JPH09168608A - 持久力を推定する方法を有する自転車エルゴメータ - Google Patents
持久力を推定する方法を有する自転車エルゴメータInfo
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- JPH09168608A JPH09168608A JP32878495A JP32878495A JPH09168608A JP H09168608 A JPH09168608 A JP H09168608A JP 32878495 A JP32878495 A JP 32878495A JP 32878495 A JP32878495 A JP 32878495A JP H09168608 A JPH09168608 A JP H09168608A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自転車エルゴメータを用いて負荷をランダム
に変動させ、その負荷に対する心拍数の応答特性から持
久力を推定できるような自転車エルゴメータを提供す
る。 【解決手段】 被験者３０が自転車エルゴメータ２０の
ペダル２１を漕ぐとき、負荷電流制御器８によって電磁
ブレーキ２３を制御し、ランダムに負荷を変動させ、脈
搏センサ９で検出された負荷の変化に対する心拍数の変
化をＣＰＵ２で計測し、その結果をフーリエ級数展開し
て求めた特定周波数のゲインの比と位相の差を算出する
ことによって被験者３０の持久力を推定する。
に変動させ、その負荷に対する心拍数の応答特性から持
久力を推定できるような自転車エルゴメータを提供す
る。 【解決手段】 被験者３０が自転車エルゴメータ２０の
ペダル２１を漕ぐとき、負荷電流制御器８によって電磁
ブレーキ２３を制御し、ランダムに負荷を変動させ、脈
搏センサ９で検出された負荷の変化に対する心拍数の変
化をＣＰＵ２で計測し、その結果をフーリエ級数展開し
て求めた特定周波数のゲインの比と位相の差を算出する
ことによって被験者３０の持久力を推定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は持久力を推定する
方法を有する自転車エルゴメータに関し、簡単にかつ短
時間で被験者の持久力を推定できるような自転車エルゴ
メータに関する。
方法を有する自転車エルゴメータに関し、簡単にかつ短
時間で被験者の持久力を推定できるような自転車エルゴ
メータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、持久力の指標として、一般的に最
大酸素摂取量の測定が行なわれていた。具体的には、自
転車エルゴメータやトレッドミル（ランニングマシン）
を用い、負荷を徐々に上げていくことで被験者を最大運
動状態に追い込み、そのときの呼気ガスを測定すること
によって、被験者の酸素摂取量の最大値を測定する方法
が用いられている。
大酸素摂取量の測定が行なわれていた。具体的には、自
転車エルゴメータやトレッドミル（ランニングマシン）
を用い、負荷を徐々に上げていくことで被験者を最大運
動状態に追い込み、そのときの呼気ガスを測定すること
によって、被験者の酸素摂取量の最大値を測定する方法
が用いられている。
【０００３】この方法は直接的な測定であるので、精度
が高いという利点を有するが、呼気ガス量の測定や呼気
ガス濃度の測定には高価で複雑な装置が必要であり、被
験者を最大運動まで追い込むために危険性を有するとい
う問題がある。また、この測定のために数人の測定者が
必要であり、機械の調整やキャリブレーションを行なう
ことによって、時間がかかる作業となる。
が高いという利点を有するが、呼気ガス量の測定や呼気
ガス濃度の測定には高価で複雑な装置が必要であり、被
験者を最大運動まで追い込むために危険性を有するとい
う問題がある。また、この測定のために数人の測定者が
必要であり、機械の調整やキャリブレーションを行なう
ことによって、時間がかかる作業となる。
【０００４】また、被験者を最大運動まで追い込むのに
は数十分程度かかるため、全体として煩雑でかつ時間を
要する方法となっていた。
は数十分程度かかるため、全体として煩雑でかつ時間を
要する方法となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
最大酸素摂取量を実測するような方法は、フィットネス
クラブなどにおいて多人数の持久力を測定するには、時
間と人手が非常にかかるため、実施がほとんど不可能と
なっていた。
最大酸素摂取量を実測するような方法は、フィットネス
クラブなどにおいて多人数の持久力を測定するには、時
間と人手が非常にかかるため、実施がほとんど不可能と
なっていた。
【０００６】そこで、精度を犠牲にして、簡便に持久力
を測定する方法として、自転車エルゴメータを用いて負
荷を上昇させながら、１０〜１５分程度の運動を被験者
に課し、そのときの負荷と心拍数の関係から、被験者の
年齢により推定した最大心拍数の７５％の心拍数におけ
る仕事率を算出し、その大小によって持久力を評価する
方法が提案されている。
を測定する方法として、自転車エルゴメータを用いて負
荷を上昇させながら、１０〜１５分程度の運動を被験者
に課し、そのときの負荷と心拍数の関係から、被験者の
年齢により推定した最大心拍数の７５％の心拍数におけ
る仕事率を算出し、その大小によって持久力を評価する
方法が提案されている。
【０００７】しかしながら、この方法では、負荷を上昇
させた後、その負荷ステージで脈搏が判定するまでに３
〜５分程度かかってしまう。また、負荷ステージ数を３
段階設定しないと推定精度が落ちるため、トータルの測
定時間は１０〜１５分程度かかり、１時間の測定でも４
〜６人程度の測定しかできないこと、被験者によっては
１０〜１５分の運動でも負担に感じること、また、負荷
を順次高めていくため、３段階目にもなると負荷が大き
くなってしまう場合がある。そのため、被験者によって
は高負荷（１５０ワット）となり、かなり被験者に負担
がかかることがあるという欠点を有していた。
させた後、その負荷ステージで脈搏が判定するまでに３
〜５分程度かかってしまう。また、負荷ステージ数を３
段階設定しないと推定精度が落ちるため、トータルの測
定時間は１０〜１５分程度かかり、１時間の測定でも４
〜６人程度の測定しかできないこと、被験者によっては
１０〜１５分の運動でも負担に感じること、また、負荷
を順次高めていくため、３段階目にもなると負荷が大き
くなってしまう場合がある。そのため、被験者によって
は高負荷（１５０ワット）となり、かなり被験者に負担
がかかることがあるという欠点を有していた。
【０００８】それゆえに、この発明の主たる目的は、持
久力のあるものほど負荷の変化に対する身体の応答が早
いという原理を応用し、自転車エルゴメータを用いて負
荷をランダムに変動させ、その負荷に対する心拍数の応
答特性から持久力を推定し得る自転車エルゴメータを提
供することである。
久力のあるものほど負荷の変化に対する身体の応答が早
いという原理を応用し、自転車エルゴメータを用いて負
荷をランダムに変動させ、その負荷に対する心拍数の応
答特性から持久力を推定し得る自転車エルゴメータを提
供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
被験者にランダムに変動する負荷を与える負荷付与手段
と、被験者の心拍数を検出する心拍数検出手段と、心拍
数検出手段の検出結果に基づいて、ランダムな負荷の変
化に対する心拍数の変化を計測し、その結果をフーリエ
級数展開して求めた特定周波数のゲインの比と位相の差
を算出することによって持久力を推定する持久力推定手
段を備えて構成される。
被験者にランダムに変動する負荷を与える負荷付与手段
と、被験者の心拍数を検出する心拍数検出手段と、心拍
数検出手段の検出結果に基づいて、ランダムな負荷の変
化に対する心拍数の変化を計測し、その結果をフーリエ
級数展開して求めた特定周波数のゲインの比と位相の差
を算出することによって持久力を推定する持久力推定手
段を備えて構成される。
【００１０】したがって、この発明では、負荷をランダ
ムに変動させ、その負荷に対する心拍数の応答特性から
持久力を推定することができ、身体の応答のみを見れば
よいため、短時間のランダム負荷に対して測定を行なえ
ばよく、従来のように、ある負荷荷重に対して、脈搏値
が安定するまで測定し続けるといった長時間の測定を必
要としない。
ムに変動させ、その負荷に対する心拍数の応答特性から
持久力を推定することができ、身体の応答のみを見れば
よいため、短時間のランダム負荷に対して測定を行なえ
ばよく、従来のように、ある負荷荷重に対して、脈搏値
が安定するまで測定し続けるといった長時間の測定を必
要としない。
【００１１】請求項２に係る発明では、請求項１の負荷
付与手段は、時間的にランダムに変動する負荷を与え、
請求項３の負荷付与手段は、所定の時間内に相対的に高
い負荷と相対的に低い負荷を交互に与え、請求項４に係
る発明では、所定の時間前にウォーミングアップのため
の負荷を与える。
付与手段は、時間的にランダムに変動する負荷を与え、
請求項３の負荷付与手段は、所定の時間内に相対的に高
い負荷と相対的に低い負荷を交互に与え、請求項４に係
る発明では、所定の時間前にウォーミングアップのため
の負荷を与える。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施形態を示
すブロック図である。図１において、電源装置１からＣ
ＰＵ２とＲＡＭ３とＲＯＭ４とＩ／Ｏ５とに電源が供給
される。ＣＰＵ２は全体の動作を制御し、ＲＡＭ３は各
種パラメータを記憶し、ＲＯＭ４は持久力推定プログラ
ムとともに、後述の図２に示すフローチャートに基づく
プログラムを記憶している。Ｉ／Ｏ５には、表示板６と
操作板７と負荷制御器８が接続されており、さらに脈搏
センサ９の検出信号と回転検出センサ１０の検出信号と
がＩ／Ｏ５に与えられる。操作板７には入力キー１１が
設けられている。
すブロック図である。図１において、電源装置１からＣ
ＰＵ２とＲＡＭ３とＲＯＭ４とＩ／Ｏ５とに電源が供給
される。ＣＰＵ２は全体の動作を制御し、ＲＡＭ３は各
種パラメータを記憶し、ＲＯＭ４は持久力推定プログラ
ムとともに、後述の図２に示すフローチャートに基づく
プログラムを記憶している。Ｉ／Ｏ５には、表示板６と
操作板７と負荷制御器８が接続されており、さらに脈搏
センサ９の検出信号と回転検出センサ１０の検出信号と
がＩ／Ｏ５に与えられる。操作板７には入力キー１１が
設けられている。
【００１３】自転車エルゴメータ２０はペダル２１と回
転ギア２２と電磁ブレーキ２３とを含み、被験者３０が
ペダル２１を踏み込むことにより、運動を行なう。
転ギア２２と電磁ブレーキ２３とを含み、被験者３０が
ペダル２１を踏み込むことにより、運動を行なう。
【００１４】図２はこの発明の一実施形態の動作を説明
するためのフローチャートであり、図３は負荷の変動と
それに伴なう心拍数の変化を示す図であり、図４は負荷
の変動と心拍数の変化を拡大して示す図であり、図５は
フーリエ級数展開を説明するための図であり、図６はフ
ーリエ変換結果の一例を示す図であり、図７は位相と各
被験者の最大酸素摂取量の関係を示す図であり、図８は
ゲインと各被験者の最大酸素摂取量の関係を示す図であ
る。
するためのフローチャートであり、図３は負荷の変動と
それに伴なう心拍数の変化を示す図であり、図４は負荷
の変動と心拍数の変化を拡大して示す図であり、図５は
フーリエ級数展開を説明するための図であり、図６はフ
ーリエ変換結果の一例を示す図であり、図７は位相と各
被験者の最大酸素摂取量の関係を示す図であり、図８は
ゲインと各被験者の最大酸素摂取量の関係を示す図であ
る。
【００１５】次に、図１〜図８を参照して、この発明の
一実施形態の具体的な動作について説明する。まず、被
験者３０は表示板６に表示されている各項目（年齢，体
重，性別など）について操作板７に設けている入力キー
１１から順次入力する。また、被験者３０は脈搏検出セ
ンサ９を身体の所定の位置に取付ける。そして、操作板
７のスタートボタンを押すことにより、ＣＰＵ２は持久
力推定の測定を開始する。このとき、ＣＰＵ２はＲＯＭ
４に記憶している持久力推定プログラムを読み込む。次
に、ＣＰＵ２はプログラムの手順に従って、まず擬似不
規則二値系列の中のＭ−系列に従い、負荷時間ｔ
（秒），最高負荷強度ｆ１（ワット），最低負荷強度ｆ
２（ワット），ｆ１またはｆ２の負荷レベルのいずれか
をとる時間幅ｄｔ（秒），負荷時間ｔ内での時間幅ｄｔ
の発生個数ｎ（個）を決定する。これらの値は予め入力
キー１１から入力しておくかあるいはＲＡＭ３に記憶さ
れている。このときのペダル回転数Ｒは一定とする。
一実施形態の具体的な動作について説明する。まず、被
験者３０は表示板６に表示されている各項目（年齢，体
重，性別など）について操作板７に設けている入力キー
１１から順次入力する。また、被験者３０は脈搏検出セ
ンサ９を身体の所定の位置に取付ける。そして、操作板
７のスタートボタンを押すことにより、ＣＰＵ２は持久
力推定の測定を開始する。このとき、ＣＰＵ２はＲＯＭ
４に記憶している持久力推定プログラムを読み込む。次
に、ＣＰＵ２はプログラムの手順に従って、まず擬似不
規則二値系列の中のＭ−系列に従い、負荷時間ｔ
（秒），最高負荷強度ｆ１（ワット），最低負荷強度ｆ
２（ワット），ｆ１またはｆ２の負荷レベルのいずれか
をとる時間幅ｄｔ（秒），負荷時間ｔ内での時間幅ｄｔ
の発生個数ｎ（個）を決定する。これらの値は予め入力
キー１１から入力しておくかあるいはＲＡＭ３に記憶さ
れている。このときのペダル回転数Ｒは一定とする。
【００１６】この発明の一実施形態では、ｔ＝１５０
（秒），ｆ１＝１００（ワット），ｆ２＝４０（ワッ
ト），ｄｔ＝１０（秒），ｎ＝１５（個）と設定してい
る。実際にはウォーミングアップを（ｆ１＋ｆ２）／２
の負荷で１８０秒運動を行なった後、測定を開始する。
負荷時間ｔは１５０秒であるため、トータルの測定時間
は３３０秒（＝５．５分）となり、従来の測定時間より
も大幅に短くなる。
（秒），ｆ１＝１００（ワット），ｆ２＝４０（ワッ
ト），ｄｔ＝１０（秒），ｎ＝１５（個）と設定してい
る。実際にはウォーミングアップを（ｆ１＋ｆ２）／２
の負荷で１８０秒運動を行なった後、測定を開始する。
負荷時間ｔは１５０秒であるため、トータルの測定時間
は３３０秒（＝５．５分）となり、従来の測定時間より
も大幅に短くなる。
【００１７】この発明の一実施形態における負荷の変動
する様子を図３に示す。図３に示すように、２つの負荷
レベルｆ１，ｆ２が負荷時間ｔ内にｎ個発生している。
これらのパラメータを決定した後、ＣＰＵ２はＩ／Ｏ５
を介して負荷電流制御器８によって負荷強度ｆ１または
ｆ２相当の電流を電磁ブレーキ２３に発生させる。その
結果、被験者３０は自転車エルゴメータ２０のペダル２
１を漕ぐときに、電磁ブレーキ２３によって与えられる
所定の負荷強度ｆ１あるいはｆ２と負荷時間ｔとが与え
られる。
する様子を図３に示す。図３に示すように、２つの負荷
レベルｆ１，ｆ２が負荷時間ｔ内にｎ個発生している。
これらのパラメータを決定した後、ＣＰＵ２はＩ／Ｏ５
を介して負荷電流制御器８によって負荷強度ｆ１または
ｆ２相当の電流を電磁ブレーキ２３に発生させる。その
結果、被験者３０は自転車エルゴメータ２０のペダル２
１を漕ぐときに、電磁ブレーキ２３によって与えられる
所定の負荷強度ｆ１あるいはｆ２と負荷時間ｔとが与え
られる。
【００１８】その測定中、被験者３０の脈搏は脈搏セン
サ９によって随時計測され、ＲＡＭ３に心拍数の計測結
果が記憶される。このとき、自転車エルゴメータ２０の
回転ギア２２に取付けられている回転検出センサ１０に
よって回転数が計測された後、ＣＰＵ２は回転ギア比か
らペダル回転数，走行距離を演算し、表示板６に表示し
て被験者に示す。また、このとき計測中の心拍数の経時
的変化も示してもよい。
サ９によって随時計測され、ＲＡＭ３に心拍数の計測結
果が記憶される。このとき、自転車エルゴメータ２０の
回転ギア２２に取付けられている回転検出センサ１０に
よって回転数が計測された後、ＣＰＵ２は回転ギア比か
らペダル回転数，走行距離を演算し、表示板６に表示し
て被験者に示す。また、このとき計測中の心拍数の経時
的変化も示してもよい。
【００１９】被験者３０から見れば、上述のようにある
時間帯は相対的に高い負荷を、ある時間帯は相対的に低
い負荷を受けることになる。また、図４に負荷の変化に
対する心拍数の変化の模式図を示す。図３、図４から明
かなように被験者３０の心拍数は、本来ならｆ１の負荷
に対し、ｈ１まで達しなければならないが、心拍数の反
応が遅く、ｈ１に達する前に負荷の方がｆ１からｆ２ま
で低下するため、結局心拍数はｈ２までしか達しない。
このことから、心拍数は実質的に負荷ｆ２からｆ１への
変化に対してゆっくりと反応し、結局時間（ｔ２−ｔ
１）秒だけ遅れてしまう。すなわち、負荷の変化に対す
る心拍数の変化は、時間的に遅れ、かつその変化量も小
さいと言える。
時間帯は相対的に高い負荷を、ある時間帯は相対的に低
い負荷を受けることになる。また、図４に負荷の変化に
対する心拍数の変化の模式図を示す。図３、図４から明
かなように被験者３０の心拍数は、本来ならｆ１の負荷
に対し、ｈ１まで達しなければならないが、心拍数の反
応が遅く、ｈ１に達する前に負荷の方がｆ１からｆ２ま
で低下するため、結局心拍数はｈ２までしか達しない。
このことから、心拍数は実質的に負荷ｆ２からｆ１への
変化に対してゆっくりと反応し、結局時間（ｔ２−ｔ
１）秒だけ遅れてしまう。すなわち、負荷の変化に対す
る心拍数の変化は、時間的に遅れ、かつその変化量も小
さいと言える。
【００２０】上述のようにして測定が終了すると、負荷
変動に対する心拍数の変動の遅れ、および負荷変動の大
きさに対する心拍数の変化量の大きさを算出するため
に、ＣＰＵ２は計測した心拍数の変動データからフーリ
エ級数展開を行なう。
変動に対する心拍数の変動の遅れ、および負荷変動の大
きさに対する心拍数の変化量の大きさを算出するため
に、ＣＰＵ２は計測した心拍数の変動データからフーリ
エ級数展開を行なう。
【００２１】ここで、図５を参照して、フーリエ級数展
開について説明する。図５（ａ）に示すようにある振動
が発生しているとすると、この図５（ａ）ではある振動
の集合が繰り返されているように見えるが、その詳細は
わからない。図５（ｂ）は（ａ）の拡大図であり、破線
で示された２つの異なる振動（ＡｓｉｎωｔとＡ／２ｓ
ｉｎωｔ）の和で表わされることがわかる。一般に、任
意の周期振動ｆ（ωｔ）の場合、その振動は下記のよう
な級数で表わされる。
開について説明する。図５（ａ）に示すようにある振動
が発生しているとすると、この図５（ａ）ではある振動
の集合が繰り返されているように見えるが、その詳細は
わからない。図５（ｂ）は（ａ）の拡大図であり、破線
で示された２つの異なる振動（ＡｓｉｎωｔとＡ／２ｓ
ｉｎωｔ）の和で表わされることがわかる。一般に、任
意の周期振動ｆ（ωｔ）の場合、その振動は下記のよう
な級数で表わされる。
【００２２】ｆ（ωｔ）＝Ａ０＋Ａ１ｃｏｓωｔ＋Ａ２
ｃｏｓ２ωｔ＋Ａ３ｃｏｓ３ωｔ…＋Ａｎｃｏｓｎωｔ
＋Ｂ０＋Ｂ１ｓｉｎωｔ＋Ｂ２ｓｉｎ２ωｔ＋Ｂ３ｓｉ
ｎ３ωｔ…＋Ｂｎｓｉｎｎωｔ 上述のごとく、周期振動はある周波数ωの余弦波と正弦
波の集合体とみなされる。さらに、通常の振動は、一見
複雑ではあるが、いくつかのいろいろな大きさの周期信
号がいろいろ混ざり合ったと考えられる。しかし、上述
のごとくある周期振動は周波数の余弦波，正弦波の集合
体と考えられる。換言すれば、一般の振動ｆは、周波数
ｆ１（ω１）、ｆ２（ω２），…，ｆｎ（ωｎ）の余弦
波、正弦波の集合体として表わされることになる。
ｃｏｓ２ωｔ＋Ａ３ｃｏｓ３ωｔ…＋Ａｎｃｏｓｎωｔ
＋Ｂ０＋Ｂ１ｓｉｎωｔ＋Ｂ２ｓｉｎ２ωｔ＋Ｂ３ｓｉ
ｎ３ωｔ…＋Ｂｎｓｉｎｎωｔ 上述のごとく、周期振動はある周波数ωの余弦波と正弦
波の集合体とみなされる。さらに、通常の振動は、一見
複雑ではあるが、いくつかのいろいろな大きさの周期信
号がいろいろ混ざり合ったと考えられる。しかし、上述
のごとくある周期振動は周波数の余弦波，正弦波の集合
体と考えられる。換言すれば、一般の振動ｆは、周波数
ｆ１（ω１）、ｆ２（ω２），…，ｆｎ（ωｎ）の余弦
波、正弦波の集合体として表わされることになる。
【００２３】ｆ＝ｆ１（ω１）＋ｆ２（ω２）＋，…，
＋ｆｎ（ωｎ） ＣＰＵ２は負荷変動（入力側）と心拍数変化（出力側）
から上述のごとくしてフーリエ級数展開を行ない、各周
波数での位相遅れ（出力と入力の時間差）とゲイン（出
力／入力比）を算出する。その結果例を図６に示す。図
６（ａ）はゲイン対周波数を示し、図６（ｂ）は位相対
周波数を示す。この図から明らかなように、位相は周波
数が大きくなるとずれが大きくなり、またゲインは小さ
くなることがわかる。
＋ｆｎ（ωｎ） ＣＰＵ２は負荷変動（入力側）と心拍数変化（出力側）
から上述のごとくしてフーリエ級数展開を行ない、各周
波数での位相遅れ（出力と入力の時間差）とゲイン（出
力／入力比）を算出する。その結果例を図６に示す。図
６（ａ）はゲイン対周波数を示し、図６（ｂ）は位相対
周波数を示す。この図から明らかなように、位相は周波
数が大きくなるとずれが大きくなり、またゲインは小さ
くなることがわかる。
【００２４】一方、実際の測定結果から、周波数０．０
４Ｈｚのときの位相およびゲインと各被験者の最大酸素
摂取量の関係を図７および図８に示す。この最大酸素摂
取量は、従来の方法で述べた呼気ガスの分析結果によっ
て得られたものである。このことより、位相およびゲイ
ンと最大酸素摂取量との関係はほぼ線形の関係が得ら
れ、この回帰式が求められている。その結果、被験者３
０によって得られた周波数０．０４Ｈｚの位相およびゲ
インからこの回帰式によって最大酸素摂取量を推定する
ことができ、その推定最大酸素摂取量を表示板６に表示
する。
４Ｈｚのときの位相およびゲインと各被験者の最大酸素
摂取量の関係を図７および図８に示す。この最大酸素摂
取量は、従来の方法で述べた呼気ガスの分析結果によっ
て得られたものである。このことより、位相およびゲイ
ンと最大酸素摂取量との関係はほぼ線形の関係が得ら
れ、この回帰式が求められている。その結果、被験者３
０によって得られた周波数０．０４Ｈｚの位相およびゲ
インからこの回帰式によって最大酸素摂取量を推定する
ことができ、その推定最大酸素摂取量を表示板６に表示
する。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、被験
者にランダムに変動する負荷を与え、その負荷の変化に
対する心拍数の変化を計測し、その結果をフーリエ級数
展開して求めた特定周波数のゲインの比と位相の差を算
出することによって持久力を推定するようにしたので、
被験者には大きな負担をかけることなく、ウォーミング
アップの時間を含めても、たとえば５分程度の短い時間
の測定で持久性の指標である最大酸素摂取量を容易に推
定することが可能となる。そのため、各種健康施設や体
育施設での持久力測定を短時間でかつ容易に行なうこと
ができる。
者にランダムに変動する負荷を与え、その負荷の変化に
対する心拍数の変化を計測し、その結果をフーリエ級数
展開して求めた特定周波数のゲインの比と位相の差を算
出することによって持久力を推定するようにしたので、
被験者には大きな負担をかけることなく、ウォーミング
アップの時間を含めても、たとえば５分程度の短い時間
の測定で持久性の指標である最大酸素摂取量を容易に推
定することが可能となる。そのため、各種健康施設や体
育施設での持久力測定を短時間でかつ容易に行なうこと
ができる。
【図１】この発明の一実施形態のブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態の動作を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図３】負荷の変動とそれに伴なう心拍数の変化を示す
図である。
図である。
【図４】負荷の変動と心拍数の変化を拡大して示す図で
ある。
ある。
【図５】フーリエ級数展開を説明するための図である。
【図６】フーリエ変換結果の一例を示す図である。
【図７】位相と各被験者の最大酸素摂取量の関係を示す
図である。
図である。
【図８】ゲインと各被験者の最大酸素摂取量の関係を示
す図である。
す図である。
１ 電源装置 ２ ＣＰＵ ３ ＲＡＭ ４ ＲＯＭ ５ Ｉ／Ｏ ６ 表示板 ７ 操作板 ８ 負荷電力制御器 ９ 脈搏センサ １０ 回転検出センサ １１ 入力キー ２０ 自転車エルゴメータ ２１ ペダル ２２ 回転ギア ２３ 電磁ブレーキ ３０ 被験者
Claims (4)
- 【請求項１】 被験者の持久力を推定する方法を有する
自転車エルゴメータであって、 前記被験者にランダムに変動する負荷を与える負荷付与
手段、 前記被験者の心拍数を検出する心拍数検出手段、および
前記心拍数検出手段の検出結果に基づいて、前記ランダ
ムな負荷の変化に対する心拍数の変化を計測し、その結
果をフーリエ級数展開して求めた特定周波数のゲインの
比と位相の差を算出することによって持久力を推定する
持久力推定手段を備えた、持久力を推定する方法を有す
る自転車エルゴメータ。 - 【請求項２】 前記負荷付与手段は、時間的にランダム
に変動する負荷を与えることを特徴とする、請求項１の
持久力を推定する方法を有する自転車エルゴメータ。 - 【請求項３】 前記負荷付与手段は、所定の時間内に相
対的に高い負荷と相対的に低い負荷を交互に与えること
を特徴とする、請求項１の持久力を推定する方法を有す
る自転車エルゴメータ。 - 【請求項４】 前記負荷付与手段は、前記所定の時間前
にウォーミングアップのための負荷を与えることを特徴
とする、請求項２の持久力を推定する方法を有する自転
車エルゴメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32878495A JPH09168608A (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 持久力を推定する方法を有する自転車エルゴメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32878495A JPH09168608A (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 持久力を推定する方法を有する自転車エルゴメータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09168608A true JPH09168608A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18214090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32878495A Withdrawn JPH09168608A (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 持久力を推定する方法を有する自転車エルゴメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09168608A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002125957A (ja) * | 2000-10-24 | 2002-05-08 | Combi Corp | 持久力測定方法、その装置および持久力測定方法を利用したトレーニング支援方法 |
| JP2007289654A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-11-08 | Fujifilm Corp | トレーニング支援装置、トレーニング支援方法、およびトレーニング支援プログラム |
| KR101374064B1 (ko) * | 2013-08-09 | 2014-03-13 | 김수길 | 운동정보를 제공하는 자전거 주행시스템 |
-
1995
- 1995-12-18 JP JP32878495A patent/JPH09168608A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002125957A (ja) * | 2000-10-24 | 2002-05-08 | Combi Corp | 持久力測定方法、その装置および持久力測定方法を利用したトレーニング支援方法 |
| JP2007289654A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-11-08 | Fujifilm Corp | トレーニング支援装置、トレーニング支援方法、およびトレーニング支援プログラム |
| KR101374064B1 (ko) * | 2013-08-09 | 2014-03-13 | 김수길 | 운동정보를 제공하는 자전거 주행시스템 |
| WO2015020421A2 (ko) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | Kim Soo-Kil | 운동정보를 제공하는 자전거 주행시스템 |
| WO2015020421A3 (ko) * | 2013-08-09 | 2015-05-07 | 김수길 | 운동정보를 제공하는 자전거 주행시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |