表示するかあるいは伝え、さらにまたこれらの指示が正しく守られているかを確かめる。さらに実施が正しいかの確認は、この訓練中に測定された加速度を確認していることを意味する。

さらに装置は幾つかの筋肉パラメータを測定し、かつ運動選手の進歩を確かめるために訓練セッション中に使用されてもよい。一実施例において、訓練セッションはこれらの測定に基いて合わせられる。

したがって、装置は所定の時点において運動選手の筋肉パラメータを決めるために最初の筋肉テストのために使用され、かつ訓練中は装置により計算され、かつこの最初のテストで決まる訓練プログラムを使用する。

異なるセッションで、例えば異なる日数あるいは週で測定されかつ計算されたパラメータは、装置の中に記憶されるのが好ましい。古いセッションは検索され、表示され、および／または新しい計画を決定するために使用されてもよい。したがって、装置は運動選手の進歩に合わせた訓練プログラムに適合し、過剰訓練を見つけ出し、および／または装置の履歴、訓練の頻度、および各テストおよび訓練セッションの中で得られた結果に基いて回復セッションの提案を行なう。例えば一組の運動および各運動のためのペースは、連続したセッション間での各筋肉パラメータの進歩の速度で決まる。

本発明は例を挙げかつ図示した実施例の説明を使用することにより良好に理解することができる。

本発明による筋肉容量を評価するための装置を示す図である。 筋肉テストの第一の段階前の装置を示す図である。 反動を付けた跳躍テストを示す図である。 筋肉テストの第一の段階前の幾つかのテストパラメータを表示している装置を示す図である。 筋肉テストの第一段階前の説明を幾つか表示している装置を示す図である。 筋肉テストの第二段階前の装置を示す図である。 筋肉テスト後の、相対値の筋肉パラメータを含んだ結果を表示している装置を示す図である。 筋肉テストの結果に基いて訓練運動の個人に合わせたプログラムを表示している装置を示す図である。 筋肉テストの結果に基いて時間訓練セッションのための個人に合わせたプログラムを表示している装置を示す図である。 個人に合わせた時間セッションの第一組の前の、幾つかの説明を表示している装置を示す図である。 筋肉テストの第一段階の第一サイクル前の、幾つかの説明を表示している装置を示す図である。

本発明による装置の実例を図１に示してある。装置１はケーシング１０を備えており、例えばプラスチックのケーシングの重量は１００ｇ未満であり、好ましくは（中身を含めて）５０ｇ未満である。運動選手は行なう運動次第で、例えばベルクロストリップ、ベルト等を使用してこの装置を腰に取り付けることができる。ベルトにより、装置は運動選手の腰あるいはウェスト近くにしっかり固定することができる。

ブレスレットと一体化された装置、もしくは腕時計に内蔵された装置は、この解決手段により大量生産品が作られる可能性があっても足の動きが原因でなく加速度を測定する可能性があっても使用される。

さらに装置は例えば制御メニュ、すなわちメモリの状態、バッテリの状態、そしてまたテスト中もしくはテスト後の数値量を表示するための英数字あるいはマトリクス液晶ディスプレー画面も備えている。制御部材１３、例えばボタンあるいはカーソルを動かすための部材により、表示されるメニュを誘導し、選択肢を選んでデータを入力し、そして表示された結果を選択することができる。好ましい実施例において、装置はメニュを誘導するための四つのボタンを備えている。

装置は（図示していない）三軸加速度計、例えばＭＥＭＳ構成部品の様式で作られ、アナログ・デジタルコンバータに接続され、もしくは三軸に沿った加速度測定の順序を与えるためにこのようなコンバータを直接組込んでいる加速度計を備えているのが好ましい。加速度計は一つあるいはそれより多くの優先軸を備えていてもよく、この優先軸は、他の軸よりもより高い精度、高い分解能および／または広い測定範囲を提供する。垂直方向の測定を改善するために装置が通常の使用位置にある際に、この優先軸は垂直に整列されているのが好ましい。優先軸の測定範囲は±８Ｇより大きいかあるいは±１０Ｇであるのが好ましい。この軸の分解能は１０ビットより大きいかあるいは１２ビットであるのが好ましい。コストと消費電力と生じるデータ量を低減するために、装置はジャイロスコープを備えていないのが好ましい。しかしながら一軸のジャイロスコープもしくは三軸のジャイロスコープの使用が、確実なタイプの筋肉容量テストあるいは垂直位置の較正のためにイメージできる。

装置１は電気的に独立しているのが好ましく、電気は例えばＵＳＢコネクタを経由して、あるいはケーシングから取外すことにより再充電できる、例えばバッテリもしくは蓄電池も用いて供給される。バッテリはＲＡＭおよび／またはＥＥＰＲＯＭを備えた特にマイクロプロセッサあるいはマイクロコントローラに電気を供給する。マイクロプロセッサは、好ましくはＥＥＰＲＯＭを備えているのが好ましく、かつ加速度計により伝えられる測定データを分析し、所望の数量を表示するようにディスプレーを制御するために、インタフェースの一つを経由して置換えられる。したがって、このメモリ内に保管されたプログラムは、計算手段を駆動させるために用意され、一連の加速度値に基いて複数の筋肉パラメータを計算し、前記筋肉パラメータに基いて一連の訓練運動を決定し、そして後述するように一連の筋肉パラメータを表示する。

さらに装置１は特に時間間隔Δｔを測定するためのリアルタイムクロック（ＲＴＣ）とさらに警報信号もしくは他の音を発生させるためのブザーあるいはスピーカーも備えている。入出力モジュール（ＵＡＲＴ）は、例えばデータを書き換えたり、あるいはパーソナルコンピュータ、携帯電話機、もしくは別の外部データ処理装置に対して測定結果を転送する場合に、マイクロプロセッサと外部装置の間のデータを交換するのに使用される。さらにモジュールにより、いつでも新しいタイプのテスト用のパラメータを導入し、かつパラメータから所望の代表的な量を引出すために、新しいタイプのテスト用の測定データが利用される方法を決定することができる。

装置１はスイッチが入ると図１のメニュを表示する。このメニュにより、“マイヨチェック（Ｍｙｏｃｈｅｃｋ）”、訓練、テスト結果の表示、ユーザ設定の変更および他のユーザの選択の間の選択ができる。

マイヨチェック（図１のメニュの最初の選択肢）は、運動選手の筋肉パラメータ、特に脚部と足の筋肉パラメータを測定しかつ計算するための一連の短い動きを含む筋肉テストである。訓練の選択肢により、ユーザは体操あるいは運動の訓練を作り、かつユーザの装置を使用して運動の遂行を制御することができる。結果の選択肢により、ユーザは以前の似たテストの結果を表示することができる。設定の選択肢により、ユーザは結果の計算および個人に合わせられた訓練メニュのために使用される、体重およびサイズのような幾つかの肉体パラメータを入力することができる。ユーザの選択肢によって、ユーザは特に装置が異なるユーザにより共有されている場合にユーザの個性をはっきり示すことができる。

図２は図１のメニュで選択肢“マイヨチェック”を選択した直後のありうる表示を示している。一実施例において、この最初の筋肉テストは後に一連の２０回の速い跳躍（リバウンド）が続く第一の一連の５回の跳躍、好ましくは反動を付けた跳躍（ＣＭＪ）を含んでいる。スクワットジャンプを含む他の訓練も可能である。この最初のテストの総時間は５分未満であるのが好ましい。

図３は運動選手２の体力と限度を明らかにするために筋肉テストの第一部として使用される“反動を付けた跳躍”を示している。このテストにおいて、運動選手は立った姿勢（脚は真直ぐ）で始め、かつ体を伸ばして跳躍する前に筋肉をほぐす動作をすることができる。一実施例において、ユーザは各跳躍の間の短い休止時間に切離された状態で５回の単独跳躍を行うように要求される。装置は運動選手に各跳躍をするよう発信音を出す。

筋肉テストは第一部の反動を付けた５回の跳躍の直後に別の部を有しているのが好ましい。一実施例において、テストの第二部は一連の跳躍（リバウンド）、例えば助力するためにできるだけ腕を使って、即座にその場所で行なう２０回の跳躍を含む。この一続きは運動選手の反応性を測るために使用される。すなわちその前の跳躍の反動を受けた直後に新しい跳躍を行なうように要求される。

その他のテストは、“スクワットジャンプ”、あるいは特に腕と脚の間の協調性をチェックするために、跳躍時に運動選手が腕を振ることができる跳躍のような最初のマイヨチェックの部分として行われてもよい。スクワットジャンプと反動を付けた跳躍は、運動選手の肩に重りをつけて行なってもよい。

図４は最初の“マイヨチェック”の部分としての、５回の反動を付けた跳躍を行なう前の最初のテストパラメータの表示を示している。ディスプレーは予想される反復の数を繰り返し、ユーザ設定から検索されるような運動選手の体重を表示する。運動選手は体重値が間違っている場合その値を訂正する必要がある。

図５は最初の筋肉テスト（マイヨチェック）の一部としての最初の反動を付けた跳躍テストの直前の表示装置上の推奨の表示を示している。運動選手は装置をベルトに付け、エンターボタンを押し、そしてブザーが鳴っている間待つように求められる。この静止時間は、三軸Ｘ，Ｙ，Ｚに沿った加速度計により得られる値に基づいて、垂直方向（すなわち重力加速度の方向）を決定するために装置が使用する。

装置１は垂直方向が信頼できるものとして見つかると同時に発信音のような音声信号を即座に出し、従って運動選手に第一の反動を付けた跳躍を行なうよう求める。この垂直軸に沿った一連の加速度値が測定され、かつこの跳躍の間計算される。短い休止（例えば数秒）の後、新たな発信音が出され、運動選手は新たな反動を付けた跳躍を行なうよう求められる。一回の跳躍時に測定された値が信頼できないと、これが例えば５回あるいはもっと多くの回数繰り返される。

図６はマイヨチェック筋肉テストの第二部の前の装置の表示を示している。この実施例において、この第二の段階は２０回のリバウンド、すなわち各跳躍の間に休止の無い一連の２０回の跳躍を含んでいる。従って運動選手はできる限り高く跳躍し、地面と接触する時間を最小限にする必要がある。このテストは特に運動選手の反応性、協調性および筋硬度を測定するのに役立つ。発信音のような単一の音声信号は２０回の跳躍前とテストの最後に出される。

図７は例えばリバウンドテスト後のマイヨチェックテストの後の装置の表示を示している。次いで装置１は最初のマイヨチェックの第一部と第二部の間に、すなわち反動を付けた跳躍時およびリバウンドテスト時に測定された一連の加速度値に基いて複数の筋肉パラメータを計算する。

実施例において、これらの筋肉パラメータは以下のものを含む。

−例えば反動を付けた跳躍だけの間に回復した筋力、および５回の跳躍、３回の最高の跳躍、あるいは最高値だけに基いた筋力
−反動を付けた跳躍時の最大限のあるいは平均の垂直速度により直接決まる伸展位置
−リバウンドテスト時に測定された反応性および滞空時間と地面との接触時間の間の割合によって決まる反応性
−地面と接触した後の筋肉の衰弱のレベルで決まる筋硬度
−リバウンドテスト時の数回の跳躍の間の反応性のばらつきで決まる筋肉の協調性
全てが上記の装置１を使用して検索できかつ計算できるパラメータの特別な選択は、競走者のような持久系運動選手の筋肉の能力を測定するのに役立つ。

ほとんどの運動選手はこれらのパラメータのための絶対値がどの範囲にあると予想されるかをおそらくわかっていないので、各パラメータは例えば上位の運動選手およびエリート走者が達成する結果の割合に従って相対値で表示されるのが好ましい。例えば力に関する７２％の値は、装置の現ユーザが上位走者の力の７２％を有していることを示している。質的評点（“非常に優れた”，“良い”，“努力が必要”等）を含む他の等級、もしくはガウス分布に基いた尺度を使用してもよい。

さらに結果は最後のテストからの進歩、および／または装置の使用の初めのようないずれかの別の開始時点からの進歩を示すのが好ましい。図示した例において、進歩は各筋肉パラメータの隣にある矢印によって示されている。

図８は装置１のソフトウェアにより判定され、筋肉テスト後に計算された筋肉パラメータに基いて、運動選手個人のために合わせられた一連の訓練運動の表示を示している。この一連の運動は、広い運動の一覧表の中から現ユーザのために選択される。選択は前回の筋肉テストの結果、特にさらに改善が必要とされる二つの最も弱いパラメータによって決まる。従ってその目的は各筋肉パラメータに関して均等な値を達成することにある。

一実施例において、各組に六つの運動を備えた組を二つ提案している。運動の選択も、各運動の実行パラメータも、最初のテスト時に測定されたとおりの、運動選手の最も弱い二つのパラメータで決まる。しかしながら二つの組は単調さを避けるために異なっている。

さらに運動の選択および各運動のパラメータは、最後のテストからの進歩および／またはテストの総履歴で決めてもよい。その目的は、例えば過度な練習と、特殊な運動の繰り返しが特殊な筋肉パラメータをもはや改善しない状況を見つけることであるが、回復の長い時間は有益である。

さらに運動の選択および各運動のパラメータは、訓練の段階でも決まる。好ましい実施例において、装置は三つの異なる段階を備えた訓練を提案している。

例えば２〜５週間続く第一の段階の間、その目的は、状態全般を改善し、怪我を防ぎ、技術を改善することなどである。ここでの目的は全体的な基礎体力を改善することである。この段階は一般的に腹筋と背筋（凱装）を改善するための運動を含む。

例えば２〜５週間続く第二の段階（発展）の間に、運動選手は抵抗力を発達させ、かつ弾力性を改善するように求められる。

例えば２〜１０週間続く第三および最終段階の間、ユーザは走者としての強さを高め、かつ質を改善するよう求められる。

従って、運動選手に提案される一式の運動は、運動選手の訓練段階で決まる。この段階は運動選手によって、好ましくは装置それ自体によって選択される。

以前に提案されたかあるいは実施した運動の履歴は、この選択に対しても、それらの運動中の測定および計算の結果に対しても考慮される。したがって装置は、最大の利益を保証するために、主として最新の筋肉テストだけでなく、以前のテストと以前の提案に依存した、個人に合わせた訓練プログラムを提案してもよい。さらに運動選手に提案された運動のタイプを変え、さらにいっそう魅力があり、繰り返しの少ない訓練プログラムを作るために、乱数発生器を異なる同等の運動から選択するために使用してもよい。

運動は運動の識別子、例えば番号あるいは名前により示されるのが好ましい。各運動の完全な記載は装置と関連しかつ一緒に配布されるマニュアルもしくはＤＶＤに入っているのが好ましい。さらに装置は、各個人に合わせられた、各運動のための繰り返し数と、各運動後、各タイプの運動間、および／または各一連の異なる運動間の回復のための期間を勧めている。

図８の例において、提案された訓練プログラムは、特に運動選手の衝動性、協調性、神経と筋肉に関する特性等を改善するための、一連の短い体操に基いている。代表的な訓練プログラムは、例えば各組において二組と六つの異なる運動を備えており、各運動は運動に応じて例えば５〜２０回繰り返さねばならない。さらに各組の運動のタイプだけではなく、実施の条件もテストの結果に基いて装置により決定される。例えば装置は行なうべき跳躍の数、特定の運動のための速度等を決定してもよい。

装置１は推奨された訓練プログラムを実施する間、身につけてかつ使用されるのが好ましく、運動選手のために案内および支援を行なう。例えば装置はどの場合でもどの運動を行なうべきかをユーザに指示し、かつ各運動の説明書きを表示するかあるいは喋る。さらに実施の速度、および運動間の休止時間は、各運動の開始と終了を知らせ、かつユーザが正しい時間とペースで正しい運動を行なうのを助けるために、好ましくは様々な音声信号を出す装置によって規定されてもよい。代表的な一運動において、装置はまずユーザにユーザが１０回跳躍する必要があることを説明し各跳躍の前に第一の音声信号を出し、跳躍の数を数え、１０回の跳躍が終了したかあるいはエラーになった場合に異なる音声信号を出す。

さらに装置は各訓練運動時の加速度を測定し、かつ各運動の正しい実施確かめる。結果は各運動を実施後、例えば（期間等に関して）“高い”，“平均”，“低い”あるいは“短い”，“平均”，“長い”のような三段階を有する質的形式で計算される。さらに運動を間違って行なっても表示することができる。

これらの結果は今後の訓練計画と今後の運動のリストを変更するのにも使用できる。例えば装置は運動選手が遂げた進歩を判断するか、あるいは過度の練習を見つけ、そして結果として今後の訓練プログラムに生かすことができる。従って運動のリストは最初の筋肉テスト時に定義され、かつ装置により運動の実施時に対話式に合わせて変えられる。

図９は個人に合わせた時間セッション時、すなわち異なるペースでの、およびマイヨチェックと以前の運動の結果の機能として選択された異なる運動を含んだ走行セッション時に装置により提案された表示を示している。図示した例において、装置１は各組３サイクルで各９分の三組と各組間で２分３０秒の回復時間を備えた時間セッションを提案している。

図１１は時間セッションの一例における、第一サイクルの開始時点での装置の表示を示している。この例において、サイクルは８５％のペースで３０分の走行、次いで運動８の実施３０秒、そして最後に軽い走行３０分を含んでいる。さらに、装置１はこのセッション時には身につけられているのが好ましく、かつユーザに指示と測定時間を与え、かつ各運動の正しい実施を確かめるために、ユーザに様々な音声信号とテキスト信号を与える。

さらに本発明は、加速度計を備えたプログラム可能な装置が、プログラムが実行されると上記方法のどの工程も実行するコンピュータプログラムを記憶しているデータ記憶媒体に関する。

最後にさらに本発明は、運動選手の反応性および／または協調性を測定し、計算しそして表示するための加速度計を使用している方法に関する。

Claims (10)

1. 運動選手の訓練を最適化するための方法であって、
   この方法が以下の工程、すなわち
   テスト中に、運動選手により実行される一連のＮ個の短い動作中の一連の加速度値を携帯用装置（１）を使用して測定する工程と、
   前記一連の加速度値に基いて、複数の筋肉パラメータを前記携帯用装置（１）を使用して計算する工程と、
   前記筋肉パラメータに基いて、前記運動選手のために個人に合わせた一組の訓練運動を前記携帯用装置（１）を使用して決定する工程と、
   前記携帯用装置（１）を備えた前記運動選手に前記一組の訓練運動を提供する工程と、
   前記携帯用装置（１）を使用して、前記訓練運動の実行を確かめる工程とを備えていることを特徴とする方法。
2. 前記短い動作が跳躍を含んでおり、前記筋肉パラメータが脚筋肉組織のパラメータであり、前記訓練パラメータが走力パラメータを改善することを意図していることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記筋肉パラメータが反応性と協調性を含んでおり、
   この場合、反応性が跳躍時の跳躍滞空時間に伴って上昇し、かつ二つの跳躍間の地面との接触時間に伴い下降し、
   協調性が一連の跳躍の中の全ての跳躍に関して測定された反応性の規則正しさに伴って上昇することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記反応性が各跳躍に関して計算された地面との接触時間で割り算した跳躍滞空時間の二乗で決まることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記筋肉パラメータが筋硬度、筋力速度を備えた組から選択した少なくとも一つを含んでいることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
6. 前記複数のパラメータが少なくとも四つのパラメータを含んでおり、前記
   一組の訓練運動が、運動選手のＭ個の最も弱い筋肉パラメータを改善するために自動で選択され、Ｍが１よりも大きい正の整数であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
7. 訓練運動の間違った実施を見つけるために、加速度が前記訓練運動の実施時に測定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
8. 前記テストが一連の反動を付けた跳躍と一連のリバウンドを含んでおり、
   この場合、前記反動を付けた跳躍時に測定された加速度値に基いて力が計算され、
   反応性と協調性が前記リバウンド時に測定された加速度値に基いて計算されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
9. 運動選手の訓練を最適化するための携帯用装置（１４）であって、
   この携帯用装置が、一連の加速度値を測定するための加速度計と、ディスプレイと、プログラムを備えた計算手段を備えており、
   前記計算手段が、前記一連の加速度値に基づいて複数の筋肉のパラメータを計算し、前記筋肉のパラメータに基いて一組の訓練運動を決定し、そして前記一組の前記筋肉のパラメータを表示するように前記プログラムが設計されていることを特徴とする携帯用装置。
10. 運動選手の臀部で固定するためのベルトを備えていることを特徴とする請求項９に記載の携帯用装置。

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