JP2771606B2

JP2771606B2 - 運動負荷装置

Info

Publication number: JP2771606B2
Application number: JP1157381A
Authority: JP
Inventors: 博通古山
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1989-06-20
Filing date: 1989-06-20
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2013-07-02
Also published as: JPH0323874A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、トレーニング用自転車等を使用するサイク
ルトレーナーやエルゴメータ等におけるトレーニング機
の負荷装置に関するものである。

（ロ）従来の技術従来のこの種トレーニング機の負荷装置では、例えば
特開昭62−60574公報に見られるように脈拍検知を行い
ながらトレーニング中の脈拍数の変化をブレーキ抵抗値
を設定するものであって、脈拍数の検知を行わない器具
に適応することが出来ず、使用者が急激なトレーニング
を行った場合、脈拍の上昇の前に、関節や筋肉を痛める
恐れがあったり、ブレーキの抵抗値は使用者が自身で変
更して行わねばならない不都合を有するものであった。

（ハ）発明が解決しようとする課題本発明は、従来品の不都合を解決せんとするもので、
使用者の体力に合せて負荷量を自動的に調整し、使用者
の急激なトレーニングによる足の関節や筋肉を痛めるこ
とを防止し、適切なトレーニングを行うことの出来るト
レーニング機用の運動負荷装置を得んとするものであ
る。

（ニ）課題を解決するための手段本発明はトレーニング用自転者等を使用して使用者に
負荷を与え使用者のトレーニングによって回転駆動する
トレーニング機の負荷装置において、前記負荷装置は、
発電機と該発電機の回転数を検出する回転数検知回路
と、前記発電機に設けられた励磁コイルの励磁電流を検
出する励磁電流検知回路とからなり、使用者の体力に伴
う最大出力を前記回転数検知回路と前記励磁電流検知回
路とによって検知される値から計測する計測手段と、計
測したデータを記録するデータ記録手段とを備えるもの
である。更にそのデータを用いて負荷量を自動調整し、
最適なトレーニングに備えることのできる運動負荷装置
を得るものである。

（ホ）作用使用者の体力の最大出力を計測し、そのデータを記憶
する記憶手段を備えることによって、そのデータを基に
本装置の使用初期の負荷量を自動的に調整することが出
来、使用者が当初から必要以上の負荷でトレーニングを
行って、上述せる足の関節や筋肉を痛めることが防止出
来たり、又体力のある人が、軽負荷になることで、トレ
ーニング効果のないものとなったりすることなく、有効
なトレーニングが出来る効果を有する。

（ヘ）実施例次に本発明の実施例について、図について説明する。

第１図は、トレーニング用自転車１の概要を示したも
ので、本発明にかかる負荷装置２を除く部分は公知のも
のである。

３はフレーム、４はハンドル、５はサドル、６はペダ
ル、７はペダル６を足踏駆動することにより回転するギ
ヤー、８はギヤー７の回転を車輪10に伝達するチェーン
である。

負荷装置２は車輪10に圧接して回転せしめらるローラ
11を回転することによって、発電機能を有するものであ
る。かゝる発電機12は、第２図に示すブロック図に示す
ように整流回路13と接続されていて、整流回路13を介し
て回転数検知回路14が接続されている。15はマイクロプ
ロセッサ16を作動させるための発振回路である。かゝる
マイクロプロセッサ16によって制御され電流制御回路17
を介して励磁コイル18の励磁電流が制御される。

又、マイクロプロセッサ16には励磁コイル18の励磁電
流を検知する励磁電流検知回路19が接続されている。20
はブザー回路、21はキー入力操作部、22は例えば液晶を
用いた表示装置27の表示装置回路である。

使用者のトレーニングの方法の１つとして持久力をつ
けるためのインターバルトレーニングがある。これは第
３図に示すように、使用者の出し得る最大出力の1/4〜1
/3程度を数分間維持し、次の数分間で、休足程度に流し
運転で体力を回復させ、これを繰り返えし行うものであ
る。

最大出力の測定のためには、発電機12の回転数と励磁
コイル18に流れる励磁電流とを測定することによって計
測することが出来る。

使用者の運転中の上記回転数と励磁電流を逐次計測
し、出力値としてマイクロプロセッサ内のデータ記憶部
ａに最大出力のデータを書き換えることによって行われ
る。

今使用者が自分の最大出力Wmaxの1/3でトレーニング
することを試みる場合には、負荷装置の運転によって、
発電機12と回転数と励磁コイル18の励磁電流を検知する
ことによって、そのときの出力W₁が最大出力Wmaxの1/3
と比較し、W₁がWmax/3になるように励磁電流が制御され
る。

使用者は、この状態で例えば上述の如きインターバル
トレーニングを行なうことが出来る。この最大出力値や
使用者の運転中の出力値は表示制御回路22を介して図示
しない表示器に表示される。第４図と第５図は、いづれ
も持久力を高めるトレーニングの例である。本実施例で
は、運動量（出力）の設定値通りに行なうトレーニング
であるので、常に回転数と負荷（即ち励磁電流）を検出
して、実際の運動量と設定された運動量と比較し、等し
くなるように負荷電流を制御する。但し、負荷はある値
以上には大きくならないので、実際の運動量を設定値と
同一にするにも限度がある。トレーニング中に設定され
た運動量の例えば80％以下の運動量でトレーニングする
状態になると、使用者に報知し、それでも80％以下の負
荷の状態が所定時間続くとトレーニングを強制的に終了
させる機能を有している。即ち、無負荷の状態にし、使
用者にその旨知らせることになる。これにより使用者は
無理なトレーニングを強いることはなく、安全にトレー
ニング出来る。

本発明における負荷は、坂道の勾配、体重、回転数を
パラメータとして算出している。そして、トレーニング
終了時に負荷をなくすのでなく、坂道と勾配と体重とを
維持することにより負荷を維持するようにしている。こ
のことにより、トレーニング終了と同時に負債がなくな
ることによっておこる空回転状態を回避することによ
り、安全なトレーニングを行なうことが出来る。

尚、上述の最大出力は、サイクルトレーナーのように
ペダルを廻わす速度が一定でないものは、最大出力は運
動量でなければならず、エルゴメータのようにペダルを
廻す速度が一定であるものは、、最大出力は運動量でも
あるが、そのトルクをとっても表わせる。

即ち、運動量はトルクに速度を掛けたものであるか
ら、速度が一定であるもの例えばエルゴメータにおいて
は、最大トルクの時に最大運動量となるので、最大出力
は運動量で表示しなくてもよいことになる。

第６図のフローチャートは、本発明の負荷装置の作動
を示すもので、使用者がトレーニングを開始したとき、
負荷装置２の回転数を検知し、励磁電流を検出し、これ
らからマイクロプロセッサ16内にて出力ワットを計算
し、速度、出力ワット等を表示装置を書き換え、次に、
そのときの出力は、あらかじめ記憶されない最大出力と
の比較を行い、若し最大値より大きいときは、記憶内容
を書き換え、前述の説明の如く、最大出力の所定の値に
維持しているかどうかを判定の上、停止するかどうかを
判定する。

第７図は、使用者がトレーニングする場合の負荷装置
の作動を説明するフローチャート図であり、トレーニン
グ開始（スタート）共に回転数検知、励磁電流の検知、
ワット数の計算を行い、最大出力値と比較して所定の設
定値となる励磁電流を計算し、励磁電流値を決定して所
定電流を励磁コイルに流し、負荷を決める。次に、あら
かじめ決められた停止条件にあっているかを比較した
上、一致すれば停止し、そうでなければ検知手段にプロ
グラムは戻される。第８図は、励磁コイル18は例えばト
ランジスタ等のスイッチング装置23と接続されていて、
励磁電流制御回路17によって制され、この制御回路17は
負荷設定回路24F−Ｖ変換回路25波形整形回路26によっ
て制御される。

（ト）発明の効果従って、本発明の構成によれば、トレーニング機の負
荷装置において、使用者の体力に伴う最大出力を計測
し、そのデータを記憶する機能を備えることにより、こ
の最大出力を基準にして調節して使用出来、使用者が、
トレーニングを始める際に負荷が不適当に重すぎたり軽
すぎることにより、使用者（トレーナー）の足の関節や
筋肉を痛めたり、力の入れ方によって関節が破壊される
ことがなく、適切なトレーニングを行わせることが出来
る。

又、負荷を使用者の設定によって自動的に最大出力の
所定の割合に調整して使用出来るので、安心して各使用
者の思いのまゝに有効なトレーニングが出来る。

更に、使用者に最大出力のと、自己の出力とを比較し
ながら表示機能によって知らされるため、無理なく、目
的のトレーニングを安全に安心して行ない、従来品の如
き、無理な運転やムダな運動を防止することが出来、健
康向上に寄与し経済的効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のトレーニング用負荷装置を示し、第１図
はトレーニング用自転車等を載置した負荷装置の側面
図、第２図は負荷装置の基本構成を示すブロックダイヤ
グラム、第３図乃至第５図は持久力を高めるトレーニン
グ状態を示すプログラムグラフ、第６図は持久力をつけ
るためのインターバルトレーニングプログラム図であ
る。第７図は、トレーニングする場合に負荷装置の作動
を説明するフローチャート図である。第８図は、励磁コイルの他の回路との接続関係を示すブ
ロックダイヤグラム図である。 10……車輪、11……ローラ、12……発電機、13……整流
回路、14……回転数検知回路、16……マイクロプロセッ
サ、17……整流制御回路、18……励磁コイル、19……励
磁電流検知回路、27……表示装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トレーニング用自転車等を使用して使用者
に負荷を与え使用者のトレーニングによって回転駆動す
るトレーニング機の負荷装置において、前記負荷装置
は、発電機と、該発電機の回転数を検出する回転数検知
回路と、前記発電機に設けられた励磁コイルの励磁電流
を検出する励磁電流検知回路とからなり、使用者の体力
に伴う最大出力を前記回転数検知回路と前記励磁電流検
知回路とによって検知される値から計測する計測手段
と、計測したデータを記憶するデータ記憶手段とを備え
た運動負荷装置。
【請求項２】前記記憶手段によって順次記憶される最大
出力のデータを基礎にして使用者の負荷量を自動的に最
大出力以下に調整する調整機能を有する特許請求の範囲
第１項記載の運動負荷装置。
【請求項３】最大出力データを表示する表示機能を有す
る特許請求の範囲第２項記載の運動負荷装置。